楊清富 宋 漢

(湖北省地質(zhì)調(diào)查院，湖北 武漢 430034)

0 引言

位于揚(yáng)子地臺(tái)中段北緣的青峰斷裂帶地區(qū)上元古界地層燈影組內(nèi)已發(fā)現(xiàn)眾多的鉛鋅礦床（點(diǎn)）（圖1），它們均賦存在海相沉積巖系中，并較明顯地受構(gòu)造控制。經(jīng)過(guò)近兩年的評(píng)價(jià)，已在該區(qū)探求333+3341鉛鋅資源量80 余萬(wàn)噸，預(yù)測(cè)3342鉛鋅資源量200 余萬(wàn)噸，表明該區(qū)沉積巖系內(nèi)的鉛鋅礦具有極大的找礦潛力。然而，本區(qū)的鉛鋅礦找礦工作雖然開(kāi)展較早，但僅局限于單個(gè)礦點(diǎn)的踏勘調(diào)查，工作程度相對(duì)較低，未能從區(qū)域角度對(duì)其鉛鋅礦化特征與成礦特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。本文著重分析并探討了青峰斷裂帶地區(qū)上震旦統(tǒng)燈影組沉積巖內(nèi)鉛鋅礦控礦條件及成礦規(guī)律，以期對(duì)類似礦床的研究和勘查提供參考意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

本區(qū)跨秦嶺褶皺系與揚(yáng)子地臺(tái)兩個(gè)一級(jí)大地構(gòu)造單元（圖2），構(gòu)造較復(fù)雜。青峰斷裂呈北東東-近東西向展布，是本區(qū)南北沉積相、沉積建造、巖漿活動(dòng)、變質(zhì)變形成礦作用的分劃性構(gòu)造。斷裂以北屬南秦嶺印支褶皺帶東段南緣（地槽區(qū)），南為揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)大巴山-大洪山臺(tái)緣褶帶（地臺(tái)區(qū)）[1]。

秦嶺地槽區(qū)主要出露中上元古界武當(dāng)巖群-古生界志留系。武當(dāng)巖群為變細(xì)碧-石英角斑巖建造及碎屑沉積巖，下震旦統(tǒng)耀嶺河組為一套變細(xì)碧-角斑巖建造，上震旦統(tǒng)陡山沱組和燈影組為碎屑巖-碳酸鹽建造，寒武系為淺海相炭硅泥質(zhì)巖-碳酸鹽巖建造，奧陶系主要為淺海相細(xì)碎屑巖和泥質(zhì)巖組合。中上元古界武當(dāng)巖群以變中酸性火山巖為主夾少量細(xì)碎屑的上亞組，是銀金多金屬的含礦地層。揚(yáng)子地臺(tái)區(qū)主要出露震旦系上統(tǒng)燈影組，寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組、石牌組、天河板組、石龍洞組，中統(tǒng)覃家廟組和上統(tǒng)婁山關(guān)組[2-3]。其中震旦系上統(tǒng)燈影組及寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組為鉛鋅的主要礦源建造。具工業(yè)價(jià)值的鉛鋅礦主要分布于上揚(yáng)子臺(tái)坪北緣，賦礦地層主要為燈影組，富鎂碳酸鹽巖是有利的賦礦圍巖[4]。

青峰斷裂構(gòu)造線呈近東西向展布，斷面呈波狀起伏，傾向北，傾角20-45°。斷裂以北的地槽區(qū)發(fā)育一系列北西向及北東向的緊密線性褶皺和脆韌性走向斷層（圖1），以南的地臺(tái)區(qū)則發(fā)育一系列東西向近平行、向北傾斜的逆沖斷裂。槽區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁，巖漿巖分布較廣，根據(jù)巖漿巖侵位的主要層位及變質(zhì)程度，大致將區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)分為晉寧旋回和加里東旋回，晉寧旋回伴隨基性火山巖-酸性火山巖同源演化派生的基性、超基性巖，并以前者為主，多侵位于武當(dāng)巖群、耀嶺河組；北西部地區(qū)巖漿巖主要為加里東期堿性-粗面質(zhì)火山噴發(fā)巖和侵入巖，伴隨有超基性-正長(zhǎng)巖的巖漿活動(dòng)，局部見(jiàn)碳酸巖，多侵位于下古生界地層之中。前者為大陸邊緣活動(dòng)帶的產(chǎn)物，后者為加里東再生地槽的陸間裂谷產(chǎn)物[5]。區(qū)內(nèi)地層均遭受不同程度的區(qū)域變質(zhì)作用，變質(zhì)程度屬低綠片巖相。此外，區(qū)內(nèi)動(dòng)力變質(zhì)巖分布廣泛，多集中于韌-脆性剪切帶內(nèi)，主要有糜棱巖、構(gòu)造片巖、碎裂巖等。臺(tái)區(qū)巖漿活動(dòng)弱，未見(jiàn)巖漿巖分布。

