普定县纳雍支铅锌矿床地质特征及控矿因素

杨维，李兴义

(1.普定县向荣矿业有限公司，贵州 安顺 561000)

(2.云南黄金矿业集团股份有限公司勘查分公司，云南 昆明 650000)

纳雍支铅锌矿大型隐伏矿床位于贵州普定县城320°方向鸡场坡乡，直距约20km。大地构造属扬子准地台西南段，黔北台隆遵义断拱-贵阳复杂构造变形区西段。受紫云-垭都深大断裂，纳雍-息烽深大断裂，安顺-镇远深大断裂三条深大断裂所围限[1]。紫云-垭都深大断裂与纳雍-息烽深大断裂及其间黔中隆起与区内矿产关系密切，主要为北东向构造形迹。区内由震旦系上统灯影组(Z2dy)至白垩系上统茅台组(K2m)和第四系(Q)组成，以碳酸盐岩为主，其次含粉砂质、泥质碎屑岩。其中，震旦系、寒武系是铅锌矿和磷矿重要赋矿层位，二叠系往往埋藏有煤层；热液矿产有铜矿、锑矿、萤石矿、钼矿、铅锌矿和金矿等。北东向、近南北向断裂及其旁侧次级断裂主要控制着矿床点和矿带分布。

1 矿区地质

1.1 地层

主要出露寒武系下统牛蹄塘组+明心寺组(∈1n+m)、金顶山组(∈1j)，清虚洞组第一段(∈1q1)、第二段a层(∈1q2a)、第二段b层(∈1q2b)、第三段(∈1q3)，石炭系下统祥摆组(C1x)、大埔组(C1d)、和第四系(Q)。地层由新至老如下[1]。详见图1。

图1 矿区地质简图(据[5]修改)

(1)第四系(Q)淡黄-黄色、红色、灰色含角砾粘土、粘土、亚粘土及耕植土。主要分布于矿区山间沟谷及缓坡地带，为残积、坡积物及冲积物。厚0m～18m。

(2)石炭系下统大埔组(C1d)上部灰色、灰白色厚层状粗晶白云岩、灰质白云岩，下部泥质白云岩与灰绿色粘土岩互层。厚24m～106m；祥摆组(C1x)灰色、灰绿色、灰黄色薄层状铝土质泥岩、泥质粉砂岩夹石英砂岩、劣质煤线。厚5m～30m。

(3)寒武系下统清虚洞分为三段。第三段(∈1q3)上部灰色、浅灰色中厚层状细晶白云岩，下部灰色中厚层状细晶白云岩夹薄层状砂泥质细晶白云岩，底部为一层厚约3m～6m深灰色薄层状砂泥质细晶白云岩。厚40m～180m；第二段b层(∈1q2b)灰-深灰色中厚层状中-细晶白云岩，局部偶夹鲕状、似瘤状白云岩，底部一层厚5m～8m深灰色薄层状砂泥质细晶白云岩，地表风化为褐黄色泥质粉砂岩，主要含矿层之一。厚70m～90m；第二段a层(∈1q2a)灰色中厚层状粉晶-中粗晶白云岩夹泥质条带细晶白云岩，底部为一层厚3m～5m深灰色薄层状砂泥质细晶白云岩，地表风化为褐黄色泥质粉砂岩。在中下部泥质条带细晶白云岩中零星分布小矿体，主要产于距底部砂泥质白云岩10m～30m范围内，含不规则泥质条带细晶白云岩中，区内重要的含矿层，厚60m～80m；第一段(∈1q1)上部灰色中-厚层状中-粗晶白云岩，黄铁矿发育，白云石化强烈；中部灰色中厚层状晶洞白云岩、似瘤状白云岩，下部深灰色、暗灰色中-厚层状泥质白云岩、泥质条带细晶白云岩；底部有一层厚5m～10m鲕状、豆状白云岩。区内主要含矿地层。厚90m～130m。

(4)寒武系下统金顶山组(∈1j)灰色、灰绿色页岩、泥质粉砂岩、砂岩、粉砂质粘土岩与灰绿色薄层状粉砂质粘土岩、粘土岩组成韵律沉积，富含银灰色片状云母，黄铁矿化较发育。厚69m～252m。

