莒南王家庄子地区铅锌矿地质特征及矿床成因探讨

杨 冲

（山东省煤田地质局第三勘探队，山东 泰安 271000）

东书院矿床为胶南—威海隆起上第一个具有工业价值的小型矿床，王家庄子铅锌矿区位于东书院金矿区北邻。近年来，在该区进行了多次地质勘查工作，圈定了多条铅锌矿（化）体，本文在总结前人研究成果的基础上，初步分析了矿床成因，对指导矿区内进一步矿产勘查工作有着重要意义。

1 区域地质背景

区域断裂构造比较发育，以NE向断裂构造为主，近EW向断裂构造次之。其中相家沟-洙边断裂规模最大，断裂总体走向30°～40°，倾向SE，局部反倾，倾角在65°～80°之间，断裂带内有多期岩脉充填。经历多期活动，以左行压扭为主，至中生代晚期仍有强烈活动。总体以左行压扭为主，经历了压扭-张扭的多期次交替[1]。

该区出露的地层主要为中生代白垩纪青山群、王氏群和新生界第四系。

区域岩浆岩广为发育，包括新元古代南华纪以及中生代三叠纪、白垩纪[2]。南华纪岩性以黑云角闪石英二长质或二长花岗质片麻岩为主，岩石呈灰红色，糜棱结构，粒状变晶结构，斑状结构，片麻状构造。中生代岩性以早白垩世的二长花岗岩或二长闪长岩为主，岩石浅灰白-肉红色，似斑状结构，块状构造；其次为角闪正长岩、石英正长岩等。

2 矿床地质特征

王家庄子矿区共圈定出5条铅锌矿体（图1），矿体编号分别为Pb1～Pb5，其中以Pb2、Pb3、Pb4号矿体规模为最大，矿体呈脉状、透镜状产出，矿石为硅化重晶石化碎裂岩。

图1 王家庄子铅锌矿矿区地质图

2.1 铅锌矿体特征

Pb3号矿体赋存于F16断裂带内，为矿区主矿体，呈脉状，分布于Ⅲ4～Ⅲ6勘探线之间，由ⅢTC401、ⅢTC601探槽和ⅢZK601钻孔3个工程控制（图2）。赋存标高+1～ +108 m，地表出露长约140 m，倾向延深约50～110 m，总体走向60°，倾向北西，倾角68°～85°，深部有变缓趋势，平均真厚度4.06 m，铅品位ω（Pb）0.01～1.21×10-2，平均品位0.59×10-2；锌品位ω（Zn）0.01～0.94×10-2，平均品位0.17×10-2。

图2 矿区Ⅲ6勘探线地质剖面图

Pb2号矿体赋存于F16断裂带内，呈脉状，分布于Ⅲ1～Ⅲ0勘探线之间，由探槽ⅢTC101、TC015、ⅢTC001和ⅢZK101钻孔4个工程控制。赋存标高+40～ +115 m，地表出露长约129 m，倾向延深约50～76 m，总体走向68°，倾向北西，倾角66° ～83°，深部有变缓趋势，平均真厚度2.55 m，铅品位ω（Pb）0.02～3.16×10-2，平均品位1.08×10-2；锌品位ω（Zn）0.03～1.47×10-2，平均品位0.39×10-2。

Pb4号矿体赋存于F16断裂带内，呈脉状、透镜状，分布于Ⅲ4～Ⅲ6勘探线之间，由ⅢTC601探槽和ⅢZK601钻孔2个工程控制。赋矿标高+34～ +103 m，地表出露长约55 m，倾向延深约73 m，总体走向60°，倾向北西，倾角68°～85°，深部有变缓趋势，平均真厚度0.99 m，铅品位ω（Pb）0.41～0.67×10-2，平均品位0.58×10-2；锌品位ω（Zn）0.10～1.36×10-2，平均品位0.52×10-2。

2.2 矿石特征

矿石结构主要为半自形—它形粒状结构为主，半自形板状结构次之。半自形—它形粒状结构中方铅矿、闪锌矿呈它形粒状结构，磁铁矿、黄铁矿半自形—它形粒状结构；半自形板状结构中赤铁矿半自形板状结构，常沿磁铁矿裂理交代，少部分集合体呈其假象产出。

矿石构造主要为浸染状、脉状、团块状构造、角砾状构造。铅锌矿集合体呈浸染状、脉状、不规则团块状分布于碎裂状片麻岩、碎裂岩、硅化重晶石化碎裂岩中。

矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、赤铁矿、黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿、斑铜矿等。脉石矿物主要为石英、斜长石、钾长石、重晶石、绢云母、绿泥石、方解石等。