圖1 湖北青峰斷裂帶地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)略圖

2 礦床特征

2.1 礦體特征

圖2 秦嶺褶皺系東段構(gòu)造單元示意圖

礦床以鉛鋅為主伴生銀，鉛鋅平均比值為1∶2.8-1∶34，銀含量與鉛鋅含量呈正相關(guān)關(guān)系。礦體呈層狀、似層狀、局部呈大的透鏡狀產(chǎn)出（圖3、圖4），產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀近于一致。礦體嚴(yán)格受構(gòu)造和地層雙重控制，鉛鋅礦化呈網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀、局部為團(tuán)塊狀賦存于背斜核部燈影組內(nèi)的順層斷裂破碎帶中，含礦圍巖為碎裂狀角礫巖化白云巖。主礦體長(zhǎng)600-4090m，平均厚度1.37-19.25m，平均品位Pb1.04-3.79%，Zn3.72-13.07%，Ag13.08-21.84g/t。單樣最高品位Pb9.88%，Zn29.33%，Ag57.10g/t。

2.2 礦石特征

礦石礦物主要有閃鋅礦、方鉛礦、菱鋅礦、纖鋅礦、黃鐵礦、磁鐵礦、伴生銀礦物等，次生礦物有褐鐵礦、鉛礬等，脈石礦物主要為白云石、方解石、石英等。少量礦石全分析結(jié)果顯示，礦石中S、W、Ag 含量較高。方鉛礦呈細(xì)粒集合體沿主裂隙帶交代充填于白云巖中，閃鋅礦呈他形和半自形粒狀交代充填于白云石脈中，纖鋅礦呈纖維狀、柱狀集合體分布于閃鋅礦間。根據(jù)地表及淺部氧化程度，目前暫將其歸為混合礦石類（鉛鋅氧化率10-30%）。礦石結(jié)構(gòu)主要為他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造主要為細(xì)脈浸染狀構(gòu)造，次為塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造和角礫狀構(gòu)造等。

2.3 圍巖蝕變

圍巖蝕變主要有褐鐵礦化、碳酸鹽化、硅化及黃鐵礦化等。其中，褐鐵礦化為主要蝕變種類，地表表現(xiàn)為極易識(shí)別的褐紅色鐵帽。碳酸鹽化以白云石化為主，方解石化次之，白云石呈菱形及它形粒狀，粒度0.01-0.08。硅化以煙灰色糖粒狀石英細(xì)脈為主，石英呈半自形粒狀。含礦圍巖受構(gòu)造作用影響普遍發(fā)生強(qiáng)度不等的機(jī)械破碎和角礫巖化。根據(jù)圍巖蝕變、蝕變礦物組合及礦化特征，認(rèn)為青峰斷裂帶地區(qū)的鉛鋅礦屬層控-碳酸鹽巖型鉛鋅礦床。

圖3 貴子溝鉛鋅礦區(qū)地質(zhì)略圖

圖4 朝陽(yáng)鉛鋅礦區(qū)地質(zhì)略圖

3 控礦條件

本區(qū)位處揚(yáng)子地臺(tái)前寒武、加里東、燕山期金、銻、金剛石、鉛、鋅、銀Ⅲ級(jí)成礦區(qū)，青峰斷裂帶鉛鋅多金屬Ⅳ級(jí)成礦帶。根據(jù)已發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦床（點(diǎn)）的成礦條件分析，本區(qū)主導(dǎo)成礦因素，主要體現(xiàn)為地層、構(gòu)造、古地理環(huán)境及有利的地球化學(xué)、地球物理場(chǎng)等對(duì)成礦的控制作用。

