铅锌多金属矿地质及地球化学特征研究

1.1 地层特征

铅锌多金属矿地层自上而下有新元古界、震旦系、寒武系、奥陶系。

新元古界是铅锌多金属矿初露最老的地层，是唯一地表出露变质程度较高的前寒武纪结晶基底，以变质核杂岩的形式产出。新元古界地层可分为上下两个岩段。下岩段(片麻岩段)主要岩性为细粒黑云斜长片麻岩、浅粒岩、斜长角闪岩等，呈包体形式赋存在相公庙二长花岗质片麻岩中 [1]。上岩段(片岩段)主要由云母石英片岩、钠长石英片岩等组成，局部夹硅质岩和角闪片岩，与上覆岩层为构造平行化接触。

震旦系是冰期结束后的大面积海侵，与新元古界地层的接触关系为平行不整合，且震旦系地层与上覆寒武纪地层在铅锌多金属成矿区域普遍受到滑脱断层的影响，表现为断层接触，整个震旦系分层标志清楚，剖面也较连续，层序清楚。地层底部为硅质泥岩及泥岩，硅质泥岩以中细晶 - 微晶燧石为主，其次为分散及团状的碳质，含有黄铁矿晶体，水平理发育 ;中部为粘粒土质泥灰岩。粘土质泥岩主要成分是褐云母转化的伊利石 ;上部为条带状泥灰岩及白云质灰岩，泥灰岩风化后常形成“肋骨”状外貌。寒武系是铅锌多金属矿分布最广地层，其与下伏地层震旦系为整合接触或断层接触，与上覆地层奥陶系仑山组为整合接触，各组之间也都为整合接触。地层自下而上按岩性可分四段 ：第 1 段为炭硅质泥岩夹灰岩段，底部含磷结核，整段岩性主要由薄层含硅炭质页岩、炭质灰岩和微晶灰岩组成，有明显的韵律 ;第 2 段为含炭硅质岩夹炭质页岩段，下部含瘤状磷结核，产海绵骨针。第 3 段为炭质泥岩段，由一套炭质泥岩，含硅质泥岩、粉砂质炭质泥岩组成，中夹一层含细微晶灰岩，下部炭质富集形成煤层，下常见瘤状磷结核。第 4 段为具水平纹层泥岩段，主要由灰色钙质泥岩，含炭泥岩组成水平纹层十分发育，并明显疏密变化。矿区奥陶系发育较好，其下界与寒武系为整合，而上界为滑脱面，常造成铅锌多金属矿区域上沿次滑脱断层缺失，因而奥陶系保存不全。根据岩性可划分为两段，下段主要为厚层白云岩，夹有白云质泥晶、细晶灰岩，由下到上依次为具薄纹层厚层细晶白云岩、厚层细晶白云岩、厚层状同生角砾白云岩、厚层灰质白云岩，底部层面具晶洞，顶部为厚层泥晶灰岩具水平 ~ 波状层理，总体上是两次由粗变细的沉积旋回 [2]。上段以厚层泥晶灰岩、藻团粒、藻屑微泥晶灰岩为主，间有为微泥晶，细晶白云岩。由下到上也有两个大的沉积旋回 ：泥晶灰岩 ~ 藻团粒微泥晶灰岩，生屑泥晶灰岩 ~ 灰质细粒白云岩。其底部以内碎屑细晶白云岩与__段为界。

