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        湖南漁塘鉛鋅礦集中區(qū)地質(zhì)特征及成礦問(wèn)題討論

        時(shí)間:2023-02-01 理論教育 版權(quán)反饋
        【摘要】:漁塘鉛鋅礦集中區(qū)是其中的佼佼者,也是湘西地區(qū)最具找礦潛力的鉛鋅礦集中區(qū)。多年來(lái),湖南地質(zhì)四〇五隊(duì)等通過(guò)沉積巖相、成礦規(guī)律與礦床成因等專題研究及找礦實(shí)踐,取得了可觀的地質(zhì)效果。1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景漁塘鉛鋅礦集中區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)東南緣的滇黔鄂古臺(tái)坳與江南地軸過(guò)渡部位的八面山褶皺帶內(nèi)。2 礦區(qū)地質(zhì)特征2.1 含礦巖系及沉積特征漁塘鉛鋅礦主要容礦層位是下寒武統(tǒng)清虛洞組,厚300~646m。
        湖南漁塘鉛鋅礦集中區(qū)地質(zhì)特征及成礦問(wèn)題討論_追尋地質(zhì)夢(mèng)湖

        陳明輝1,胡祥昭1,鮑振襄2,鮑玨敏2

        (1.中南大學(xué)地學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410083;[1]

        2.湘西礦產(chǎn)資源綜合研究發(fā)展中心,湖南 吉首 416007)

        摘 要:漁塘鉛鋅礦集中區(qū)為湘西北最具找礦潛力的鉛鋅成礦區(qū),賦存于下寒武統(tǒng)清虛洞組厚大的碳酸鹽巖中。礦化帶延伸與藻礁淺灘相帶一致。礦體具多層性,呈緩傾斜以整合層帶狀產(chǎn)出。礦石以鋅為主,鉛鋅共生,具有一定分帶現(xiàn)象。礦石為微晶狀、細(xì)晶狀及膠狀等結(jié)構(gòu)。成礦物質(zhì)主要來(lái)源于藻類及碳酸鹽泥對(duì)Pb2+、Zn2+離子的吸取。穩(wěn)定同位素資料表明,本區(qū)鉛主要為上地殼鉛,硫源主要來(lái)自碳酸鹽巖系的硫酸鹽。礦床成因?qū)儆诔练e成巖礦床類型,兼有成巖期后礦床性質(zhì)。找礦應(yīng)主要沿藻礁淺灘相拓展深部第二空間的潛力和礦帶東延地帶進(jìn)行,結(jié)合構(gòu)造 地球化學(xué)分析,以探查隱伏礦床為主。

        關(guān)鍵詞:沉積相;鉛鋅礦;礦床特征;成因;漁塘;花垣;湖南

        湘西北花垣漁塘鉛鋅礦化集中區(qū)為湘黔鉛鋅礦帶北延部分,也是該鉛鋅礦帶最重要的組成部分。礦集區(qū)位于湘西自治州花垣縣西南部,地理坐標(biāo)為東經(jīng)109°16′40″—109°28′39″,北緯28°17′10″—28°34′29″。礦帶長(zhǎng)達(dá)120km,寬10~20km,已發(fā)現(xiàn)礦床(點(diǎn))30余處,探明鉛鋅儲(chǔ)量大于350萬(wàn)噸,潛在儲(chǔ)量1000萬(wàn)噸以上。這些礦床(點(diǎn))主要呈NNE向集中分布于貴州銅仁卜口場(chǎng)、松桃嗅腦和湖南花垣漁塘3個(gè)礦化集中區(qū)。漁塘鉛鋅礦集中區(qū)是其中的佼佼者,也是湘西地區(qū)最具找礦潛力的鉛鋅礦集中區(qū)。

        漁塘鉛鋅礦集中區(qū)長(zhǎng)約20km,寬約8km,自北而南分布著李梅、芭茅寨、土地坪(太陽(yáng)山)、柔先山、漁塘、老虎沖等礦床。多年來(lái),湖南地質(zhì)四〇五隊(duì)等通過(guò)沉積巖相、成礦規(guī)律與礦床成因等專題研究及找礦實(shí)踐,取得了可觀的地質(zhì)效果。特別是近些年來(lái),通過(guò)對(duì)湘西北地區(qū)早寒武世清虛洞期沉積地層、巖相、古地理環(huán)境、構(gòu)造,以及區(qū)域地球物理、地球化學(xué)等方面的研究①②③④,對(duì)于湘西北地區(qū)清虛洞組鉛鋅礦成礦規(guī)律與找礦方向,有了更深層次的發(fā)掘,從而對(duì)該地區(qū)鉛鋅礦的地質(zhì)勘查工作起到了重要的指導(dǎo)作用⑤⑥⑦,并為《湖南鳳凰 花垣 龍山地區(qū)鉛鋅錳礦整裝勘查設(shè)計(jì)》和申報(bào)2010年度湖南省國(guó)土資源科技項(xiàng)目“湖南保靖 新晃汞礦帶‘汞中找鋅’項(xiàng)目”,提供了重要的地質(zhì)依據(jù)和理論支撐。本文即是在前人地質(zhì)工作實(shí)踐和科學(xué)研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合本隊(duì)工作成果,綜合整理成文,并提出了若干粗淺看法,敬請(qǐng)專家學(xué)者和廣大同仁不吝賜教。

        1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

        漁塘鉛鋅礦集中區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)東南緣的滇黔鄂古臺(tái)坳與江南地軸過(guò)渡部位的八面山褶皺帶內(nèi)。早在武陵運(yùn)動(dòng)褶皺成陸過(guò)程中,即有保靖 銅仁和永順 慈利2條深斷裂形成,并聯(lián)合構(gòu)成向NW凸出的湘西北弧形構(gòu)造帶[1]。它不僅奠定了湘西北地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的主要格架,而且長(zhǎng)期以來(lái)控制著兩側(cè)的構(gòu)造面貌以及它們的成生、發(fā)展和演化,控制著兩側(cè)地層和沉積建造特點(diǎn)以及區(qū)域礦產(chǎn)的展布規(guī)律。