3.1 賦礦地層

區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦床較嚴(yán)格受一定的地層層位控制，表現(xiàn)為層控特點(diǎn)，屬初始礦源層。絕大部分具工業(yè)價(jià)值的鉛鋅礦床分布在上震旦統(tǒng)燈影組，含礦巖性主要為角礫狀、碎裂狀白云巖。其次是下寒武統(tǒng)牛蹄塘組含炭白云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖。上震旦統(tǒng)燈影組及下寒武統(tǒng)牛蹄塘組為成礦元素高背景地層，是鉛鋅礦礦源建造。它們受后期地質(zhì)作用改造，促使礦源層中的成礦物質(zhì)活化遷移至有利巖性或構(gòu)造部位富集成礦。

3.2 控礦構(gòu)造

構(gòu)造對(duì)區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)具有明顯的控制作用，斷裂構(gòu)造是本類礦床的加富因素。本區(qū)位于秦嶺褶皺系與揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)兩個(gè)一級(jí)大地構(gòu)造單元的接合部位，處于大構(gòu)造的邊緣，區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)十分強(qiáng)烈，它不僅是金屬元素富集的有利場(chǎng)所，而且是后期成礦流體運(yùn)移、沉淀的極佳構(gòu)造空間。區(qū)內(nèi)已知鉛鋅礦床主要受近東西向青峰斷裂帶控制，賦存于以上震旦統(tǒng)燈影組為核部的倒轉(zhuǎn)背斜中，嚴(yán)格受順層斷裂破碎帶控制。青峰大斷裂及其次級(jí)斷裂是控制鉛鋅礦的重要斷裂構(gòu)造，青峰斷裂導(dǎo)礦性好，本身及其旁側(cè)次級(jí)斷裂成為良好的配礦、容礦構(gòu)造。

3.3 古地理環(huán)境

本區(qū)具有形成鉛鋅礦的有利古地理環(huán)境及成礦物質(zhì)來(lái)源。中晚元古代，沉積盆地處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)北部，北與鄂北裂陷海槽相連通，南以川鄂古陸作為屏障，向西延伸到四川廣元，向東則通達(dá)隨州大洪山，形成了一個(gè)北西西向展布的狹長(zhǎng)的而毗連古陸的坳陷盆地。上震旦統(tǒng)地層是發(fā)育在早期陸殼基底之上的被動(dòng)大陸邊緣沉積盆地的產(chǎn)物，沉積一套巨厚的含陸屑-藻礁的富鎂碳酸鹽巖建造，其海域性質(zhì)具陸緣海特征和瀕臨于古陸的陸表海環(huán)境。中晚元古代海盆南側(cè)的川鄂古陸載有成礦物質(zhì)的碎屑被帶入海盆中，從而形成礦源層。

3.4 地球化學(xué)、地球物理場(chǎng)

本區(qū)元素富集系數(shù)揭示在地殼化學(xué)成份上富集Cu、Ni、Au、As、Sb，在上地?；瘜W(xué)成份上較富集Cu、Pb、Zn、Mn、Ni、Li、Zr 等。本區(qū)地球化學(xué)場(chǎng)特征較為復(fù)雜。槽區(qū)地球化學(xué)場(chǎng)主要為K2O、Na2O、Nb、La、Y、Ba、Au、Ag、Pb、Zn 等多元素高值區(qū)，臺(tái)區(qū)則以富含Cu、Ag、Pb、Zn、Zr、Au、Cr、Ni 而貧Ca、Al2O3為特征[6]。從異常分布規(guī)律看，鉛鋅異常大多呈近東西向分布于震旦系，與已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)的賦礦層位完全吻合。經(jīng)異常查證說(shuō)明，較強(qiáng)的分散流、金屬暈和重砂異常區(qū)，通常是礦化所在地，證明異常真實(shí)存在，與礦化關(guān)系密切，充分說(shuō)明了該類異常屬礦致異常。

