孙生利

摘要: 张家冲铅锌矿床是我省一处矿床规模达中型的矿产地,通过对矿床的地质构造特征、矿体赋存规律、矿石类型、结构构造围岩蚀变的研究，认为该矿床的成因为陆相火山射气～热液矿床。

关键词：铅锌矿床；地质特征；矿床成因；铜陵张家冲

Abstract: ZhangGuChong pb-zn deposit in our province is a place of medium size of ore mineral geology, through to the ore deposit geology tectonic characteristics, orebody mineralizing rules, ore type and structure wall-rock alteration of research, think of the ore into because continental volcanic hydrothermal ore deposits in the gas to shoot.

Keywords: pb-zn deposit; Geological characteristics; The genesis; Tongling ZhangGuChong

中图分类号：O741+.2文献标识码：A 文章编号：

张家冲铅锌矿床大地构造单元隶属于扬子准地台，下扬子台坳，宁芜陷断束，贵池～繁昌断褶束。或为淮阳山字形构造前弧东翼，铜陵～繁昌“S”型构造的一部分。从志留纪系中三叠世漫长的地质历史时期，本区沉积了以浅海相为主的碎屑岩及碳酸盐岩。地层出露齐全，厚度基本稳定，岩性岩相变化不大，岩浆活动贫乏，构造活动微弱，显示了地台型的构造属性。中生代以来，经历了印支、燕山多旋回的构造～岩浆作用，形成了结构复杂的地台盖层褶皱断裂带，使构造格局发生巨大的变化。印支运动结束了该区域长期的海相沉积历史，使整个地区褶皱上升，开始了陆相沉积的新阶段，并将地层卷入北东向展布的褶皱带中。伴随着褶皱，产生了北东向及北西向为主的两组断裂，奠定了本区构造的基本轮廓。燕山运动以其强烈的断裂和岩浆运动为特点，同时形成了上迭于印支期褶皱之上的繁昌火山凹陷、宣南坳陷以及一些宽缓的褶皱。这就是本区构造总体格局。张家冲铅锌矿所属的次级构造单元，属于贵池～繁昌断褶束中的铜陵～繁昌复向斜内舒家店短轴背斜近北东倾没端的北翼，亦即繁昌火山岩盆地的西南缘、火山岩盖层组成的中分村复向斜的次级构造－八分村背斜的南东翼近核部。

1 矿区地质

1.1地层

矿区内分布的地层从下二叠统孤峰组开始至下三叠统南陵湖组，自老到新从南到北分布。二叠系位于平地，三叠系组成山区，南陵湖组分布最高。出露比较好的为下三叠统各组，余为第四系或火山岩覆盖。地层走向北西，倾向北东。如图1

1.2构造

1.2.1褶皱构造：

①基底沉积岩，为繁昌复向斜舒家店背斜北东倾没端的北西翼，为一单斜构造，地层向北东倾斜，倾角平缓，约每隔200米出现一次由陡到缓、或由缓到陡的台阶，陡的倾角约40°，缓的倾角小于20°。

②盖层火山岩，为中分村复向斜的次级褶皱八分村背斜南东翼，为单斜构造，向南东倾斜，倾角30°～40°，有的火山岩产状向北倾斜或近直立，则为次火山岩的侵出相或溢出相及次火山岩相。

1.2.2断裂构造：

矿区内断裂构造不甚发育，全是基底褶皱构造的横向或斜交断裂，这种断裂是否与狮子山主火山机构外围的放射状断裂互为继承关系尚不清楚，但从矿体揭露情况看，对矿体影响不大。控制火山颈的断裂不是很明显，但从平面上看，似乎与F3～F7和F4断层交汇有关，证据不充分。

1.2.3火山口构造：

矿区内火山碎屑岩所分布的区限，包含部分粗粒碎屑熔岩的分布范围（如牧家山地区），基本上是张家冲火山口（属寄生式）的边缘界限，总形状呈椭圆形，长约1300m，平均宽约950m。如图1