(5)寒武系下统明心寺组+牛蹄塘组(∈1n+m)：上部灰色、黄绿色薄层状泥质石英粉砂岩、粉砂质泥岩、页岩；中部深灰色薄-中厚层状砂屑白云质灰岩与浅灰色白云岩互层；下部浅灰、灰绿色薄至厚层状粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质粘土岩、页岩；底部为灰黑色薄层状炭质泥岩。厚24m～360m。

1.2 矿区构造

矿区位于区域上五指山-白泥破背斜南东翼，总体单斜构造。断层为北东向、北西向、近东西向三组。局部发育牵引褶皱。

(1)褶皱：位于五指山-白泥破背斜南东翼，背斜轴部位于矿区北部外围，总体走向北东-南西向。以五指山-白泥破背斜核部F2断层为界，北西侧出露寒武系、石炭系、二叠系、三叠系等，地层倾向北西；南东侧出露寒武系、石炭系、三叠系和白垩系等，地层倾向南东。地层倾向126°～190°，倾角8°～25°。其内部发育小的次级褶皱和挠曲。

(2)断层：地表断层形迹不明显，坑道编录资料反映断裂较为复杂。

F1断层(鸡场坡断层)：区域性正断层，矿区南东缘通过，延绵几十km。倾向南东，倾角57°～60°，北东段纳雍支-丫口田破碎带宽5m～10m，南西段燕子岩-魏家寨破碎带宽10m～40m，普遍见红色铁质浸染。破碎带中断层角砾一般2mm～30mm，个别50mm以上，棱角-次棱角状，白云石、方解石细脉发育，多为钙质胶结，胶结紧密。以其为界，北部为寒武系赋铅锌矿地层分布区，南部属阿弓向斜龙潭煤系分布区。断层在北东角呈帚状，在燕子岩一带见阶步和擦痕，具有多期活动迹象。有一定导矿作用。

F2断层(熊家场断层)：区域性正断层，从矿区北西部外围通过，延绵数十km。断层倾向北西，倾角60°～70°，北东段新麦-五指山破碎带宽6m～13m，南西段白泥-新麦破碎带宽23m～48m；破碎带中见断层泥及白云岩断层角砾，角砾一般2mm～40mm，个别50mm以上，棱角-次棱角状，白云石、方解石细脉发育，多为钙质胶结，胶结紧密，带中见阶步和擦痕，具有多期活动迹象。有一定导矿作用。

F7断层：逆断层。北东起于五指山屯背后，往南西在大磨顶与多条北西-南东向断层相交，止于烧箕冲且与F2断层相交，走向与五指山破背斜轴部平行，总体倾向北西，倾角51°～75°，南东侧下盘倾角10°～25°，北西侧上盘倾角8°～25°，上盘断层带附近大部分存在牵引褶皱，上下盘白云石、方解石脉发育，断层角砾呈棱角-次棱角状，一般2mm～20mm，多见灰-深灰色白云岩被浅灰-灰白色白云石胶结，白云石脉发育，破碎带宽1m～1.5m，有厚0.2m～0.5m断层泥，是主要导矿和控矿断层之一。

F11断层：逆断层。发育于区内北东侧，南端受限于F1断层上盘一侧，走向350O，倾向西，倾角57°，长大于2km，断距20m～50m，宽1m～10m。断层带附近多存在牵引褶皱，断层角砾呈棱角-次棱角状，一般2mm～50mm，有0.2m～0.5m厚断层泥，局部炭化带发育，该断层与区内成矿基本无联系。

F12断层：为先挤压后拉伸正断层。位于区内北东部，为F1、F2断层次级断层，中部和东部分别被F7和F7-1断层错断，走向300O～310O，倾向南西，倾角50O～75°，长约900m，破碎带宽5m～30m，断层角砾多为细-中粗晶白云岩，棱角-次棱角状，一般2mm～50mm，带中见有淡黄色闪锌矿呈浸染状、稠密浸染状、团块状等沿角砾间隙面充填，白云石化明显。是区内玉合矿段的控矿及容矿断层，已查明的断裂型铅锌矿体产于其中，旁侧清虚洞组白云岩次级断层破碎带中往往分布有其他小型铅锌矿(化)体。

