鋅礦成礦地質(zhì)特征研究范文

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《資源環(huán)境與工程雜志》2014年第S1期

1成礦特征

1.1含礦層特征礦區(qū)有三個含礦層，其中Ⅰ含礦層含礦性連續(xù)，Ⅱ、Ⅲ含礦層含礦性不連續(xù)。Ⅰ含礦層位于寒武紀(jì)婁山關(guān)組上段第二巖性層中上部灰至深灰色厚層微至細(xì)晶白云巖夾中至厚層碎裂（角礫）狀白云巖之中，呈層狀產(chǎn)出，含礦層頂界為第三巖性層淺灰、灰白色厚層細(xì)晶白云巖；底界一般為灰質(zhì)白云巖夾少量泥質(zhì)白云巖，產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀一致，傾向南東，傾角8-23°，含礦層中鋅礦化程度具有明顯分帶性，含礦性與巖性及層間構(gòu)造具成因關(guān)聯(lián)，中上部巖性具碎裂狀或角礫狀構(gòu)造，礦化強(qiáng)烈構(gòu)成鋅礦化體，鋅含量0.55～6.59%，頂部灰白色白云巖礦化較弱且不均勻，一般鋅含量僅為萬分之幾，個別達(dá)礦化程度，下部白云巖含少量燧石條帶、裂隙及揉皺欠發(fā)育，含礦性弱，甚至不含礦。Ⅱ含礦層位于寒武紀(jì)婁山關(guān)組第三巖性層中下部淺灰、灰白色厚層微～細(xì)晶白云巖之中，一般與圍巖界線不明顯，含礦層產(chǎn)狀與巖石產(chǎn)狀一致，傾向南東，傾角14～16°，含礦性與巖石中裂隙發(fā)育程度有關(guān)，裂隙欠發(fā)育，礦化微。密集發(fā)育，含礦性較好構(gòu)成鋅礦化體，鋅含量0.2～1.48%。Ⅲ含礦層位于奧陶紀(jì)南津關(guān)組下部灰、深灰色生物灰?guī)r之中，頂板為灰色中～厚層狀灰?guī)r、條帶狀灰?guī)r，底板為淺灰色灰質(zhì)白云巖。呈層狀產(chǎn)出，產(chǎn)出狀態(tài)與圍巖一致，傾向南東，傾角10°～24°。含礦層雖巖性層穩(wěn)定，但礦化與層間高角度小斷裂及其碳酸鹽化，硅化及螢石化關(guān)系密切，在沒有蝕變和小斷裂的部位。一般不含礦或礦化微弱，蝕變及小斷裂發(fā)育部位，強(qiáng)化強(qiáng)烈，構(gòu)成鋅礦體，鋅品位1.21～5.17%。

