宁南县松林矿区铅锌矿成矿地质特征

张睿泽 熊偲昱

摘要：松林铅锌矿床位于四川省宁南县松林地区内，矿床体主要赋存于奥陶系大箐组上部白云岩和志留系黄葛溪组二段下亚段深色岩系白云岩和上亚段浅色岩系白云岩及大路寨组上部白云岩中。文章通过对该地区的地质、地球化学等研究来解释其铅锌矿矿床成矿的地质特征，该地区未有前人做过相关工作，在本次研究分析可知该地区具有较大找矿前景，对找矿有一定的指导意义。

关键词：铅锌矿;宁南县;地质特征

松林矿床的区域大地构造位置，按照槽台说的观点，是位于扬子地台西缘的康滇地轴，按照板块构造的观点应属于峨眉山大火成岩省的外带（宁南县）。松林矿区地处属川滇铅锌成矿带中段，印支期本区深部的花岗岩。侵位的同时提供了丰富的铜、铅、锌成矿热液，其沿成矿裂隙上升到震旦系-志留系白云岩地层富集成矿。已知有铁、铜、铅、锌、石灰石等矿产。本区属于铅锌矿床、铜矿成矿条件较好的成矿带，其中较多的铅锌矿床受到構造的控制明显，目前区内已经发现了银厂沟、租茂等较大型铅锌矿床;矿区北西部、南东部奥陶系-志留系白云岩，以往未做矿产调查工作，其成矿条件与矿区一脉相承，具有成矿时代的统一性、含矿层位与围岩的选择性，这就与该地区的构造体系密切相关[1]，具有较大找矿前景，为之后的研究工作提供资料。

1   矿区地质概况

1.1 矿区地层

松林矿区地层从寒武系-泥盆系连续出露，石炭系缺失，二叠系-白垩系连续出露，第四系局部出露。矿区内出露的最老地层为古生界（包括奥陶系、志留系、泥盆系），涉及到4套厚度较大的白云岩和灰岩，分别是奥陶系中统巧家组、奥陶系上统大箐组、志留系下统黄葛溪组二段，志留系中统大路寨组[2];除了巧家组以外，其余三套碳酸盐岩均见有铅锌矿体的贯入。第四系主要为冲、洪积物。铅锌矿矿体主要赋存于奥陶系大箐组上部白云岩和志留系黄葛溪组二段下亚段深色岩系白云岩和上亚段浅色岩系白云岩及大路寨组上部白云岩中。

奥陶系上统大箐组（O1d）：深灰色中-块状白云岩、燧石团块白云岩、生物碎屑白云岩。厚256～345 m，与下伏巧家组呈整合接触。

志留系下统黄葛溪组（S1hg）：总厚150～299 m，可分为一、二两段。

（1）一段（S1hg1）：浅黄灰-灰色粉砂岩、钙质粉砂岩、钙质泥岩、浅紫红色泥岩夹灰色薄-中层状白云岩;厚60～100 m，与下伏大箐组呈整合接触。

（2）二段（S1hg2），为含矿岩系，分上、下两亚段，总厚112～165 m。

下亚段（S1hg2-1），深色岩系：深灰色中-厚层状白云岩、硅化白云岩夹厚层砂屑白云质灰岩，其中上部层位为第一铅锌（硫铁）含矿层（矿区北部为铅锌矿床层，南部为矿化层）;厚52～85 m。

上亚段（S1hg2-2），浅色岩系：浅灰色中-厚层状白云岩、硅化白云岩，其顶部为第二铅锌含矿层（矿区北部为铅锌矿床化层，南部为铅锌矿床层）;厚60～92 m。

志留系中统大路寨组（S2d）：灰色中-厚层含砂泥质白云岩、瘤状灰岩、泥质条带（生物碎屑）灰岩夹黄绿灰色钙质页岩、钙质泥岩;上部为黄绿灰、紫红色粉砂质泥岩、钙质结核泥岩夹少许深灰色厚层-块状钙质粉砂岩、灰色厚层状砂质白云质灰岩、泥质条带灰岩、含生物碎屑灰岩。厚105～160 m，与下伏嘶风崖组呈整合接触。详见图1。

