朱国胜，覃日贤，田青男

1 区域地质背景

花垣铅锌矿田位于武陵断弯褶皱带内，其北西为桑植复向斜，南东为白垩纪沉积断陷沅麻盆地。区内出露地层主要为青白口系板溪群和南华系－志留系等海相地层。区内地壳运动活跃，主要经历了武陵运动、雪峰运动、加里东运动、印支运动、燕山运动及喜山运动等构造运动。褶皱、断裂构造发育，褶皱主要以古丈复背斜、禾库复向斜、摩天岭背斜为主，深大断裂以张家界－花垣断裂、两河-民乐断裂、麻栗场断裂为主，构成北东往保靖、张家界收敛，南西向贵州撒开的帚状弧形构造变形。

2 矿床地质特征

排楼铅锌矿床为一隐伏矿床，隐伏于地下240m ～700m。位处花垣铅锌矿田北东部，花垣-张家界断裂南东侧，李梅背斜南东翼。矿区西部分布有杨家寨矿区、大脑坡矿区。区内出露地层有寒武系石牌组、清虚洞组、高台组、娄山关组及第四系。

2.1 地层

2.1.1 石牌组（∈1s）

为浅黄绿色含石英粉砂质页岩、深灰色钙质页岩，风化后呈黄灰-黄褐色，页理较发育。顶部偶夹钙质页岩及少量薄层灰岩。厚度＞100m。

2.1.2 清虚洞组

根据岩性特征可分为2 段，下段为灰岩段和上段为白云岩段。现描述如下：

（1）下段第一亚段（∈1q1-1）：深灰色薄层状泥粉晶灰岩与含泥云质灰岩互层，水平层理平直。厚度52m ～110m。

（2）下段第二亚段（∈1q1-2）：下部为深灰色厚层状条带状泥晶灰岩，条带较为平直；上部为深灰色厚层（豹皮状）含砾砂屑云质灰岩，云质形态呈不规则斑块状。厚40m ～50m。

（3）下段第三亚段（∈1q1-3）：灰-深灰色巨厚层泥-粉晶藻灰岩、含生屑藻灰岩、含云质粉晶藻灰岩、含砂屑藻灰岩，具质纯、性脆等特征。厚10m ～175m。为铅锌矿主要含矿层。

（4）下段第四亚段（∈1q1-4）：灰色巨厚层含藻砂屑灰岩、亮晶砂屑灰岩、云质鲕粒灰岩，底部为一薄层鲕粒砂屑灰岩。厚41m ～79m。为铅锌次要含矿层。

（5）上段第一亚段（∈1q2-1）：深灰色中-厚层残余砂屑白云岩，中晶白云岩、藻屑细晶白云岩、鲕状白云岩。厚42m ～73m。为铅锌次要含矿层。

（6）上段第二亚段（∈1q2-2）：淡黄色纹层状白云岩、深灰～浅灰色厚层细晶白云岩夹纹层状白云、藻团粒白云岩。厚82m ～164m。

2.1.3 高台组（∈2g）

底部为深灰色厚层斑块状泥质白云岩，上部为深灰色薄层纹层状细晶白云岩。厚17m ～36m。

2.1.4 娄山关组（∈2-3l）

下段为浅灰色厚层砂砾屑白云岩、中-细晶白云岩、假鲕粒白云岩；上段为褐黄色厚层状纹层白云岩、灰-深灰色厚层细-粉晶晶白云岩、含鲕粒砂屑白云岩。厚＞563m。

2.2 构造

2.2.1 褶皱构造

矿床内褶皱简单，为一倾向南东的单斜构造，岩层倾角平缓，5°～10°。

2.2.2 断裂

矿区内断裂构造较为发育，规模较大的3 条断层控制了矿区的主要格架。其中北部2 条断层组成了北西侧花垣-张家界断裂带边界，控制了矿床北西侧边界。南部1 条凉水井断裂控制了矿床南东侧边界。其他规模较小的断裂使矿层上覆岩层破碎，疏松。

花垣-张家界断裂带走向60°～70°，倾向北西，倾角45°～70°，断裂带两盘均为娄山关组，北西盘下降，南东盘上升，垂直断距达500m 以上，为多期次活动区域大断裂。断裂两侧均分布有铅锌金属矿床，为一区域性导矿构造。

2.2.3 小型构造

矿床内小型构造主要有层间破碎带、缝合线构造、孔隙构造、岩溶构造角砾等。缝合线构造与层间破碎带、孔隙构造等常常交织在一起，形成铅锌矿容矿构造。

（1）层间破碎：层间破碎广泛分布于矿区内含矿岩层和上覆岩层中。层间破碎带中乳白色方解石脉、白云石脉及少量重晶石脉发育，多呈不规则团块状、细脉状充填于层间破碎角砾之间。层间破碎特征有三个较为明显特征：一是形成层间破碎角砾岩；二是岩石中挤压形成破裂纹；三是在成矿期后的层间破碎构造作用，形成角砾状构造矿石。

