湖南省鲍溪铅锌矿地质特征及矿床成因研究

李 宏

(湖南省地质矿产勘查开发局407队，湖南 怀化 418000)

1 引言

“湖南省新晃县鲍溪铅锌区铅锌矿普查”是2009年度新立的中央财政补助地质勘查项目，成矿地质条件有利，是重晶石、铅锌、钒钼、磷等的主要矿化集中区，具有较大的找矿潜力。通过加强矿区地质条件勘查，有利于提高地质工作程度，估算铅锌矿产资源量、圈出详查区范围，为发展地区经济提供基础资料。

2 鲍溪铅锌矿矿区(床)地质

2.1 地层

区内出露地层有震旦系下统南沱组(Zan)、震旦系上统(Zb)、寒武系下统牛蹄塘组(∈1n)、寒武系下统杷榔组(∈1p)、寒武系下统清虚洞组(∈1q)、寒武系中统敖溪组(∈2a)、寒武系中统花桥组(∈2h)和寒武系上统(∈3)和第四系(Q)等地层。

2.2 构造

(1)褶皱。矿区位于贡溪复向斜的南东翼，贡溪复向斜由贡溪向斜、鲍溪向斜、中寨向斜、黄土坡背斜等多个次级褶皱构造组成，地层褶皱发育，矿区范围内共发现2个向斜和1个背斜，轴向均呈北东至北北东向展布，规模较大的主要为鲍溪向斜，轴向呈北东向贯穿整个矿区，核部地层为寒武系中统花桥组、敖溪组和上统，两翼地层为寒武系下统清虚洞组、杷榔组、牛蹄塘组、震旦系上统以及震旦系下统南沱组。

(2)断裂。矿区发育一规模较大的断层F2(即区域上的铜鼓压性断层)，倾向南东，倾角30°，性质为逆断层，该断层上盘下寒武系地层逆冲于下盘的上寒武系地层之上，破坏了贡溪向斜的完整性。

2.3 变质作用

矿区变质作用主要发生在前震旦系地层中，普遍遭受区域变质作用，但程度较浅。

2.4 岩浆岩

矿区内无岩浆岩分布。

2.5 成矿作用及矿产

(1)成矿作用。矿区铅锌矿的成矿作用首先是沉积作用形成矿源层，区域变质作用供给热力使矿源层中的Pb、Zn活化迁移富集成矿，形成层控型的Pb、Zn矿床。

(2)矿产。矿区寒武系下统清虚洞组中圈出了8个铅锌伴生矿体，其中根据控制矿体的各单工程矿体铅锌品位的不同，又有单铅矿体(或矿块)和单锌矿体(或矿块)之分。另在寒武系下统牛蹄塘组中有磷矿和重晶石矿，在寒武系中统敖溪组中有含钾岩石矿等异体共生矿产。

3 鲍溪铅锌矿矿体(层)地质

3.1 矿化层特征

鲍溪矿区铅锌矿含矿层为寒武系下统清虚洞组中的三层深灰色薄-中厚层状灰岩，分布于矿区鲍溪向斜的两翼。鲍溪向斜南东翼含矿层从北至南贯穿整个矿区，延伸长约8 km，厚度一般40～60 m，倾向一般300°～320°，倾角一般35°～45°；鲍溪向斜北西翼含矿层从矿区北部往南偏西延伸出露长约4 km，厚度一般60～80 m，倾向一般105°～125°，倾角一般40°～50°。

清虚洞组铅锌矿含矿岩系主要由三层深灰色薄至中厚层状灰岩夹两层灰黑色板状炭质页岩组成，灰岩厚度一般2～26 m，炭质页岩厚度一般2～10 m，含矿岩系总厚度为30～90 m，通过1∶10000地质监测与探槽揭露，在清虚洞组共发现三层铅锌矿化灰岩，由下而上分别编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含矿层，另外在敖溪组底部灰岩中新发现一层含铅锌矿化灰岩，编号为Ⅳ含矿层，其中以Ⅰ、Ⅲ含矿层铅锌矿化较好，铅锌矿化主要沿灰岩中方解石脉或裂隙发育，矿体大致沿层产出。

3.2 矿体特征

经过一年的地质普查工作和野外调查，并通过探矿工程和化学分析，矿体主要赋存于Ⅰ、Ⅲ矿化层，矿石矿物主要为闪锌矿、方铅矿，其次为黄铁矿，脉石矿物主要为方解石，其次为粘土矿物，少量石英。

本次工作在清虚洞组共圈出8个矿体，其中铅锌矿体4个，单锌矿体4个。

3.3 矿石质量

(1)矿石的矿物成分。矿石的矿物成分比较简单，主要为方铅矿和闪锌矿，局部有黄铁矿。脉石矿物主要为方解石，其次为白云石和石英。

(2)矿石结构、构造。矿石结构主要为自形、半自形粒状结构，其次为镶嵌粒状结构。矿石构造主要为块状和星点状，其次为条带状和浸染状。

(3)矿石的化学组分。根据矿区岩矿分析及周边同类型矿床资料分析，矿石有用组分主要是铅和锌，矿石中有用组分铅含量为0.39%～4.59%；有用组分锌含量0.50%～6.14%。矿区单样品中Pb、Zn含量统计见表1和表2。