1.2 矿区构造

松林矿区位于则木河深大断裂与宁会大断裂交汇地带，地质构造极为复杂。区内共见大断裂带两条（则木河深大断裂和宁会大断裂），较大断层15条，小断层不计其数。在矿区F7断层以东地层走向280～335°，倾南西，倾角30～45°，基本上呈一单斜构造，局部伴随断裂有次一级的搅曲构造出现。区内岩层受大断裂和较大断层控制，其构造形式主要表现为断裂，褶曲在区内不甚明显，一般表现为伴随大断裂而发育的小褶曲。矿区小断层极为发育，主要有三种类型：①大断层的派生小断层; ②导矿断层;③破矿断层。

1.3 矿区岩浆岩

矿区岩浆岩的分布较少，为辉长岩、辉绿岩、辉绿玢岩，主要呈岩脉形式沿构造破碎带或裂隙侵入，一般呈北西向产出，脉宽数米至数十米。这些岩脉主要侵位于志留系地层，大体与铅锌矿脉的侵位时代相当，大致为印支晚期。

辉长岩、辉绿辉长岩（V4）、辉绿岩脉（βμ），呈岩墙、岩脉侵位。岩性为黑灰～深灰色细微-微细辉长岩、辉绿辉长岩。辉长结构、辉长辉绿结构，块状构造。主要矿物：普通辉石20～45%，普通角闪石5～15%，黑云母0.5～2%，拉长石 45～50%，磁铁矿、钛铁矿、磷灰石少量。岩石绿泥石化蚀变较弱。

2    矿体特征

2.1 矿体形态

铅锌矿床矿体近于顺层状贯入于白云岩和灰岩中，主要是受层间剪切破碎裂隙带控制为主控的似层状。主矿体分布于志留系下统黄葛溪组二段（S1hg2），矿带长度大于3 000 m，厚度0.5～20 m，延深大于200 m;次要矿体分布于大路寨组（S2d）灰岩和大箐组（O1d）白云岩中。

按矿体（化）所在的空间位置、矿化蚀变特征，可分为4个矿化带;根据矿区的铅锌矿床化带分布，共圈定了13个矿体。Ⅰ号矿化带分布于老君山与老虎沟中部，带内包括Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3和Ⅰ-4矿体，Ⅱ号矿化带分布于锌点矿段与榨房沟一线，带内包括Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅱ-3矿体，Ⅲ号矿化带分布于榨房沟—水井湾—玉皇庙一线与玉皇庙—五间房一线，带内包括Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3和Ⅲ-4矿体，Ⅳ号矿化带分布于田坪子一线，带内包括Ⅳ-1矿体。部分矿体特征见表1。

2.2 矿石特征

矿石中金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等，非金属矿物主要有石英、白云石、重晶石、方解石、铅矾等。矿体浅部以氧化矿为主，所见矿物有白铅矿、菱锌矿、铅钒等。常呈粉末状及多孔状构造;中深部以硫化矿石为主，主要矿物为方铅矿、闪锌矿、次为黄铁矿等。脉石矿物有石英、方解石、白云石、重晶石等。

矿石结构主要为草莓状结构、海岛孤岛状结构、自形晶结构、包含结构、揉皱结构（图2a）、碎裂结构（图2c）、固溶体分离结构（图2b）、半自形-它形晶结构（图2d）。矿石的构造主要为脉状、网脉状构造、角砾状构造、浸染状构造、块状构造、蜂窝状构造。

注：Gn=方铅矿;Sp=闪锌矿;Py=黄铁矿;Qtz=石英;Ccp=黄铜矿;Dol=白云石;a：闪锌矿遭受应力作用变形呈现揉皱结构：b：黄铜矿呈现固溶体分离结构散布于闪锌矿中，它们成矿时期一致，并能看到石英脉体的穿插现象;c：方铅矿受到应力而破碎，呈现碎裂结构;d：大量黄铁矿呈半自形-它形晶结构聚集产出，被后生的矿物包含。

图2  松林铅锌矿床矿石结构类型

3    围岩蚀变

礦区的围岩蚀变较弱，蚀变主要发生在矿体周围，围岩蚀变类型较为简单，主要的蚀变类型有：硅化、白云石化、方解石化、重晶石化、黄铁矿化等，这构成了一套典型的低温热液蚀变组合，以下主要介绍硅化和白云石化：

