湖南桂阳柳塘岭铅锌矿成矿地质特征

李欣文　廖先平　肖旭华

摘 要：柳塘岭铅锌矿是在锰矿开采的基础上发现的、深埋于地下隐伏矿床，位于南岭纬向构造带东段北缘与耒阳—临武经向构造带中段之复合部位的复式向斜中，铅锌矿体产于石炭系上统（C1s）的不整合面之上，受石炭系上统浅变质细碎屑岩与碳酸盐岩控制，具有典型的喷流沉积型特征。

关键词：桂阳县;铅锌矿;喷流沉积;地质特征

中图分类号：P618.4      文献标志码：A      文章编号：1672-5603（2022）01-28-06

Metallogenic Geological Characteristics of Liutangling Lead-Zinc Deposit， Guiyang County， Hunan Province

LI Xinwen ， LIAO Xianping ， XIAO Xuhua

（The 303rd brigade ， Hunan Nuclear Geology， Changsha Hunan  410119）

Abstract： The Liutangling lead-zinc deposit was discovered on the basis of manganese mining and it was deeply buried in an underground concealed deposit. It is located in a compound syncline at the northern margin of the eastern part of the Nanling Mountains latitudinal tectonic belt and the middle part of the meridional tectonic belt in Leiyang to Linwu County. Lead-zinc ore bodies occur on the unconformity surface of the upper carboniferous system （C1s） and are formed by the controlls shallow metamorphic fine clastic rocks and carbonate rocks  of the upper carboniferous system.

Keywords： Guiyang County; lead-zinc mine; jet deposit; geological characteristics

在錳矿开采的基础上发现的湖南桂阳柳塘岭铅锌矿、深埋于地下的隐伏矿床，该矿床位于桂阳县太和乡。一直以来，柳塘岭铅锌矿的研究宥于隐伏花岗斑岩而找矿效果不明显，本文试图从地层岩性的角度来说明柳塘岭隐伏铅锌矿的地质特征。

1 区域地质背景

矿区位于南岭纬向构造带东段北缘与耒（阳）―临（武）经向构造带中段之复合部位，处于坪宝复式向斜中，主要由上泥盆统至二叠系的一套浅海相碳酸盐岩间夹海陆交互碎屑岩建造组成。区内构造极为发育，它由一系列复式褶皱和冲断层组成，呈南北向延伸。区内岩浆活动较弱，有花岗闪长斑岩、花岗斑岩等小岩体出露，成岩时间为123～165 Ma，属燕山早—中期产物。区内矿产资源丰富，开采历史悠久，已发现宝山、黄沙坪等铅锌银多金属矿产。

2 矿区地质

2.1 地层

区内地层主要出露石炭系、二叠系层。石炭系下统石磴子组出露于矿区南部，以深灰—灰白色，中厚层—厚层状粒屑泥晶灰岩、泥质灰岩及白云质灰岩，层间夹紫灰色薄层泥灰岩或钙质页岩，层理清晰，含燧石条带状或团块;石炭系下统测水组出露于矿区西部和南部，岩性主要为深灰色中厚层粉砂岩、粉砂质泥岩、中细粒石英砂岩、炭质灰岩。石炭系下统石磴子组钙质砂岩为铅锌矿底板围岩，测水组砂页岩是成矿热液的最有利的遮挡层（图1）。

2.2 构造

2.2.1 褶皱

处于坪宝复式向斜北东段，自西向东主要有候家向斜、蒋家背斜、氮肥厂向斜，是区内Ⅲ级短轴褶皱构造。矿区隐伏斑状花岗岩和隐伏铅锌银矿体主要受氮肥厂向斜控制。

2.2.2 断裂

1）地表断裂主要有2组，均产于测水组地层之上。1组为走向北东的逆冲断层，另1组为走向近东西向的右行平推正断层。

2）隐伏断层有2组，产于测水组之下地层中，1组为北北东向，南南东倾，发现断层1条，顺层产出，朝西陡倾，倾角80°左右，编号为F66，为逆断层，是矿液及花岗斑岩的上升通道;另1组为近东西向，1条成规模，编号为F₂，倾角陡近于直立，该组为平推正断层，层横切地层，岩脉和矿体（图2）。

