龙山铅锌矿床成因初探

鲍振襄

（湖南省有色地质勘查局二四五队，湖南 吉首 416007）[1]

摘 要：龙山铅锌矿带位于扬子准地台滇黔川鄂古台坳北西侧，马蹄寨复向斜北西翼。矿床赋存于寒武系中上统厚大的白云岩及奥陶系下统南津关组下部结晶灰岩和生物碎屑灰岩中。文章扼要阐述了成矿地质特征，分析了成矿作用，探讨了矿床成因。结果认为：区内铅锌矿床（点）严格受地层层位及岩相控制，成矿的富集作用与构造因素及围岩蚀变密切相关，其成因属深循环地下热卤水改造铅锌矿床类型。

关键词：铅锌矿；地质特征；成因；湘西龙山

湖南西部龙山铅锌矿带，北东伸向湖北鹤峰，南西进入四川酉阳，长达百余千米，其间铅锌矿床（点）星罗棋布，引人瞩目。

一、区域地质环境概述

本区位于扬子准地台滇黔川鄂古台坳之北西侧，马蹄寨复向斜的北西翼。自古生代以来即产生拗陷，到中侏罗世开始褶皱回返，形成一系列北东、北东东向大型复向斜及斜列分布的褶皱群；断裂构造则不发育。

区内出露地层主要为中上寒武统娄山关群中部厚大的白云岩（厚度大于375m）和上部的粒屑灰岩夹白云岩，厚71m，为区域铅锌矿床的主要成矿层位；次为下奥陶统南津关组下部结晶灰岩和生物碎屑灰岩，厚76m，向上递变为细晶白云岩，厚121m；均属局限碳酸盐岩台地沉积。

娄山关群中上部可分为台地蒸发相、潮间浅滩相及台地边缘相，铅锌矿床主要赋存于潮间浅滩相，岩性序列为块状亮晶团粒灰岩→厚层亮晶鲕粒灰岩→中厚层细晶白云岩，计有8～10个类似的沉积旋回，其间并夹2～4层叠层石灰岩和白云岩。本层沉积厚度稳定，沉积基底较平缓，但在区域分布上略显示出自北西向南东方向沉积厚度略有加大之势，从而反映当时本区可能是一个缓慢上升的碳酸盐岩平台，所处古地理位置在桑植 秀山拗陷带北西边缘和鹤峰 咸丰隆起带的南东边缘（图1）。

图1 晚寒武世矿区古地理示意图

二、成矿地质特征及其分析

（一）矿体赋存于一定层位和部位，并可作岩石柱状对比

在长达百余千米的龙山铅锌矿带内，主要成矿层位和部位为娄山关群上部，包括南津关组底部铅锌矿床在内，矿化空间达62m，成矿间隔在25～30m，相邻矿体的成矿层位和部位均可在岩石柱状剖面上分层进行对比，从而显示出成矿作用有与沉积成岩作用的同时性。该类矿床的形成又与一定的沉积相带有关，主要产于局限碳酸盐岩台地的潮间浅滩相。前者位于亮晶团粒灰岩与亮晶鲕粒灰岩之间，后者位于生物碎屑灰岩底部，均形成于潮间或潮下高能环境；因而成矿又具有成群出现、成带分布的规律。此外，矿化强度还与含矿岩系厚度呈现正相关。这些都反映出沉积矿床的地质特征。

（二）矿带展布与矿床产出位置则受构造控制

在区域构造上，矿床常位于地层产状较缓（倾角35°～45°）的背斜翼部，以及接近倾伏端或背斜弧形构造转折会合处；背斜轴部的同向张性断裂是成矿的导矿构造；故靠近断层附近矿化较富较厚。而矿体则主要赋存于缓倾斜的层间断裂及破碎带内，尤其是其中的层间节理裂隙更是富矿场所；其次是岩层挠折部位及与层间断裂带交会发育的北西、北北东向陡倾斜节理裂隙。因此，该类矿床又不同于一般的沉积矿床而具有明显的后期改造富集成矿的热液矿床特点。