（1）硅化：与成矿作用关系最为密切，硅化几乎贯穿了整个成矿作用，通过野外及镜下的观察，可以将硅化作用大致分为三个阶段：

①第一阶段：这一阶段是由富含硅质的热液沿因应力作用形成的层间破碎带从而交代早期白云岩形成硅化岩石条带，可见与围岩有明显的接触界线，主要产出形式是以石英、蛋白石等产出，与此同时铅锌硫化物也开始形成，并在有利的赋矿部位形成似层状矿体。

②第二阶段：这一阶段的规划作用发生在脉状矿体内或者断裂破碎带及围岩节理中，充填发育为灰白色石英细脉，该期同时伴随着强烈的铅锌矿化，成矿流体在断裂破碎带形成脉状、网脉状铅锌矿床体。

③第三阶段：这是矿化阶段的晚期，铅锌矿床化较弱，石英主要产出于岩石节理、裂隙中，呈现晶簇状，时常伴随着方解石脉共生产出。

（2）白云石化：与成矿作用关系同样密切，白云石化沿层间破碎带发育，在断裂破碎带或矿体内形成白云石，矿区内可见脉状。斑状白云石、硅化作用和白云石化作用为似层状矿体的形成提供了良好条件。

4    成矿期次

根据野外矿体的产出空间分布特征和室内镜下对矿物共生组合穿插交代现象的仔细观察，证实其成矿过程具有多期次、多阶段性，可将成矿期次划分为两个期次、3个阶段（表2）。即热液成矿期和表生期。

其中热液成矿期具体可分为三个阶段：分别为石英-闪锌矿-方铅矿阶段、石英-白云石-闪锌矿-方铅矿阶段、石英-方解石-闪锌矿-方铅矿阶段，这是松林铅锌矿床的主要成矿时期。

表生期只是在热液交代作用结束之后，矿体受到氧化，从而形成了白铅矿、菱锌矿、铅钒等氧化矿物，多呈现蜂窝状构造，具有一定的找矿标志。

表2  松林铅锌矿床矿物生成顺序表

5    地球化学特征

5.1 微量元素特征

研究区铅锌矿石及相关样品的主要成矿元素（Pb、Zn、Cu、Ag、Cd、Ga、Ge，In等）的分析数据列于表3中。

研究发现，松林矿床的Cu、In、Ga、Ge的含量较低。松林矿床铅锌矿石以贫In、Ge为特征，Ga的含量也比较低。松林矿床富铅矿石的Ag、Cd和Cu的含量相对较高，对于铅锌矿化样品而言，以Cd、Ag显著贫化为特征。

5.2 稀土元素特征

松林铅锌矿床闪锌矿样品显示出两种类型，即富稀土元素闪锌矿和贫稀土元素闪锌矿。闪锌矿样品的轻稀土元素相对富集，无Eu异常。项目组挑选宁南县松林矿床闪锌矿样品15件测试分析得出闪锌矿Rb-Sr年龄为：201.8±4.1 Ma，其87Sr/86Sr初始比值为0.715 06±0.000 12，MSWD=1.6（图3）。

图3  松林铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr等时线年龄

6    结论

（1）松林地区铅锌矿床体主要赋存于奥陶系大箐组（O1d）上部白云岩和志留系黄葛溪组二段下亚段（S1hg2-1）深色岩系白云岩和上亚段（S1hg2-2）浅色岩系白云岩及大路寨组（S2d）上部白云岩中。

（2）松林地区中铅锌矿体近于顺层状贯入于白云岩和灰岩中，主矿体分布于下志留统黄葛溪组二段，矿带长度大于3 000 m，厚度0.5～20 m，延深大于200 m。次要矿体分布于中志留统大路寨组灰岩和上奥陶统大箐组白云岩中。矿石类型以块状、角砾状为主，常见“闪锌矿+方解石”，“方铅矿+石英”等矿物组合。

（3）获得宁南县松林铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr等时线年龄为201.8±4.1 Ma，其87Sr/86Sr初始比值为0.715 06±0.000 12，这与跑马、茂租等铅锌矿床的同位素年龄基本一致，其成矿作用可能与古特提斯洋闭合作用有关[3]。

参考文献

[1] 周济元，徐旃章.四川省铅锌矿成矿规律的初步探讨[J].四川地质学报，1981（00）：37-47，100-102.

[2] 辜学达，刘晓虎.四川省岩石地层[M].北京：中国地质大学出版社.2012：1.

[3] 张长青，吴越，王登红，等.中国铅锌矿床成矿规律概要[J].地质学报，2014，88（12）：2252-2268.