湖南黄沙坪铅锌矿矿床地质特征分析

隆运清，王立发

(湖南有色金属股份有限公司黄沙坪矿业分公司， 湖南郴州市 424421)

湖南黄沙坪铅锌矿矿床地质特征分析

隆运清，王立发

(湖南有色金属股份有限公司黄沙坪矿业分公司， 湖南郴州市 424421)

黄沙坪矿区内隐伏的铅锌银矿体主要赋存于石炭系石磴子组灰岩中，矿床受4个呈“#”字形圈闭构造的断层及复式背斜控制，属于矽卡岩型矿床。矿区内所有矿床划分为301矿带和304矿带，其中301矿带位于F1断层上盘，F2断层以下;304矿带位于F1断层下盘，上银山背斜西翼测水组以下。两矿带均存在从铁钨钼到铅锌铜银的矿化分带，同时也存在从矽卡岩矿床到热液型矿床到热液充填交代型矿床的成矿系列。

黄沙坪矿区;矿化分带;矿体地质特征;找矿标志

1 矿山地质

黄沙坪铅锌矿位于南岭构造带中段北缘，处于耒阳—临武北东向基底构造岩浆岩带的北西侧，区内有宝山、香花岭、柿竹园、瑶岗仙、新田岭、芙蓉、白云仙等大型、超大型有色多金属矿床，具有优越的成矿地质条件(见图1)。

图1 黄沙坪区域地质

从空间特征上，将本区划分为301矿体群和304矿体群，简称301、304矿带。

301号岩体群 Pb、Zn、Fe、W、Mo矿带，赋存于F1与F2断层中间，其矿体的研究与揭露得到了充分显示。因矿带在空间分布和成因上与301号花岗斑岩体有密切关系，故称“301矿带”，其特点是矿床分带良好，围绕岩体的远近和垂向标高不同，在矿床成因类型、矿物共生组合、矿物结晶温度、贯通矿物中微量元素含量上均呈现有规律的变化，构成完整的球面分带现象，充分显示岩体与矿体的密切成因关系。

304号矿体群Pb、Zn、Cu矿带赋存于F1断层下盘石凳子组和测水组地层中，呈南北向延伸，因其矿带成因和空间分布与304号岩体群有关，故称“304矿带”。

1.1 地层

矿区地层是泥盆系上统的佘田桥组和锡矿山组，石炭系下统的孟公坳组、石磴子组、测水组和梓门桥组。

佘田桥组D3s:厚度约200 m，下部出露不全。中下部为黄褐色薄层状砂质灰岩与深灰色中厚层白云质灰岩互层，夹不规则条带白云岩。上部为深灰色中厚－厚层状夹薄层泥质灰岩、条带状白云质灰岩，白云质条带平行层理分布，出露尖山以东到许家一带。

锡矿山组D3x:厚度约100 m，下部为黑色白云质灰岩和白云岩，中厚到厚层状，白云岩成团块状、条带状分布，局部含燧石结核。顶部为中厚层灰黑色白云质灰岩，中局部含燧石团块，该层厚约60 m，分布于F4断层东侧一带。上部由灰白－黄褐色中厚层钙质粉砂岩、细砂岩及钙质、砂质页岩组成。顶部见有泥质灰岩、白云质灰岩，呈透镜状，该层断续分布于F4断层的上盘，且残留于灰岩段之上，厚约40 m。

孟公坳组C1m:厚约100 m，下部多分布于矿区东部。灰黑色致密灰岩，含单体珊瑚化石，厚约54 m。瘌痢状厚层灰岩，灰色－深灰色，呈条带状，厚约70 m。上部底板有一层1.5～2 m的硅质页岩，其上为薄层泥质灰岩，灰－浅灰色，层理清晰，风化后呈黄褐色。页岩层面中富含白云母，本层有海百合茎和少量的腕足类化石。