1.2礦體特征礦區(qū)內(nèi)Ⅰ含礦層從西到東，從南到北圈出6個鋅礦體，編號為Ⅰ1～Ⅰ6。各礦體特征如下：Ⅰ1號礦體分布礦區(qū)南部新屋臺～姚家坪一線，地表露頭線呈半閉合狀，控制礦體長約2800m地段，礦體厚1.10～8.35m，平均厚3.57m，Zn含量1.03～6.59%，平均2.61%。該地段礦體呈層狀～似層狀，以微晶～細(xì)晶白云巖、碎裂狀白云巖中賦存星點狀、浸染狀、細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀閃鋅礦產(chǎn)出，局部可見受巖性控制以條帶狀白云巖中呈團(tuán)塊狀或條帶狀、星點狀、浸染狀閃鋅礦產(chǎn)出。礦體產(chǎn)狀70～150°∠7～16°。Ⅰ2號礦體位于茅草洞，礦體長約230m，寬約60m，地表露頭線閉合環(huán)狀，礦體厚2.40～7.50m，平均厚5.13m，Zn含量1.36～3.45%,平均2.22%。礦體呈層狀～似層狀以微晶至細(xì)晶白云巖、碎裂狀白云巖中賦存星點狀、浸染狀、細(xì)脈狀、線狀、局部條帶狀產(chǎn)出。礦體產(chǎn)狀110～124°∠10～11°。Ⅰ3號礦體東起茅草洞，西止銅廠，礦體長約650m，寬約400m，地表露頭線閉合，礦體厚1.30～9.29m，平均厚3.86m，Zn含量1.17～4.58%，平均2.42%。礦體呈層狀、似層狀以微晶至細(xì)晶白云巖、碎裂狀白云巖中賦存星點狀、浸染狀、細(xì)脈狀、局部條帶狀產(chǎn)出，局部見受巖性控制以條帶狀白云巖中呈浸染狀、團(tuán)塊狀或條帶狀閃鋅礦產(chǎn)出。礦體產(chǎn)狀90～145°∠8～12°。Ⅰ4號礦體：位于頭塘北東，呈半閉合北西向展布，礦體長約300m，平均寬約200m，礦體厚1.40～1.50m，平均厚1.45m，Zn含量1.40～4.96%，平均3.18%，礦體層呈層狀、似層狀，以微晶～細(xì)晶白云巖中賦存浸染狀、細(xì)脈狀閃鋅礦產(chǎn)出。礦體產(chǎn)狀120～130°∠10～12°。Ⅰ5號礦體：位于頭塘以北、文家檔以西，地表露頭線大致呈三角形閉合，底邊長約150m，其頂部被部分剝蝕，礦體厚3.70m，平均厚3.70m，Zn含量1.19～1.65%，平均1.42%，礦（化）體呈層狀、似層狀，以微晶～細(xì)晶白云巖中賦存星點狀、浸染狀、細(xì)脈狀閃鋅礦產(chǎn)出。礦體產(chǎn)狀80～85°∠10～11°。Ⅰ6號礦體：位于獅子灣～火場鋪及其以北一帶，礦體呈不規(guī)則長條形閉合南北向展布，地表露頭線長約750m，寬80～200m，所見礦體層厚1.25～4.00m，平均厚2.60m，Zn含量1.04～5.95%，平均3.25%，礦體層呈層狀、似層狀，以微晶～細(xì)晶白云巖中浸染狀、細(xì)脈狀閃鋅礦產(chǎn)出。礦體產(chǎn)狀118～142°∠10～16°。Ⅱ含礦層圈出兩個鋅礦體，礦體特征如下：Ⅱ1礦體位于姚家坪南東，礦體長約200m，礦體厚1.10～4.80m，平均2.95m，Zn含量1.00～1.31%，平均1.16%，鋅以星點狀、浸染狀、細(xì)脈狀賦存于微細(xì)晶白云巖裂隙中。礦體產(chǎn)狀105°∠15°。Ⅱ2礦體位于茶園，礦體長170m，厚1.50～4.96m，平均厚2.81m，Zn含量1.60～1.83%,平均1.69%，鋅以星點狀、浸染狀、細(xì)脈狀賦存于微細(xì)晶白云巖裂隙中。礦體產(chǎn)狀110～120°∠15～16°。Ⅲ含礦層圈出一個鋅礦體，位于桅子堡，礦體長約250m，寬約150m，礦體厚1.20～2.70m，平均1.75m，Zn含量1.30～5.17%，平均2.90%,鋅以浸染狀，星點狀及條帶狀賦存于生物灰?guī)r中。

