竹林沟锌矿矿床地质特征及矿床成因浅析

余 杰，周祖虎

(贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院，贵州 贵阳 550018)

0 引 言

竹林沟锌矿位于贵定县城东南120°，平距约5 km，是多年生产矿山，该矿山以往地质工作程度较低，2018—2019年度，贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院对矿区进行了储量核实及详查工作，圈定了闪锌矿体3个，估算锌资源储量27万余吨，达中型矿床规模。

1 区域地质概况

1.1 区域地质背景

矿区大地构造位置处于扬子陆块江南复合造山带—黔南坳陷区都匀南北向隔槽式褶皱变形区北部。综合地层区划属扬子地层区黔南分区都匀—望谟小区，成矿区带划属上扬子东缘成矿带(贵州省地矿局，1989)。区域构造主要表现为燕山期形成的近南北向隔槽式褶皱—冲断构造以及近东西向、北西向古老断裂，见图1。区内沉积岩发育，构造较为简单，矿产多以锌、铁、重晶石、铝土矿及建筑用灰岩等矿产为主。

1.2 区域地球物理地球化学特征

1.2.1 区域重力异常

工作区布格重力异常处在全国大兴安岭—太行山重力梯级带南段与地台区宽缓重力异常的过渡带上，铅锌矿分布在重力布格重力异常陡度带附近或重力梯级带及封闭的重力异常附近。布格重力异常梯级带反映莫霍面陡变带或深大断裂带，表明这条构造带对区内矿产形成与富集起到了一定的控制作用。竹林沟锌分布于负重力异常区域。

1.2.2 区域磁异常

区内航磁异常为由沉积岩产生的均缓负磁异常，总体来说，南边和西北角变化相对较陡，中部及西边变化较缓。区内铅锌矿分布在磁异常相对平缓或陡缓交变带。

图1 竹林沟锌矿区域地质图Fig.1 Regional geological map of Zhulingou zinc mine

1.2.3 区域地球化学特征

该区是1个Hg、Sb、Au、Pb、Zn等元素的低背景分布区，Pb、Zn元素平均含量分别为30 ppm、70 ppm，与全国的平均值(Pb24.79 ppm，Zn68.47 ppm)基本相当。元素在表生沉积物中的含量表现为低背景、弱离散—均匀分布的特点，成矿元素主要为Pb、Zn、Sb、Hg等，所形成的地球化学异常多呈孤岛状、岛弧状，强度低、面积小，浓度分带性不明显。

在1999—2003年开展的“贵州黄丝—江洲地区富锌资源评价”项目工作中，采用“地质背景衬度法”对区域1:20万水系沉积物化探数据进行处理后，编制的Pb、Zn元素的衬度异常图反映的异常也不明显，发现了沿北西向和近东西向断层旁侧有一系列串珠状、岛弧状Pb、Zn异常分布，半边街附近的面积约4 km2的异常中产出半边街锌矿床，但竹林沟矿床附近并未发现异常分布，可能与矿床埋藏较好，剥蚀程度低有关。

2 矿床地质特征

2.1 地层

矿区内出露地层从老到新依次为泥盆系中统蟒山组(D2m)、上统望城坡组(D3w)、尧梭组(D3y)、者王组(D3z)，石炭系下统祥摆组(C1x)及第四系(Q)。其中望城坡组(D3w)是矿区范围内的闪锌矿体含矿地层，该地层根据岩性差异可分为D2m1、D2m22段。

第一段(D3w1)：上部约15～20 m为灰色、灰白色中厚层至厚层状细至中晶白云岩，夹3～5 m灰白色硅质条带，局部夹灰白色、浅灰绿色薄层泥岩，砂质泥岩，局部可见水平层纹构造。中部为厚度约13～18 m灰黑色中厚层—块状细至中晶白云岩，局部夹中厚层状含砂质白云岩，偶夹黑色薄层状含砂质炭质泥岩，该层为矿区内闪锌矿的含矿层位。下部为厚约12～25 m灰色，灰白色中厚层至块状细至中晶白云岩，局部夹灰白色、灰绿色薄层状泥岩，顶部约3.5～8 m具轻微硅化，且岩石较致密。整个望城坡一段范围内晶洞均较发育，大小为2～30 mm不等，最大达56 mm，铁质浸染较为明显。

第二段(D3w2)：灰、深灰色中—厚层夹薄层泥晶生物碎屑灰岩、含生物碎屑泥晶灰岩。夹薄层泥晶灰岩及钙质粘土岩，偶夹白云岩。偶见水平层纹构造。厚19.22～29.31 m。

2.2 构造

2.2.1 褶皱

矿区褶皱构造不发育，总体为单斜构造，地层产状总体倾向北西305°～320°，倾角16°～32°。

2.2.2 断层

区内发育的断层主要有F1、F2断层，分述如下：

F1断层：该断层即区域性竹林沟断层，断层从北西—南东贯穿整个矿区，矿区内出露2.17 km。矿区范围内表现为正断层，断层走向约117°，倾向北东，倾角70°～85°；断距约65～70 m。矿区内切割地层有泥盆系中统蟒山组，上统望城坡组、尧梭组及者王组。构造破碎带宽约2～15 m，主要由棱角状、次棱角状的角砾岩及断层泥构成。断层内不含矿。该矿区的锌矿即产于被该断层切割的望城坡组望城坡组一段(D3w1)地层中，且上下2盘在同一层位均发现有矿体，整体上表现为近断层部位矿体厚度较大，远离断层矿层逐渐变薄，直至尖灭。因此，推断该断层对竹林沟锌矿成矿作用重大。

