湖南黄沙坪铅锌矿成矿特征分析

摘要：黄沙坪铅锌矿是湖南省最大的铅锌矿开采矿山及铅锌原料生产基地。但是由于长期以来的开采，现有探明铅锌矿的开采已经接近枯竭，为了保证黄沙坪铅锌矿的持续稳定发展，需要进行矿区深部找矿。本文对黄沙坪铅锌矿成矿特征进行了分析，为矿区的深部找矿工作提供了一定的依据。

关键词：黄沙坪铅锌矿；矿体地质特征；找矿标志

引言

黄沙坪铅锌矿是我国最重要的铅锌原料生产地之一，该铅锌矿开发利用时间较长，最早开始与唐朝，在明清时期进行了大量的开采，开采后所留下老窿最大深度达到上百米，开采矿石总量超过百万吨。而从新中国成立后，为了满足国民积极发展的需要，开采规模不断扩大，按照现有开采速度来看，其储量已经不到十年，既需要寻找新的矿藏资源。自该矿建矿以来，有多支地质队伍长期工作在此，同时还有多家研究单位和高等院校对该矿区进行了大量的地质考察，他们对该矿区的地质特征、矿化特征等进行了大量的研究，总结和找矿的方向。因此，浅部易找矿体基本以及勘探完毕，需要进行深部找矿。在此情况下，要想取得找矿成果，需要充分利用国内外先进技术和经验进行深部找矿工作，从而提供更加丰富的矿体资源。

一、矿山地质

1.地层

2.构造

矿区内的近南北向复式褶皱及逆冲断层是主要地质构造。由于燕山运动带来的影响，区域内的地质构造不断复杂化。矿区内的断裂构造发育度较高，切断裂构造活动具有多期性和继承性特点，根据发展的先后关系，可以将矿区内的断裂构造分为3期7次。矿区内的主要控矿构造为“#”字形符合结构，分别由桂阳复式背斜中的次级倒转褶皱和北北东向的逆冲断层和北西西向的横断层组合构成。倒转背斜轴部的虚脱空间、逆冲断裂带以及周围所伴生的次生断裂带，尤其是断裂构造带中局部产状的弯曲转折端、“X”型断裂交叉处、欺辱构造带等，均对矿体的赋存及富集十分有利。

3.岩浆岩

二、矿体地质特征

1.矿体形态、规模

从实际矿物种类来看，黄沙坪铅锌矿实际上是一个多金属矿，目前该矿区已经探明的金属矿主要包括Cu、Pb、Zn、W、Sn等多种金属，还有非金属矿种S，还包括Ag、Cd、Ge、In以及F等伴生矿物。黄沙坪铅锌矿包括矽卡岩型、斑岩型以及热液脉型多种矿床类型，其中矽卡岩型为主要矿床类型。另外，还包括数百个工业矿体，其中除了Ⅰ#和Ⅱ#矿体为主外，其余矿体规模较小，最小的只有几m3。

从黄沙坪铅锌矿的空间分布情况来看，石英斑岩及花岗斑岩与矿床存在紧密的空间关系，矿床沿着断裂裂隙的走向以成群方式进行分布。矿区内矿体分为南北两个区域，两个区域的矿体存在明显的特征差异。南区以闪锌矿-毒砂为主要矿，铜含量较少，而北区中的铁矿和铜矿则较为丰富。

矿区内的矿体形态类型较多，其中主要为脉状，另外还包括少量柱状、透镜状矿体。矿体的分布以群状分布为主要形式，当个矿体走向长度范围之间存在较大差距，最小的十几米，最大的则长达数百米，倾斜延伸的深度也存在较大差距，在十几米到数百米之间，其中最大延伸深度达到了500m，矿体的厚度范围则在几十cm到几m之间，其中厚度最大的矿体达到20多m。矿体沿走向、倾向存在十分频繁的变化。从总体发展形势来看，矿体以北北东向为主要发展方向，并且有向南东向发展的趋势。

2.矿石矿物组成

矿区内的矿物种类较多，总过超过100种，存在各个温度阶段的热液矿物，其中包括以方铅矿、闪锌矿为主，黄铜矿、磁黄铁矿伴生的金属矿物。根据矿床的类型，可以将矿物分为四种共生组合类型，具体如下：

