浙江乌岙铅锌矿原生异常特征与远景预测

陆桂福，刘福胜，胡树起，刘崇民

1.中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，河北廊坊 065000；2.国家现代地质勘查工程技术研究中心，河北廊坊 065000； 3.中煤地质集团有限公司，北京 100040)

0 引言

乌岙铅锌矿是中国东部浙闽沿海成矿带的一个隐伏层状热液型矿床[1]。该矿床是浙江地质六队1958年通过铁帽检查发现的，1966年确定为小型矿床，1980年浙江地质七队向北进行深部矿追踪，发现了新矿体，规模增长为中型[2-3]。经过几十年的开采，2008年矿体储量已近枯竭。近年来，笔者在开展隐伏矿找矿方法研究时，选择该矿床作为试点，开展了面积性构造裂隙岩石测量等工作，在矿区西北部发现三处新的地球化学异常，推测深部可能存在矿化体。

1 地质与矿化

乌岙铅锌矿位于丽水-余姚断裂带西侧，丽水-宁波隆起带西段[4-5]。矿区出露地层主要是前震旦系陈蔡群下段，该段分5个小层，其中1～4 层分别是黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩，局部混合岩化发育，第5层是石英云母片岩。基底变质岩为副变质岩，原岩为泥质岩、泥质粉砂岩、石英砂岩、杂砂岩等。上部盖层为不整合接触的侏罗系枫坪组流纹质晶屑凝灰岩夹凝灰质砂岩及凝灰质粉砂岩(图1)。

矿床位于区域性北东向复背斜的北东倾伏端、北西向叠加构造的核部，小型褶皱和层间剥离构造发育，岩层舒缓波状起伏，总体产状倾向北东。断裂分北东、北西向两组，其中北西向次级断裂为破坏矿体连续性的主构造，矿体由南向北呈阶梯状降落，Ⅰ号矿体浅隐伏，Ⅱ号矿体则处于深埋状态。

矿区发育加里东期闪长岩、闪长玢岩及燕山期石英斑岩脉，闪长岩呈小岩株，沿北东向构造分布，闪长玢岩、石英斑岩受北西向构造群控制。

矿体呈似层状产于前震旦系陈蔡群混合岩化片麻岩层间剥离构造中，矿体与围岩界限清晰，产状近于一致。矿体水平投影近等轴状，南北长700m，东西长650m。地表除局部见矿体露头外，大部分为盲矿，最大埋深184m。矿体除Pb、Zn外，还富集Cu、Ag。

矿石矿物以方铅矿、闪锌矿为主，少量黄铜矿、辉银矿；脉石矿物以绿泥石、绿帘石为主，次为透辉石、阳起石；矿石构造以浸染状、条带状、团块状为主，次为块状、脉状；围岩蚀变以绿泥石化、绿帘石化为主，次为硅化、碳酸盐化。

图1 乌岙铅锌矿床矿区地质图Figure 1 Geological map of Wuao lead-zinc deposit1—流纹质含砾晶屑凝灰岩、流纹质晶屑凝灰岩；2—似千枚状石英云母片岩；3—混合岩化黑云斜长、二长片麻岩，黑云斜长片麻岩；4—混合岩化黑云斜长片麻岩；5—闪长岩；6—闪长玢岩；7—石英斑岩；8—断层；9—地层界线；10—矿体投影及编号

关于矿床成因，众说纷纭。刘健等综合前人研究认为：由于深部岩浆侵入、火山作用以及陆源碎屑堆积，形成了古元古界含火山物质陆源碎屑沉积及花岗质岩石，富含Pb、Zn、Ag等成矿元素[5]。吕梁期—晋宁期，由于大规模的区域变质、混合岩化作用，使成矿元素活化转移，在有利部位沉淀形成铅锌多金属矿。加里东期，由于中性岩浆侵入，致使Ag、Cu等矿化叠加，形成复成因的多金属矿床。燕山期晚期，以脆性断裂为主的构造活动频繁，伴随强烈的火山-岩浆活动，含矿汽水热液携带基底岩系中的成矿物质，对先期形成的矿床进一步叠加改造，形成乌岙铅锌多金属矿床。