        本區(qū)處在湘西北弧形構(gòu)造帶的北西側(cè)(外側(cè)),從地層和沉積建造上是一個(gè)從揚(yáng)子旋回基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的長(zhǎng)期沉降單元。自震旦紀(jì)以來(lái)地臺(tái)型蓋層發(fā)育較全,接受了萬(wàn)余米的海相沉積層,均未發(fā)生區(qū)域變質(zhì)現(xiàn)象,下古生界沉積厚度達(dá)4000余米,其中碳酸鹽巖厚度達(dá)1800余米。為區(qū)域鉛鋅礦主要賦存巖層。本區(qū)經(jīng)雪峰運(yùn)動(dòng)造就的NW凸出的湘西北弧形構(gòu)造帶[1],以及一系列NNE—NE向長(zhǎng)期活動(dòng)的軸緣斷裂帶及其兩側(cè)重力異常反映明顯,布格異常等值線呈NNE—NE向沿?cái)嗔褞Ъ捌鋬蓚?cè)平行分布,組成一條寬大的弧形重力梯度帶。這些特征性區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造對(duì)下寒武統(tǒng)清虛洞組和下古生代地層、巖相、構(gòu)造及礦床起著重要的控制作用。漁塘鉛鋅礦集中區(qū)就位于NEE向花垣 張家界斷裂與NE—NEE向保靖 銅仁斷裂帶的交會(huì)部位(圖1),早寒武世末期受該斷裂控制的臺(tái)地邊緣堤礁[2],出現(xiàn)在該地區(qū)向地臺(tái)階段轉(zhuǎn)化的造山運(yùn)動(dòng)后的第1個(gè)穩(wěn)定型和次穩(wěn)定型碳酸鹽巖建造中。志留紀(jì)末的加里東運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致本區(qū)上志留統(tǒng)和下泥盆統(tǒng)的廣泛缺失,整個(gè)武陵山、雪峰山長(zhǎng)期隆起,而大規(guī)模的褶皺運(yùn)動(dòng)則發(fā)生于燕山期,因此,其形成的構(gòu)造格局主要代表的必然是燕山期的形變圖像(圖1),對(duì)于下古生界碳酸鹽巖的沉積及其鉛鋅礦床具有重要的意義。廣泛而強(qiáng)烈的燕山運(yùn)動(dòng)波及本區(qū),形成NE—NEE向的蓋層褶皺,對(duì)鉛鋅礦化富集亦有一定的影響。

        圖1 漁塘鉛鋅礦化帶地質(zhì)略圖(據(jù)湖南省地礦局四〇五隊(duì),1980)

        O1.下奧陶統(tǒng);∈2+3.中、上寒武統(tǒng);∈1q2.下寒武統(tǒng)清虛洞組上段;∈1q1.下寒武統(tǒng)清虛洞組下段;∈1p—∈1n.下寒武統(tǒng)杷榔組牛蹄塘組;Z2.上震旦統(tǒng);Z1.下震旦統(tǒng);Ptbn.新元古界板溪群;

        1.含灰質(zhì)白云巖 生物碎屑灰?guī)r;2.細(xì)粉晶白云巖;3.層紋狀白云巖 粉晶白云巖;4.藻灰?guī)r 砂礫屑灰?guī)r;5.黃綠色頁(yè)巖 黑色頁(yè)巖;

        6.冰磧礫巖及灰色、黑色頁(yè)巖;7.板巖;8.斷層及編號(hào);9.礦床礦化中心;10.隱伏礦體礦化范圍;11.鉛鋅礦體露頭

        區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造以褶皺構(gòu)造為主,軸線延伸較長(zhǎng),規(guī)模較大,呈NNE—NEE向斜列展布,組成背斜緊密,向斜開(kāi)闊的典型隔檔式褶皺,從而控制了區(qū)域鉛鋅礦的分布[3,4]。在空間展布上,褶皺軸向自南西而北東,由NNE逐漸轉(zhuǎn)向NE,乃至NEE。斷裂構(gòu)造一般不發(fā)育,多相伴褶皺而生其走向與褶皺軸向一致,斷層性質(zhì)多為逆斷層。就整個(gè)構(gòu)造面貌而言,尚屬簡(jiǎn)單構(gòu)造類型。

        2 礦區(qū)地質(zhì)特征

        2.1 含礦巖系及沉積特征

        漁塘鉛鋅礦主要容礦層位是下寒武統(tǒng)清虛洞組,厚300~646m。根據(jù)巖性分為白云巖段和灰?guī)r段,按碳酸鹽巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、沉積環(huán)境及藻類化石特征,又細(xì)分為6個(gè)巖性段(∈1q1-6)。礦體主要產(chǎn)于該組中部厚96~309m(平均202m)的厚層純灰?guī)r中。巖石類型以灰?guī)r為主,約占75%,白云巖約占25%。巖石序列自下而上為泥晶灰?guī)r→富藻灰?guī)r→砂礫屑灰?guī)r→藻鮞盆屑灰?guī)r→白云質(zhì)(化)灰?guī)r→白云巖,即在垂向上由灰?guī)r向白云巖過(guò)渡的漸變關(guān)系。局部地段含少量陸屑粉砂巖,上部地層中尚見(jiàn)有石膏小透鏡體。在白云巖和灰?guī)r中常可見(jiàn)到龜裂紋、交錯(cuò)層、沖刷溝波痕以及擾動(dòng)構(gòu)造等多種原生淺水沉積及流動(dòng)構(gòu)造。另外尚存在形態(tài)不同的隱藻類,有的層中還相當(dāng)集中,具有明顯標(biāo)志,說(shuō)明藻類對(duì)碳酸鹽造巖作用的重要意義。除藻類處,還有其他少量生物,如三葉蟲(chóng)、棘皮類及海綿骨針等。上述特點(diǎn)反映了清虛洞組沉積時(shí)本區(qū)為一淺水臺(tái)地環(huán)境,由正常海水盆地向咸化盆地過(guò)渡。

        2.2 相帶劃分

        按巖性、沉積構(gòu)造和藻化石等特征,清虛洞組可劃分為5個(gè)巖相帶[5,6]。各相帶主要特征自下而上如下。

        第一相帶:淺海陸棚。相當(dāng)∈1q1,為泥質(zhì)條帶微晶灰?guī)r。具水平層理,小型浪成波痕。厚50~270m。

        第二相帶:淺水陸棚(潮下帶)。相當(dāng)∈1q2,為豹皮狀白云巖化團(tuán)粒微晶灰?guī)r,斑紋狀泥質(zhì)條帶團(tuán)粒微晶灰?guī)r。具水平層理,沙紋層理。厚0~120m。

        第三相帶:臺(tái)地邊緣礁組合。相當(dāng)∈1q3,可細(xì)分為3個(gè)微相。①微相帶 礁前相(臺(tái)地邊緣斜坡)。相當(dāng)∈1q3A,為斑塊狀白巖化砂屑灰?guī)r、亮晶砂屑灰?guī)r、骨屑灰?guī)r、泥質(zhì)條帶微晶藻團(tuán)?;?guī)r。具孤立塌積巖塊底沖刷面,重力滑動(dòng)構(gòu)造,水平層理,沙紋層理。厚0~50m。②微相帶 藻礁相(點(diǎn)礁)。相當(dāng)∈1q3B,為藻礁灰?guī)r夾透鏡狀藻砂屑亮晶灰?guī)r、藻礁團(tuán)粒微晶灰?guī)r、藻皮鮞粒亮晶灰?guī)r。具“骨架”構(gòu)造,塊狀層理,櫛殼結(jié)構(gòu),窗孔組構(gòu)。系區(qū)內(nèi)鉛鋅礦的主要賦存部位。厚0~180m。③微相帶 礁后相(潟湖)。相當(dāng)∈1q3C+∈1q4,為疊層石灰?guī)r、層紋石灰?guī)r、附枝藻灰?guī)r、藻砂屑亮晶灰?guī)r、亮晶藻團(tuán)灰?guī)r、藻團(tuán)粒(凝塊石)微晶灰?guī)r。具水平紋層,窗孔結(jié)構(gòu),透鏡體巖層,正粒序?qū)永怼?/p>