石磴子组C1sh:是矿区的主要容矿层。下部为层状深灰色致密灰岩，厚度320～400 m。上部含炭质生物碎屑灰岩，灰黑色，层间夹薄层炭质灰岩和炭质页岩，具微层理，单层厚0.1～0.5 m，灰岩中含生物碎屑、群体珊瑚、长身贝化石。

测水组C1c:厚约38 m。下部为厚层钙质砂岩，厚约4 m。中部以灰色页岩为主，风化后呈黄褐色，中上层夹有硅质页岩及少量的砂质页岩、粉砂岩，局部地段夹有劣质煤，厚约1 m，本层含黄铁矿、黄铜矿、菱铁矿，厚度约15 m。上部厚14 m，分两层，下层以中厚层绢云母石英砂岩为主，夹薄层状砂页岩。

梓门桥组C1z:下部为黑色－灰黑色白云岩和白云质灰岩，多具有角砾状构造，往往有重结晶的现象，厚约2 m，偶见群体珊瑚化石。上部白－灰白色白云岩坚硬性脆，裂隙发育，多为钙质、铁质物充填，局部含棕色团块状燧石及珊瑚化石，厚约180～220 m。

1.2 构造

矿区位于桂阳复式背斜的中段，近南北向的褶皱枢纽和一系列逆冲断层形成了矿区的构造线方向。

褶皱形成于海西末期，由于构造运动不断的发展和破坏，形成一些规则且不完整的更小褶皱。东部边缘以佘田桥组地层为核部，构成尖山区域性一级倒转背斜，矿区主要褶皱为宝岭－观音复式倒转背斜，它由两个背斜和一个向斜组成。轴线在北北东和北北西之间摆动，轴线倾向东，倾角20°～60°不等，核部是石磴子组灰岩，两冀是测水组砂岩和梓门桥白云质灰岩，背斜略向北倾伏。

区内断裂构造发育，是区域褶皱隆起的产物。成矿前的断裂，近南北向的有F1、F2、F3，东西向的有F0和 F9，它们是挤压应力作用下发展的第一期次断裂，燕山期的岩浆沿其上侵。这些断裂控制51号、52号石英斑岩及54号、65号英安斑岩的侵位。成矿期的断裂，有北北东向逆断层 AF3、BF3、F4、F5，北西西向的平移断层 F6、F7、F20，以及北东向的断裂带，这些断裂带是铜矿体的主要容矿构造，铜矿物呈网脉状、浸染状，赋存于斑岩体中，并交代斑岩中的铜，使铜在局部富集。

1.3 岩浆岩

1.3.1 矿区外围岩浆岩概况

坪宝地区分布着许多岩浆岩岩脉、岩墙、岩筒、岩株、岩囊。单个岩体出露面积小于0.6 km2。它们主要是浅成相的酸性花岗斑岩、中酸性的花岗闪长斑岩、石英闪长斑岩和英安斑岩。这些岩体大致可分为4个近东西方向的岩浆岩带，黄沙坪矿区位于南侧的花岗岩、次花岗斑岩带上。

1.3.2 矿区岩浆岩形态产状及分布

矿区内已发现有英安斑岩、石英斑岩、花岗斑岩等岩浆岩。出露地表的有51号、52号、54号、65号岩体，其中54号、65号英安斑岩分别是沿二条近东西走向的F0、F9断层侵位，65号较为规则，呈脉状，而54号受南北向断层影响，分出几个岩枝，形态复杂，产状较陡，倾向北。51号、52号石英斑岩分布在矿区的中部，岩脉南北向延伸，东部向西倾，西部向东倾，呈漏斗状产出，在165中段以下形态变规则，有小石英斑岩脉连接两个岩体，到深部后局部被隐伏的304－1、304－2两个花斑岩岩体吞蚀。301岩体为花岗斑岩，是隐伏的岩体群，南北走向，沿F3断层侵位，走向长约1000 m，侵位的高低不一，最高侵位在350 m，其它的在0 m标高以下，单个岩体形态复杂，有椭圆状、扁豆状、脉状。

