宁陕县大构园沟铅锌矿成矿地质特征与找矿方向

2021-11-02段志辉吕恒东李树雷

中国金属通报 2021年11期

宋钊，段志辉，吕恒东，李树雷

（咸阳西北有色七一二总队有限公司，陕西咸阳 712000）

1 地质背景

大构园沟铅锌矿床位于秦岭造山带南秦岭凤县-镇安褶皱束（图1）。区域出露地层主要为中-上泥盆统浅海-陆棚相、潮坪相及陆坡相沉积；以山-凤断裂为界，北部出露白云-柞水小区，主要为中-上泥盆统沉积，自下而上依次为中泥盆统牛耳川组、池沟组和青石垭组；山-凤断裂与南部镇-板断裂夹持地带为凤县-镇安小区，为一岛弧沉积环境，相变极为频繁，受山-凤断裂多期的活动及局部隆升影响，地层中滑脱现象明显。可见下寒武统及中泥盆统地层，自下而上依次分为：下寒武统水沟口组、中泥盆统古道岭组、上泥盆统星红铺组。区域主构造线呈EW-NWW向展布，在近EW向构造基础上叠加有近SN向构造。断裂构造主要有山阳-凤镇断裂、菜子坪断裂、皇冠断裂，控制着区内地层分布、岩浆活动及金属矿产的形成。矿区处于以旬阳坝为中心，走向NE，面积约50Km2的一个高重力异常区的边缘，位于两个相对高磁异常区的过渡带，且在菜子坪一带有局部高磁异常呈NW向带状展布；1：5万分散流洵4（PbZnAg）异常长约9.5km，宽约8km，大致呈椭圆状，冷水沟背斜正常翼位于洵4异常的北部，异常中心位于冷水沟背斜倒转翼及其南部。洵4异常分布于古道岭组与星红铺组接触界面及其附近。这些异常成群呈带状沿区域性大断裂侧旁规律性分布，显示了本区优越的成矿背景。

图1 大地构造位置

2 矿区地质

2.1 矿区地层

矿区出露地层由老至新依次为下寒武统水沟口组、中泥盆统古道岭组和池沟组、上泥盆统星红铺组，池沟组分布于山(阳)-凤（镇）断裂以北，地层总体走向280°～310°,倾向北北东，倾角45°～60°，个别大于70°。

2.2 构造

区内主要构造为冷水沟背斜及F2山阳-凤镇区域性深大断裂。断裂构造依据发育程度和构造线的延展方向可分为NWW向（或近EW向）和SN向两组。

2.2.1 褶皱构造

冷水沟背斜：呈NWW向展布，属鸡公梁复向斜北翼中的次级倒转紧闭背斜，长度大于18Km，出露地层走向280°～310°，倾向NNE，倾角45°～60°，向NWW倾伏。核部为下寒武统水沟口组地层，两翼为中泥盆统古道岭组及上泥盆统星红铺组地层。大构园沟铅锌矿主要赋存冷水沟背斜北翼古道岭组与星红铺组地层接触界面及附近。

2.2.2 断裂构造

（1）北西西向断裂：区内最具规模的NWW向—近EW向断裂主要有2条（F1和F2）。①F2断裂：属山-凤断裂的北分枝，总体呈NWW向展布，倾向北，倾角75°，断层带长大于6km，宽数十至数百米，早古生代断裂南侧有超基性、基性、中酸性岩浆侵入活动。②F1断裂：发育在冷水沟背斜核部，与背斜的纵张节理一致，长度大于10km，一般宽5m～8m，走向NWW，是一个以压扭性为主的构造挤压片理化破碎带。

（2）南北向断裂：主要为近南北向的小断裂。

2.3 构造

矿区没有大的岩浆岩体出露，局部仅见闪长岩脉、云煌岩脉、二云母花岗细晶岩脉、二长花岗斑岩脉的分布。岩脉一般长10m～300m，宽2m～30m。岩脉的出现指示深部岩浆热液活动，为本区铅锌矿床形成提供了有利条件。

2.4 矿体特征

大构园沟铅锌矿化带西起黄石板沟、东至母猪崖沟以东，长大于2400m，目前已圈出3条铅锌矿体，其中KT1号、KT4-1号铅锌矿体为主矿体，KT4-2、KT3号矿体为两个小矿体。

2.4.1 KT1铅锌矿体

KT1号铅锌矿体位于大北沟一带，走向长323m，倾向延伸316m，矿体呈似层状、透镜状，总体走向NWW，倾向NE，倾角60°～80°，局部扭曲变形。受冷水沟背斜控制，矿带赋存于古道岭组和星红铺组接合部位，偏古道岭一侧，含矿岩石主要有大理岩、结晶灰岩、含砂质大理岩、含砂白云质大理岩、二云绿泥石英片岩、砂质板岩等，矿化带与上、下盘围岩呈整合接触；厚度一般0.42m～2.56m，平均1.45m。

2.4.2 KT4-1铅锌矿体

KT4-1号铅锌矿体位于小湾一带，走向长224m，倾向延伸240m，矿体呈似层状、透镜状，总体走向NWW，倾向NE，倾角40°～58°，具膨胀狭缩现象,和上、下盘围岩呈整合接触。矿体位于古道岭组地层中，赋矿岩石为条带状硅质大理岩，厚度一般0.51m～2.43m，平均1.01m。

2.5 矿石特征

2.5.1 矿石矿物成分

（1）矿石矿物成份：主要金属矿物为闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿，次要金属矿物有方黄铜矿、黄铜矿等，次生氧化矿物有褐铁矿、氧化锌、铅矾、孔雀石、铜兰等；脉石矿物主要有方解石、石英、铁白云石，此外有少量绢云母、黑云母、白云母等。