        第四相帶:潮坪(潮間帶—潮下帶)。相當(dāng)∈1q4,為紋狀白云巖、層紋白云巖、斑塊狀白云巖化粗—細(xì)砂屑亮晶灰?guī)r、核形石鮞粒亮晶灰?guī)r。具紋層狀、疊層構(gòu)造,小—中型板狀交錯(cuò)層理、楔狀層理。厚50~80m。

        第五相帶:潮坪(潮間坪—潮上坪)。相當(dāng)∈1q5+6,為紋狀白云巖、層紋石白云巖、鮞粒礫—砂屑白云巖。具干裂、鳥(niǎo)眼、膏鹽假晶,紋層狀,局部有小型板狀交錯(cuò)層理。厚度100~300m。

        清虛洞組淺海陸棚—潮坪潟湖的碳酸鹽盆地沉積環(huán)境模式的相帶組合及相變,表明了古地理較為復(fù)雜,這與早寒武世清虛洞組沉積同時(shí)發(fā)生的斷裂密切相關(guān)。此同生斷裂沿NNE方向延伸,控制著沉積相的形成和分布。

        2.3 礦化類型與分布

        區(qū)內(nèi)鉛鋅礦是以鋅為主單一的鋅或鉛的礦化類型,間或有鉛鋅共生類型。礦化具有一定的分帶現(xiàn)象。藻體殼部附近的碎屑灰?guī)r中主要為鉛、次為鋅,藻灰?guī)r中主要為鋅、次為鉛。鉛鋅從礁后咸化盆地藻礁到淺灘具有明顯的分帶現(xiàn)象,總的趨勢(shì)是遠(yuǎn)離礁相鋅逐漸降低,鉛逐漸增高,至淺水盆地相則基本上以鉛為主。在垂向上不同部位的礦體,其鉛鋅含量也有一定的差異,一般規(guī)律是鋅在下部高于上部,鉛則上部高于下部,鉛鋅值自上而下呈遞減趨勢(shì);這與礦物的生成順序:黃鐵礦→閃鋅礦→方鉛礦一致。上述反映了鉛鋅礦在礦物組分、沉淀系列方面十分單調(diào)、狹窄,僅限于硫化物-碳酸鹽階段。

        3 礦床地質(zhì)特征

        3.1 礦體空間分布及巖性特征

        本區(qū)鉛鋅礦主要賦存于藻灰?guī)r組合中,具有多層性,其成礦部位多達(dá)12個(gè),集中成礦部位也有5~7個(gè)。礦體均產(chǎn)于藻灰?guī)r最發(fā)育的相帶內(nèi),尤其是其中厚度最大的地帶,礦床(體)成礦部位比較穩(wěn)定,相鄰礦床(體)可作柱狀剖面對(duì)比,具有沉積礦床的基本特征[7]。巖石化學(xué)分析表明,該類礦化巖石系質(zhì)地純凈的塊狀灰?guī)r,平均含Ca O44.02%、Mg4.14%、Si O23.78%、Al2O31.11%,尤其是其中的藻灰?guī)r,Ca O含量高達(dá)53.43%,Si O2+Al2O3僅1.2%;所含方解石純度很高,一般達(dá)98%左右,幾乎無(wú)陸源石英碎屑。其主要氧化物比值計(jì)算結(jié)果為正常海相沉積巖。由于該類巖石化學(xué)性質(zhì)活潑,巖石原生孔隙及次生裂隙均較發(fā)育,而利于礦液滲透和充填交代。這在一定程度上說(shuō)明,巖性控礦實(shí)質(zhì)上主要表現(xiàn)在巖石的化學(xué)、物理性質(zhì)控礦。

        3.2 礦床構(gòu)造

        礦床構(gòu)造主要為NNE—NE向褶皺構(gòu)造,自北而南為桂花樹(shù)吉筒坪背斜、太陽(yáng)山龍?zhí)断蛐?,峰?老寨(漁塘)背斜,長(zhǎng)10~15km,呈NNE—NE向,斜列相間分布,具有一定的等距性(間距約1~2km),正常巖層傾角10°~15°。其間受次級(jí)NW向褶皺疊加,形成一系列NW向橫跨褶皺(半背斜),如鉛廠-土地坪(太陽(yáng)山)-白巖半背斜,吉筒坪-卡棚半背斜等。該類半背斜構(gòu)造對(duì)礦床的定位空間與礦化富集起著重要的作用。其所形成的礦床(體)具有沿傾斜發(fā)育較深和側(cè)伏成礦的特點(diǎn)。斷裂構(gòu)造主要為NE—NEE向壓扭性斷裂,與成礦關(guān)系不明顯,一般起著控制礦床邊界的作用,但其派生的低序次褶皺、斷裂裂隙對(duì)礦化的局部富集則十分重要。

        3.3 礦體形態(tài)產(chǎn)狀

        礦體形態(tài)可分為緩傾斜整合層帶狀、似層狀,透鏡狀礦體和非整合型陡傾斜脈狀,不規(guī)則狀礦體,以前者為主,礦體與圍巖無(wú)明顯界線,常有分枝、復(fù)合、尖滅再現(xiàn)等現(xiàn)象。以土地坪礦床為例(圖2),層狀—似層狀礦體走向長(zhǎng)600~1500m,傾向延深200~600m,平均厚2.45~4.34m,平均品位:Pb 0.36%~1.0%、Zn1.59%~2.56%。透鏡狀礦體長(zhǎng)300~700m,傾向延深100~350m,平均厚2.93~4.58m,平均品位:Pb0.97%~1.20%、Zn0.61%~2.14%。非整合型礦體包括沿構(gòu)造裂隙充填的脈狀、囊狀、筒狀和其他不規(guī)則狀礦體,與圍巖界線明顯,礦體規(guī)模小。一般長(zhǎng)250m左右,延深20~60m,厚1~3m,平均品位:Pb3.99%~4.24%、Zn5.57%。

        圖2 土地坪鉛鋅礦床剖面示意圖(據(jù)湖南省地礦局四〇五隊(duì),1980)

        1.鉛鋅礦體;2.∈2+3中上寒武統(tǒng);3.∈1q4-6清虛洞組碎屑灰?guī)r及白云巖;4.∈1q3清虛洞組含藻灰?guī)r;5.∈1q1-2清虛洞組貂皮狀泥晶灰?guī)r