花岗斑岩成分由正长石、更长石、石英、角闪石、黑云母等组成，石英颗粒较粗，粒度在0.06～0.13 mm之间，斑晶主要是长石。

石英斑岩从细粒到致密斑状都有出现，斑晶以石英为主，有少量的长石斑晶，基质多为长石和石英。按颜色和结晶特性可分为肉红色粗粒石英斑岩、肉红色细粒石英斑岩、灰白色致密状石英斑岩、白色细粒石英斑岩。

2 矿体地质特征分析

黄沙坪矿床按其成因可大致分为热液充填交代型(充填交代型铅锌矿体、充填交代型银铅锌矿体、充填交代型铜矿体)、矽卡岩型(矽卡岩型铅锌矿体、矽卡岩型铜锌矿体、矽卡岩型钨钼矿体、矽卡岩型磁铁矿体)、斑岩型(斑岩型钨钼矿体、斑岩型铜矿体)等3大矿体。区内已圈定的铅锌矿体500余个(其中301矿带434个、304矿带81个)。

以矿床成因、矿体空间分布特征以及矿床的成矿物质来源、矿床演化系列的差别为依据，将矿区内所有矿床划分为301矿带和304矿带，两个既有一定联系，但也存在一定差别。其中301矿带位于F1断层上盘，F2断层以下;304矿带位于F1断层下盘，上银山背斜西翼测水组以下。两矿带均存在从铁钨钼到铅锌铜银的矿化分带，同时也存在从矽卡岩矿床到热液型矿床到热液充填交代型矿床的成矿系列。此外，两矿带还具有矿化叠加等现象。

2.1 矿体分布、形态、产状、规模及品位

矿区内铅锌矿床中现已查明可供工业利用的金属矿种有铅、锌、铜、钨、钼、铋、铁等，非金属矿有硫;可供综合利用的伴生金属元素有银、镉、镓、铟等，非金属元素有氟、砷等。按其矿物组合特征及空间分布位置可分为两类(Ⅱ、Ⅲ类矿体)。

2.1.1 闪锌矿——方铅矿——硫铁矿——毒砂(伴生银、锡)矿体(Ⅱ)

该类矿体主要分布在56～309 m标高，垂深可到－400 m标高以下。依其矿物组合特征及分布位置又可以分为3个亚类(Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc)。

(1)闪锌矿——硫铁矿、磁黄铁矿——毒砂(伴生锡)矿体(Ⅱa)。该类矿体多产于花岗岩侵入接触带之矽卡岩带内和层状、团块状矽卡岩化的结晶灰岩中，矿体和矽卡岩界限清楚，矿体形态不规则，变化较大。本类矿体数目较多，其中以414#、421#矿体为最大。414#矿体群受AF3北北东向断裂控制，产于花岗斑岩与石磴子组灰岩接触带之矽卡岩内，直接与花岗斑岩接触，沿走向长700 m，倾向延长200 m，平均厚度18 m。矿体呈管状，走向360°，倾向东，倾角85°。在内接触带中有数十厘米至数米的铁闪锌矿侵染带，与矽卡岩界限清楚。矿体形态不规则，厚度变化较大，在200 m中段厚约1.5 m，至273中段厚达20～30 m。

(2)闪锌矿——方铅矿——硫铁矿(伴生银、锡)矿体(Ⅱb)。该亚类矿体产于层状、团块状矽卡岩化结晶灰岩中，矿体个数多，形态不规则，规模一般不大，但顶板若是泥质岩石或石英斑岩质隐爆角砾岩时，矿体规模较大，如2#矿体群。2#矿体群产于F3断层上盘或F3断层的分支构造中，与1#矿体群几乎平行产出。走向北北东，长约700 m，倾斜长95～210 m，平均6.28 m，最大厚度24 m;矿石平均品位:Pb 4.48%、Zn 6.24%。其中 108#矿体产于AF3断裂的北西侧(下盘)的石磴子组结晶灰岩和测水组砂岩中，矿体走向长20 m，倾斜长35 m，平均厚度3 m，呈囊状体。矿体走向0～30°，倾向南东，倾角70°。矿石中Pb、Zn的平均品位分别为3.98%和6.63%;伴生的 Ag、Sn、Bi、Cu 的平均品位分别为85.33 g/t、0.18%、0.062%、0.81%。