2矿床地质特征

2.1成矿岩体特征

2.1.1火山岩

矿区内出露的火山岩主要为早白垩世的蝌蚪山旋回，以及晚侏罗世赤沙旋回、中分村旋回。现按熔岩类、碎屑岩类、次火山岩类分述如下：

㈠熔岩类①流纹斑岩、②安山玢岩、③粗面岩。

㈡碎屑岩类

⑴火山碎屑熔岩：①流纹质集块熔岩、②流纹质角砾熔岩③安山质角砾熔岩、④粗面质角砾熔岩

⑵火山碎屑岩及其它角砾岩类：①熔结火山碎屑岩类：a熔结凝灰角砾岩、b熔结角砾凝灰岩、c熔结凝灰岩、d复成分熔结角砾凝灰岩；②普通（正常）火山碎屑岩类：a流纹质火山凝灰角砾岩、b安山质火山凝灰角砾岩、c火山凝灰角砾岩、d火山角砾凝灰岩、e复成分火山凝灰角砾岩、f复成分火山角砾凝灰岩；③构造角砾岩类：a灰岩角砾岩局部含团块状Pb、Zn矿化。b破碎角砾岩

㈢次火山岩类

以穿插于火山基底沉积岩内的脉状火山岩产出。岩性为单一的流纹斑岩，灰白色、黄褐色，少数浅肉红色、紫红色，斑状结构。斑晶主要为斜长石，半自形～它形，板状，大多已高岭土化，约占2～10％；基质具显微花岗结构的变余结构或霏细结构，由显微颗粒石英、斜长石、钾长石和少量暗色矿物及部分隐晶质长石和石英组成。

2.1.2侵入岩

矿区内未出露侵入岩体，在矿区南缘的章村～鸡笼山～山口汪一带，出露有闪长玢岩体，面积约为2.5Km2。岩体呈岩株产出，平面形态为椭圆形，轴向近EW，下伏接触带南陡北缓，北接触带一直深入到钻孔深部，垂深达230米，见有流纹斑岩穿插其中，说明该岩体为火山喷发前侵入。

2.2矿体特征

由于赋矿的火山碎屑岩和火山熔岩产出的空间变化，加上矿体受表生氧化作用的影响，从而出现矿体厚度在空间上的变化较大，矿体的个数较多。归纳整个矿床，全矿区共分为4个矿体，其中①号矿体为主要矿体、②、③、④号矿体为次要矿体。现将各主要矿体特征分述如下如图2。

①号矿体：该矿体主要赋存在火山颈筒的上喇叭口斜坡部位，上部為混合铅锌矿体，下部为硫化铅锌矿体。赋矿岩石以火山凝灰（角砾）岩为主，由西至东：矿体总体上讲顶底板均为火山凝灰角砾岩，部分地段顶板则以（角砾）凝灰岩为主，底板以熔结（角砾）凝灰岩为主。矿体沿走向延伸700m，沿倾向延深100m～310m,平均203.7m，矿体厚度7.33m～28.08m，平均12.61m。矿体平均品位：Pb0.917％，Zn0.797%，沿走向矿体品位中间贫，往两端Pb逐渐变富，Zn往西品位逐渐上升，往东品位逐渐下降，甚至达不到边界品位。

②号矿体：为混合铅锌矿体，位于①号矿体的上盘，但赋矿岩性和顶、底板岩性都与①号矿体相当，从地表的矿化规模和矿体整体形态看，可能为①号矿体的分支。

③号矿体：为混合铅锌矿体，赋存于火山口的火山相组内的爆发相组中，相当于①号矿体的下盘。赋矿岩性主要是粘度大的以酸性为主的火山凝灰角砾岩、角砾凝灰岩，顶、底板岩石主要为赋矿岩性火山凝灰角砾岩外，部分底板为灰岩质岩屑凝灰角砾岩，即紧靠火山基底。与④号矿体在赋矿空间上，仍然相当为一个矿体。

④号矿体：为硫化铅锌矿体。矿体赋存于火山口外侧爆发相与基底震碎带的过渡地带，赋矿层位为灰岩质岩屑凝灰角砾岩，顶底板与赋矿岩性基本一样。

2.3矿石特征

2.3.1矿石成分

⑴矿石矿物成分

原生矿金属矿物主要是方铅矿、闪锌矿，局部有菱铁矿出现，次要矿物为黄铁矿、胶状黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿，偶见磁黄铁矿和白铁矿；混合矿里主要是褐铁矿、针铁矿、赤铁矿、软锰矿、白铅矿、闪锌矿及少量残留硫化矿物；脉石矿物主要是方解石、石英、重晶石、高岭石、水云母等。主要矿物特征如下：