（1）磁铁矿-矽卡岩组合型矿物，该类矿物主要包括磁铁矿、闪锌矿等；

（2）钨锡铝锡组合型矿物，该类矿物主要以白铁矿、锡石-闪锌矿、辉铝矿-辉秘矿灯为主；

（3）由闪锌矿、方铅矿等构成的组合型矿物，其中主要包括闪锌矿、方铅矿和白铁矿以及萤石等；

（4）以方铅矿、闪锌矿和黄铁矿等构成的组合型矿物，其中主要包括方铅矿、闪锌矿以及银矿和方解石等。

以前文的共生矿物组合分类作为依据，同时结合矿区内矿体的具体成因，可以将矿区矿石分为矽卡岩类钨锡铝秘铁硫矿石和铅锌硫化物矿石两类。其中，前者主要包括矽卡岩、白钨矿、锡石、辉铜矿等主要的矿物以及少量的黄铜矿、铁闪锌矿等；后者则以方铅矿、闪锌矿等矿物为主。从分布情况来看，矽卡岩类钨锡铝秘铁硫矿石主要分布在矿区南部区域，铅锌硫化物矿石主要分布在矿区的东、北和中部区域。

三、成矿规律分析

1.矿床成因分析

通过对矿床的实际特征分析可以发现，黄沙坪铅锌矿近矿围岩存在非常显著的铅锌矿预富集现象，并且还有原矿层和矿胚在部分区域形成，且燕山期岩浆热液叠加作用对成矿具有较强的促进作用，具有热液型矿床的典型特征。

（1）通过对各种元素的同位素进行测试发现，近矿围岩中碳氧两种元素的同位素较低，而金属元素的同位素值较高，这充分说明了围岩深部存在热源体积矿化发育的可能性；通过利用相关模型测定碳酸盐岩中的碳和氧的同位素变化数据，可以确定该矿区的成矿流体属于由大气降水和岩流流体构成的混合流体，同时对氢氧同位素的测定的结果也说明了该结论。然后利用同位素平衡系数外推法获取成矿溶液δ34SΣS值进行了测定，最终得出成矿溶液中δ34SΣS由两组硫同位素构成，其值分别为+5.3‰和+11.9‰～+14.8‰，从这一数据可以看出，

黄沙坪铅锌矿床主要由高温NaCl-H2O流体和大气降水流体构成，其中NaCl-H2O流体来自花岗斑岩。不同流体之间的成矿物质来源也存在一定的差异。

（2）通过对矿体的温度、氧逸度、硫逸度以及PH值等参数的计算，可以知道，矿区内的矽卡岩成岩温度大约在500℃左右，硫化物的行程温度大约在300℃左右，同时矽卡岩的成矿压力约为1000×105pa，而硫化物的成矿压力则要小很多，且范围较大，在0.9×105pa ～300×105pa之间均具备成矿条件。成矿元素主要通过氯络合物的形式进行搬运，同时还有部分成矿元素通过氢羟基络合物和硫化氢络合物形式进行搬运。

（3）近矿围岩下石炭统地层中Pb、Zn两类成矿元素非常丰富，矿源层特征十分能突出，其中黄铁矿的分布范围广且规模大，部分地区还有贫矿胚的分布，矿化预富集作用非常突出，这也为该矿区的成矿提供了物质条件。

（4）铅锌矿体的主要产区在接触带以及接触带外侧的碳酸盐类岩石中，可以根据花岗斑岩体以及花斑岩体对矿体进行详细定位。

（5）通过草莓状、生物状等多累结构以及层纹状、浸染状等多种构造，同时结合多种石化变化情况可知，早期的沉积预富集作用以及晚期的岩浆热液作用是主要的成矿作用。

2.找矿标志

综上所述，黄沙坪铅锌多金属矿床的找矿标志可以概况如下：

（1）基底断裂构造的交叉部位（可能是岩浆活动的强烈部位）；

（2）含有机炭和有机质较高的薄层到厚层状晚古生代碳酸盐岩地层（如矿区石炭统石磴子组与测水组是最佳控矿地层组合）；

（3）具明显张脆性变形特征的断裂构造及其旁侧；

（4）燕山早期受逆冲推覆构造控制的多期次浅成岩浆活动形成的酸性岩浆岩体出露地段；

（5）蚀变矽卡岩化、硅化、碳酸盐化、黄铁矿化等围岩蚀变强烈发育地段。

四、结束语

黄沙坪铅锌矿具有优越的成矿地质，矿区内的碳酸盐岩地层发育，构造复杂，岩浆活动十分频繁。本文通过对黄沙坪铅锌多金属矿床的地址特征以及矿床成因进行了分析，从分析得到的数据来看，该区域的矿物主要来源于花岗质岩浆，还有部分来源于地层。同时对成矿流体进行了分析，并建立了黄沙坪铅锌多金属矿床的成矿模式，加上对岩体、构造、地层多因素藕合成矿定位机制进行了分析，为矿区深部找矿工作提供了一定的依据。