（2）缝合线构造：矿区内不规则锯齿状缝合线构造在矿区内含矿岩层和上覆岩层中分布较为广泛。一般认为缝合线构造是岩石在固结成岩的初期阶段在压溶作用形成的，绝大多数缝合线构造大致顺层分布，垂直层理的缝合线构造分布较少。在含矿岩中，缝合线构造与层间破碎构造、孔隙构造经常交织在一起，形成了矿区内常见的细脉状铅锌矿石。

（3）孔隙构造：主要为分布在清虚洞组藻屑灰岩的藻腐孔和砂屑灰岩的粒间孔隙等，常常与缝合线构造形成孔隙-缝合线系统，发育斑点状-细脉状矿石，局部形成网状矿石。

（4）岩溶构造角砾有两个特点：一是分布无规律；二是分布的地方发育有地下溶洞。当溶洞顶板承受不住上覆岩层的重压，发生崩塌，岩石碎块与地表崩塌的粘土经过一段时间的地下流水搬运、在低洼处沉积形成岩溶角砾岩。

2.3 围岩蚀变

围岩蚀变发育范围较广，总体程度较弱，主要为方解石化，次为白云石化、黄铁矿化，少见重晶石化、萤石化、褪色化等。

（1）方解石化：多发育于清虚洞组灰岩，下段第三、第四亚段多见，呈浅灰-白色，多呈斑块状、脉状分布，方解石与围岩接触部位多见细粒闪锌矿集合体，与矿化关系密切，有矿化处一般有方解石，但有方解石不一定有矿化，如第一亚段薄层灰岩中方解石均无矿。根据野外观察，方解石可分为成矿前-成矿期方解石和成矿后方解石两类。前者多为网脉状、花斑状、斑脉状及细脉状，常有铅锌矿沿着其边缘产出；后者多呈高角度细脉状，不含矿或切割矿脉。

（2）白云岩化：广泛分布于上覆岩层中，一般为后生热液蚀变阶段形成的白云石，主要分布在层间破碎带角砾之间的空隙、或沿岩石中的节理裂隙充填。在角砾之间空隙的白云石多呈不规则团块状脉分布，在节理裂隙充填的白云石呈细脉状分布。在被云岩化的含矿岩层中（主要是在清虚洞组下段第四亚段中）白云石多呈粉晶、细晶状沿各种孔隙或微裂隙交代原岩，形成大小不等的团块，有时交代范围较大而形成交代白云岩，与矿化关系不密切。

（3）黄铁矿化：分成岩期的黄铁矿和成矿期的黄铁矿，前者多沿压溶缝合线分布，后者多与铅锌矿伴生，且富集铅锌。成矿期黄铁矿，细-中细粒，在脉状、网脉状、斑脉状、致密块状矿石中均较发育，常与闪锌矿共生，分布于铅锌矿与围岩接触部位，此类型黄铁矿在整个成矿过程中均有形成。

（4）重晶石化：常与方解石共生，呈网脉状、花斑状及斑脉状。重晶石化与成矿关系密切，是富矿阶段热液蚀变的重要标志之一。重晶石化发育的地方往往是富矿产出的位置，而呈小斑块状散布的重晶石化地段矿化微弱。

（5）萤石化：萤石呈紫色、黑色或无色粒状、团块状分布，与矿化关系密切，常与方解石脉共生，萤石化发育的地段铅锌矿品位相对较高。

（6）褪色化：矿区普遍发育，表现为靠近矿化部位围岩受热液作用影响，由深灰色-灰黑色变为浅灰色。褪色化蚀变作为矿区重要的找矿标志之一，其形成原因可能有两种，一是成矿热液热力对岩石的烘烤，二是热液直接与岩石发生交代作用，前者与矿化无明显关系，后者与矿化关系密切，这也是矿区有褪色化的地方不一定有矿，而有矿的地方必定有褪色化的原因。

2.4 矿（化）层及矿体特征

矿床内含矿层由下至上有5 个矿化部位，12 个矿化层。其中下段第三亚段矿3 个矿化部位，8 个矿化层；下段第四亚段矿1个矿化部位，2 个矿化层；上段第一亚段1 个矿化部位，2 个矿化层。铅锌矿体主要分布在下段第三亚段矿化部位中。

