贵州五指山铅锌矿地电化学异常特征*

黄　林　陈　琼　赵志军　宋普洪　陆光艳　黄治武

(1.贵州省地质矿产勘查开发局一0四地质大队；2.都匀矿业开发有限责任公司)



贵州五指山铅锌矿地电化学异常特征*

黄林1陈琼1赵志军1宋普洪1陆光艳1黄治武2

(1.贵州省地质矿产勘查开发局一0四地质大队；2.都匀矿业开发有限责任公司)

摘要贵州省五指山地区铅锌矿经数十年勘查，目前累计查明资源储量200余万t，区内铅锌矿受层控作用影响较明显，NW向断裂构造对成矿具有明显的控制作用，在详细分析矿区地质特征、地电化学异常特征的基础上，认为区内深部找矿空间大，具有较好的找矿前景。

关键词矿区地质特征地电异常特征层控作用找矿前景

近年来，贵州五指山地区铅锌矿的找矿成果不断涌现，是贵州有望寻找到超大型铅锌矿床的地区之一。随着勘查工作的不断深入，该区资源规模虽不断扩大，但找矿难度亦不断增加，传统的单一找矿方法难以继续发挥作用[1-3]。为此，根据区内铅锌矿成矿化学原理及控矿地质条件，对该地区铅锌矿工作区开展地电化学工作，结合其余综合找矿手段，经异常查证发现了盲矿体。

1矿区地质特征

1.1成矿地质背景1.1.1大地构造背景

贵州五指山地区大地构造位置位于特提斯喜马拉雅与滨太平洋两大全球巨型构造域结合部位，属扬子准地台西南缘段，黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区西段，南邻右江造山带。地处5条深断裂所围限，即南西为紫云—垭都深大断裂，北为纳雍—息烽深大断裂，南为弥勒—师宗—安顺和安顺—镇远深大断裂，东为遵义—贵阳深大断裂。紫云—垭都深大断裂为贵阳复杂构造变形区和威宁NW向构造变形区两大构造边界，还控制或影响了该区铅锌矿、热液型菱铁矿等矿带的分布，与之斜交的NE，NEE向褶皱和断裂控制了区内矿田和矿床的分布。紫云—垭都深大断裂为广西运动时形成的深大断裂，该断层为多期活动断裂，在广西运动后继续断陷，控制了六盘水裂谷带的发生、发展和消亡，威宁NW向复杂构造带及周边的内生矿产都与裂谷带的发展过程紧密相关，该区分布的铅锌矿、热液型菱铁矿等热液作用形成的矿产的分布规律与该裂谷活动热流值增高、地下热水运移、岩浆喷发和侵入活动以及在一定时期内保持相对稳定的拉张环境等因素有密切联系，是该地区热液型铅锌矿产出层位多、矿点分布广、矿化强度大的根本原因。该裂谷经过晚古生代的拉张、裂陷阶段后，至印支期—燕山期陆内碰撞阶段形成了一系列NE向的侏罗山式褶皱，五指山背斜便为其中之一，区内火山活动以海西期大陆溢流拉斑玄武岩—峨眉山玄武岩喷发为主，区内铅锌矿主要分布于NEE向构造带旁侧有利的赋矿地层岩性和NW向构造带中。

1.1.2地层岩性

研究区出露地层为上震旦系—早朱侏系地层，主要为被动大陆边缘和地台内部裂陷沉积。沉积环境处于牛首山古陆与上扬子古陆之间呈NW—SE向延展的狭长区域内，由南东至北西依次为台缘斜坡—深水滞流陆棚相、开阔台地或局限台地相。沉积物以碳酸盐岩为主，其次为含煤碎屑岩。区内出露地层主要有震旦系灯影组，岩性为灰白色块状白云岩夹少量硅质岩，为半局限台地相碳酸盐岩沉积；寒武系包括牛蹄塘组、明心寺组、金顶山组、清虚洞组、陡坡寺组和娄山关组，除底部为一套陆表海型陆源碎屑沉积外，均为局限—半局限台地相碳酸盐岩沉积。奥陶系主要为湄潭组，为一套边缘斜坡台盆陆棚相深灰色、浅褐色砂页岩夹灰岩透镜体。泥盆系出露五指山组为半局限海台地相灰—灰白色中—厚层细晶灰岩夹白云岩，底部为一套泥灰岩。石炭系祥摆组为碎屑岩，摆佐组为粗晶白云岩，黄龙组、马平组为台缘浅滩相碳酸盐沉积。二叠系中统有梁山组、栖霞组、茅口组为一套海陆交互相半局限海台地相灰岩，底部有砂岩、黏土岩；二叠系上统底部有峨眉山玄武岩、岩石为拉斑玄武岩、凝灰岩，中上部为龙潭组海陆交互相含煤岩系和大隆组硅质岩夹黏土岩。三叠系为大陆棚相广海相半局限台地相碳酸盐岩夹黏土岩。区内赋矿地层为震旦系灯影组和下寒武统清虚洞组，灯影组仅区内北东局部出露；清虚洞组赋矿岩性为暗灰色中—厚层细—粉晶白云岩，赋矿岩石具较明显的韵律特征，即由较纯碳酸盐至不纯碳酸盐的多韵律层的特点，矿质主要赋存于较纯碳酸盐顶部及不纯碳酸盐下部。