2.3 岩浆岩

岩浆活动主要为燕山早期第2阶段酸性浅成、超浅成侵入体，有多个花岗斑岩小岩体，面积0.15～0.30 km²，分布于矿区中部，呈近东西向展布。地表花岗斑岩属弱酸性铝过饱和与低钠富钾岩石。花岗斑岩微量元素Cu，Pb，Zn，W，Mo，Bi，As，Sb和Ag等明显超过维氏值，表明成矿元素在岩浆岩中富集，说明本区成矿与花岗斑岩关系密切（图2）。

2.4 变质作用与围岩蚀变

2.4.1 变质作用

随着岩浆侵入，深部岩石受热力影响，岩石发生大理岩化，砂页岩发生了黑云母和角岩化。与矿体较为密切的是大理岩化，发育在矿体旁侧。主要矿物成分为方解石、白云石，呈自形、半自形等轴粒状变晶结构。

2.4.2 围岩蚀变gzslib202204021123

矿区围岩蚀变不强。主要有矽卡岩化、云英岩化、矽卡岩化、硅化和萤石化，主要矿物蚀变有石榴石、符山石和绿帘石。

3 矿床地质

3.1 赋矿围岩

据统计，区内地层Pb和Zn富集元素浓度克拉克值分别为47.18和69.25，其中Pb 高出5.78倍，Zn高出2.38倍，表明地层为铅锌成矿的原始矿源层。

矿体直接容矿岩石主要是灰白色泥质灰岩，次为泥质粉砂岩，泥质粉砂岩常与泥质灰岩互为条带或透镜体。其主要特征：一是颗粒细，有大量的细粉砂级或黏土级的碎屑物;二是碳酸盐、二氧化硅、黄铁矿和有机质质量分数较高;三是具有板状劈理和沿层理裂开的特征。矿体与围岩界线不明显，含矿层底板围岩为石炭系上统暗灰红色钙质页岩，颜色较深;顶板围岩为石炭系上统浅灰色砂质页岩，颜色较浅。

3.2 矿化带

矿化带赋存时代为古生代，并严格受其构造环境控制。岩性为灰白色中厚层—厚层状粒屑泥晶灰岩、生物屑泥晶灰岩、泥质灰岩及白云质灰岩，同生角砾构造、粒屑构造、水下滑塌等软沉积变形构造发育。

矿化带宽为100～150 m，最宽可达180 m。矿化带由上至下可细分为3层：第1层矿化产于深灰色同生角砾状灰岩夹条带状泥砂质灰岩层中，底部为层状或板柱状铅锌矿体;第2层矿化产于灰白色夹深灰色泥质灰岩层中，方解石条纹、条带及环带状灰岩夹浅紫色、浅蓝色萤石，沉积变形特征明显，底部产似层状铅锌矿体;第3层矿化产于灰黑色粒屑泥晶灰岩夹泥质灰岩透镜体岩性层中，铅锌矿呈小透镜体（图2～3）。

3.3 矿化带

据坑道调查取样，矿区具有明显矿化分带（表1）。矿区NNE向断裂构造为同生断层。断裂带由内向外呈现Cu→Pb→Zn→Ba→S分带，从深部至浅部呈Cu→Zn→Pb→Ba→S分带。

3.4 矿体特征

据各开采矿段的储量核实报告统计（表2），矿区以隐伏断层F₂为界，共划分2个矿段，圈出6个矿体。其中，北部为Ⅰ矿段，发现矿体3个，矿体走向北东向;南部为Ⅱ矿段，发现矿体3个，走向近南北向。矿体主要为铅锌，伴生银，均为隐伏硫化矿体，矿体隐伏于0 m标高之下，矿床规模可达中型。

1）铅锌矿体产出严格受向斜构造控制，氮肥厂向斜控制2个矿段6个矿体，矿体产状与围岩一致。赋矿标高-50～-600 m，厚度1.17～3.05 m，铅质量分数2.22%～4.65%，锌质量分数1.66%～4.82%属中高品位矿石，伴生银质量分数（2.41～99.2）×10-6（图4）。

2）矿体形态以似层状、网脉状为主，层状、囊状、柱状、扁豆状、透镜状次之。矿体走向上长30～150 m，厚0.7～3.0 m，延深80～500 m，矿体走向有2组：Ⅰ矿段为倾向为83°～84°，倾角为79°～85°，Ⅱ矿段110°～115°，倾角为80°～86°。