        3.4 礦石類型及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

        礦石類型主要以鋅為主的鉛鋅礦石。Pb/Zn值一般0.35~0.56,少數(shù)0.83~1.59。礦物組成簡(jiǎn)單,礦石礦物主要為閃鋅礦和方鉛礦,以閃鋅礦為主,這兩種礦物都具有晶粒粗大及自形程度較高的特點(diǎn)。其次為黃鐵礦,極少量的白鐵礦、脆硫銻鉛礦等。非金屬礦物以方解石、白云石為主,少量瀝青、螢石、重晶石。

        據(jù)鏡下觀察,方鉛礦多呈半自形粒狀,部分呈自形或他形粒狀,粒徑較粗者一般為0.12~0.75mm,細(xì)粒者僅0.01~0.096mm。有兩個(gè)世代:①第一世代方鉛礦呈他形隱—微粒狀,與泥晶方解石一起組成不規(guī)則狀或近于圓形的藻團(tuán)粒,第二世代方鉛礦呈他形粒狀,粒度較粗,星散狀浸染于藻團(tuán)粒之間的亮晶方解石中,一般與第二世代亮晶方解石關(guān)系較為密切;②第一世代方鉛礦呈他形粒狀被包裹于方解石鮞粒核心部分,第二世代方鉛礦呈他形粒狀分布于鮞粒之間的亮晶方解石中,較第一世代方鉛礦粒徑要粗。

        閃鋅礦亦有多世代性。早期閃鋅礦呈淡黃色微粒狀,與隱微粒方鉛礦一起呈團(tuán)粒狀或星散狀浸染于藻團(tuán)?;?guī)r中,或與黃鐵礦一起充填于縫合線中或近旁,可能為成巖期的產(chǎn)物;晚期閃鋅礦呈半自形—他形粒狀,少量呈等軸粒狀,粒徑較粗,與方鉛礦、黃鐵礦一起星散狀浸染于藻灰?guī)r中,與第二世代亮晶方解石關(guān)系密切,被方鉛礦細(xì)脈穿插。此外,尚見(jiàn)閃鋅礦沿藻灰?guī)r裂隙充填,形成脈狀,亦有沿疊層石灰?guī)r中的斑塊狀方解石周邊分布,形成周邊構(gòu)造,重晶石脈與藻灰?guī)r交接處偶見(jiàn)同心環(huán)帶狀閃鋅礦密集叢生,顯示了膠狀沉積的特征。

        礦石具他形晶隱—微粒狀結(jié)構(gòu),他形—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu),少量見(jiàn)交代結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造有浸染狀、細(xì)(網(wǎng))脈狀構(gòu)造、周邊構(gòu)造及脈狀構(gòu)造等。

        4 礦床地球化學(xué)

        4.1 成礦流體特征

        以液相包裹體為主,其液體基本上為鹽水,液相中氣相百分?jǐn)?shù)一般為5%~15%。還有1件閃鋅礦見(jiàn)Na Cl子礦物,故包體溶液含鹽度較高。氣相包裹體占2%~3%。方解石中,包體一般無(wú)色,閃鋅礦包體為淡黃色,以少而小為特點(diǎn),大小僅3~5μm,多為他形,也有長(zhǎng)方形和正方形。包裹體分布零散,氣液比隨溫度增高而增大,為10%~25%。無(wú)論是晶粒粗大的方鉛礦或顯微粒狀的方鉛礦,其α<0.001~0.007,其晶形大小均受限于孔隙,而呈填隙結(jié)構(gòu),說(shuō)明成礦作用的形式主要是以孔隙充填為主,交代為次。包裹體均一法測(cè)溫結(jié)果,早期產(chǎn)于深埋階段的壓溶縫合線中的閃鋅礦60~85℃,晚期構(gòu)造熱液階段閃鋅礦115~140℃;早期粗粒方解石85~130℃,后期方解石215~260℃;最佳溫度為75~230℃。爆裂溫度:方鉛礦250~380℃,閃鋅礦290~305℃,表明其形成溫度較高但大多為中低溫度。另?yè)?jù)鄰區(qū)同層位、同類型的嗅腦、卜口場(chǎng)礦床閃鋅礦 方鉛礦礦物對(duì)同位素平衡溫度計(jì)算結(jié)果,成礦溫度為135~200℃[5],與包裹體測(cè)溫一致,均為中—低溫度。

        4.2 鉛同位素地球化學(xué)

        從20個(gè)世紀(jì)70年代起,一些研究者即開(kāi)始對(duì)漁塘等鉛鋅礦中方鉛礦、閃鋅礦等硫化物的鉛同位素組成進(jìn)行了測(cè)試,但由于鈾、釷元素的半衰期較長(zhǎng),如果測(cè)試精度稍低,對(duì)于形成時(shí)間較新(顯生宙以來(lái))的鉛鋅礦就容易得出難以解釋的同位素年齡和其他參數(shù),因此早期(20世紀(jì)80年代中期以前)的有關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)往往跳動(dòng)甚大,故本次僅取用1987年以后的方鉛礦和閃鋅礦的鉛同位素測(cè)試資料進(jìn)行分析。

        漁塘鉛鋅礦鉛同位素組成相對(duì)穩(wěn)定、變化小,206Pb/204Pb為18.150~18.235,207Pb/204Pb為15.687~15.798,208Pb/204Pb為38.222~38.576,極差均小于1,說(shuō)明本區(qū)鉛同位素組成均一;變化率小于1,為正常普通鉛的范圍[8—10]。將其測(cè)試數(shù)據(jù)投入卡農(nóng)鉛同位素演化圖——卡家三角圖中,其鉛同位素組成落在正常鉛的范圍內(nèi)[11]。

        區(qū)內(nèi)鉛同位素組成的另一重要特點(diǎn)是與礦床所在容礦層位密切相關(guān)。計(jì)算的等時(shí)線φ值年齡為439~529Ma,與容礦地層年齡(550Ma)大體匹配;計(jì)算的源區(qū)鈾鉛比(μ值)為9.66~9.88,與按Doe等標(biāo)準(zhǔn)上地殼的μ值大于9.58所顯示的鉛源主要來(lái)自上地殼,與鉛同位素演化曲線所表明的鉛同位素?cái)?shù)據(jù)落在上地殼增長(zhǎng)線上方的判別結(jié)果相一致。

        區(qū)內(nèi)鉛的來(lái)源是均一的或大致同源的,鉛可能主要來(lái)自西部和東部前震旦紀(jì)基底巖層,因而顯示出較年老的和缺少放射性成因組分的鉛[12],且主要為上地殼鉛。