1.1.3构造特征

褶皱为一核部被破坏的不对称的五指山背斜，轴向NE，轴向长约14 km，宽约5 km，北东部岩层倾角较陡，中部较缓；翼部出露石炭系、二叠系、三叠系地层，北西翼出露石炭系、二叠系、三叠系地层，倾向主要为NW、SW，倾角8°～25°，南东翼主要出露三迭系大冶组，倾向主要为SE、SW，倾角10°～35°，该背斜被NE，NEE，NW向3组断层切割破坏。区内发育NE，NW向2组断层，NE向断层倾角较陡，一般65°～78°，主要表现为正断层，破碎带一般宽20～50 m，局部可达150余m，具多期活动性质，该组断层旁侧常可见闪锌矿(化)体，为区内控矿和导矿构造，阻挡和限制NW向断层，其中F1、F2断层为区内的主要导矿构造，目前已知的主要矿床(如那雍枝铅锌矿床、屯背后铅锌矿床、金坡铅锌矿床)主要分布于F1、F2断层构成的断夹块之间。

1.2赋矿地层及矿体特征

铅锌矿赋存于下寒武统清虚洞组与震旦系灯影组中，受层状控制较明显，受岩性组合及控矿因素影响，具多层产出的特点，其多层产出可能与岩性的多韵律产出有一定的成生关系，其岩性主要表现为由较纯白云岩至不纯白云岩的多韵律层产出。根据岩性组合特征及矿体产出特征，区内赋矿地层可划分为3个赋矿带，各赋矿带内产出多个矿体，矿体产状与岩层产状基本一致，呈似层状、透镜状产出，矿体走向延伸一般数百米，工程矿体Zn平均品位1.04%～3.37%。

1.3矿石特征

矿石矿物主要为闪锌矿，偶见方铅矿；脉石矿物主要为白云石、黄铁矿等。矿石化学成分较简单，有用组分主要为Zn，次为Pb。矿石中伴生有用组分主要为Cd、Ge，含量分别为(11～30)×10-6、(30～50)×10-6，伴生As、Sb、Hg、Cu、Ag等有害元素。矿石矿物呈自形—半自形晶粒、他形晶粒状、交代残余结构,浸染状、网脉状、脉状、角砾状、团块状及块状构造，以浸染状为主。区内矿石工业类型为原生硫化矿石。

2地电化学测量法

(1)地电提取测量法。岩石中的离子大部分以配位化合物的方式赋存，该类离子在天然状态下处于动态平衡状态，在人工电场作用下，该动态平衡会被破坏，促使离子向离子吸收器迁移，经一定时间的吸附作用，岩石中的离子达到新的动态平衡，同时离子吸收器中所收集的离子也达到饱和状态。通过测试分析离子吸收器中指定元素的含量，可提取成矿元素的相关异常信息，从而获得找矿信息。