矿体均为隐伏，形态简单，主要呈似层状、透镜状矿体。在靠近凉水井断裂附近，矿体走向北东，倾向南东，倾角5°～12°；其余地段，矿体走向北西-南东，倾向北东，倾角3°。矿体规模以小型为主，次为中、大型。矿床内共圈定矿体21 个，其中大型矿体3 个，长约800m，宽约500m，资源量49.43 万吨，占资源总数73%，中型矿体5 个，长300m ～800m，宽200m ～500m，资源量16.91 万吨，占资源总数25%；小型矿体13 个，占资源总数2%。矿块厚度1.04m ～6.17m，平均2.72m。Pb 品位0.14%～3.00%，平均0.68%。Zn 品位0.11%～4.77%，平均1.84%。

2.5 矿石质量特征

2.5.1 矿石组成

矿石矿物成分简单，矿石矿物主要为闪锌矿，次为方铅矿、黄铁矿，少量褐铁矿。脉石矿物主要为方解石，次为白云石，少量的重晶石、萤石、石英。矿物生成顺序为：黄铁矿-闪锌矿-方铅矿。

（1）闪锌矿：多为淡黄色～米黄色，肉眼可辨，多呈不规则粒状、半自形-它形粒状，粒径为0.05mm ～2.0mm，闪锌矿多呈集合体沿岩石裂隙充填呈脉状，交代黄铁矿，并被方铅矿交代。含量比例一般为5%～20%，最高可达70%。

（2）方铅矿：呈不规则粒状、自形状分布于方解石或白云石等透明矿物中，其集合体呈细脉状裂隙充填，交代黄铁矿及闪锌矿，粒径为0.02mm ～0.5mm。含量比例一般在1%～10%之间。

（3）黄铁矿：呈半自形-它形粒状，粒径0.02mm ～0.8mm。

2.5.2 矿石组构

矿石结构主要为半自形～他形粒状结构，少量梳状脉结构、细脉状结构、碎裂结构、填隙结构、脉状结构、交代结构。矿石构造主要有斑点状构造、斑点-细脉状构造、细脉状构造、角砾状构造、环带状构造和网脉状构造等。

（1）矿石结构。①半自形～他形粒状结构：闪锌矿、方铅矿呈半自形—它形粒状结构分布于透明矿物中，闪锌矿集合体具脉状特征，交代黄铁矿，在斑脉状、网脉状矿石中的闪锌矿和方铅矿晶形较好。②梳状脉结构：闪锌矿集合体与黄铁矿集合体沿岩石裂隙对称生长，构成梳状脉结构。③细脉状结构：主要为闪锌矿被方铅矿沿裂隙及边缘交代。④碎裂结构：主要为闪锌矿碎裂，黄铁矿被闪锌矿交代。⑤填隙结构：主要为闪锌矿呈不规则粒状分布于透明矿物中，呈填隙结构。⑥脉状结构：主要为闪锌矿集合体呈脉状结构穿插呈于岩石裂隙中，交代黄铁矿。⑦交代结构：主要为闪锌矿交代黄铁矿，被方铅矿交代。

（2）矿石构造。①斑点状构造：闪锌矿、方铅矿和乳白色斑点方解石较均匀的呈斑点状星散分布于深灰色灰岩中。②斑点-细脉状构造：分布的闪锌矿与缝合线构造发育关系密切，乳白色方解石脉沿缝合线构造裂隙充填，多数闪锌矿和方铅矿呈斑点状分布于方解石脉中。③细脉状构造：淡黄色脉状闪锌矿集合体和乳白色不规则团块状方解石脉紧密共生在一起，沿着构造裂隙充填，呈脉状分布。④角砾状构造：角砾呈多边形棱角状，胶结物多为方解石，沿着角砾裂隙充填，闪锌矿和方铅矿呈角砾状分布在方解石边缘。⑤环带状构：闪锌矿、黄铁矿或方铅矿，一种或多种矿物围绕角砾或某一核部分布，形成封闭的环带。⑥网脉状构造：主要由闪锌矿，次为方铅矿及黄铁矿与方解石、白云石、重晶石、萤石等脉石矿物一道沿围岩纵横交错的各种裂隙交代充填而成的一种构造。

2.5.3 矿物伴生组分

矿石中达到评价指标要求的有用组分有：三种组分，低于评价指标要求的组分有：S、In、Cu、Mo、Se。其中Ag、Cd、Se均以类质同像的形成存在于铅或锌的矿物晶格中，可以在冶炼过程中综合回收利用。矿石中有害组分含量低，主要有Al2O3、SiO2、Fe 等。

3 控矿因素分析

3.1 地层、岩性、岩相对成矿的控制

地层对成矿的控制表现在矿体仅分布在寒武系下统清虚洞组下段第三、四亚段及上段第一亚段，矿化不像花垣矿田其他矿区严格受第三、四亚段藻礁灰岩控制。岩性对矿体的控制表现在赋矿岩性多为质纯性脆、化学性质活泼、易破碎的藻屑灰岩和少数孔隙发育的藻屑白云岩。成矿热液沿着岩石孔隙运移、沉淀，并产生蚀变、矿化，矿化富集时则形成矿体。