1.3礦石特征

1.3.1礦石礦物區(qū)內(nèi)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含礦層礦石礦物相似。礦石的礦物成份較簡單，種類不多，金屬礦物主要有閃鋅礦，褐鐵礦，少量黃鐵礦、鐵白云巖及微量方鉛礦等，脈石礦物主要為白云石，方解石，少量石英、長石、水云母等。閃鋅礦（ZnS）：礦石中最重要的鋅礦物，含量多，一般<0.5～4%，局部達(dá)20%，為本區(qū)主要的礦石礦物，粒徑0.02～0.6mm，一般0.02～0.4mm，呈半自型～它型粒狀，顏色有褐黃、深褐、棕色等，受鐵質(zhì)渲染時普遍具褐色及褐紅色環(huán)邊，常不均一，金剛光澤，條痕褐色。產(chǎn)出以浸染狀或細(xì)脈狀為主，分布不均勻，局部相對集中，呈粒狀分布或微細(xì)脈狀分布于碳酸鹽巖礦石中。閃鋅礦有兩個成礦階段，早期閃鋅礦呈浸染狀，局部呈團(tuán)塊狀，晚期閃鋅礦呈枝杈脈狀穿插早期閃鋅礦或次生裂隙之中。方鉛礦（PbS）：很少。手標(biāo)本上觀測類比粒徑0.01～5mm，一般0.01～0.15mm，呈自形～半自形晶粒狀，常見與閃鋅礦伴（共）生。鉛灰色、金屬光澤，有的交代閃鋅礦，有的充填于閃鋅礦晶粒之間。黃鐵礦（FeS2）：呈淺黃色、金屬光澤，條痕黑色，無均勻性。粒徑0.01～0.05mm，在礦石中偶以星點狀、細(xì)脈狀兩種形式與石英、閃鋅礦伴生，極不均均分布，含量常<0.1%。褐鐵礦（Fe2O3）：褐色、褐紅色，呈粉未狀沿巖石縫合線邊緣渲染，含量<0.1%～0.2%。方解石（CaCO3）：充填于白云巖晶粒間，粒徑0.02～0.08mm，它形～半自形粗粒狀，少數(shù)方解石隱晶～微粒狀，偶伴鐵質(zhì)渲染，后期方解石呈塊狀、角礫狀或細(xì)脈狀形式產(chǎn)出，脈寬1～2mm，局部達(dá)2.6mm，含量1～5%。白云石[CaMg（CO3）2]：呈半自形～它形狀，具典型的細(xì)晶結(jié)構(gòu)，少數(shù)微粒、中粒結(jié)構(gòu)，含量一般90～98%，局部72%，粒徑<0.02%～0.6mm，一般0.04～0.1mm，局部較粗可達(dá)0.4～0.6mm，粒間伴有少量方解石。石英（SiO2）：呈自形～它形粒狀，充填白云石與方解石間隙間，含量<0.2～3%，粒徑0.01～0.6mm大小不等，一般0.04～0.08mm，沿脈體填隙的自形石英粒徑達(dá)0.4～0.6mm。另外礦石中時有鐵白云巖含量0.1～0.5%，玉髓有0.5%，炭質(zhì)0.1%、水云母0.5%，長石<0.1%零星分布于閃鋅礦邊緣等。

1.3.2礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造Ⅰ含礦層最常見的結(jié)構(gòu)為微粒結(jié)構(gòu)、細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)、微～細(xì)粒結(jié)構(gòu)、角礫結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、少數(shù)中粒結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造主要有細(xì)粒浸染狀構(gòu)造、杈枝細(xì)脈狀構(gòu)造，條帶狀構(gòu)造，據(jù)粒狀金屬礦物多少，可見稀疏浸染狀和中等浸染狀兩種。角礫結(jié)構(gòu)為巖礦石碎裂形成，角礫多為次棱角狀、次圓狀、角礫大小1～4cm，個別<2mm，角礫成分主要為微～細(xì)粒白云巖，其晶粒間見微量的它形狀石英分布，角礫間由后期次生方解石及閃鋅礦填隙。Ⅱ含礦層常見的結(jié)構(gòu)為微粒結(jié)構(gòu)、細(xì)脈結(jié)構(gòu)、角礫結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)，礦石的構(gòu)造主要有細(xì)粒浸染狀構(gòu)造，（杈枝）細(xì)脈狀構(gòu)造。Ⅲ含礦層常見主要結(jié)構(gòu)為中粗粒結(jié)構(gòu)，其次細(xì)脈結(jié)構(gòu)，構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造，條帶狀構(gòu)造。

1.3.3礦石類型Ⅰ含礦層礦石類型主要為微～細(xì)粒浸染狀閃鋅礦礦石（照片1）、碎裂角礫狀閃鋅礦礦石（照片2）、（杈枝）細(xì)脈狀閃鋅礦礦石（照片3）、條帶狀閃鋅礦礦石（照片4），團(tuán)塊狀閃鋅礦礦石等；Ⅱ含礦層礦石類型主要為微～細(xì)粒浸染狀閃鋅礦礦石，（杈枝）細(xì)脈狀閃鋅礦礦石，其次為細(xì)團(tuán)塊狀閃鋅礦礦石；Ⅲ含礦層礦石類型主要為中～粗粒浸染狀閃鋅礦礦石，條帶狀閃鋅礦礦石，少量為團(tuán)塊狀方鉛礦閃鋅礦礦石。

