黔东松桃高地锰矿区寒武系中上部娄山关组与毛田组地层界面处铅锌矿成矿可能性分析

谢小峰杨坤光袁良军侯兵德田景江

1 中国地质大学（武汉）地球科学学院，湖北 武汉 430074

2 贵州省地质矿产勘查开发局一○三地质大队，贵州 铜仁 554300

黔东松桃高地锰矿区寒武系中上部娄山关组与毛田组地层界面处铅锌矿成矿可能性分析

谢小峰*1,2杨坤光1袁良军2侯兵德2田景江2

1 中国地质大学（武汉）地球科学学院，湖北 武汉 430074

2 贵州省地质矿产勘查开发局一○三地质大队，贵州 铜仁 554300

黔东松桃高地锰矿区娄山关组与毛田组地层界面处普遍发育一层厚10m的方解石、白云石脉体带，个别点上见弱矿化蚀变。结合湘西黔东铅锌矿成矿环境分析，成矿元素可以来自于下伏的富含铅锌元素的早寒武世-震旦纪地层，成矿时代可能为印支早期，该时期热液或成矿热液活动已经逐渐减弱强，但局部地段可能因深大断裂的导通作用，会有类似湘西花垣地区铅锌矿那样的局部富集成矿条件。

铅锌矿 成矿分析 娄山关组与毛田组 高地锰矿区 贵州松桃

扬子地块周缘是中国铅锌等金属矿产的重要成矿区域，环其周缘有川滇黔铅锌矿集区、陕西南郑马元铅锌矿集区、鄂西铅锌矿集区、湘西铅锌矿集区以及南京栖霞山铅锌矿集区【1-2】（图1）。该区铅锌矿成矿类型（包括MVT型、SEDEX型及VMS型等），赋矿层位从晚元古界到晚古生界，含矿岩系以碳酸型为主。黔东松桃高地一带位于扬子地块东南边缘，且紧邻湘西铅锌矿集区，两者有相同或相近的地质背景与成矿条件。笔者近两年来在黔东一带一直从事基础地质及矿产地质调查工作，通过与扬子地块周缘几个铅锌矿集区的对比研究，尤其是与湘西矿集区的对比研究，认为在松桃高地锰矿区寒武系中上统娄山关组与毛田组地层界面处铅锌矿成矿存在可能性，本文即对此做初步分析与探讨。

黔东松桃高地锰矿区位于贵州省铜仁市松桃县城南西平距约35km，属乌罗镇及冷水溪乡管辖。该矿区为贵州铜仁松桃锰矿国家级整装勘查区重要矿区之一，其南西及北东分别为锰矿整装勘查区李家湾大型锰矿床和道坨超大型锰矿床。

1 区域地质背景

研究区位于上扬子地块南东部，江南隆起带北西边缘（图1），雪峰山西缘，为扬子地层区沉积【3-5】。

图1 扬子地台周缘铅锌矿集区分布简图(据文献【1】修编)Fig.1 Distribution map of lead-zinc concentrated areas on the periphery of Yangtze platform

该区是一个以新元古界浅变质岩系为基底的复杂褶皱带。出露的基底为新元古界梵净山群，为一套巨厚的变质火山岩系和陆源碎屑岩系，其上为新元古界浅变质岩系板溪群，武陵运动（约830Ma）使得两者呈角度不整合接触，并使得两者产生变形变质【6-8】。武陵运动之后，伴随罗迪尼亚超大陆的裂解，华南及研究区发生大规模伸展裂陷，巨厚的板溪群在区域拉伸断裂过程中造就了区内半地堑式聚锰盆地。加里东运动，曾使该区一度隆起，缺失古生界泥盆系和石炭系地层。中生代早期的印支运动使研究区隆升为陆、晚期的燕山运动使其发生强烈变形，形成复杂的断褶带，喜山运动再次发生断块状差异性隆升。经过不同期次构造运动的复合、叠加和改造作用，形成了区内褶皱、断裂以北北东—北东向为总体构造线的区域构造格架，但褶皱多被后期断裂破坏和改造，属中等—复杂构造变形区【9-12】。