(2)土壤离子电导率测量法。该方法通过测定样品中多种成晕离子的电导率达到寻找隐伏矿体的目的[4]。当隐伏矿体位于潜水面或一定地层岩之下时，在裂隙水发育或土壤饱和水条件下，类似于将1个惰性电导体置于电解液中，由电导体一端至另一端将产生氧化还原梯度差，电子通过导体由Eh低的一端(矿体底部)流向Eh高的一端(矿体顶部)，如此围绕矿体底部便产生1个正电带，围绕矿体顶部产生1个负电带。围绕着矿体的阳离子须完全向上迁移，阴离子完全向下迁移，以保持电中性。正是由于电化学溶解作用，促使矿体和疏松沉积层中的阴阳离子按一定规律迁移和分布，使得岩石和土壤中原有的物化参数发生变化。可见，电导率异常应为多种离子成晕的产物，也是一个示矿信息较强的物理化学综合指标，反映的矿化信息较单元素异常丰富，一般在常规物化探方法难以实现找矿突破的复杂地区，电导率测量可显示出特殊的作用。

(3)土壤吸附相态汞测量。Hg为亲气元素，在热液作用下以自然汞和汞化合物形式存在于金属硫化物中，或伴随挥发分扩散、渗滤到岩石、矿物的裂隙或包裹体中，在地表黏土、胶体物或有机质的吸附作用下形成Hg原生分散晕及异常。土壤中汞气和吸附相态汞保持复杂的平衡状态，二者对矿体的赋存均有指示作用。根据HgO和汞化物热释温度，采用控温测量土壤中与成矿有密切关系的迭加价态汞(HgO及部分HgCl)可达到寻找隐伏矿体的目的[4]。

3地电化学异常特征

区内地电化学异常测量结果见表1。根据标准差和背景值计算出异常内、中、外带值，可知：①主成矿元素Zn异常长轴方向呈NW向展布，与区内已知NW向断层展布基本一致；②其余如Pb等亲硫元素及电导率亦表现出该特征，Hg异常分布范围较Zn、Pb主成矿元素异常范围大；③Cd、Pt、Sb、Mo、Ni、Pd等中—高温元素的背景值与异常特征表明，主成矿元素Zn应为深源高温向低温运移至有利部位成矿，各元素异常三级分带明显，套合较好。

表1地电化学参数及浓度带划分

×10-6

注：土壤离子电导率单位为μs/cm，吸附相态汞单位为(×10-9)。

主成矿元素Zn异常外带经钻孔查证为矿致异常，各元素异常套合好，异常变化强度对应性较好，主要成矿元素Zn、Pd等与电导率、吸附汞等异常对应较好，其异常特征大致成正相关关系(表2)。由表2可知：元素成矿温度的禀赋特点反映出浅部中—低温元素、中—高温元素异常同时显现的特点，与区域构造演化特点相吻合，即区域性的拉张-裂陷作用持续作用的结果；成矿元素异常值为区内背景值的2～10倍，尽管矿体中Pb品位较低，矿化极不均匀，但Zn异常值较高，主要由后期构造及各自元素化学性质差异所致。

表2　查证剖面各组合异常特征与已知矿体的关系

注：土壤离子电导率单位为μs/cm，吸附相态汞单位为(×10-9)。

4结论

(1)在矿体埋藏一定深度的范围内，通过离子吸附可较好地提取成矿元素异常，更易于圈定找矿靶区，通过工程查证是寻找隐伏矿体的有效方法。

(2)通过地电化学工作提取深部成矿信息，为成矿条件及控矿因素提供佐证。断裂构造尽管容矿作用甚微，但指示矿质流体上升的通道或表现为成矿后期构造作用的信息。

(3)地电化学测量技术可提取主要元素及相关亲和元素的异常信息，可在以往物化探弱异常区域提取较明显的异常信息。

(4)地电化学找矿方法野外作业简单易行，具有工作效率高、成本低的特点，在贵州五指山地区寻找隐伏铅锌矿体是可行的。

参考文献

[1]陈国勇，邹剑波，谭华，等.黔西北地区铅锌矿成矿规律探讨[J].贵州地质，2008，25(2)：86-94.

[2]王华云.贵州铅锌矿的地球化学特征[J].贵州地质，1993，10(4)：272-289.

[3]黄林，赵征，刘金海，等.黔西北五指山背斜矿集区铅锌矿成矿远景浅析[J].贵州地质，2006，23(3)：203-205.

[4]罗先熔.地电化学成晕机制、方法技术及找矿研究[M].北京：地质出版社，2007.

(收稿日期2015-08-05)

*中国地质调查局地质大调查项目(编号：资[2013]01-008-015)。

黄林(1967—)，男，高级工程师，558000 贵州省都匀市蟒山路5号。