⑵矿物共生组合

矿物共生组合主要有以下几种：

原生带：①方铅矿—闪锌矿；②方铅矿—闪锌矿—菱铁矿；③黄铜矿—闪锌矿—方铅矿；④方铅矿—闪锌矿—黄铁矿；⑤方铅矿—黄铁矿—黄铜矿；⑥黄铁矿—方铅矿—闪锌矿—黄铜矿。最常见矿物组合为上述④、⑥。

混合带（氧化带）：赤铁矿—针铁矿—软锰矿—白铅矿—方铅矿—闪锌矿。

2.3.2 矿石结构构造

㈠矿石结构

原生铅锌矿主要为自形～半自形和它形粒状结构、穿孔结构、边缘交代结构或镶边结构，次要为交代包含结构和交代残余结构、融蚀结构、似文象结构，少量为半自形集合体状结构、似筛状结构、碎裂结构，极少数为粉尘状结构；混合铅锌矿（氧化矿）里为它形粒状、集合体状和局部粉状结构，偶见鲕状、豆状结构。

㈡矿石构造

原生铅锌矿大多为浸染状构造、星点状构造，部分为细脉状或团块状构造。混合铅锌矿（氧化矿）主要以块状、松散状为主，次要为角砾状、胶状、环带状构造，少量土状、蜂窝状构造。

2.3.2矿石类型

矿石自然类型按主要矿物组合可分为含锌铅矿石、含铅锌矿石、铅锌矿石，上述三种矿石相互穿插，不易分采且选矿工艺相同，所以本次统称为铅锌矿石。

按矿石的结构构造特征划分主要为浸染状铅锌矿石、星点状铅锌矿石、细脉浸染状铅锌矿石、松散状铅锌矿石、土状铅锌矿石等，少量胶状铅锌矿石、蜂窝状铅锌矿石、换带状铅锌矿石等。

2.4围岩蚀变

变质作用分布范围广、种类多，主要是在岩浆结晶过程的继续和发展，受本身气化热液的影响所发生的交代作用的结果。蚀变种类多数与原岩的成分有关，如酸性岩以高岭土化、泥化为主；中性岩类以绿泥石化、碳酸盐化为主；沉积岩类以硅化为主。蚀变带很不规则，大致可分为：矿体上盘蚀变为碳酸盐化、绿泥石化，少量高岭土化；矿体内为硅化、重晶石化、菱铁矿化；矿体下盘为高岭土化或泥化，局部黄铁矿化(如图2)。

⑴ 硅化：是矿区内最广泛发育的热液蚀变，多半发育于粗粒级碎屑熔岩与碎屑岩中，部分发育于破碎的基底灰岩中。在火山岩中硅化，多形成长条状、棱角状次生它形石英和隐晶硅质、霏细质玉髓。硅化发生时间：①先期的角砾硅化，已构成硅质岩；②角砾和胶结物同时硅化；③石英脉或硅质脉穿插，此期一般都伴生矿体和矿化。从次生石英特征分析，属于低温硅化。

⑵ 高岭土化：广泛发育于酸性熔岩中，部分在以流纹质为主的火山碎屑岩中。酸性熔岩从溢出～侵出相，到次火山岩相都普遍存在；常与绿泥石化、碳酸盐化、或菱铁矿化、硅化伴生，一般不伴生矿化，仅在火山碎屑岩中与其它蚀变伴生才可能伴随矿化。同属低温蚀变。

⑶ 碳酸盐化：常发有于中性、中偏酸性岩石中，有时涉及到酸性熔岩。往往作为矿体上盘蚀变也有伴生矿体蚀变。该蚀变至少有二期：早期方解石系交代长石及暗色矿物呈粒状集合体，或早期岩屑的碳酸盐化，如菱铁矿化及含铁方解石化；晚期方解石呈石英～方解石或重晶石～方解石细脉充填并切割前者。该蚀变也常与高岭土化或绿泥石化共生。所見矿物蚀变规律为：斜长石—高岭土化—碳酸盐化，暗色矿物—绿泥石化—碳酸盐化。

