铅锌矿床成矿地质特征及深部成矿地质预测

李 明

（辽宁省第九地质大队有限责任公司，辽宁 铁岭 112000）

1 铅锌矿床成矿地质分析

1.1 铅锌矿床地质类型

对于铅锌矿床而言，其地层主要有古生界、中生界、元古界三种类型，而不同类型的地层其界态构造又存在明显差异。古生界主要是以寒武系岩石为主，其主要包括泥灰岩、变质的板岩等，从分布上来看，这些岩石都表现出较强的零散性。中生界主要是以石炭系、滞留系岩石为主，比如安山岩、角砾岩就是最常见的中生界岩层。元古界主要是以石英岩为主，这部分岩层具有较强的坚硬性质，是大多数矿产开发者最喜爱的岩层种类。受气候条件等一系列因素的影响，铅锌矿床成矿地质的不同构造岩层中，其各个组成结构也存在明显差异。

1.2 铅锌矿床地理排布特征

当前我国铅锌矿床的地理分布有着明显的方向排布特性，可将其主要划分为四种地理排布方式，第一种是由北向西发展的铅锌矿床，这种构造形式的铅锌矿区发展时间相对较长，因此其在我国内分布的范围最广，但是当地质构造发生变化时容易对其岩层结构造成影响。第二种是由东向西发展的铅锌矿床，这种地质构造的铅锌矿床在早期阶段主要以褶皱地貌分布，而后经过长时间的发展，其在晚期主要以断裂地貌分布。第三种是由北向西发展的铅锌矿床，这种地质构造的矿区发展时间相对较短，其主要排布方式为断裂，经过后期的张扭过程，使得其对花岗岩的分布造成较大程度的影响。第四种是由北向东方发展的铅锌矿床，这种地质构造的铅锌矿区发展时间最短，其主要排布方式为断裂，它并没有对铅锌矿的基本构造造成较大影响。

2 铅锌矿床成矿地质特征

2.1 构造特征

对于我国铅锌矿床成矿地质的构造特征，可将其主要分为两种构造类型，一是褶皱构造类型，二是断裂构造类型。褶皱构造矿区地质为深部隐伏式背斜褶皱，其为洛坝Ⅲ级背斜向东方向倾伏的延伸部分，它的核心部位和两翼地层皆与洛坝三级背斜向东方向的岩石性质相似，不同之处在于洛坝背斜形态完整，背斜轴明显，轴部地层产状近乎直立，而其它大部分褶皱矿区背斜宽缓，轴向近乎由东向西并且稍微向东倾伏，轴部地层产状接近水平，两翼地层向南、向北稍微倾斜并呈现出开阔背斜构造的排布方式，而且还发展成不同级别的次级背斜构造方式，以此来控制着矿体的产出。断裂构造矿区地质，其发育构造受南北两条区域性深大断裂层的限制而逐渐发展成不同序次、不同规模的断层。断裂构造的铅锌矿床地质普遍发育成角砾岩，而其主要产生于灰岩、矿体、碎裂状硅化灰岩中，并且其角砾多数呈棱角状，基本没有发生位移，由原地挤压而成。多数矿石也具有碎裂的特征，尤其是黄铁矿等硫化物的碎裂特征最为明显[1]。

2.2 围岩蚀变特征

当前我国铅锌矿床成矿矿区发生围岩蚀变的现象非常普遍，而这围岩蚀变的种类主要可归类为硅化蚀变和铁镁碳酸盐化蚀变。硅化蚀变是指，铅锌矿床地质中受环境等多方面影响而逐渐吸收了外界的硅元素而产生灰黑色蚀变石，而且其周围矿石也逐渐发生硅化蚀变，使得部分千枚岩也产生硅化岩变，其主要表现为细粒、微细粒石英，部分与碳酸盐矿物发生元素交换而逐渐形成锯齿状蚀变边和骸晶结构，有时还会出现石英与闪锌发生交换的生物化石以及伴随硅化发育的萤石和辉锑矿。发生硅化的碳酸盐岩石和千枚岩石普遍为角砾状。

硅化蚀变具有多阶段的特征，它与后生的热液交换作用有关，而且同时沉积的硅化蚀变不会长久发生。早期的硅化蚀变为透入性，仅限于断裂带内，并且透入的范围略大于矿体赋存的范围，其渗透厚度可达数十米，时间上与铅锌主成矿期一致。晚期的硅化仅仅只沿着热液脉流两侧几厘米范围内交换围岩，而且随着时间的流逝铅锌矿床的硅化规模也逐渐变小。铁镁碳酸盐化蚀变是指，发生硅化蚀变的铅锌矿床地质经过长时间的演变又与铁、镁元素结合而又再次盐化，因此可以将铁镁碳酸盐化蚀变理解为铅锌矿床的二次蚀变。