岩相对成矿作用的控制表现在礁体控制矿床及矿带。本矿床基本受到岩相的控制，见矿钻孔基本主要分布在藻礁相上，而未见矿钻孔基本为礁前砂坝相；花垣矿田中，角弄-毛沟藻礁体控制了大脑坡、排楼铅锌矿床；李梅-渔塘礁体控制了渔塘-芭茅寨-李梅铅锌矿床。岩相控制矿带表现为贵州嗅脑-湖南花垣-湖南永顺一带铅锌矿基本沿着寒武系台地边缘礁灰岩带分布。

3.2 构造对成矿的控制

（1）矿床内部，花垣-张家界断裂与凉水井断裂构成了矿区构造格架，为矿床一级导矿构造。次一级相互切割、交错的伴生或从生断裂，为矿液在矿床内部运移提供了通道，节理-孔隙-缝合线-层间破碎带-构造岩溶角砾构造系统进一步为矿液运移、沉淀提供了空间。节理、孔隙等小构造越密集地方，尤其是网状裂隙密集发育地方，常常见富矿。

（2）区域上，花垣-张家界大断裂控制了花垣铅锌矿床及矿化的分布。①断裂带两侧均分布有铅锌矿床，北部主要为杨家寨铅锌矿床，南部为大脑坡-李梅-渔塘铅锌矿床。②越接近断裂带，其矿床越富，矿体长度、宽度越大，矿层数越多；从花垣-张家界断裂由北往南到清水塘矿区，其Pb、Zn 品位由Zn/Pb（5.0 ～2.0）变为Zn/Pb（2.0 ～1.0），有变低趋势；③根据花垣矿田包裹体测温结果，由北往南李梅矿床-芭茅寨矿床-渔塘矿床-清水塘矿床，成矿温度逐渐降低，暗示着矿液由北向南运移过程。

3.3 围岩蚀变对成矿的控制

矿体的形成与蚀变关系密切，无蚀变的岩石，基本未见铅锌矿化。成矿前-成矿期方解石作为本矿床最普遍且与矿化最密切的蚀变，控制了铅锌矿的产出部位。矿床内的富矿常常产出在方解石、黄铁矿化、重晶石化发育的地方。

4 矿床成因

排楼铅锌矿床成矿年龄应受到花垣铅锌矿田成矿年龄制约，约为410Ma，属后生矿床；花垣矿田Pb 同位素主要来自上地壳；S 同位素来自下伏地层板溪群马底驿组-寒武系地层中的硫酸盐，成矿流体主要为地层水、大气降水和少量变质水，成矿温度为99℃～197℃，属低温，成矿压力低，成矿深度为1.3km。上述前人测试分析结合本矿床地质矿产特征，认为本矿床具有MVT型铅锌矿床特征。

结合大地构造演化，此时湘西北地区正处于加里东期下的前陆盆地环境；成矿热液在构造挤压和构造热的作用下，沿着花垣-张家界断裂及其次级断裂向上运移，当成矿热液运移至清虚洞组藻灰岩、藻屑白云岩时，受到矿层顶、底低渗透地层阻挡，矿液沿着高-低渗透岩性界面发生横向运移，在各种藻腐孔隙、鲕粒间的空隙、各种构造岩溶角砾、裂隙、层间破碎带及缝合线中运移和沉淀。这可能也是清虚洞组上段第一亚段藻屑白云岩成矿的原因。

5 结论

（1）排楼铅锌矿赋矿地层为清虚洞组下段第三、四亚段和上段第一亚段，含矿岩性多为藻灰岩、含藻砂屑灰岩、鲕粒灰岩和藻屑白云岩。矿体呈似层状、透镜状分布；矿石矿物主要为闪锌矿，次为方铅矿、黄铁矿；脉石矿物主要为方解石，次为白云石、重晶石。矿石结构以半自形～他形粒状结构为主，少量梳状脉结构、细脉状结构、碎裂结构、填隙结构、脉状结构、交代结构等类型；矿石构造主要有斑点状、斑点-细脉状构造、细脉状构造、角砾状构造、环带状构造和网脉状构造。

（2）根据矿床地质特征与控矿因素，本区具有岩相控礁、礁控矿床特征，同时构造、蚀变发育部位往往是矿化富集部位。因此，进行地层岩性、岩相、构造、蚀变的综合分析有利于隐伏矿床的找矿工作。

（3）综上所述，排楼铅锌矿床具有典型的MVT 型铅锌矿床成矿特征。