2.3 围岩蚀变

矿体围岩为岔河单元中细粒二长闪长质片麻岩、碎裂岩等。矿区内围岩蚀变较为发育，主要有重晶石化、硅化、黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、萤石化、碳酸盐化、高岭土化等矿化，其中硅化、重晶石化与成矿关系密切，铅锌蚀变矿化严格受NEE向F16断裂构造控制[3-4]。

3 地球物理特征

通过对岩（矿）石标本电性参数的测定，分析了岩（矿）石的视电阻率、视极化率特征（表1）。区内硅化碎裂岩具有低阻高极化的特征，铅锌矿化体具有中等电阻率高极化的特征；而二长闪长质片麻岩、二长岩花岗岩等围岩一般表现低极化率的特征。区内出露的各岩石除硅化碎裂岩、铅锌矿化体极化率高于2.5%外，其余各岩石极化率均在2.5%以下，它们之间存在明显的视电阻率、视极化率差异。因此，在本区开展激发激化法来圈定金属硫化物富集体是可行的。

表1 矿区不同岩石的视极化率和视电阻率统计表

根据激电中梯显示：铅锌矿体在视极化率断面图上表现为高极化状态，在视电阻率曲线上表现为中等电阻反映；激电测量所圈定的中等电阻率高极化异常往往位于矿体附近。

4 地球化学特征

从矿区土壤地球化学相关系数矩阵可以看出（表2），测区内成矿潜力较大的Pb与Zn、W、Cu、As具有较好的相关性，相关系数分别为0.864、0.571、0.493、0.428；W与Pb、Zn具有较好的相关性，相关系数均大于0.5；Cu与Pb、Zn、As具有较好的相关性，相关系数均大于0.4。因此，除了Pb为区内主要成矿元素外，Zn、W、Cu、As可以作为找矿指示元素，亦可以用Pb元素异常来圈定含矿蚀变带的大致范围。

表2 土壤地球化学数据相关系数矩阵

除Mo以外，其余元素的区域背景含量高于地壳丰度值，其中Pb、Zn的变异系数大于1，Pb最大为2.094，说明Pb、Zn这2种元素在测区内呈极强的不均匀分布，局部富集趋势明显。从地球化学角度分析，Pb、Zn在矿区内成矿条件较好，是该区主要成矿元素。

5 矿床成因及找矿标志

5.1 矿床成因

矿床赋存于北东向相家沟-洙边断裂的次级断裂的碎裂岩中，且相家沟-洙边断裂又与近东西向的数条近于平行的断裂相交，中生代燕山期岩浆活动强烈，与金矿、铅锌矿成矿关系密切。

中生代多期次多阶段岩浆活动为成矿元素的活化、迁移提供了充足的热源、热液和运移通道[5-6]；矿体严格受构造控制，相家沟-洙边断裂为区域主干断裂，为区域含矿热液的迁移、富集提供了场所；矿区内NE、NEE向断裂构造为成矿热液的充填提供了构造空间。同时岩浆期后热液在循环运移过程中，又不断从围岩或地壳深部岩浆中吸附成矿元素，并在成矿有利部位成矿元素不断与围岩进行交代充填，而富集成矿，矿床属中低温岩浆热液型矿床。

5.2 找矿标志

（1）构造标志：NEE向、NE向断裂构造是找寻铅锌矿的有利构造位置。

（2）脉岩标志：铅锌矿化体多伴生重晶石脉、萤石脉、石英脉，由于硅化作用，抗风化能力较强，往往呈正地形。

（3）蚀变标志：沿断裂构造发育重晶石化、硅化、萤石化、方铅矿化、闪锌矿化，地表常见褐铁矿化。

（4）地球物理标志：矿（化）体在视极化率上表现为高极化，在视电阻率上表现为中等电阻率，所圈定的中等电阻率高极化异常往往位于矿体附近。

（5）地球化学标志：组合异常套合程度较好，浓集中心和元素峰值明显的特征；且浓度分带以Pb、Zn最好，具外-中-内三带，异常内带规模较大，与矿体吻合较好。

6 结论

莒南王家庄子铅锌矿床属于中低温岩浆热液型铅锌矿床，通过本次勘查工作区内发现5条铅锌矿体，矿体严格受NEE向断裂构造控制，矿（化）体具有高极化率、中等电阻率特征。Pb与Zn、W、Cu、As具有较好的相关性，Zn、W、Cu、As亦可以作为找矿指示元素。根据钻探和激电测深结果显示，矿体沿走向及倾向稳定，且沿走向、倾向均未封闭，向深部有变厚变富趋势，预测其深部仍有较大的找矿潜力。