广西平南县官成矿区旺石矿段铅锌矿成矿地质特征及找矿方向探讨

张腾飞，秦 丽

（湖南省核工业地质局三0一大队，湖南 长沙 410000）

铅锌矿为我国工业和医药业的主要金属资源，且在能源工业中也有着重要的作用[1]。但是，随着我国工业、医药业和能源业的发展，对铅锌矿产资源的需求不断增加，作为铅锌矿产量较高的中国，对于铅锌矿开采程度也在不断加大，导致铅锌矿开采与生态环境保护办法相矛盾，开采成本和生产成品价格相矛盾[2]。作为铅锌矿资源分布较多的广西平南县官成矿区，存储着五万四百一十五吨的铅锌资源，属于我国重点铅锌矿区之一[3]。在矿产资源的开发中，矿产形成的成矿地质特征和找矿方向，是矿产资源开发的前提，因此国内外地质学家都非常重视矿产资源成矿地质特征，以及矿产资源的找矿方向。

文献[3]根据铅锌矿所处位置，以及铅锌矿的数量，对研究区断裂带进行了探析，并与当前开展的地质工作相结合，确定铅锌矿矿床的地质特征和找矿方向。文献[4]对铅锌矿矿床性质进行了探讨，研究铅锌矿赋存岩石、矿体状态、倾角和地层，采用钻探验证的方式，确定铅锌矿矿床的地质特征和找矿方向。依据上述研究成果，以旺石矿段为例，研究铅锌矿的成矿地质特征和找矿方向，为铅锌矿资源开采提供依据。

1 探析广西平南县官成矿区概况

广西平南县官成矿区，位于广西平南县十四千米的西北三百四十度方向，其矿区占地面积约为九十万九千九百平方米，其地质构造，如图1所示。据《中国国际矿业大会》不完全统计，该矿区以地下开采的方式，每年平均可以开采出十万吨矿资源。

图1 中，地图尺度为三十千米；C、D、O、K、J、γ、∈等符号，分别表示石炭系、泥盆系、奥陶系、白垩系、侏罗系、花岗岩、寒武系。

从图1中所示的广西平南县官成矿区地质构造中可以看出，矿区岩体较为稳固，不需对矿体进行大规模的支护。该矿区的矿体，有少量的出漏在地层表面，大量矿体深埋矿山中，采用钻孔勘测的方式，矿体在矿山深二百七十米至地表之间，赋存于山体灰岩夹页岩中，倾角呈现出二十度到四十度，倾角较为平缓，其倾向具有尖灭、膨出、缩小、复合等现象，可以按照矿体埋藏深度，从地表开始顺层产出。

图1 广西平南县官成矿区地质构造图

广西平南县官成矿区附近不存在居民和农田，属于丘林地带的果林区，不需要额外保护农田和村庄。但是，自发现铅锌矿以来，该矿区已经通上水电和矿产资源运输路径。

2 研究成矿地质特征

基于此次研究对广西平南县官成矿区概况探析结果，采用计算机、地球物理化学、磁法勘探、遥感等手段，勘察广西平南县官成矿区旺石矿段铅锌矿地层和构造铅锌矿成矿地质特征，为铅锌矿的寻找提供相关依据。

2.1 地层

从图1中可以看出，矿区的成矿地层较为复杂，具有7种不同性质的地层，但是，此次研究的旺石矿段铅锌矿，地层却相对简单，位于奥陶系、白垩系、侏罗系地层之间，仅包含奥陶系、白垩系、侏罗系三种地层。

三种地层中，以白垩系地层为主要地层，占三种地层的二分之一，分布在旺石矿段的中心处，由灰岩夹页岩构建白垩系地层基底，是铅锌矿赋矿围岩，主要岩性为灰色，在灰色中夹杂着少量的黄灰色，有少量岩石出露在旺石矿段地表，层状类似于虎皮纹，发育模式类似于复理式韵律层理，且总体层状偏厚，呈现出二十度到三十度的倾角，产状较为平缓，在地层中的总厚度大约在三百五十米到四百二十米之间。

其次为奥陶系地层，占三种地层的三分之一，与白垩系地层相邻，所含岩性较为复杂，由石英砂岩、泥灰岩、白云岩、粉砂岩、页岩等共同构建白垩系地层基底，由于页岩和泥灰岩裂缝较为发育，被白云岩和石英脉填充，导致地层上部呈现出黄灰色，中部呈现出深灰色，而白云岩是被夹杂在泥灰岩中，呈现出灰渐白的颜色，并且伴随黄铁矿化、碳酸盐化、白云岩化等腐蚀变形特征。因此，奥陶系地层相较白垩系地层出露较少，地层厚度仅有六到三十五米，属于低洼沟谷地带，促使岩体整体倾向东南侧，产生较大的倾角，约五十度到六十度。

最后为侏罗系地层，占三种地层的六分之一，所占面积最小，与白垩系地层和奥陶系地层相邻，地表无岩石出露，位于白垩系地层和奥陶系地层下面，整体呈现出整合接触。该地层由炭质页岩、粉砂质页岩、碳酸盐岩等共同构建白垩系地层基底，在该地层中，含有大量的植物化石，主要岩性为黄灰色和深灰色，呈现出长条状分部，以薄层状产出，倾角不明显，约为十度到十五度，地层厚度一般，仅有零点五米到三点五米。

2.2 构造

基于图1所示的矿区地质构造图，受此次研究选择的研究区主要构造特征为断裂特征，其褶皱特征相对断裂特征十分不明显，仅在地层岩石部分位置存在褶皱构造。

受前中生代、加里东期、中新生代、燕山期等构造运动和岩浆作用，导致矿区在各个时期构造存在一定的差异。但是，由于构造所具有的继承性特点，促使矿区构造属于支化综合形式构造。因此旺石矿段构造整体呈现出张扭性断裂，东西向倾斜，该种断裂存在的倾角较大，大约在四十五度到六十五度之间。