⑷ 绿泥石化：主要发育于局部的中性岩石中，分布狭窄，常与高岭土化共生，一般与矿化无关。

⑸ 重晶石化：普遍与矿化共生，尤其与菱铁矿化共生更加密切。重晶石长柱状晶形，呈放射状、束状集合体分布，含有大量的气液两相包裹体。较多见于0～8线的主矿体中。

⑹ 菱铁矿化：较普遍分布，但富集于0线，可圈出菱铁矿体，因与Pb、Zn共生，已圈为Pb、Zn矿体，上部氧化则为褐铁矿。矿石呈浅米黄色，细～中粗晶结构，块状、角砾状，气孔状构造。菱铁矿物呈自形～半自形粒状，多与石英、玉髓、重晶石共生。矿区内普遍见浅米黄色菱铁矿呈岩屑角砾出现，多分布于火山碎屑岩中（少部分见于灰岩角砾岩中），被凝灰质胶结。此种呈岩屑出现，说明深部存在菱铁矿层或早期火山作用形成的菱铁矿，被后期火山作用抛出。

⑺ 黄铁矿化：本区黄铁矿化在灰岩中较发育，部分矿体及凝灰角砾岩中也有出现。黄铁矿呈微粒侵染状，少量细脉或团块状。

⑻ 铜矿化：出现于铅锌矿体的下盘，呈细脉状或小团块状，与弱Pb、Zn矿化共生；另外在灰岩中与黄铁矿共生，氧化后出现孔雀石。原生矿物有黄铜矿和黝铜矿。

⑼ 褐铁矿化：普遍分布于整个矿区，即潜水面以上含矿部位。氧化强烈者形成褐铁矿石，氧化弱者则以褐铁矿化出现或铁帽。褐铁矿呈隐晶质土状、无一定形态的粒状集合体分布于碎屑、脉石矿物颗粒之间；局部伴生有赤铁矿化和锰铁矿化。

⑽ 大理岩化：局部出现于部分三叠系中厚层灰岩中，为灰岩重结晶，呈细～中粒晶状，少数方解石呈粗晶菱面体状。分布无规律，局部伴随有弱Pb、Zn矿化。

3、矿床成因浅析

3.1找矿标志

①主火山机构外围环状裂隙或环状次火山岩脉发育地区；

②粗粒级火山碎屑岩呈火山锥状堆积，并环绕流面产状陡的酸性火山熔岩分布区段；

③地表裸露出强硅化粗粒级火山碎屑岩组成地貌上突出的“硅质帽“地段；

④火山碎屑岩中有Pb、Zn、Mn铁帽分布，且伴生重晶石化或菱铁矿化；

⑤化探次生晕Pb、Zn、Ag、Cu、Mo、As组合异常分布地段；

⑥在次生晕异常配合下，中强度的激电异常由埋藏浅的强铅锌矿化所引起的。

3.2控矿因素

繁昌狮子山主火山口的南侧寄生式火山机构为控矿构造；破火山口的喇叭口斜坡带和顶部崩塌陷落区为容矿构造；爆发相和火山颈相粗～细粒级从熔结角砾凝灰岩～火山凝灰角砾岩～晶屑凝灰岩，到基底的灰岩质岩屑凝灰角砾岩为容矿层位或容矿岩石；含Pb、Zn丰度高的三叠系中、下统灰岩系火山岩基底地层为控矿构造的基底背景；富碱、钙碱系列的与火山最后一次喷发相对应的流纹质熔岩（Pb、Zn丰度值高），其喷溢和侵入为矿质来源的内生背景；火山口附近爆发相的下盘溢出相内侧或基底震碎带（即床下盘）和侵出相外侧（即矿床下盘）为矿床的边界。

3.3 矿床成矿基本规律

①繁昌狮子山主火山口的南侧寄生式火山机构为控矿构造；破火山口的喇叭口斜坡带和顶部崩塌陷落区为容矿构造；

②爆发相和火山颈相粗～细粒级从熔结角砾凝灰岩～火山凝灰角砾岩～晶屑凝灰岩，到基底的灰岩质岩屑凝灰角砾岩为容矿层位或容矿岩石；

③富碱、钙碱系列的与火山最后一次喷发相对应的流纹质熔岩（Pb、Zn丰度值高），其喷溢和侵入为矿质来源的内生背景。

3.4矿床成因分析

从矿体主要产出部位和赋矿岩性分析，长时间的岩浆强烈爆发和喷溢，伴生次生火山岩的侵入，岩浆演化晚期火山射气加上热液长时间的充填交代作用，是本矿床的主要成因。根据岩矿鉴定，脉石矿物重晶石普遍见有大量气液二相包裹体，以气相为主，此外电气石的出现和磷灰石较多存在，都是火山热液作用的结果。所以矿床成因属陆相火山射气～热液矿床。