        4.3 硫同位素組成特征

        本區(qū)硫主要以金屬硫化物形式產(chǎn)出,分布于方鉛礦和閃鋅礦中。根據(jù)13件硫同位素樣品分析結(jié)果,δ34S為20.30×10-3~31.33×10-3,平均值25.8×10-3,極差11.03×10-3,標(biāo)準(zhǔn)差17×10-2,以極富含δ34S重硫型硫?yàn)橹?。其硫源無(wú)疑與寒武系厚大的碳酸鹽巖層中的硫酸鹽有關(guān)。在硫同位素組成圖上呈彌散分布,這是海水硫酸鹽同位素的組成特征,硫源主要來(lái)自海水硫酸鹽和沉積形成的硫酸鹽礦物。由于含礦地層中富含硫酸鹽,在有機(jī)質(zhì)參與作用下,SO2-4被還原為H2S。在還原環(huán)境產(chǎn)生的同生和成巖作用的H2S,有選擇性地存在于構(gòu)造斜坡,并由此形成的圈閉幾何礦體,為吸附物質(zhì)緩慢沉降作用和當(dāng)陸源Pb、Zn等金屬流匯集時(shí)的H2S還原環(huán)境創(chuàng)造了條件。

        4.4 碳、氧同位素組成特征

        容礦層藻灰?guī)r的碳、氧同位素測(cè)定結(jié)果[13],δ13C為0.46×10-3,δ18O為-9.09×10-3。這在原生沉積的藻灰?guī)r中,其同位素?cái)?shù)據(jù)可作為本區(qū)的背景值。它與韋伯(1967)統(tǒng)計(jì)的從前寒武紀(jì)到第四紀(jì)海相碳酸鹽樣品的平均δ13C0.49×10-3十分接近,也與寒武系地層δ18O值-5×10-3~(-15×10-3)大體相當(dāng),表明本區(qū)海相灰?guī)r基本上未發(fā)生同位素交換。

        礦體中方解石脈碳、氧同位素測(cè)定結(jié)果(5件),δ13C平均-0.52×10-3,δ18O平均-8.27×10-3。本區(qū)灰?guī)r比較其δ13C平均值略有下降,而δ18O則十分接近。同時(shí),全部碳、氧同位素?cái)?shù)據(jù)投點(diǎn)都落在正常海相碳酸鹽范圍,表明成礦流體中的碳、氧同位素主要來(lái)自“地層水”。

        4.5 氫、氧同位素特征及流體性質(zhì)

        據(jù)2件與閃鋅礦共生的方解石測(cè)定的δ18OH2O分別為-51.29×10-3和-38.40×10-3。將方解石流體包裹體水的δD值,和另外計(jì)算的8件方解石δ18OH2O投影中在成礦流體的氫、氧同位素組成圖解中(Taylor,1979),大部分的樣點(diǎn)都落在變質(zhì)水區(qū),小部分樣點(diǎn)落在原生巖漿水區(qū)[8]??紤]到漁塘成礦區(qū)及其附近未發(fā)現(xiàn)有巖體出露,變質(zhì)現(xiàn)象也不顯著;而包裹體含鹽度較高,并普遍存在烷類有機(jī)化合物(CH4)成礦流體的化學(xué)性質(zhì),表明成礦流體的初始來(lái)源可能為古海水及地層封存的建造水,系高鹽度熱鹵水。這類熱水流體在運(yùn)移過(guò)程中可與圍巖發(fā)生水-巖反應(yīng),活化圍巖中的物質(zhì)成分,形成富含金屬元素的盆地?zé)猁u水[14]

        5 礦床成因討論

        本區(qū)位于揚(yáng)子板塊東南被動(dòng)大陸邊緣。武陵運(yùn)動(dòng)后,本區(qū)即轉(zhuǎn)入穩(wěn)定性沉積階段。從震旦紀(jì)、寒武紀(jì)開(kāi)始,在同生斷裂控制的、具有走滑性質(zhì)的盆地內(nèi),沉積了以碳酸鹽為主的巨厚沉積層,并接受了來(lái)自幔源和古陸風(fēng)化搬運(yùn)的、海水生物吸附的、碳酸鹽軟泥有機(jī)締合與吸附等作用下聚集的Pb2+、Zn2+成礦元素,沉積了含礦的泥狀物質(zhì),隨即遭受覆蓋。欲使鉛鋅發(fā)生沉淀,主要是有一定的硫離子存在,這些硫離子主要是由厭氧細(xì)菌還原硫酸鹽而產(chǎn)生的,Pb2+、Zn2+與在細(xì)菌作用下形成的S2-結(jié)合,逐漸沉積固結(jié),此謂層狀礦形成的初期階段,即沉積過(guò)程中的鉛鋅富集階段。此階段在Pb2+、Zn2+的集中沉淀過(guò)程中,化學(xué)和生物化學(xué)作用以及元素的沉積交代作用可能是沉積成礦的主導(dǎo)因素。其成礦物質(zhì)的沉積嚴(yán)格地與地層層理平行,礦化層具粘結(jié)結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)等。成礦完全受巖相控制。

        在成巖作用過(guò)程中,礦源層和地層一起經(jīng)受成巖作用,因細(xì)菌對(duì)有機(jī)質(zhì)的作用,氧逸度的降低,改變了介質(zhì)條件,引起同生沉積的礦層發(fā)生了重結(jié)晶,礦物和化學(xué)成分發(fā)生變化,出現(xiàn)了區(qū)別于同生沉積的礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,礦體形態(tài)產(chǎn)狀也發(fā)生了一系列變化,其成巖階段形成的礦質(zhì)聚集體,即似層狀-透鏡狀礦體,一般可切穿層理,但不穿過(guò)層面。礦石為細(xì)晶狀、晶粒狀,成礦受巖相控制,這也是區(qū)內(nèi)層狀礦體的產(chǎn)狀特征。

        成巖期后階段,因埋藏一定的深度,溫度、壓力的增高及外來(lái)成礦物質(zhì)的帶入成為主要因素,表現(xiàn)為礦體不僅穿過(guò)層理,也穿過(guò)層面,形成脈狀及不規(guī)則狀礦體。礦體中“蝕變”作用明顯,礦石具細(xì)粉晶結(jié)構(gòu),成礦受構(gòu)造作用的影響。這是區(qū)內(nèi)某些鉛鋅礦體并不一定產(chǎn)在藻礁相中的原因。

        本區(qū)在鉛鋅沉積成巖成礦作用過(guò)程中,生物化學(xué)和有機(jī)地球化學(xué)起了重要作用,礦床中不但有豐富的藻類化石存在,礦體與圍巖中都有大量藻團(tuán)粒或藻砂粒,并且在高倍顯微鏡下,可見(jiàn)粒狀方鉛礦產(chǎn)于藻團(tuán)粒中,方鉛礦團(tuán)粒由千百顆微晶單體方鉛礦組成,這種微晶體方鉛礦是同生沉積—成巖階段形成的可靠證據(jù)[5]。即便在普通顯微鏡下亦可見(jiàn)在早期隱微粒狀方鉛礦與泥晶方解石一起組成不規(guī)則狀或近于圓形的藻團(tuán)粒,晚期粒狀方鉛礦星散浸染于藻團(tuán)粒之間的亮晶方解石中;早期微粒狀淡色閃鋅礦與隱微粒方鉛礦一起呈團(tuán)粒狀或星散浸染于藻團(tuán)?;?guī)r中,晚期半自形—他形閃鋅礦,與方鉛礦、黃鐵礦一起星散浸染于藻灰?guī)r中[6]。此外,在重晶石脈與藻團(tuán)?;?guī)r接觸處偶見(jiàn)同心環(huán)帶狀閃鋅礦密集叢生,顯示了膠體沉積的特點(diǎn)。