1.2 构造特征

按构造生成的早晚时序，铅锌多金属矿构造可分为印支期、燕山 ~ 喜山期。自北向南，元古宙 ~ 三叠纪沉积盖层中褶皱轴线方向由北东逐渐转变为北东东，江南隆起带中新元古代浅变质岩系内的褶皱轴向则为东西向，两者具明显的不协调性。盖层褶皱主要形成于印支期，它以域南象运动形成的不整合面为界，其下伏的新元古代南华纪、震旦纪和古生代及三叠纪地层普遍发生褶皱变形，它多以线性褶皱带形式出现，褶皱线的方向多以北东 60°为主，褶皱多为闭的背、向斜相间的复式褶皱样式，且自南而北变形有逐渐增强的趋势，它一方面是后期构造叠加所致，另则反射北西向旋转剪切作用的存在。在前陆盆地带内，因被晚中生代地层、火山岩所覆盖，从零星出露地层恢复其皱样式以直立褶皱为主，局部倒转。而燕山 ~ 喜山期构造受断层控制而呈弧形。

1.3 入侵岩特征

结合前人发表的数据，以及矿床岩石类型和分布特征，把铅锌多金属矿的岩浆活动分成两期，早期 ：150Ma~135Ma ;晚期 ：135Ma~114 Ma。通过统计发现，早期岩体主要是中性和中酸性岩类的花岗闪长岩、闪长玢岩、辉石闪长岩，而晚期主要为酸性岩类的花岗岩和钾长花岗岩等。早期岩体以小型侵入体形式分布，而晚期岩体主要已大的花岗岩基及其周边小型侵入体形式分布。矿区岩体按岩性主要分为两类，一类是闪长质侵入岩体，另一类为花岗质岩体，根据铅锌多金属矿地球化学及 Sr-Nd-Hf 同位素资料表明，__阶段侵入岩为埃达克质岩石，与成矿相关，起源于受到俯冲大洋板片析出熔体交代，具有同位素富集性质的岩石圈地幔，部分熔融形成的中基性岩浆岩经过以辉石、角闪石和榍石的结晶分异作用，有少量中元古代增生地壳的混染等一系列源区和岩浆过程形成 [3]。构造背景为古太平洋板块低角度俯冲于东亚板块之下的宽广陆弧环境。第二阶段侵入岩多属于花岗岩，尚未发现这些岩石具有显著成矿作用。主体起源于中地壳，物质上以中元古代增生地壳为主。因为其富含稀土，应为经历了前期岩浆抽取后，残留的中元古代增生地壳再次部分熔融的结果，综合__阶段侵入岩的成因，铅锌多金属矿岩浆作用的构造背景应该经历了低角度俯冲大洋板片析出流体交代、俯冲板片断离和拆沉、俯冲角度加大和俯冲板片后撤、从而转为拉张等构造演化过程。简单地说，构造背景为宽广的大陆弧，进而转变为弧后的构造环境。

2 铅锌多金属矿地球化学特征

结合铅锌多金属矿体主微量元素、稀土元素测试资料，并结合前人分析结果，铅锌多金属矿体内 SiO2 含量在39.64%~42.64% 之间，属于硅过饱和特征 ;Al2O3 含量在13.64%~15.89% 范围内，MgO 含量范围在 0.36%~0.97% 之间。岩体碱的含量普遍较高，Na2O 含量在 16.64~17.65%之间，K2O 含量范围在 13.94%~15.64% 之间，碱度大约在3.95~4.28 之间，里特慢指数在 1.95~2.64 之间，且岩体仅属于过铝质花岗岩。下表为铅锌多金属矿体主量元素含量。从上表看出，铅锌多金属矿体内主要元素为铅(Pb)、锌(Zn)，除此之外还有少量的铜、硅、钼、锰等元素，铅元素和锌元素异常在成矿区域分布广泛，大多异常浓集中心明显，具三级浓度分带，单点异常最大值达 1967×10-9。且铅元素和锌元素异常多数呈条带状或椭圆状，少数呈港湾状或不规则状。

3 结语

此次结合铅锌多金属矿床地质勘查资料，对其地质特征和地球化学特征进行了总结和研究，并且取得了一定的研究成果，为铅锌多金属矿床开采活动提供了理论依据。但是由于此次研究时间有限，还存在一些不足之处，对于矿床断层构造特征研究尚浅，今后还需要在该方面进行深入研究。