北东向断层：是区内分布较多的断裂组。大多倾向南东，倾角53～76°，均为正断层；部分倾向北西，倾角60～75°，多为正断层，少数为逆断层。断层破碎带宽1m～10m，局部达50余m，具多期活动性质，破碎带由断层角砾岩和碎裂状白云岩组成，角砾大小1cm～5cm，多呈棱角状、次棱角状分布，白云石化强烈。该组断层旁侧常可见闪锌矿(化)体，是区内主要控矿和导矿构造。

北西向断层：区内分布最多的断裂组。一般倾向北东，部分倾向南西，倾角60°～70°，为一组正断层，构成由南西向北东逐次下降的阶梯状断裂组。

近东西向断裂组：长110m～260m，走向83°～93°，多倾向北，倾角54°～68°，多为陡倾正断层。

1.3 岩浆岩

区内仅外围出露二叠系上统峨眉山玄武岩组(P3β)，暗绿色、灰绿色、灰黑色厚层-块状拉斑玄武岩、杏仁状玄武岩、细粒玄武岩、玻基斑状玄武岩、钠长石化玄武岩为主，次为玄武质熔岩角砾岩、玄武集块岩、火山角砾岩、玻屑凝灰岩、熔岩凝灰岩、夹少量凝灰质粘土岩、粘土质砂、砾岩、硅质岩、炭质页岩。与矿区成矿作用基本无关。

1.4 变质作用

矿区受区域动力变质作用影响，断层带附近岩石遭受断层错动时发生压碎或磨碎，形成大量断层角砾岩、断层碎裂岩及断层泥、糜棱岩等碎裂变质构造岩。

1.5 围岩蚀变

矿区围岩蚀变类型主要为白云石化和黄铁矿化，次之为方解石化及硅化。

白云石化：主要的围岩蚀变类型，半自形-他形粒状、蠕虫状、脉状、网脉状、团块状产出。沿清虚洞组层间断层破碎带、软弱滑动带、层间虚脱空间或剥离构造等产出，与成矿关系密切；脉状、网脉状和团块状白云石化由后期热液充填裂隙而成，白云岩碎屑被白云石胶结成白云岩角砾。是成矿后构造产物。

黄铁矿化：主要蚀变类型，多呈星点状、浸染状和网脉状分布，有些直接以薄膜状沿薄层状砂泥质白云岩层理面展布，部分与闪锌矿、方铅矿化共存，属于近矿围岩蚀变。

方解石化：矿区内较少的蚀变类型，呈脉状、细脉状、网脉状充填于白云岩裂隙中。

硅化：矿区弱蚀变类型，半自形-他形粒状沿晶间交代白云石，主要分布在纹层状细晶白云岩中。

2 矿体地质特征

2.1 矿床特征及矿段划分

矿床呈北东-南西向展布，全长约3.8km，宽1.0km～1.5km，倾向126°～190°，倾角8°～25°。分玉合铅锌矿段、芦茅林铅锌矿段、嘎木铅锌矿段、长田-金坡铅锌矿段四个矿段，其地质特征大体相似[2-7]。北东端玉合矿段为陡倾斜断裂型铅锌矿，其余地段主要为缓倾斜层控型铅锌矿。断裂型铅锌矿主要产于F12及其次级断层破碎带中；层控型铅锌矿赋矿地层主要为寒武系清虚洞组第一段、第二段。从下至上分9个矿层，共圈出46个层控型工业矿体，2个断裂型工业矿体[2-5]。

2.2 矿层及主要矿体地质特征

(1)V1矿层产于∈1q1中下部，距离∈1q1底部34m～68m，上距V2矿层约4.5m。走向59°～73°，倾向南东，倾角11°～18°，圈出5个工业矿体，均呈透镜状产出。