        由上述可見(jiàn),本區(qū)鉛鋅礦的形成與菌藻類生物作用有著直接的關(guān)系。從菌藻類生物過(guò)程來(lái)看,早寒武世清虛洞期鉛鋅礦床所存在的藻類化石,應(yīng)屬淺水浮游生物,主要發(fā)育于波浪作用微弱的潮坪—潟湖地帶,可形成低能生物礁。藻類在自營(yíng)養(yǎng)中具有吸取其他元素的能力,也就是藻類生物在生活過(guò)程中具有成礦作用的能力,這點(diǎn)還可從元素的地球化學(xué)性質(zhì)得到旁證。由元素的離子半徑可知Ca2+為0.99?(1?=10-10m),而半徑比Ca2+小的離子如Zn(0.74?)、Mn(0.80?)、Cd(0.97?)很容易進(jìn)入三方晶系的方解石構(gòu)造中;而半徑比Ca2+大的離子如Ba2+(1.32?)、Sr2+(1.12?)、Pb(1.24?),則容易進(jìn)入斜方晶系的文石構(gòu)造中,對(duì)現(xiàn)代碳酸鹽沉積物的研究表明,碳酸鈣原始沉積以穩(wěn)定的低鎂方解石和不穩(wěn)定的高鎂方解石及紋石的形式出現(xiàn),這在一定程度上可推導(dǎo)古代碳酸鹽沉積物。Pb、Zn等金屬元素從海水中析出,完全可以進(jìn)入藻類疊層石的方解石(或文石)中,或者進(jìn)入二者中。美國(guó)學(xué)者JH戴維斯(1977)在論述密蘇里州東南部鉛鋅礦成因時(shí)指出,藻類在低濃度金屬的水溶液中對(duì)金屬有極大的吸收能力,認(rèn)為絲狀藍(lán)綠藻至少可以把鉛富集到5000倍,從含量小于0.2×10-6富集到大于1000× 10-6的程度。本區(qū)按巖性和含礦性不同,可將容礦地層清虛洞組劃分為三大層,即上部地層(∈1q5—∈1q6)粉晶白云巖,中部地層(∈1q3—∈1q4)藻灰?guī)r,下部地層(∈1q1—∈1q2)豹皮狀、條帶狀泥質(zhì)灰?guī)r,每層經(jīng)各抽取190件樣品(共570件)作光譜分析結(jié)果[15],Pb平均含量為57.7×10-6、843.4×10-6、458.2×10-6,Zn分別為191.8×10-6、438.4×10-6、215.5×10-6,分別高于布丁鹽巖(涂和費(fèi))的6.4倍、9.36倍、50.9倍和9.6倍、22.0倍和10.7倍。且中下部的Pb、Zn離散程度最大,是礦床同生沉積和沉積成巖作用的標(biāo)志之一。據(jù)此推算其成礦能力相當(dāng)可觀。尤以中下部地層成礦能力最大,因此鉛鋅礦主要賦存于清虛洞組中部及下部。由此可設(shè)想,本區(qū)鉛鋅礦的富集與藻類生物密集相關(guān),Pb、Zn成礦物質(zhì)主要來(lái)源于菌藻類對(duì)Pb2+、Zn2+離子的吸附作用,并使之相對(duì)富集于礁體。

        總之,漁塘鉛鋅礦的早期,隨揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)被動(dòng)邊緣受同生斷裂控制的走滑盆地的形成,Pb、Zn及浸取的殼源物質(zhì)進(jìn)入海水中沉淀,受同生斷裂控制的走滑盆地的形成,Pb、Zn殼源物質(zhì)進(jìn)入還原水體中或封存海水的集中和沉淀過(guò)程中,藻類生物對(duì)Pb、Zn的直接吸取,起著富集劑的作用,使容礦地層(清虛洞組)中Pb、Zn背景值增高,沉積了含礦的泥狀物質(zhì)(礦源層)。通過(guò)巖相結(jié)合達(dá)到早期沉積階段的聚礦作用,沿著揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)南東緣大面積分布。在成巖過(guò)程中,隨著地層的深埋,增溫的封存熱鹵水作用下,使同生沉積的礦泥發(fā)生了重結(jié)晶及礦物重新組合,在厭氧海相沉積物中,細(xì)菌將硫酸鹽還原為H2S,H2S與Pb2+、Zn2+等離子反應(yīng)形成硫化物沉淀,于有利的巖相部位形成了整合型層狀、透鏡狀鉛鋅礦體。礦石中保存著膠狀結(jié)構(gòu)、生物結(jié)構(gòu)等沉積結(jié)構(gòu),大約在加里東晚期,隨著同生斷裂的復(fù)活和受深部熱流的驅(qū)動(dòng),上升的幔源Pb、Zn及浸取的殼源物質(zhì),進(jìn)入具有孔隙度大的礁相、淺灘相,沿有利構(gòu)造和巖性部位成礦或疊加富集,使貧鉛鋅礦富化,并形成脈狀及不規(guī)則狀礦體??梢哉J(rèn)為,與其受同生斷裂控制的走滑盆地形成關(guān)系密切,并產(chǎn)于盆地內(nèi)的主要含礦巖系和含礦相帶,表現(xiàn)出明顯的層控和相控特點(diǎn)。本區(qū)層狀礦體是與圍巖整合過(guò)渡逐漸形成的,少數(shù)非層狀礦體雖不同于圍巖,具后生成礦的特點(diǎn),但層狀與非層狀礦體無(wú)論是礦物組合、化學(xué)成分、主要硫化礦物與非金屬礦物以及硫、鉛同位素組成均相當(dāng),表明二者屬于同期異相的產(chǎn)物,即非層狀礦體是沉積作用較晚時(shí)含礦溶液交代、充填于同生沉積斷裂的產(chǎn)物,其形成略晚于層狀礦體,故礦床成因主要屬于沉積成巖礦床范疇,僅局部性的脈狀礦體兼有成巖期后某些礦床特征。礦床中硫、鉛、碳、氫、氧等同位素特征表明,成礦物質(zhì)和成礦流體主要來(lái)源為同時(shí)代(寒武紀(jì))圍巖地層和同時(shí)代的海水硫酸鹽。就整個(gè)湘西黔東地區(qū)與寒武系硫酸鹽有關(guān)的鉛鋅汞礦床而論,成礦最突出的特點(diǎn)是沉積地層厚度愈大,巖相穩(wěn)定性愈好,含礦序列巖石(性)組合發(fā)育愈完全,則所形成的礦床規(guī)模愈大;反之則小。由此充分揭示了該類礦床自身成礦本質(zhì)上具有的沉積礦床特性,這也是筆者一再?gòu)?qiáng)調(diào)的湘西黔東地區(qū)賦存于中、下寒武統(tǒng)碳酸鹽系中的鉛鋅汞礦床屬于沉積成巖成因的主要論據(jù)和支撐點(diǎn)。