(3)方铅矿——闪锌矿——硫铁矿(伴生银、锡)矿体(Ⅱc)。该亚类矿体分布于距花岗斑岩较远的结晶灰岩中，其顶板为砂质岩石和石英斑岩质隐爆角砾岩。该亚类矿体是矿区内最重要的可采矿体，具有多群矿体、规模大的特征。如其中的1#矿体群赋存于矿区内F3断裂构造破碎带中的近下盘部分，产于F3断层上盘或F3断层的分支构造中，与2#矿体群平行产出，是矿区内最大的矿体，其探明储量占矿区全部已探明储量的30%，其走向长约1100 m，倾斜延深最长可达700～800 m，平均厚度4.9 m，最大厚度可达34 m，矿石平均品位:Pb 3.77%、Zn 8.96%。

2.1.2 矽卡岩白钨矿、辉钼矿——黄铜矿、闪锌矿——方铅矿、闪锌矿—硫铁矿矿体(Ⅲ)

该类矿体主要分布在矿区西部F1下盘100 m标高以下，产于花岗斑岩周围的矽卡岩内和花斑岩外接触带的灰岩中。矿体受岩体接触带、岩层层间虚脱部位及次级断裂破碎带构造控制，矿体顺构造带伸展1000 m以上，走向大致呈南北向，倾向东，倾角20°～80°。该类矿体不仅有较好的铜铅锌矿体，而且铜钨钼矿体可观，品位较富，另外还有磁铁矿矿体，钨钼资源总量可达数千万吨矿石量。各矿体都能单独存在。依该类矿体的产出位置及矿物组合特征又可分为两个亚类(Ⅲa、Ⅲb)。

(1)矽卡岩白钨矿、辉钼矿——黄铜矿、闪锌矿——硫铁矿矿体(Ⅲa)。分布于100 m标高以下，产于花斑岩周围的矽卡岩内。矽卡岩限于F1下盘及石英斑岩之下，不通过测水组砂泥质岩石。本亚类目前可见有铜、铅锌体、钨钼矿化体;铅锌矿化体。

(2)闪锌矿、方铅矿——黄铜矿——硫铁矿(Ⅲb)。本亚类矿体的产出与花斑岩有一定距离。矿体呈透镜状产于石磴子组灰岩中。如203－5矿体，矿体沿走向长约166 m，倾斜长(宽)约100 m，厚约5～9 m。走向 35°，倾向南东，倾角 87°～90°，铅、锌、铜品位分别为 4.7%，17.25%，0.34%。

2.2 矿石矿物组成及化学组分

本矿床矿石矿物组成，随矿体类型而异。矿物的共生组合受矿体生成条件和岩浆岩的成矿专属性控制，因而不同类型的矿体，有不同的矿物共生组分。

黄沙坪铅锌矿床矿石中发现的矿物(包括表生矿物在内)共有100余种，原生金属硫化物主要有:铁闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、白铁矿、胶状白铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿，次为毒砂、闪锌矿、微量矿物自然铋、斑铜矿、硫锡铅矿、会辉锑锡铅矿、深红银矿、硫锑矿、脆硫锑铅矿、辉锑矿、铅银矿、硫砷银矿、似黄锡矿等;次生氧化矿物有赤铁矿、褐铁矿、针铁矿、车轮矿、水绿矾(铜蓝、孔雀石、白铅矿、铁明矾)、锰土、硬锰土等。