(2)V2矿层产于∈1q1中部，距离∈1q1底部56m～84m，上距V3矿层4m～8.6m。走向59°～73°，倾向南东，倾角10°～17°，圈出4个工业矿体，均呈透镜状产出。

(3)V3矿层产于∈1q1中部，距离∈1q1底部54m～102m，上距V4矿层2.1m～35.6m。走向59°～73°，倾向南东，倾角9°～18°，圈出7个工业矿体。其中V3-1、V3-2矿体呈似层状产出，其余均呈透镜状产出。

(4)V4矿层产于∈1q1中上部，距离∈1q1底部60.18m～116.74m，上距V5矿层2m～13m。走向59°～73°，倾向南东，倾角11°～17°，圈出4个工业矿体。其中V4-1、V4-2矿体规模较大，呈层状产出，其余矿体则呈透镜状产出。

(5)V5矿层产于∈1q1顶部附近，距离∈1q2a底部2m～24.7m，上距V6矿层3.01m～33.4m。走向59°～73°，倾向南东，倾角11°～17°，圈出5个工业矿体。其中V5-1规模为大型，是区内的主矿体，呈层状产出，其余矿体呈似层状、透镜状产出。

(6)V6矿层产于∈1q2a底部，距离∈1q2a底部0.88m～24.7m，上距V7矿层2.40m～21.0m。走向59°～73°，倾向南东，倾角11°～17°，圈出7个工业矿体，主要呈似层状、透镜状产出。

(7)V7矿层产于∈1q2a下部，距离∈1q2a底部5.9m～27.7m，上距V8矿层2.0m～13.5m。走向59°～73°，倾向南东，倾角11°～26°，圈出3个工业矿体。其中V7-1矿体规模较大，是区内的主矿体，呈层状产出，其余矿体则呈似层状、透镜状产出。

(8)V8矿层产于∈1q2a中部，距离∈1q2a底部15m～42.7m，上距V9矿层4.2m～15.0m。走向59°～73°，倾向南东，倾角11°～17°，圈出6个工业矿体，主要呈似层状、透镜状产出。

(9)V9矿层产于∈1q2a中上部，距离∈1q2a底部28m～54m，上距∈1q3底部22.0m～52.0m。走向59°～73°，倾向南东，倾角11°～17°，圈出5个工业矿体，主要呈似层状、透镜状产出。见图2。

图2 纳雍支矿床0号勘探线地质剖面简图(据[3-4]修改)

区内规模较大的V1-1、V1-2、V3-1、V4-1、V5-1、V7-1等矿体主要矿体特征详述如下：

表1 主要矿体特征一览表

2.3 矿石矿物成分及结构构造

(1)矿石矿物成分：磨制光薄片镜下观察、X射线粉晶衍射分析、化学多元素分析等研究，主要有碳酸盐、硫化物、氧化物等三类共10多种矿物，其中硫化物约10%、碳酸盐约85%，氧化物约5%。矿石矿物主要闪锌矿，次之菱锌矿、黄铁矿及少量方铅矿，脉石矿物主要白云石、方解石及少量石英、长石等。

(2)矿石化学组分：主要有用组份为锌，局部铅具有价值。硫含量低，其它金属硫化物矿含量较少，矿物较纯净。含贵金属铟、镉较高，金、银、镓、锗含量较低，有害组分砷含量较低。

(3)矿石结构：主要有自形-半自形及他形粒状结构、交代结构、充填及镶嵌结构等。

(4)矿石构造：主要有致密块状构造、稠密浸染状、浸染状、稀疏浸染状、条带薄层状构造、角砾状构造、网脉状构造、细脉状构造、条带状胶体构造、碎裂构造、底蚀构造及结核状构造等。

3 控矿因素

据资料[1-8]。藻类、蓝藻细菌等对铅锌元素具有很强的富集作用。在杜家桥铅锌矿山震旦系灯影组发现大量含藻类白云岩、含藻屑葡萄状白云岩、鲕状白云岩，本矿山寒武系清虚洞组中亦发现大量鲕状白云岩、豆状白云岩、似瘤状白云岩等韵律层，初步成矿模式见图3和图4。