F2断层：F2断层出露于矿区北西部，在笋子坡附近与断层F1相交，往北西在选矿厂附近延伸出矿区。矿区内长度约830 m，断层在近F1断层一端表现为正断层，远离F1一端变现为逆断层，具有枢纽断层的性质。在矿区断层走向内近307°，倾向北东，倾角75°～85°，出矿区后，断层走向逐渐靠北，倾向逐渐向东。断层枢纽大致位于矿区北西部，远离枢纽位置，断距逐渐增大，往北西向，矿区范围内往北西向短距0～65 m；往南东向，断距约为0～33 m。矿区内切割地层有泥盆系中统蟒山组，上统望城坡组、尧梭组及者王组。构造破碎带宽约1.5～3.5 m，主要由棱角状、次棱角状的角砾岩及断层泥构成。断层内不含矿。矿区内矿体被该断层切割，划分为Ⅱ、Ⅲ号矿体。

3 矿体形态及矿石结构特征

3.1 矿体特征

矿区范围内矿体呈层状、似层状、大透镜状、楔状顺层产出于泥盆系上统望城坡组第一段中部白云岩地层中，受地层严格控制，根据矿体的产出特征及与F1、F2断层空间位置关系，矿区范围内的铅锌矿体在成矿阶段为1个，矿体走向近北东、倾向近北西，后经F1、F2断层错动，矿体沿走向方向从南西向北东被分割为3个矿体，本次命名为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体。各矿体主要特征见表1，矿体勘探线剖面见图2。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石矿物，脉石矿物特征

矿石矿物：主要为闪锌矿、黄铁矿，次为方铅矿，偶见少量磁铁矿；

脉石矿物：主要为白云石、石英、碎屑物质。

闪锌矿：是主要的矿石矿物。呈细小结晶粒状，粒径一般小于0.5mm，自形程度差，为它形结构，低反射率，内反射为黄褐色，与黄铁矿共生，呈块状、斑杂状、条带状、浸染状、脉状分布，见图3。

表1 竹林沟锌矿矿体特征一览表Tab.1 List of characteristics of ore bodies in Zhulingou zinc mine

图2 竹林沟锌矿5-5勘探线剖面图Fig.2 Cross-section of exploration line 5-5 of Zhulingou zinc mine

图3 矿石显微镜下特征Sp：闪锌矿，Py：黄铁矿左图10×2.5(-)右图10×5(-)

3.2.2 矿石结构、构造

矿石常见细粒结晶结构、碎屑结构、填隙结构、交代结构；主要见块状构造、条带状构造(纹层状构造)、浸染状构造、团块状构造、脉状构造、角砾状构造。

3.3.3 矿石化学成分

矿石化学组分主要有SiO2、CaO、MgO、TFe2O3、C、S、Zn，以上合计占矿石化学组分的95 %以上。其中有用组分主要为Zn，基本分析样中，单样品锌(Zn)含量0.5 %～32.40 %，矿床平均6.57 %；其余组分中锗(Ge)的平均含量97.91 g/t，达伴生组分的利用要求。

4 结 语

4.1 矿床成因分析

(1)锌矿体顺层产出于望城坡组一段地层中，具有明显的层控性质，表明成矿作用与地层有关。

(2)闪锌矿体分布在断层F1、F2两侧，远离断层端逐渐尖灭，表明成矿作用与断层构造有关。

(3)部分矿石组构以碎屑结构，条带状构造为特征，反映矿床形成存在沉积作用过程。

(4)闪锌矿矿物颗粒细小，反映快速的沉淀；颜色浅，可能反映较低的成矿温度。

(5)部分矿石组构以填隙、交代结构，浸染状、团块状、脉状、角砾状构造为特征，表明矿石成因与热液作用有关。

(6)矿体中有少量石英存在，反映矿床形成存在低温热液作用过程。

(7)主成矿期闪锌矿与围岩中的白云石和碎屑物质之间很少见交代现象。

(8)围岩蚀变微弱、仅见有白云岩化、硅化及黄铁矿化。

(9)矿石中矿物组分单一，矿石矿物主要为闪锌矿及黄铁矿，方铅矿少见。

综上所述，可能反映矿床的成矿时代与含矿层位形成年代基本一致，同时在同生或准同生阶段的稍晚期，经历过地下低温热液的改造作用。故将矿床的成因类型初步确定为“准同生沉积+低温热液改造型层状锌矿床”。

4.2 找矿标志

(1)含矿层位：该区主要含矿层位是上泥盆统望城坡组或同层位相变地层高坡场组下部(半边街地区)。

(2)岩相古地理标志：在局限—半局限台地相带中的生物礁及礁后泻湖环境利于矿体的富集。特别是在同沉积断层控制的台沟边缘相对隆起的地带，常形成利于含矿热卤水聚集的环境。

(3)岩性标志：含矿岩性主要是生物白云岩、白云岩、粉砂质白云岩和白云质粉砂岩(亦见灰岩)，含炭泥质多少及岩石破碎程度决定了矿体的富集强度。

(4)构造标志：就大地构造位置而言，在区域性的背斜轴部及构成地堑式构造的同沉积断层旁侧利于矿床就位。从矿田构造的角度进行研究，锌矿体的富集主要与北西向的构造及石炭系以下的北西向构造组旁侧一系列的节理关系密切、北西向劈理域内部是富矿发育的地段。

(5)地球物理、地球化学标志：矿床产出于1：200 000元素地球化学异常集中分布地段。1：10 000土壤化探异常可直接指示出露或半隐伏矿体的位置；大比例尺物探异常则可用于矿床深部隐伏矿体的定位。

(6)其它标志：在含矿层位中注意铁帽、重晶石化、矿化点以及民采老硐、冶炼炉渣等的分布。