2 矿区地质特征概述

2.1 地层

高地锰矿区出露地层由老到新依次为寒武系下统杷榔组（Є1p)、下统清虚洞组（Є1q)、寒武系中统高台组（Є2g)、中统石冷水组（Є2s)、寒武系中上统娄山关组第一段（Є2+3ls1)、娄山关组第二、三段（Є2+3ls2+3)、寒武系上统毛田组（Є3mt)、奥陶系下统桐梓组（O1t)、奥陶系下统红花园组（O1h)、下统大湾组（O1d)及第四系（Q），岩性主要以碳酸盐岩为主，少量碎屑岩（图2）。

图2 高地锰矿区地质简图Fig.2 Geological sketch map of Gaodi manganese deposit1.第四系；2.奥陶系下统大湾组；3.奥陶系下统红花园组；4.奥陶系下统桐梓组；5.寒武系上统毛田组；6.寒武系中上统娄山关组第二、三段；7.寒武系中上统娄山关组第一段；8.寒武系中统石冷水组；9.寒武系中统高台组；10.寒武系下统清虚洞组；11.寒武系下统杷榔组；12.产状；13.实测及推测地质界线；14.浮土界线；15.向斜轴线；16.实测及推测断层

2.2 构造

研究区位于梵净山穹状背斜北东端，褶皱较简单，断层较复杂。褶皱主要为研究区西部的猴子坳向斜，该向斜呈北东—南西走向，北东延伸至区内F0断层处，南西延伸至区外，向斜核部地层为奥陶系桐梓组，两翼依次为寒武系毛田组及娄山关组地层。区内断层以北东、北北东向为主，如规模较大的F0、F1、F2、F3断层，其中F3断层（冷水溪断层）为道坨矿区延伸至本区的一条大断层，该断层影响深部锰矿体的展布，呈北北东—北东走向，倾向北西，倾角约60°，为一正断层（图2）。

3 娄山关组与毛田组地层界面成矿可能性分析

3.1 娄山关组与毛田组地层特征

寒武系中上统娄山关组（Є2+3ls)地层在上扬子地层黔东北小区定义为整合于寒武系中统石冷水组（Є2s) 与寒武系上统毛田组（Є3mt)之间的一套灰、浅灰色薄至块状微—泥粉晶白云岩夹角砾状白云岩，局部含燧石团块的地层序列【13】。本区娄山关组分为两大段，分别为娄山关组第一段（Є2+3ls1)和娄山关组第二、三段（Є2+3ls2+3)，娄山关组第一段岩性为灰、浅灰色薄至中厚层砂质泥粉晶白云岩，娄山关组第二、三段岩性为灰、浅灰色厚层至块状泥粉晶白云岩、细至粗晶白云岩，顶部方解石脉、白云石脉发育（图3-A）。

寒武系上统毛田组（Є3mt)地层在上扬子地层黔东北小区定义为整合于寒武系中上统娄山关组（Є2+3ls)与奥陶系下统桐梓组（O1t)之间的一套灰、浅灰色厚层至块状灰岩夹白云质灰岩和白云岩，含三叶虫等化石的地层序列。本区毛田组（Є3mt)岩性为灰、浅灰色厚层至块状泥粉晶灰岩夹白云质灰岩及泥粉晶白云岩，岩石中可见燧石团块及顺层分布的溶蚀孔洞（图3-B）。

图3 娄山关组第二、三段与毛田组地层野外照片Fig.3 The field photo of the second and third section of Loushanguan formation and Maotian formation stratum

娄山关组与毛田组地层在本区广泛出露，两者出露面积占本区面积50%以上，通过矿区实测地层，测得毛田组在本区厚度72m，娄山关组未测全（图4）。根据邻区资料，娄山关组地层厚度约600～1000m。毛田组在本区以出现白云质灰岩与娄山关组分界，娄山关组顶部白云岩中方解石脉、白云石脉极其发育。