图3 矿源层含矿物质沉积成矿模式示意图(据[8])

图4 区内主要构造及成矿模式示意图(据[9]修改)

武陵运动导致富含铅锌等成矿物质的基底进一步固结，雪峰运动扬子准地台整体隆起，富含铅锌元素的前震旦系火山碎屑岩建造遭受强烈风化剥蚀，为晚震旦系至早古生界沉积成岩提供了丰富的物源和铅锌等成矿元素。加里东运动黔中隆起，使得西南部形成相对封闭的海盆，而相对宁静闭塞的水下泻湖沉积相形成了富含有机质、富硫、海水能量低的还原环境，对铅锌等金属矿物质的原生富集沉积非常有利。当大气降水在各种矿源层和含矿白云岩中沿裂隙、孔隙及层间破碎带运移时，就可以从赋矿岩层中进一步过滤、活化出铅锌元素，使铅锌元素向下迁移至藻坪相之下早期泻湖相微晶-细晶白云岩中，侧向运移至藻坪相之上晚期泻湖相碳酸盐沉积物中，因地壳间歇性升降及海水补给和排泄等变化，导致区内微晶-中粗晶白云岩、砂泥质白云岩等不规则韵律层中铅锌元素相对富集沉积形成多层铅锌矿。

后期，在沉积盆地重力压实及地幔热源体产生巨大能量作用下，激化下伏地层中铅锌等成矿元素迁移进入层间水、断层水和向下渗透的大气降水中，形成地壳中浅-中深部含矿热卤水[9]。在黔中隆起抬升过程中，沿隆起边缘形成的深大断裂、区域性同生断层活动和继承性，向下深切地幔，为含矿热卤水溶液提供运移通道[10-11]。含矿热卤水溶液沿深断裂向上运移过程中，铅锌等金属矿物阳离子与海盆地层中富硫的硫离子反应形成PbS和ZnS，并在有利部位富集形成铅锌矿层。同时，层间水、断层水和下渗的大气降水与含矿热卤水上涌，形成的强大对流循环系统，在不断地溶解、萃取高背景地层中铅锌等金属矿物元素，形成含矿浓度较高的成矿流体，并在构造动力及热动力驱动下沿清虚洞组层间断层破碎带、构造裂隙、软弱滑动带、层间虚脱空间或剥离构造、层间滑动小褶皱及伴生裂隙等运移，有利部位再次富集形成工业矿体。后期地质构造对矿体多期次叠加改造，矿体形态多呈层状、似层状、透镜状等产出。矿体严格受层位及岩性、层间断层破碎带、层间构造的控制。

4 结论

通过矿床地质和矿体特征野外调查和井下观察，在系统收集整理前人资料基础上，取得以下认识：

(1)矿体主要赋存于寒武系下统清虚洞组第一段、第二段a层和b层灰-深灰色中厚层状细-中粗晶白云岩中。呈层状、似层状顺层产出，产状与围岩基本一致，地层岩性控矿明显。

(2)区内构造、层间断层破碎带、层间小褶皱发育，是矿体的主要控制因素。矿体赋存层位稳定、规模大、矿体形态大多简单、厚度较稳定、品位变化较均匀，矿床平均品位相对较低。

(3)矿石矿物以淡黄色、棕黄色、高粱色及红褐色闪锌矿为主，含少量方铅矿和黄铁矿。围岩蚀变以白云石化、黄铁矿化、方解石化等中低温热液蚀变为主，成矿温度为中低温环境。矿石结构以他形微细粒结构为主，其次为交代残余结构、自形-半自形变晶及包含结构、充填及镶嵌结构。矿石构造为条带状构造、层状构造、沉积角砾状构造和条带状胶体构造。

(4)矿床成矿前期为局限-半局限的台地-泻湖相沉积和藻类、蓝藻细菌等生物富集和运移作用，铅锌元素富集形成原生沉积矿床，后期经多期次热液叠加改造。矿床成因可能与含藻类、蓝藻细菌围岩和构造、裂隙密切相关，初步认为矿床为中-低温热液沉积-改造型铅锌矿矿床。