（三）成矿具有多层性，并与硅化作用密切相关

区内铅锌矿床常平行或交替出现三层矿体，每层矿体由4～8个矿化层（或单层）组成。虽然单个矿体在含矿层内多呈不连续的透镜体、扁豆体以及其他复杂形态产出，但与围岩呈整合接触，成层性较好。在水平方向铅锌侧向分带或交替出现，自下而上铅锌垂直分带或交替成矿。同时，成矿作用往往伴随典型的低温热液蚀变硅化，尤以叠加白云石化和方解石化时更为富集，表现了矿化的多阶段性。这些也是沉积加改造的矿床成矿特征。

（四）矿石矿物组分较单一，往往构成单独的铅或锌矿体

方铅矿呈铅灰或微带黑色，晶体清晰，由于受到一定方向的挤压应力作用，故多呈轮带状构造。晶体粗大的生成较早，细粒的生成较晚，并呈流线形围绕着粗粒方铅矿。闪锌矿多呈棕褐色、橘黄色，有浅色细粒鳞片状与深色粗粒块状两种，后者生成较早。当铅锌共生时，往往锌被铅包围，并见方铅矿切穿闪铅矿现象。

三、成矿作用方式及矿床成因

本区众多的铅锌矿床（点）以往统归之于低温热液矿床[1，2]。笔者认为，由于区内铅锌矿床（点）严格受地层层位及岩相控制，成矿的富集作用又与构造因素及围岩蚀变密切相关，因此，应属于层控矿床范畴，其成因为深循环地下热卤水改造铅锌矿床类型。

沉积成岩成矿是龙山铅锌矿带形成的初始阶段，即矿源层形成阶段。根据是：人工重砂资料表明，区内娄山关群上部及南津关组下部的碳酸盐岩台地，普遍见到方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，和少量辉锑矿、辰砂、黄铜矿以及白钨矿等硫化矿物，尤其是矿带成矿中心的卸甲寨矿床，曾发现单独肾状、椭圆状结核体呈环带状构造、长轴方向与岩层走向一致的铅矿石，更是直接由沉积成岩成矿的佐证。光谱分析资料说明，区内碳酸盐岩Pb、Zn含量分别高于地壳丰度的5倍和8～18倍，其中生物碎屑灰岩内Pb、Zn含量分别高达67×10-6和1273×10-6，粒屑灰岩次之，白云岩较低，可见在矿源层形成过程中灰泥及生物对Pb、Zn有相当的吸附能力。

形成矿源层的物质可能主要来自鹤峰 咸丰隆起带，次为生物吸附及海水本身。Pb、Zn诸元素呈氢氧化物、胶体等形式由隆起带向海洋迁移。硫源是以比较单一的海水硫酸盐为主[据7件硫同位素组成测定结果，δ34S（‰）变化范围为11.0～15.0，平均值12.53，极差4；标准离差1.3]，形成于比较封闭的水体环境。当上述金属物质进入浅滩相附近时，又以有机质和生物吸附作用为主，并在富S2-的还原条件下，有机质（或生物细菌）与碳酸盐之间形成一个p H值的地球化学梯度，从而使其转化或部分被转化为硫化物分散沉积下来。

然而，导致矿床的形成则为后期地下深循环热卤水改造阶段。即当沉积成岩作用形成区域性的铅锌矿源层之后，历经后来多次构造运动，特别是中侏罗世燕山运动形成的地下环流（热力来源于古地热增温和构造运动），在下渗卤水通过断裂构造相互沟通后，使早期分散在矿源层中的矿质发生活化，从而聚集在热卤水中，向着减温减压方向（构造部分）迁移，并发生重新组合以达到新的平衡。热卤水（p H值为5～6.5）在进一步运移过程中，其p H值逐渐升高，最后达到中和。当围岩封闭条件（弱还原环境）较好时，便具备了还原成Pb S、Zn S的条件。由于Pb比Zn沉淀的p H值稍高些，所以Zn先于Pb沉淀，产生Pb、Zn的沉淀分异作用，从而形成区内较单一的铅或锌矿体。

参考文献

[1]湖南省区域地质测量队.1：20万桑植幅区域地质矿产报告[M].北京：地质出版社，1969.

[2]湖南省地质矿产局.1：20万神农架幅区域地质矿产调查报告[M].北京：地质出版社，1974.

[1]文章来源：《地质地球化学》，1983年第11期。作者简介：鲍振襄（1933—），男，湖北襄阳人，高级工程师，从事金属矿床找矿勘探、综合研究。