3.2 娄山关组与毛田组地层界面处热液活动迹象分析

娄山关组与毛田组地层界面处具体指本区娄山关组第二、三段顶部与毛田组底部交接处白云岩段，该处白云岩中方解石脉、白云石脉极其发育，脉宽约1～10cm，且呈现良好的顺层分布，该脉体带厚约10m，脉体带在本区出现的比较普遍，尤其在本区甘家一带现象较明显（图5），此处岩石中脉体较“干净”，未见金属矿化，但是呈现轻微的热液蚀变迹象。另一处是在王家院子一带，该处娄山关组第二、三段顶部白云岩中方解石脉、白云石脉也是极其发育，这些脉体呈现两类分布状态，一类呈顺层分布，另一类则无方向性，呈花斑状杂乱分布，并且见少量花斑状脉体中含颗粒状方铅矿转石（图6），笔者认为这反映出两期热液活动，且初步判断第一类为早期，第二类为晚期，而晚期的这次热液活动很有可能是铅锌矿的成矿期。

本区东部的松桃盘石康金一带，在娄山关组顶部与毛田组底部界面处的白云岩中同样存在一层顺层的方解石脉、白云石脉（图7-A），有铅锌矿化的位置同样也是在花斑状方解石脉、白云石脉体中（图7-B）。该脉体带产状与地层产状一致，该蚀变带延伸长近3km, 宽度0.5～15m，见矿厚度在0.43～7.52m，Zn品位为0.31%～29.47%，厚度和品位变化较大，主要为氧化锌矿，少量还原矿，氧化率在52.26%～88.53%【14】。

图4 贵州省松桃县高地娄山关组—桐梓组地层剖面简图Fig.4 Section showing the stratigraphic boundary between the Loushanguan and Tongzi Formations at Gaodi, Songtao County,Guizhou province1.奥陶系下统桐梓组；2.寒武系上统毛田组；3.寒武系中上统娄山关组第二、三段；4.粉砂质炭质页岩；5.生物碎屑灰岩；6.白云质灰岩；7.泥粉晶灰岩；8.白云岩；9.方解石脉；10.产状

图5 甘家一带娄山关组与毛田组地层界面处野外照片Fig.5 The field photo of the top of Loushanguan formation and Maotian formation stratum at Ganjia

图6 王家院子一带娄山关组与毛田组地层界面处野外照片Fig.6 The field photo of the top of Loushanguan formation and Maotian formation stratum at Wangjiayuanzi

图7 松桃盘石康金一带娄山关组与毛田组地层界面处照片Fig.7 The field photo of the top of Loushanguan formation and Maotian formation stratum at Panshi-Kangjin,Songtao County

3.3 成矿物质来源分析

从研究区比邻的湘西黔东地区前人研究成果来看，铅锌矿主要含矿层位的铅、锌元素含量并不算高，仅比铅、锌元素克拉克值高出一点，而铅、锌元素含量的高值区基本在早寒武世-震旦纪地层中【15-18】，在铜仁地区铅锌地球化学图上，研究区高地一带娄山关组与毛田组地层中铅、锌元素含量也是仅比克拉克值高一点【19】，这说明湘西黔东一带铅锌矿床铅锌矿源层不是含矿围岩而很有可能是早寒武世—震旦纪地层。