        6 成礦因素與找礦方向

        6.1 沉積相與成礦關(guān)系

        漁塘鉛鋅成礦集中區(qū)諸礦床均受一定地層層位控制,礦床的“層控性”十分顯著,并與巖相古地理有關(guān),尤其與藻礁相關(guān)系密切(圖3),礦帶沿藻礁相延伸(圖4),而其他巖相與礦床的關(guān)系大不相同。研究表明,在早寒武世清虛洞期,湘西黔東屬于廣闊的淺海緩坡帶,以淺海緩坡相灰?guī)r為特征,局部發(fā)育臺(tái)內(nèi)淺灘,臺(tái)地邊緣和臺(tái)地內(nèi)局部發(fā)育古杯點(diǎn)礁等。清虛洞組是湘黔鉛鋅礦帶最主要的容礦層位。礦帶以分布于泥晶藻灰?guī)r為主的丘狀藻復(fù)合體和藻白云巖與顆粒白云巖相互的席狀黏帶結(jié)合體中[16]。礦化帶延伸與藻礁相一致。探采資料表明,藻礁相中的礦體多呈緩傾斜整合層帶狀,與圍巖產(chǎn)狀基本一致,形態(tài)較規(guī)則,分布穩(wěn)定。淺灘相中的礦體多呈透鏡狀,形態(tài)較復(fù)雜,礦體規(guī)模較小。淺水盆地中的礦體呈囊狀、透鏡狀及脈狀、不規(guī)則的脈狀等,而咸化盆地中一般則無(wú)礦體存在,無(wú)論產(chǎn)于哪一相帶的礦體,其含礦巖系厚度愈大,礦體規(guī)模亦愈大,具備沉積成礦的基本特點(diǎn)。

        圖3 漁塘鉛鋅礦帶清虛洞組一段巖相剖面示意圖

        1.豹皮狀含云質(zhì)灰?guī)r;2.條帶狀含云質(zhì)灰?guī)r;3.白云質(zhì)灰?guī)r;4.白云石化;5.粗砂屑灰?guī)r;6.細(xì)砂屑灰?guī)r;

        7.藻屑灰?guī)r;8.鮞粒灰?guī)r;9.灌木藻灰?guī)r;10.葛萬(wàn)藻灰?guī)r;11.巖石相變介界線;12.塌積巖;13.鉛鋅礦化

        圖4 漁塘鉛鋅礦帶清虛洞組∈1q3—∈1q5段等厚線及巖相示意圖

        1.巖層等厚線;2.巖相線;3.礦體范圍

        鉛鋅成礦與巖石組合、巖性之間的關(guān)系可能是巖相控礦的一個(gè)重要原因。本區(qū)許多較強(qiáng)的鉛鋅礦化均與巖石化學(xué)成分和物理性質(zhì)及上覆屏蔽層有關(guān),即巖石化學(xué)成分極純且原生孔隙、后生裂隙發(fā)育的高滲透性藻灰?guī)r和其他粒屑灰?guī)r、白云巖等,都是成礦的有利巖性。相反,化學(xué)成分不純,巖層塑性大,孔隙、裂隙不發(fā)育的巖石,或者只有微弱礦化,或者根本沒(méi)有礦。從而出現(xiàn)某些地段藻灰?guī)r沒(méi)有礦,而不含藻灰?guī)r的巖石反而有礦的現(xiàn)象。據(jù)主要勘探線剖面統(tǒng)計(jì),有85%的鉛鋅礦產(chǎn)于海綿狀亮晶藻團(tuán)?;?guī)r、藻屑灰?guī)r中,而更為典型的葛萬(wàn)藻海綿狀灰?guī)r、灌木藻灰?guī)r中的礦化機(jī)率反而較少。這在一定程度上說(shuō)明藻灰?guī)r控礦,也就是巖石物理、化學(xué)性質(zhì)控礦。

        6.2 藻類與成礦的關(guān)系

        漁塘鉛鋅礦含礦巖系厚達(dá)300余米,礦體主要賦存于清虛洞組第三段的潮坪—潟湖相藻砂屑和藻團(tuán)?;?guī)r中。作為主要容礦地層清虛洞組中初始Pb、Zn的豐度是較高的,尤其是藻灰?guī)r之類最高(表1),可以為成礦提供充分的物源。而成巖期后或者后期疊加的“熱液”成礦作用對(duì)礦化的富集并不明顯。這點(diǎn)可以從熱液(碳酸鹽化)蝕變前后藻灰?guī)r的原子吸收光譜化學(xué)分析結(jié)果對(duì)比得到佐證,即熱液蝕變?cè)寤規(guī)r相對(duì)未蝕變?cè)寤規(guī)r,其Corg含量平均下降353%。K2O含量平均上升346%,而Pb含量平均僅下降0.8%,Zn含量平均上升11%。由此可見(jiàn),該區(qū)“熱液蝕變”對(duì)Pb、Zn的影響相對(duì)并不是重要的成礦因素。

        研究表明,由于在成礦過(guò)程中發(fā)生過(guò)細(xì)菌活動(dòng),故其團(tuán)粒狀方鉛礦產(chǎn)于藻團(tuán)粒之中,不同顏色閃鋅礦集合體以藻團(tuán)?;?guī)r作為基質(zhì)等。這表明漁塘地區(qū)鉛鋅礦成礦物質(zhì)主要源于藻類對(duì)Pb、Zn離子的吸附作用,使之相對(duì)富集于礁體。硫質(zhì)可能來(lái)源于較局限的沉積盆地,由細(xì)菌作用有機(jī)質(zhì)使用硫酸鹽還原而成。Pb、Zn成礦過(guò)程中硫酸鹽的還原是通過(guò)硫酸鹽細(xì)菌來(lái)完成的。這種細(xì)菌是一種厭氧微生物,與Pb、Zn硫化物有關(guān)的生物作用,既可以發(fā)生在沉積期—成巖期,也可以發(fā)生在成巖期—成巖期后,這些微生物可在低溫條件下繁殖,使硫酸鹽還原生成H2S導(dǎo)致Pb、Zn硫化物沉淀[17],因此說(shuō),硫酸鹽的細(xì)菌還原作用被認(rèn)為是導(dǎo)致沉積 成巖環(huán)境中形成硫化物的主要機(jī)制。故其成礦物質(zhì)(Pb、Zn)與有機(jī)物質(zhì)的生成機(jī)理有著相同的地球化學(xué)過(guò)程。由此可見(jiàn),藻類(有機(jī)地球化學(xué))對(duì)漁塘地區(qū)鉛鋅礦的成礦至關(guān)重要。