采用航拍的方式，观察旺石矿段断裂构造，其整体分布呈现出线状，整体长度约为五十六米，具有显著负地形特征，可以清晰看出断裂方向、角度和大小。由于该断裂断面较为整齐，不存在杂乱的地层产状、破碎的岩石较少，让断裂两侧的区域呈平行排列，形成深沟、陡崖和狭谷。经测量，旺石矿段断裂截距介于一百米到一百五米之间。

旺石矿段褶皱构造相对于断裂构造，数量较多，但是整体较为细小，且背斜也相对紧密，没有特别明显的倾角，多体现在地层的岩石中。基于此，旺石矿段褶皱构造长度多在零点五六米到三点八米之间，走向在三百三十度到三百四十度方向，倾角较为平缓，大约为五度到七度。由于旺石矿段褶皱构造多体现在地层的岩体上，受到白垩系地层覆盖作用，导致地表难以发现旺石矿段存在的褶皱构造。

3 剖析找矿方向

矿石开采可以满足人们对矿产资源的需求，但是在矿石开采的过程中，需要根据研究区的实际发展情况，分析研究区地质特征，推断研究区成矿规律，确定铅锌矿寻找标志，从而明晰研究区找矿方向，以此提高铅锌矿寻找速度。

3.1 分析成矿规律

根据此次研究，得到的铅锌矿成矿地质特征，可以将此次研究的旺石矿段成矿空间规律分为岩性空间规律、构造空间规律两种。第一种岩性空间规律。旺石矿段中，各个地层的岩性主要颜色为灰色，仅在深浅程度方面存在一定的差异，且铅锌矿主要赋存于灰岩夹页岩中，属于灰色岩性，为白垩系地层。第二种构造空间规律。区域构造比较单一，不存在什么褶皱，存在明显的断裂次序和背斜。

3.2 确定成矿标志

根据研究区地质特征和找矿规律，可以将研究区铅锌矿找矿标志分为直接和间接两种找矿标志。1.直接标志。查看研究区中，是否存在废旧矿洞与采矿遗迹、矿产资源露头等，可以直接反应矿产资源存在的信息。2.间接标志。根据地质特征、研究区概况、采集的研究区数据，并综合分析这些数据后，存在的地球物理化学异常间接表明矿床存在的现象。①地球物理异常可以包括地球磁场分布和激电反应等，因此需要采用相应的物理勘察手段，勘察研究区磁场分布和激电分布存在的异常特征，从而指导研究区勘察铅锌矿方向。②地球化学异常可以分为水系异常和元素异常两种。当研究区内存在铅锌矿时，因为矿床作用，会导致研究区域内水系位置和大小与不存在矿床区域存在较大区别，而当附近存在水流时，经过水流常年的冲刷作用，会导致矿床中存储的矿产资源顺流而下，最终沉积在研究区附近河流的河床中，从而推断研究区内，矿床可能存在的位置；在长时间的累计下，研究区所能产生的矿床数量有限，因此当研究区内存在矿床时，其矿床元素的含量肯定会高于其他元素含量。因此，地球化学异常可以指导研究区勘察铅锌矿方向。

3.3 明晰找矿方向

根据此次研究确定的找矿标志可知：当矿区中存在物理异常特征时，该区域很可能存在矿床，且异常特征越明显，矿床存在的可能性越高。为此采用磁法勘探的方式，勘察研究区是否存在的激电异常分布，并对其分布特征进行研究，且为了验证激电异常勘查与实际情况的一致度，在研究区开展钻探工程，寻找研究区中存在的铅锌矿。

通过一比一的方式，磁法勘探研究区，将发现的6处激电异常区域全部圈出，并按照勘察先后顺序依次标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。其中，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ处激电异常十分明显，其激化率高达百分之三点五三，并且，其分布面积明显较Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ处激电异常区域面积大。在勘探过程中，激电异常特征除激化率外，还会伴随着岩石电阻率，且每种岩石的电阻率也存在一定的差异，如铅锌矿的电阻率约为一千二百九十二欧姆，黄铁矿电阻率约为六十五欧姆，白云岩电阻率约为二百七十七欧姆，灰岩不存在电阻率，石英砂岩电阻率为三百五十七欧姆。

因此，针对研究区中所存在的岩石电阻率进行检测，发现赋存铅锌矿岩石的电阻率明，显高于其他不赋存矿体的岩石。为此，针对此次研究勘察出的异常区域，与研究区断裂构造和地层相比较，发现其激电异常区域，与图1所示的断裂构造线走向相一致，这表明激电异常区域形态相对规整，呈现出南北向展布。

在发现激电异常区域激化率最高的点，以及电阻值最高位置处，设置钻探点，对研究区域中的激电异常区域进行勘察，发现：激电异常区域中，激化率和电阻值越高，该区域存在铅锌矿的可能性越高，因此可以根据勘查区的激电异常特征，作为铅锌矿的找矿方向。

4 结语

综上所述，此次探讨广西平南县官成矿区旺石矿段铅锌矿成矿地质特征及找矿方向，主要从地质特征和地质构造着手，并依据地质特征研究结果，分析铅锌矿的成矿规律，以此确定找矿方向。但是此次研究仍然存在一定的不足，在今后的研究中，还需深入研究地球化学异常特征，从这一方向，分析铅锌矿找矿方向，并与地球物理异常特征相结合，以提高找矿方向精度。