脉石矿物有钙铁石榴石、绿帘石、硅灰石、符山石、黑云母、金云母、石英、方解石、白云石、绿泥石、菱锰矿、萤石、钾长石、透辉石、绢云母等。区内各类型矿床元素达20余种，其中主要成矿元素为Pb、Zn、Cu、Ag、W、Mo、Fe 等，次为 Sn、Bi、Sb、As等。伴生微量元素有 Cd、In、Ga、Ge、U、Zr、Co、Cr、V、Ti、Se、Te等。

各类矿石中矿物组成具有以下特点:

(1)主要和次要矿物不多，微量矿物种类多;

(2)硫化矿物的脉石矿物较简单;

(3)矿物的化学类型分布广;

(4)不同类型矿石的矿物组成在复杂程度上和不同的量化关系上有较大差别，表现为随着方铅矿所占比重增加，矿物组成越来越复杂。

3 成矿规律及找矿

304岩体的成矿地质条件良好，控矿、成矿规律比较明显，本文着重介绍304岩体的成矿规律。

3.1 成矿规律

矿区内隐伏的铅锌银矿体主要赋存于石炭系石磴子组灰岩中，矿床受4个呈“#”形圈闭构造的断层及小背斜控制，属于中高温热液充填交代型矿床，或称矽卡岩型矿床。

有深断裂性质的F1逆断层，是矿带中导矿和控矿的主要断裂构造。由于有F1断层的存在，直接控制了304岩体，尤其是304－2复式岩体群的侵入，矿带中的挠曲型短轴背斜构成的核部，控制着304复式岩体群的侵位。加上F1断层冲截短轴背斜，因此构成了一个形如“入”字形的结合式构造，且呈南北方向延展，直接控制着整个304矿带或岩带的展布。由于控矿、赋矿的构造类型不同，必然导致矿体在形态上相应的不同。

由于304－1侵位在石磴子组富含泥、炭质和不纯的灰岩中，易于矿液交代，加之上覆有测水组的砂质页岩，其透水性较差，易造成相对封闭的系统，有利于成矿热液的集中和沉淀。304岩体群产状形态对成矿控制规律比较明显，或由陡变缓，或由缓变陡，或由直变弯，或由弯变直。在岩体变化的转折部位的相对缓凹或拐弯处，是成矿十分有利场所。

3.2 找矿标志

(1)在岩盘侵入方向的局部地段，大小褶曲和断层发育而造成岩层弯曲时，在弯曲的地段成矿最有利，这种弯曲构造可作为找矿的标志之一。

(2)热液活动和围岩蚀变可作为找矿标志，尤其是矽卡岩化。

(3)隐爆角砾岩是找矿标志之三。隐爆角砾岩是角砾岩的一种，也称岩浆隐爆角砾岩，在浅成或超浅成环境中，在岩浆顶部岩层压力大于岩浆爆破应力条件下所发生的爆破或火山活动，角砾形状大小不一，多呈尖棱角状、棱角状、次棱角状，砾一般为3～10 cm，个别达20～30 cm不等，胶结物为岩屑、岩粉、熔浆及气液物质。

(4)石炭系下统石磴子组是区内最有利的赋矿地位，测水组的地层既是良好的遮挡层，也有次要矿体赋存。当石磴子组处于背斜轴部，其上有测水组构成穹壮“帽盖”时有利成矿。

总之，本区内矿体产出时间有其自己成矿规律的先后，构造上有北北东向德倒转褶皱和逆冲断裂带，岩性上有石磴子组－测水组地层岩性组合，岩浆岩有燕山早期侵入的酸性、中酸性的小岩体的三者有机组合才能在时间和空间上形成矽卡岩型矿床的最佳条件。

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2011－09－15)

隆运清(1970－)，男，湖南宁乡人，工程师，主要从事地质探矿工作，Email:hsppk@126.com。