        表1 漁塘地區(qū)地層、巖石成礦元素含量一覽表

        6.3 構(gòu)造與成礦關(guān)系

        本區(qū)鉛鋅礦除了巖相古地理控礦外,成巖期后的成礦作用與構(gòu)造關(guān)系在某些礦段較為明顯,除了那些直接產(chǎn)于構(gòu)造裂隙中的各種非整合型礦化外,就是最典型的層狀礦體,有的也與構(gòu)造有關(guān),如花垣太陽(yáng)山礦床,礦體規(guī)模最大、最密集的地段,正是本區(qū)經(jīng)歷燕山期疊加在NE向構(gòu)造之上的NW向橫跨褶皺(半背斜)地段,該礦床中另一個(gè)NE向較富的礦體也是直接受SEE向傾伏的背斜和斷裂控制。由此可見(jiàn),在本區(qū)沉積 成巖成礦期后疊加在容礦層及其蓋層中的構(gòu)造作用(主要是褶皺)是形成富礦體的重要因素之一。這類礦體既有層狀產(chǎn)出的特征,又有呈脈狀形態(tài)產(chǎn)出者。但礦床在本質(zhì)上仍保留了沉積成巖礦床的地質(zhì)特點(diǎn)。

        6.4 找礦方向

        漁塘鉛鋅礦化帶成礦集中區(qū)帶位于區(qū)域性摩天嶺穹隆背斜構(gòu)造的北西翼,其間發(fā)育著一系列次級(jí)舒緩褶皺構(gòu)造,是成礦的主要構(gòu)造形式。構(gòu)造方向?yàn)镹E向,與控礦巖相帶延伸方向一致,從沉積成巖成礦觀點(diǎn)來(lái)看,礦床與容礦地層如影隨形,本區(qū)鉛鋅礦化帶主要賦存于清虛洞組某些特定相帶中,這是找礦的先決地質(zhì)條件,因此,區(qū)域找礦首先應(yīng)沿清虛洞期臺(tái)地邊緣藻礁淺灘相帶中查找。從區(qū)域相帶分布來(lái)看(圖5),花垣以北至張家界一帶應(yīng)為區(qū)域找礦的主要地區(qū),該地區(qū)既是藻礁淺灘相帶向NEE延伸地區(qū),又是湘西弧形構(gòu)造弧頂部位,巖相和構(gòu)造條件均十分有利。因此,應(yīng)根據(jù)巖相特征、含礦巖系厚度、結(jié)合構(gòu)造(尤其是疊加在NE向構(gòu)造的NW向橫跨褶皺)等綜合分析,開(kāi)展隱伏礦床的找礦工作,而編制地表巖層走向線圖是研究NW向構(gòu)造的有效方法。開(kāi)展“第二找礦空間”的勘查,近年來(lái)宜昌礦產(chǎn)所等地礦系統(tǒng)的研究人員,將產(chǎn)于揚(yáng)子地臺(tái)周邊的碳酸鹽巖中的層控及層狀鉛鋅礦床定位為我國(guó)特有的“揚(yáng)子型”鉛鋅礦床。筆者認(rèn)為,在湘西—鄂西包括黔東地區(qū)“揚(yáng)子型”的鉛鋅礦床最具找礦潛力的非產(chǎn)于下寒武統(tǒng)清虛洞組(∈1q)碳酸鹽巖中的“漁塘式”(或“花垣縣”)鉛鋅礦床莫屬。但在湘西地區(qū)類似“漁塘式”的優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源探采開(kāi)發(fā)程度高,未來(lái)勘查方向必然是礦帶的延深方向,即“第二找礦空間”。根據(jù)湘西地區(qū)層控與層狀鉛鋅礦床的成礦特征,首要的地質(zhì)條件必然是具備厚大的藻礁相碳酸鹽巖,且?guī)r相縱橫變化較穩(wěn)定者。目前據(jù)深部少量控制性鉆孔資料,已探查到的鉛鋅礦體厚0.97~4.95m,礦石含Pb0.73%~3.55%,Zn0.50%~1.39%,預(yù)測(cè)資源量300~400萬(wàn)噸。

        圖5 漁塘鉛鋅礦化帶與巖相分布略圖

        1.臺(tái)地邊緣藻礁淺灘相帶;2.區(qū)域性斷裂;3.區(qū)域鉛鋅礦化帶;4.區(qū)域汞礦化帶;5.漁塘鉛鋅礦

        總之,漁塘鉛鋅礦成礦區(qū)(帶)是湘西地區(qū)最具找礦潛力的鉛鋅礦帶。已知礦床和周邊地區(qū)尤其是已知礦床深部第二空間潛力巨大,找礦的重點(diǎn)是以鋅為主的層控和層狀鉛鋅礦床。

        致謝 成文過(guò)程中,參考并引用了湖南省地礦局四〇五隊(duì)等和本隊(duì)有關(guān)資料,湖南省地質(zhì)勘查院、湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì)等有關(guān)資料,特此說(shuō)明。審稿專家對(duì)本文多次提出了建設(shè)性的意見(jiàn),編輯多次進(jìn)行悉心指導(dǎo),在此一并致以誠(chéng)摯的謝意。

        注 釋

        ①湘西礦產(chǎn)資源綜合研究發(fā)展中心.湘西地區(qū)鉛鋅礦找礦研究,2007.

        ②湖南省地勘局四〇五隊(duì).湖南省花垣縣漁塘礦田鉛鋅礦富礦成礦規(guī)律及其預(yù)測(cè),1990.

        ③湖南省地質(zhì)調(diào)查院.湘西北地區(qū)鉛鋅錳找礦方向研究,2007.

        ④鮑振襄,孫際茂,陳明輝.湘西北地區(qū)漁塘鉛鋅礦化集中區(qū)深部找礦研究,2008.

        ⑤湖南省地質(zhì)調(diào)查院.湖南花垣—鳳凰地區(qū)鉛鋅礦調(diào)查2010年度工作方案,2010.

        ⑥湖南省地勘局四〇五隊(duì).湖南花垣—鳳凰地區(qū)鉛鋅礦整裝勘查實(shí)施方案,2009.

        ⑦湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì).湖南省保靖新晃汞礦帶”汞中找礦”研究,2010.

        ⑧劉寶,余光明,徐新煜.關(guān)于沉積演化過(guò)程中的成礦作用問(wèn)題,1980.

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        [1]文章來(lái)源:《地質(zhì)與勘探》,2011年第2期。作者簡(jiǎn)介:陳明輝(1973—),男,湖南龍山人,高級(jí)工程師,主要從事礦產(chǎn)地質(zhì)勘查研究與管理工作。

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