3）矿石结构主要有半自形-自形粒状结构、包含结构、文象结构、残余结构等。

4）矿石构造主要有块状构造、条带状构造、浸染状构造、角砾状构造等 。

5）矿石矿物组成如下：金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿，次为黄铜矿及黄铁矿;脉石矿物主要是重晶石、萤石、白云石等，次为方解石。

6）矿区围岩蚀变总体较弱，矿体与围岩界线不明显，围岩蚀变主要是白云石化、重晶石化和萤石化，其次为硅化。

4 成矿控制因素

4.1 受同生断裂和次级沉积洼地

矿区铅锌矿体空间分布上局限于古生代裂陷槽盆地和古生代晚期的断陷带的叠加部位。前者呈北东走向，控制沉积盆地的东西边界，基底断裂切割深，为成矿热流的裂隙式喷发通道，控制着控制矿体的空间定位以及成矿元素、矿化蚀变组合。

4.2 层位

矿区铅锌矿赋存于石炭系下统钙质页岩与石炭系下统灰黑色含炭质灰岩之间的过渡部位，矿体主要产于泥质灰岩透镜体或条带状同生角砾状灰岩中。含矿层顶部为灰黑色含炭质灰岩透镜体;中部为泥质灰岩夹条纹、条（环）带状灰岩及脉状重晶石、萤石条带，底部为同生角砾状灰岩夹条带状泥砂质灰岩，铅锌矿体的层控性十分明显。

4.3 沉积环境

矿区铅锌化类型明显受沉积环境双重制约。区内铅锌矿形成于陆缘沉积盆地中，围岩铅、锌质量分数高，含泥质和硅质，碳酸盐矿物有方解石、白云石，其质量分数比例变化大，碳酸盐岩大多呈透镜状产出，分布不连续，地层中广泛出现沉积型黄铁矿，含有机质分解而来的炭质物，说明铅锌矿形成于相对封闭、水动力缓和、有机质丰富的浅海滞留还原环境。

4.4 成矿热流

根据丁腾等[3]关于宝山铅锌矿床矿流体包体分析研究：（1）宝山矿床花岗闪长斑岩中浸染状黄铁的δ³⁴S值与矿区内铅锌硫化物矿石的δ³⁴S值具有相同的范围及峰值;同时，花岗岩类中钾长石的铅同位素与硫化物矿石的铅同位素范围一致，宝山矿床铅锌矿化的主要硫源及成矿金属来自深部;（2）硫化物矿石中萤石的流体包裹体具有低温低盐度的特征，意味着铅锌成矿流体的低温低盐度流体。据轩一撒[4]等关于宝山铜多金属矿床H-O同位素的研究，成矿流体早期以岩浆水为主，在演化过程中有大气降水的混入。

另据黄诚等[5]研究，黄沙坪铅锌矿与Zn-Pb成矿有关的成矿作用为硫化物期，流体温度在160～240℃，鹽度集中在4% ～10%和14% ～18%，属中低温热液成矿。硫主要来源于深源岩浆，并受到上部地壳物质的混染;铅主要来源于地壳，可能混有少量地幔物质;成矿流体以岩浆水为主，并有大气降水的混入。源自上地幔及下地壳的岩浆热流在构造动力驱动下，沿深大断裂喷出地表，引起其周围海盆内海水对流循环和热水活动，为热水沉积成矿作用提供了前提条件。gzslib202204021124

柳塘岭矿与宝山铅锌矿及黄沙坪铅锌矿相邻，构造环境相同、矿质来源一致、成矿作用相似。因距热源远近的差异和热水温度的不同，形成构造部位上的喷流沉积型铅锌矿床，属中低温热液成矿。

4.5 浅表铁锰帽是隐伏铅锌矿的找矿标志

该铅锌矿床是从开采锰矿发现的，锰矿与铅锌矿的控矿体系一致，同为矿化分带的组成部分，浅表铁锰帽是海底喷流沉积的证据之一，是铅锌矿的找矿标志。

5 结论

柳塘岭铅锌矿区矿受上古裂陷槽盆地控制，产于古生代早期剧烈沉降的浅海半封闭沉积盆地中的次级向斜。赋矿地层为石炭系上统，矿体围岩常见同生成因的钙质页岩、泥质灰岩，呈层状产出，微晶—细晶结构，块状、层纹状和条（环）带状构造发育，属海底喷流沉积型矿床。浅表铁锰帽是寻找此类型隐伏铅锌矿最明显的找矿标志。

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