3.4 成矿时代分析

本区位于湘西黔东矿集区带上，铅锌矿成矿时代可以参考前人在湘西黔东地区所作的成果。李宗发（1991）、王华云（1993）等对湘西黔东地区铅锌矿床矿石铅同位素组成进行研究时发现，北起湖南花垣鱼塘，南至贵州都匀牛角塘、荔波古鲁铅锌矿床矿石铅同位素组成十分相似，并计算出矿石铅从矿源铀铅体系中分离出去的时期为加里东晚期【20-21】。刘劲松等（2012）通过对比湘西黔东地区铅锌矿与古油藏时空分布关系，提出湘西花垣至黔东都匀一带地区铅锌矿形成于加里东中晚期【22】。段其发、周云等（2014）对研究区东部的湘西地区“花垣式”铅锌矿床做过闪锌矿Rb-Sr定年和流体包裹体研究，研究表明“花垣式”铅锌矿床成矿年龄为410±12Ma，形成于早泥盆世【23-24】。廖震文等（2015）在研究黔东北地区MVT型铅锌矿床时做过闪锌矿Rb-Sr定年，其在黔东北卜口场铅锌矿床下寒武统清虚洞组和大硐喇汞锌矿床寒武统敖溪组中分别采样，测得两者闪锌矿共同Rb-Sr等时线年龄为348.6±1.9Ma，认为黔东北地区不同碳酸盐地层中铅锌汞矿床成矿时代是一致的，均为后生矿床【25】。杨红梅等（2005）在研究黔东地区卜口场型铅锌矿床时做过闪锌矿Rb-Sr定年研究，其在下寒武统清虚洞组地层中采样，测得闪锌矿Rb-Sr等时线年龄为466±13Ma【26】。

从湘西地区和黔东地区铅锌矿床闪锌矿同位素年龄来看，成矿时间由早到晚分别为466±13Ma、410±12Ma及348.6±1.9Ma，即对应3个成矿阶段，其中前3个阶段为加里东晚期，最后1个阶段为印支早期。综合矿床规模来看，加里东晚期应为主成矿期，形成的矿床规模大，品位高，而印支早期为次要成矿期，形成的矿床小而分散。由此可见，黔东高地一带成矿热液活动时间很有可能为印支早期，该期为铅锌矿次要成矿期。

3.5 加里东期和印支期构造运动分析

研究区位于华南雪峰山构造带，加里东运动在雪峰地区表现比较明显，前人通过对雪峰山地区实地调查【27】，认为安化—溆浦断裂以东为加里东高角度不整合区，安化—溆浦以西至修水—沅陵—麻阳—三都之间的地区为加里东微角度不整合地区，修水—沅陵—麻阳—三都一线以西地区则为加里东运动平行不整合地区。总体来说，加里东运动对于雪峰山构造带的影响是自南东向北西逐渐减弱的，其向北西影响范围未波及至黔东地区。黔东地区在早古生代加里东运动时期，未受造山运动的影响，只表现为垂直抬升剥蚀。

关于区内印支运动的影响，李三忠等（2011）【28】认为印支运动对雪峰山构造域影响范围止于鹤峰—龙山断裂。鹤峰—龙山断裂以东，T3-J1与下伏地层呈角度不整合；鹤峰—龙山断裂以西，二叠系和三叠系地层或连续沉积，或与下伏地层呈平行不整合。陈世悦等（2011）【29】也认为慈利—保靖以东为印支运动的强烈褶皱变形区，咸宁—鹤峰—龙山断裂以西为平行不整合分布区。两断裂之间为微角度不整合分布区。黔东松桃地区处于慈利—保靖断裂与鹤峰—龙山断裂的夹持区域内，区内缺乏印支期构造层。刘恩山等（2010）【30】认为印支运动对研究区褶皱作用轻微，对于研究区内构造格局并无太大影响。总的来说，印支运动对研究区内的影响并不强烈。

3.6 讨论

综合以上分析，笔者以为黔东松桃高地一带娄山关组与毛田组地层界面处铅锌矿成矿可能性是有的，因为加里东运动晚期到印支运动早期对本区影响不大，热液或成矿热液活动已经逐渐减弱强，局部地段可能因深大断裂的导通作用，会有类似湘西花垣地区铅锌矿那样的局部富集成矿，但规模不会太大，在本区地表只见到一个矿化点就是很好的证明。