发生铁镁碳酸盐化蚀变的铅锌矿床地质会生成铁白云石、含铁白云石、方解石、白云石和菱铁矿等主要矿产。铁镁碳酸盐化蚀变具有多阶段的特征，早期的铁镁碳酸盐化矿物主要以细粒自行-半自行与黑灰色碳物质共生、微细粒半自行石英共生的形式存在，并且呈稠密侵染状分布于硅化蚀变岩地质中。晚期的铁镁碳酸盐矿物呈不规则脉状贯穿于早期矿石和围岩当中，这些晚期的铁镁碳酸盐矿物中的菱铁矿、黄铁矿经常会被铁白云石交换成虚假的骸晶结构矿体。与此同时，产在矿体边部的闪长岩脉会发生强烈的褪色，而远离矿体的闪长岩脉则无明显变化，这表明是闪长岩脉侵入之后的热液交换作用造成了岩脉的蚀变[2]。

3 铅锌矿床深部成矿地质预测

3.1 铅锌成矿过程分析

赋矿围岩的沉积成岩过程受滨海沉积环境的控制，大量海洋生物堆积形成生物礁滩沉积相，此过程将有机质埋藏于沉积岩中。在随后的印支期，山脉发生强烈的碰撞作用，使得成矿集中区域进入构造-岩浆活动最为强烈的时期，这时候大规模的岩浆侵入地层内部导致区域地层热化异常，促进了热液流体的大规模循环和运移，这为热液成矿时期做好了充分的准备工作。随后热液活动沿着断裂系统向上运移，萃取地层中的金属成矿物质，然后在静水压力大于静岩压力的部位发生角砾岩化和硅化作用以及铁镁碳酸盐化蚀变过程，这时候即是锌的主要成矿阶段。

随后经过构造-岩浆活动的逐渐转移，大量的酸性岩浆侵入地层裂隙系统中，这就形成了大量的细晶闪长岩脉，局部还穿插了主成矿期矿体。后期成矿作用继续进行，此时就会沉淀大量的方铅矿的细粒闪锌矿，这时候就是热液成矿时期的第二成矿阶段，也是铅元素的主成矿阶段。再随着热液活动强度的减弱，大量的中粗粒方解石、萤石、中粗粒硫化物发生沉淀，这就是热液成矿时期的第三成矿阶段，标志成矿进程进入尾声。

3.2 铅锌矿床深部成矿地质预测手段

针对铅锌矿床深部成矿的地质预测工作，可以从铅锌矿床地质的三个方面入手，第一是对铅锌矿床的成矿延长部分进行勘测。在实际的铅锌矿产开采过程当中，就是对特定的规划区域进行作业，然而在开采作业当中工程会出现一定的延长带，因为这些延长带是深部成矿的重要区域。如果忽视对工程的延长区域进行勘察，势必会导致相关地质的数据缺失，这对地质深部找矿的工作非常不利。第二是对平行脉矿体的研究。在采矿作业当中，一些矿体会受到平行地质构造的影响，所以有必要对平行脉矿体进行更多的研究以求实现提升平行脉矿体找矿方向的准确性。一般说来，平行脉矿体出现新矿体的可能性非常大，所以一定要对平行脉矿体的研究引起足够的重视。第三是对金属元素的研究。在铅锌矿床成矿地质当中，除了主要的铅元素和锌元素，还包含其他的金属元素，并且这些金属元素种类繁多数量巨大，所以以多类金属作为找矿手段能明显提升矿产的开采效率[3]。具体在实施这一策略时，可以对矿体的异常情况进行分析，然后采集相应的矿物标本，将其与异常的测量结果进行结合，在此基础上测定标本中所含的金属元素，最后就可以根据数据分析结果对找矿方向进行科学的预测。

4 结语

从我国铅锌矿床的地质分布情况来看，以内蒙古往南的区域最具有铅锌矿产开发的优势，一是因为该部分区域可以有效借鉴前人的开发经验，二是因为其矿山地理走向多为由西向东发展趋势，有较长的矿产成矿时限，这对矿产的质量保障来说具有重要意义。未来我国铅锌矿产的开发技术势必会更加先进，也期待上文分析的铅锌矿床成矿地质特征和深部成矿预测机制能为业内人士提供有效的指导。