1.4礦床成因區(qū)內(nèi)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含礦層礦石特征相同或相似，表明礦床成因的一致性或相似性。閃鋅礦具有與其沉積物一道沉積成巖形成星點狀、似層狀的成礦特點，閃鋅礦呈半自形～它形粒狀與顆粒和泥粒共生，在閃鋅礦晶粒間充填有不規(guī)則的石英及白云石、顯示為同期沉積產(chǎn)物，方鉛礦主要為充填作用形成，見于白云巖及閃鋅礦晶粒之間，晚于閃鋅礦。閃鋅礦（化）體在巖層中多順層分布，呈似層狀、浸染產(chǎn)出與層理大體平行。礦石以閃鋅礦為主，鉛含量極低，早期鉛鋅與其它沉積物一道沉積成巖，早期礦質(zhì)來源和地層關(guān)系密切，據(jù)Pb、Zn、S同位素結(jié)果［2］，礦石的硫同位素δS34均為正值，變化范圍在9.92～22.28‰間，與來自上地中幔成礦物質(zhì)比較，偏離零值稍遠(yuǎn)，變化范圍也超過5‰，S32和S34的比值為21.76～21.96，礦石中鉛同位素年齡與圍巖地層時代相當(dāng)，表明礦質(zhì)來源于原始沉積層。晚后期在沉積成巖之后，由于受構(gòu)造作用影響，鋅元素被熱水溶液帶出、形成含礦熱液，并運(yùn)移充填在后期構(gòu)造作用形成的小裂隙、空隙中聚集成礦。初步表明本區(qū)鉛鋅礦體的成因類型屬沉積-改造型鋅礦床。

2找礦標(biāo)志

2.1層位、巖性、巖相區(qū)內(nèi)Ⅰ、Ⅱ含礦層對應(yīng)的層位為寒武紀(jì)婁山關(guān)組上段第二巖性層和第三巖性層，Ⅲ含礦層對應(yīng)層位為奧陶紀(jì)南津關(guān)組下部，層位控制了區(qū)內(nèi)鋅礦的產(chǎn)出空間位置，層位是區(qū)內(nèi)找礦最重要最為明顯的找礦標(biāo)志。Ⅰ含礦層巖性為灰～深灰色中～厚層狀微細(xì)～細(xì)晶白云巖，Ⅲ含礦層巖性為灰、深灰色生物灰?guī)r。Ⅰ、Ⅱ含礦層垂直剖面的巖性組合為一套白云巖，時見藻類化石，沉積相為臺地邊緣淺灘微～細(xì)晶白云巖藻礁相，Ⅲ含礦層巖性組合為生物灰?guī)r，沉積相為臺地邊緣淺灘細(xì)～中晶灰?guī)r生物礁相。

2.2層間小構(gòu)造含礦層巖石中揉皺、節(jié)理裂隙、高角度小斷裂，同生角礫等，形成的孔隙為礦液的運(yùn)移和富集提供了場所，構(gòu)造發(fā)育部位一般鋅含量高。Ⅰ含礦層主要為揉皺構(gòu)造（照片1）、同生角礫狀構(gòu)造，微細(xì)裂隙構(gòu)造，Ⅱ含礦層主要為微細(xì)裂隙構(gòu)造，次為角礫狀構(gòu)造，Ⅲ含礦層主要為裂隙構(gòu)造，高角度小斷裂構(gòu)造。

2.3外觀及風(fēng)化色Ⅰ含礦層地表露頭常發(fā)生層理不清，歪歪扭扭現(xiàn)象。風(fēng)化后巖石表面普遍有褐色、褐紅色、俗稱“煙熏色（照片2）”或“豬肝色（照片3）”，風(fēng)化面不平整，還具有褐色“疙瘩”，凹凸不平（照片4）。Ⅱ、Ⅲ含礦層不明顯。

2.4圍巖蝕變Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含礦層中方解石化極普遍，方解石呈團(tuán)塊狀（照片1、照片2），細(xì)脈狀及枝杈脈狀，Ⅰ含礦層局部可見白云巖重結(jié)晶現(xiàn)象，顆粒粗大，Ⅱ含礦層局部可見重晶石化、螢石化，Ⅲ含礦層局部具硅化，重晶石化和螢石化。

2.5地球化學(xué)場1∶20萬水系沉積物鋅異常在該區(qū)表現(xiàn)為分布范圍大，強(qiáng)度高。但其異常形態(tài)并不沿構(gòu)造線分布，而與含礦層的分布范圍基本吻合，為找類似礦床提供了間接標(biāo)志。

作者：楊登銀劉斌忠鐘建彪錢鐳劉洪林單位：湖北省地質(zhì)局第二地質(zhì)大隊