本區(qū)處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)一級(jí)磁場(chǎng)區(qū)武當(dāng)隨棗磁場(chǎng)亞區(qū)，表現(xiàn)為負(fù)磁場(chǎng)，總體反映區(qū)內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度從東至西逐漸變低趨勢(shì)，局部異常以線性排列為主。位于太行-武陵重力梯度帶上，莫霍面向西陡傾，自東而西地殼厚度變大，重力負(fù)值變高，該梯度帶西部，場(chǎng)值僅-126×10-5-40×10-5m/s2，為湖北省內(nèi)最低值，等值線呈SN 向，近于平行。局部重力異常小而少，幅值低，可能反映了揚(yáng)子臺(tái)區(qū)大型隱伏構(gòu)造巖漿巖帶的存在。本區(qū)位于以NNE 向展布的太行-武陵深層構(gòu)造變異帶上，反映出莫霍面構(gòu)造格局為脊?fàn)钺Ｆ碌目倯B(tài)勢(shì)，基底結(jié)構(gòu)類型屬大別式基底，已有資料表明，揚(yáng)子地臺(tái)基底向北越過(guò)青峰-廣濟(jì)斷裂，伏于本區(qū)武當(dāng)巖群之下。本區(qū)恰處鄖陽(yáng)幔坡與旬陽(yáng)幔坪轉(zhuǎn)換過(guò)渡帶上，反映活動(dòng)性較強(qiáng)的深層構(gòu)造背景。

4 成礦規(guī)律

（1）鉛鋅礦化嚴(yán)格受一定時(shí)代層位控制，主要呈團(tuán)塊狀、網(wǎng)脈狀、星散狀賦存于上震旦統(tǒng)燈影組上段的碎裂狀、角礫狀白云巖中。不僅礦化發(fā)生在特定的沉積相中，并且成礦元素異常明顯出現(xiàn)于該層位，在其它層位中成礦元素異常不明顯。本區(qū)處于毗連古陸的坳陷盆地，具有利的沉積古地理環(huán)境及成礦物質(zhì)來(lái)源。中晚元古代海盆南側(cè)的川鄂古陸，載有鉛鋅質(zhì)的碎屑被帶入海盆中，經(jīng)過(guò)機(jī)械搬運(yùn)及溶解等化學(xué)反應(yīng)，一部分以膠體形式沉淀下來(lái)而存在于白云巖中，從而形成區(qū)內(nèi)初始沉積時(shí)期以星散塵埃狀為主的第一世代白云巖型鉛鋅礦化?？梢哉J(rèn)為早期成巖是這類礦源層重要成礦期。

（2）初始沉積期形成礦源層后，地殼形變強(qiáng)度是本類礦床的加富因素，本區(qū)位處于兩個(gè)大地構(gòu)造單元的結(jié)合部位，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈。經(jīng)歷了多期次構(gòu)造變動(dòng)的疊加與改造。早期形成的動(dòng)力變質(zhì)巖，再次發(fā)生破碎、變形，形成新的脆性動(dòng)力變質(zhì)巖組合。鉛鋅礦嚴(yán)格受位于上震旦統(tǒng)燈影組上段白云巖背斜核部的逆沖推覆斷層破碎帶控制。成礦物質(zhì)在斷裂帶的次級(jí)裂隙中沉淀而形成角礫巖型和碎裂巖型鉛鋅礦。

（3）斷裂帶內(nèi)的地球化學(xué)異常范圍、峰值高低，與斷裂帶的寬度成正比。斷裂帶內(nèi)地球化學(xué)異常與斷層巖原巖關(guān)系極為密切，由白云巖原巖形成的構(gòu)造巖，成礦元素易出現(xiàn)強(qiáng)度高、寬度大的構(gòu)造地球化學(xué)異常。反映出斷裂活動(dòng)過(guò)程中有較多的流體參與，對(duì)斷裂帶的成礦作用具有重要的影響。

（4）礦床空間分布上具有明顯的成帶性，受深部構(gòu)造及成礦物理化學(xué)場(chǎng)等多種因素控制，鉛鋅礦床集中分布在上揚(yáng)子臺(tái)緣褶帶區(qū)內(nèi)，呈近東西向帶狀分布。

圖5 青峰斷裂帶地區(qū)鉛鋅礦成礦模式圖

（5）銀與鉛鋅礦床的伴生規(guī)律，銀含量與鉛鋅含量呈正相關(guān)關(guān)系。

綜上所述，本區(qū)鉛鋅礦嚴(yán)格受地層和構(gòu)造雙重控制，可以初步認(rèn)為鉛鋅礦物質(zhì)來(lái)源主要為陸源和深大斷裂。初始沉積期形成礦源層后，多期次構(gòu)造變動(dòng)的疊加與改造是本類礦床的加富因素。礦床類型屬沉積-改造碳酸鹽巖型鉛鋅礦床，其成礦模式見(jiàn)圖5。

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