（2）矿石化学成份：通过对铅锌矿选矿样多元素化学分析，矿石中可供回收的有用元素主要为锌6.713%、伴生少量银7.62g/t、金0.11g/t等。其他元素以SiO230.94%、CaO17.45%、MgO6.51%、S6.13%、Al2O32.04%含量较高。

2.5.2 矿石结构构造

主要有半自形结构、它形晶粒状结构、乳浊状结构等。

①半自形状结构：矿石中的方黄铜矿与黄铁矿呈半自形晶粒状，呈分散或聚集体呈现。②他形晶粒状结构：矿石中的闪锌矿、方铅矿、黄铜矿彼此呈他形晶相嵌连或沿非金属矿物与岩石裂隙充填分布呈他形晶或聚集呈网脉状。③乳虫状结构：见方黄铜矿、黄铜矿呈微细粒包于闪锌矿之中，系固溶体分离而构成乳浊状结构。

矿石构造主要有网脉状构造、浸染状构造、块状构造等。

①网脉状构造：在围岩—大理岩、片岩被破碎呈角砾岩石碎块之间，后期有金属充填于角砾间而构成矿石之网脉状。此构造分布最为广泛。②浸染状构造：金属矿物以稀疏或稠密状、星点状分布于岩石中而构成之矿石构造，是矿石中较为普遍的构造。③块状构造：有部分金属矿物较为集中，达到85%以上之聚集体而形成块状矿石即成此构造，仅在部分地段可见，总的分布较少。

2.5.3 矿石类型

（1）矿石的自然类型：矿石自然类型主要为锌矿石，次为零散的铅锌矿石，含铅较低且不连片。

（2）矿石的工业类型：矿石工业类型为硫化矿石，原矿物铅矿物以方铅矿（PbS）为主，占总铅含量的91.25%；原矿中的锌矿物以闪锌矿（ZnS)为主,占总锌含量的93.89%，硫化物中的金属含量占总金属含量的90%以上，说明该矿床为原生矿为主的硫化矿。

（3）矿石品级：矿石中个别样品达到了富矿品级，但分布不均匀，不因此未对矿石进行分级。

2.6 围岩蚀变

本区岩石普遍发生蚀变，主要蚀变类型为硅化、绢云母化、高岭土化、绿泥石化、铁碳酸盐化、黄（褐）铁矿化、孔雀石化及蓝铜矿化。铅锌矿与硅化、黄铁矿化、绿泥石化等关系密切。

①硅化：石英呈细粒状或半晶质玉髓状分布于岩石角砾间隙中，使岩石变坚硬。共分三期：第一期为成矿期硅化，与方铅矿化关系密切，有时形成含方铅矿石英细脉，常伴有绢云母化、高岭土化；第二期为成矿末期硅化，与矿化关系不明显，常伴有黄铁矿及绿泥石化；第三期为成矿期后硅化，多形成北东向石英脉，与矿化无关。②绿泥石化：主要为暗色矿物被绿泥石所交代，局部呈细脉或网脉状充填于岩石裂隙或角砾间隙中。蚀变现象广泛，近矿部分明显增强。③黄铁矿化：灰黄色、亮黄色，自形粒状，呈稀疏浸染状、不规则微细脉状或星点状分布在岩石中。

3 矿床成因及找矿方向

3.1 矿床成因

矿区铅锌矿赋矿层位是中泥盆统古道岭组碳酸盐岩建造与星红铺组细碎屑岩建造之间发育的一套热水沉积建造，矿床受背斜构造控制明显，属热水喷流沉积-改造成因。

秦岭泥盆系铅锌等多金属成矿带，位于华北地块和扬子地块之间的秦岭古生代陆间裂谷系内，这些断陷盆地往往受同生断裂的控制。北缘以山阳-凤镇（F2）断裂为界，这条断裂控制了其南北两侧泥盆纪的沉积作用，北侧强烈下降形成深陷沉降带，接受了厚达万米的陆源碎屑沉积，而南侧(凤太地区)沉降幅度小，为浅海台地的碳酸盐沉积。泥盆纪秦岭微板块在深部向华北板块俯冲挤压，使流体向上运移，浅表拉伸形成盆地，而使沿同生断裂上升的成矿流体迁移到三级盆地中，从而形成了热水沉积岩相。不同流体混合及酸碱性、氧化-还原性的骤变是造成矿质大量沉淀的机理，三级热水盆地及矿层上覆炭泥质岩层是矿层良好的赋存空间和保存条件。沿同生构造发生的海底火山喷流沉积活动形成了（铁白云石）硅质岩及铅-锌矿体。含铅锌的硅质铁碳酸盐沉积建造是这类矿床形成的物质基础，区域变质产生的活化热液是使沉积含矿层中物质活化、局部迁移、就地或就近在有利储矿地段（如背斜的转折端部位及其翼部等）富集，大构园沟矿床的铅锌矿体就赋存在已遭剥蚀的冷水沟背斜的翼部，处于古道岭组碳酸盐岩与星红铺组泥砂质碎屑岩接触带及其附近。

在凤太矿田，紧闭背斜构造严格控制着铅锌矿床或矿点的分布。在背斜构造未遭剥蚀的情况下，铅锌矿体一般呈抛物线状、月牙状、鞍状分布于背斜的鞍部，常可找到大型矿床，如铅铜山、八方山大型铅锌矿床；在已遭剥蚀的背斜构造之两翼一般可找到呈似层状、层状铅锌矿体，如银母寺中型铅锌矿床。在NWW向断裂带旁侧往往发育着脆—韧性剪切带，在有利地层岩性部位发现有金矿化，现已探明的大型矿床或正在勘查的金矿点旁侧均有较大规模的断裂通过。