4 结论

（1）黔东松桃高地锰矿区一带娄山关组第一段岩性为灰、浅灰色薄至中厚层砂质泥粉晶白云岩，娄山关组第二、三段岩性为灰、浅灰色厚层至块状泥粉晶白云岩、细至粗晶白云岩，顶部方解石脉、白云石脉发育。毛田组岩性为灰、浅灰色厚层至块状泥粉晶灰岩夹白云质灰岩及泥粉晶白云岩，岩石中可见燧石团块及顺层分布的溶蚀孔洞。毛田组在本区以出现白云质灰岩与娄山关组分界。

（2）黔东松桃高地一带娄山关组与毛田组地层界面处铅锌矿成矿可能性是有的，但成矿规模不会太大，且该成矿活动期可能为印支早期。

致谢：在本文野外调查、资料收集及整理过程中，贵州省地矿局103地质大队陈甲才、郑超、杨俊、杨俊华、雷永昌，中国地质大学（武汉）钱山硕士、王奎硕士等给予了大力帮助，在论文撰写及成稿过程中，贵州省地矿局103地质大队潘文总工、蒋天锐主任、安正泽研究员、洪万华高工等提出了许多宝贵意见及建议，在此一并感谢！

1 芮宗媱，叶锦华，张立生，等.扬子克拉通周边及其隆起边缘的铅锌矿床[J].中国地质，2004，31（4）：337～346

2 陈超，曹晓峰，王玉奇，等.扬子地台周缘铅锌矿成矿特征及成矿规律[J].资源环境与工程，2010，24（4）：333～340

3 程裕淇.中国区域地质概论[M].北京：地质出版社，1994：1～20

4 王剑.华南新元古代裂谷盆地演化：兼论与Rodinia解体的关系[M].北京：地质出版社，2000：26～30

5 王剑，刘宝珺，潘桂棠.华南新元古代裂谷盆地演化-Rodinia超大陆解体的前奏[J].矿物岩石，2001，21（3）：135～145

6 戴传固，陈建书，卢定彪，等.黔东及邻区武陵运动及其地质意义[J].地质力学学报，2010，16（1）：78～84

7 孙海清，黄健中，郭乐群，等.湖南冷家溪群划分及同位素年龄约束[J].华南地质与矿产，2012，28（1）：20～26

8 孟庆秀，张健，耿建珍，等.湘中地区冷家溪群和板溪群锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及对华南新元古代构造演化的意义[J].中国地质，2013，40（1）：191～216

9 呒秦松贤，孟德保.湘黔边境加里东板内造山期后正向滑脱构造与成矿[J].地质科技情报，2004，23（3）：11～15

10 杜远生，徐亚军.华南加里东运动初探[J].地质科技情报，2012，31（5）：43～49

11 杨坤光，李学刚，戴传固，等.断层调整与控制作用下的叠加构造变形：以贵州地区燕山期构造为例[J].地质科技情报，2012，31（5）：50～56

12 张国伟，郭安林，王岳军，等.中国华南大陆构造与问题[J].中国科学，2013，43（10）：1553～1582

13 董卫平.贵州省岩石地层[M].武汉：中国地质大学出版社，1997：73～76

14 田景江，周彬，潘文，等.贵州省松桃-万山铅锌矿整装勘查报告[R].铜仁：贵州省地矿局103地质大队，2014：41～42

15 杨绍祥，劳可通.湘西北铅锌矿床的地质特征及找矿标志[J].地质通报，2007，26（7）：899～908.

16 侯东壮.黔东地区黑色岩系地球化学特征及沉积环境研究[D].长沙：中南大学，2011：31～39.