2 样品采集与分析

地表采样网度100m×100m，面积2km2，在样点周围20m范围内，连续采集5～10块岩石碎块，组成一个样品，采样时尽量采集裂隙物质[6]。 此外，还针对性地采集了部分地层、岩脉及钻孔样品。样品分析由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所中心实验室完成。

3 成矿地球化学环境研究

3.1 赋矿地层元素组合与成矿属性

矿区出露地层主要为侏罗系1段和前震旦系陈蔡群5、4、2段，表1列举了这些地层中主成矿元素Pb、Zn、Ag以及常量组分Fe2O3、MgO、CaO、SiO2、Al2O3、Na2O、K2O的平均含量，并与矿区背景值比较计算了浓集系数K。

表1 乌岙铅锌矿床不同地层部分元素含量平均值与浓集系数KTable 1 Average value and concentration coefficient K of some elements in different strata of Wuao lead-zinc deposit

由表1中数据可见，成矿元素Pb、Zn、Ag在侏罗纪地层中普遍较低，浓集系数K介于0.6～1.75(K<2)。前震旦系陈蔡群5段元素含量和浓集系数均不高，K介于0.61～1.87。陈蔡群4段和2段Zn明显富集(K>2)，Pb、Ag在4段内出现高含量。可见，4段和2段是成矿元素Pb、Zn、Ag的富集层位，矿体赋存在4段和2段之间，显然与两个地层段成矿元素丰度高有关。

与背景值比较，常量组分SiO2与K2O、Al2O3在侏罗系酸性火山岩(晶屑凝灰岩)和前震旦系陈蔡群(片麻岩和片岩)中与背景差异不明显。MgO、CaO相对在侏罗系岩石中要低得多，但在陈蔡群4、2段MgO、CaO相对偏高，以2段更显著，其中Fe2O3、MgO、CaO在2%～5.16%，显示成矿作用处在富Fe2O3、MgO、CaO的地层中。

从图2中可以看出，成矿元素Pb、Zn、Ag异常正好处在Al2O3、SiO2、K2O贫化带和CaO、MgO富集带内，也就是说，CaO、MgO、(Fe2O3)富集和Al2O3、SiO2、K2O贫化是Pb、Zn、Ag成矿的有利地球化学环境。

图2 乌岙铅锌矿成矿元素-常量元素组合关系Figure 2 Association relation diagram of ore-forming elements and major elements in Wuao lead-zinc deposit

3.2 岩脉中元素含量特征及其指示作用

矿区北西向构造发育，晚期脉岩分布广泛，既有加里东期闪长岩、闪长玢岩，还有燕山期石英斑岩脉(图1)。三种脉岩中主要元素含量统计如下(表2)。

统计显示，矿区脉岩普遍富集Pb、Ag、Mo、W、Sn、In、Ni、As、Sb、Bi等元素，其中闪长玢岩和石英斑岩Pb、Ag平均含量高于中国东部中酸性岩丰度两倍以上，在闪长玢岩中甚至于十倍以上。

可见，岩脉对矿区的成矿作用存在一定影响，尤其是闪长玢岩。在矿区Ⅰ号矿体，凡出现闪长玢岩的部位，铅锌品位更高。闪长玢岩脉的侵入切割了矿体，对矿体产生破坏作用，而另一方面，侵入时的热作用又可使周围地层中的Pb、Zn活化转移进入到成矿空间，同时其自身携带的Pb、Ag又叠加到矿体上，进一步丰富了矿体。

表2 乌岙铅锌矿床各类脉岩中主要元素含量平均值及浓集系数K统计Table 2 Statistics of average content and concentration coefficient K of main elements in various dikes of Wuao lead-zinc deposit

4 地表岩石测量成果与找矿远景

根据地表面积性岩石测量结果，绘制各元素地球化学异常图。区内出现了Pb、Zn、Ag、W、Sn、Cd、S、Se、Te、In、Cu、Bi、Co等多元素异常，其中成矿元素Pb 200×10-6、Zn 200×10-6、Ag 400×10-9圈定的异常范围大，浓度高，梯度发育。宏观上，以Pb异常最为显著，形成五个浓集中心，编为①、②、③、④、⑤号异常(图3)。