表1 鲍溪铅锌矿区样品中Pb含量统计表

表2 鲍溪铅锌矿区样品中Zn含量统计表

另外根据三个组合样分析结果，矿石中伴生有用组分除Cd外，其余含量均很低，无利用价值。

3.4 矿石类型

(1)矿石工业类型。主要根据有用组分的含量划分出工业类型，本矿有铅锌矿石、锌矿石、铅矿石三种。其中有铅锌矿石，以锌为主，铅伴生；锌矿石主要为锌，铅达不到综合回收要求；铅矿石主要为铅，锌达不到综合回收要求。

(2)矿石自然类型。矿石自然类型主要根据有用矿物质成分和结构构造来划分，本矿区矿石自然类型主要有块状铅锌矿石和脉状铅锌矿石，其次为块状锌矿石和脉状锌矿石，块状铅矿石和脉状铅矿石。少量浸染状团粒状(又称团块状)铅锌矿矿石。

3.5 矿体围岩和夹石

(1)矿体顶底板围岩。有两种岩性，一是本矿化层中的矿化灰岩，另一种是矿化层与矿化层之间的炭质页岩。

(2)矿体中的夹石。矿体中的夹石只有本矿化层中的矿化灰岩。矿体中的夹石不太多，尤其是当矿体厚度不大时，夹石更少见。在本次工作所圈定的各矿体中基本都无夹石。

4 鲍溪铅锌矿成矿机理

4.1 矿床成因

古生界早期，随着湘北龙山—临湘一带的隆起和衡阳—浏阳古陆的形成，区域内局部褶皱抬升，该区进入了半封闭海盆沉积环境，随后由于龙山—临湘隆起的沉没，闭塞状态逐渐解除，海水逐渐加深，沉积了整个寒武系海侵地层序列。解闭初期的火山喷发，为牛蹄塘组下部层位稳定的重晶石、磷、镍、钒、钼、铀、稀土等多元素矿床的沉积提供物质来源。早寒武世晚期-中寒武世早期沉积了大规模的含钾水云母页岩和铅、锌元素的碳酸盐岩。

早寒武世晚期，该区沉积了一套由深灰色灰岩和黑色炭质页岩组成的富含铅、锌元素的清虚洞组沉积岩系。该区地处地台东南边缘，受加里东期褶皱运动的影响，区内形成了一系列北东向构造，构造运动产生的褶皱、断裂及由此导致的区域变质作用，将分散于地层中的Zn、Pb、S和其他成矿物质及矿化剂在灰岩薄层中发生活化、迁移，在一定的条件下沉淀聚集。灰岩因其化学性质十分活泼，有利于矿液的交代沉淀。夹在矿化灰岩层之间的炭质页岩因其渗透性较差，对矿液起到阻隔和围幕的作用，使含矿热液与灰岩之间进行更彻底的交代作用，进而促使Zn、Pb进一步富集成矿。在后期构造运动与变质作用过程中产生的含矿热液作用下，促使矿源层中Zn、Pb、S元素充分活化、转移，重新富集形成铅锌矿体，矿床严格受寒武系下统清虚洞组中-厚层灰岩控制，具有明显的层控特征。因此，初步认为矿床类型属层控碳酸盐岩型铅锌矿床。

4.2 成矿控制因素分析

(1)铅锌矿床严格受地层、岩性、沉积建造控制矿源层的形成和分布。

(2)本区铅锌矿床主要受寒武系下统清虚洞组(∈lq)深灰色灰岩-黑色炭质页岩沉积建造控制，层控特征明显，铅锌矿体产于浅灰色灰岩中岩性控矿明显。

(3)构造运动及变质作用是促使矿源层中成矿物质Zn、Pb活化、转移、富集成矿的驱动力，构造变动造就成矿热液运移通道及沉淀场所；物理化学及地球化学条件促使成矿物质从成矿热液中沉淀出来，最终富集成矿。

(4)后期构造活动对矿体具有一定的改造富集作用，一般铅锌矿化灰岩中裂隙及方解石脉越发育，矿化越好。

(5)区域变质岩系为浅变质岩系，区域低级变质作用使原生沉积矿产发生重结晶，矿物颗粒次生加大，也是本区铅锌矿重要的控矿作用之一。

4.3 矿化富集规律

矿化富集规律有：

(1)铅锌矿体直接赋存于深灰色灰岩中(俗称矿化层)，与其规模正相关，矿化层出露长，延伸稳定，厚度在2～20 m间，往往见富矿体。

(2)灰岩中方解石脉越发育，一般铅锌矿化越好，往往见富矿体。

(3)后期小裂隙发育地段，有利于铅锌矿次生富集，矿体往往变富。

5 结语

综上所述，本文主要对湖南省鲍溪铅锌矿地质特征及成矿机理进行了详细探究，在全面收集区内地质、矿产及科研成果等资料的基础上，通过认真分析和研究，能够有效区域基础地质及铅锌矿成矿规律，提高本区的地质研究程度，为矿产资源开采提供可靠依据。