17 蔡应雄，杨红梅，段瑞春，等.湘西-黔东下寒武统铅锌矿床流体包裹体和硫、铅、碳同位素地球化学特征[J].现代地质，2014，28（1）：29～41

18 李堃，吴昌雄，汤朝阳，等.湘西黔东地区铅锌矿床C、O同位素地球化学特征及其对成矿过程的指示[J].中国地质，2014，41（5）：1608～1619

19 洪万华.铜仁市地球化学图集[M].贵阳：贵州科技出版社，2014：78～98

20 李宗发.湘西黔东地区铅锌矿成因初步探讨[J].贵州地质，1991，29（4）：363～371

21 王华云.贵州铅锌矿的地球化学特征[J].贵州地质，1993，10（4）：272～290

22 刘劲松，邹先武，汤朝阳，等.湘西黔东地区铅锌矿床与古油藏关系初探[J].华南地质与矿产，2012，28（3）：220～225

23 段其发，曹亮，曾健康，等.湘西花垣矿集区狮子山铅锌矿闪锌矿Rb-Sr定年及地质意义[J].地球科学—中国地质大学学报，2014，39（8）：977～999

24 周云，段其发，唐菊兴，等.湘西地区铅锌矿的大范围低温流体成矿作用—流体包裹体研究[J].地质与勘探，2014，50（3）：515～532

25 廖震文，王生伟，孙晓明，等.黔东北地区MVT型铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr定年及其地质意义[J]矿床地质，2015，34（4）：769～785

26 杨红梅，刘重芃，段瑞春，等.贵州铜仁卜口场铅锌矿床Rb-Sr与Sm-Nd同位素年龄及其地质意义[J].大地构造与成矿学，2015，39（5）：855～865

27 金宠.雪峰. 陆内构造系统逆冲推覆体系[D].青岛：中国海洋大学，2010：14～20

28 李三忠，王涛，金宠，等.雪峰山基底隆升带及其邻区印支期陆内构造特征与成因[J].吉林大学学报，2011，41（1）：93～105

29 陈世悦，李聪，张鹏飞，等.江南-雪峰地区加里东期和印支期不整合分布规律[J].中国地质，2011，38（5）：1212～1219

30 刘恩山.雪峰陆内构造系统燕山期构造变形特征和动力学机制[D].青岛：中国海洋大学，2010

Lead-Zinc metallogenic analysis in the boundary between Loushanguan formation and Maotian formation of middle-upper Cambrian in Gaodi manganese deposit, Songtao county, Eastern Guizhou province

Xie Xiao-feng1,2Yang Kunguang1Yuan Liangjun2Hou Bingde2Tian Jingjiang2

1. Faculty of Earth Sciences,China University of Geoscience,Wuhan 430074, Hubei, China 2
. Geological Party 103, Guizhou Bureau of Geology & Mineral Exploration and Development, Tongren 554300, Guizhou, China

There is a calcite-dolomite veins belt, which has a thickness of 10 meters, in the boundary between Loushanguan formation and Maotian formation in Gaodi manganese deposit, Songtao County, East Guizhou. Weak mineralized alteration can be found in individual place. On the basis of metallogenic environment analysis of West Hunan and East Guizhou, metallogenic elements can be rich in lead and zinc from the underlying Lower Cambrian and Sinian strata. Metallogenic age may be the early Indo-Chinese when the metallogenic hydrothermal activities have gradually weakened, but due to conduction effect by deep fault, lead-zinc deposits, which are similar to the deposit in Huayuan area of Western Hunan, may be found in partial district.

lead-zinc deposit, metallogenic analysis, Loushanguan formation and Maotian formation, Gaodi manganese deposit, Songtao Guizhou

P618.42；P618.43

A

1006–5269（2017）02–0096–07

中国地质调查局“贵州铜仁松桃锰矿整装勘查区矿产调查与找矿预测”（项目编号：121201004000150017）、“贵州松桃-铜仁地区矿产地质调查”（项目编号：12120113050600）以及贵州省地质矿产勘查开发局地质科研专项项目（编号：黔地矿科合（2015）01号）项目资助

*第一作者简介：谢小峰（1986～ ），男，主要从事矿产地质勘查及研究工作，构造地质学专业在读博士研究生

2017-02-20；改回日期：2017-02-28