图3 乌岙铅锌矿地表岩石测量主要元素异常剖析Figure 3 Abnormal analysis of main elements in surface rock measurement in Wuao lead-zinc mine

对照地质图，①、②号异常应是已知矿的反映，处在西北部的③、④、⑤号异常则是新发现的异常。五个异常具体特征如下：

①号异常：主要异常元素为Pb、Zn、Ag、W、Sn、Cd、S、Se、Te、In、Cu、Bi、Co。异常呈等轴状，长450m，宽450m，具内、中、外三个浓度带，内带范围大，中外带很窄。异常浓集部位与Ⅰ号矿体投影对应，是浅隐伏Ⅰ号矿体的反映。深埋藏的Ⅱ号矿体，地表仅有个别高值点显示。

②号异常：元素组合和异常强度，与①号异常相近，浓集中心对应于Ⅲ号矿体部位，是矿体的反映。因矿体范围小，相应的Pb、Zn、Ag组合异常规模也不大。

在①、②号异常区内，常量组分Fe2O3、MgO、CaO也出现套合异常(参看图2)，其中CaO异常反映了整个矿体投影区。这些异常套合出现在矿体投影范围，显然是由矿体引起的，也说明矿体处在富CaO(Fe2O3、MgO)的地球化学环境内。

③号异常：位于矿区北部，异常没有封闭，与①、②号异常比较，异常元素组合简单，只有Pb、Zn、Ag、Cd、Te、Bi异常较强，其他元素很弱，一般只发育外带。与已知矿体对比，该异常有成矿元素的高浓集带，也发育CaO(Fe2O3、MgO)异常，显示成矿条件与已知矿相似，具有有利的成矿环境。

④号异常：元素组合与已知矿异常元素组合大体接近，主要为Pb、Zn、W、Sn、Te、In、Cu、Co、Sb、Mn、CaO、Fe2O3、MgO，总体异常范围小，强度较弱，多发育中外带。该异常位于①、②号异常北西向，属于已知矿带延伸方向，又具有与已知矿相近成矿地球化学环境，推测应有隐伏矿存在。

⑤号异常：位于矿区的西部，该异常强度大的元素是Pb、Ag、W、Sn、In、Cu、Bi，具有内、中、外浓度梯度变化，内带互相套合。该异常最大的特点是没有出现CaO异常，成矿环境与已知矿是有差别的。但从微量元素组合(如W、Sn)推测，可能为晚期热液成矿作用引起。

综上所述，矿区五个异常中①、②号是由已知隐伏矿体引起的，元素组合大体相近，异常强度高，元素组合多，而且具有较大规模的负异常，显示这两个异常区带入带出作用显著，具备有利的成矿环境。

新发现的③、④、⑤号异常位于矿区西部，主要地层与矿区一致，东临F1主断裂，发育北东向展布的闪长岩岩株和北西向展布的石英斑岩脉体，并伴随弱的绿泥石化和碳酸盐化。元素组合与已知矿异常类似，只是整体强度弱，但也不同程度发育负异常。地质地球化学特征预示，三个异常深部应存在矿化体，建议矿山进行工程验证。

5 结论

乌岙矿床位于复背斜的核部，受层间剥离构造控制。北西向次级断裂及中酸性岩脉的侵入，对矿体的连续性造成破坏，但同时也为深部矿化信息到达地表提供了通道。因此，通过构造裂隙测量，可以发现与深部矿有关的渗滤异常。

不同时期岩脉的侵入，由于热液作用一方面可促使周围地层中Pb、Zn活化转移进入到成矿空间，另一方面它自身携带的Pb、Zn叠加在矿体上，又进一步丰富了矿体。因此，岩脉可作为野外找矿的地质标志之一。

乌岙铅锌矿处于地层Pb、Zn、Ag背景值较高区带，具备成矿的物质基础。矿区发育Pb、Zn、Ag、W、Sn、Cd、S、Se、Te、In、Cu、Bi、Co等元素组合异常，据此可以圈定隐伏矿(化)的范围。常量组分CaO-MgO的高值区和SiO2-Al2O3-K2O低值区套合部位为成矿有利区。新发现的三个异常具有与已知矿相似的地质地球化学特征，预示有可能发现新的矿体。