陕西省旬阳县红花坪铅锌矿地质特征及成矿规律
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[摘要]旬阳县红花坪铅锌矿位于南秦岭旬阳盆地内，为一沉积-改造型铅锌矿床。在总结矿床地质特征基础上，从矿体特征、矿石特征、围岩蚀变等方面探矿了矿床的地质特征及成矿规律，为该地区寻找同类型铅锌矿具有借鉴意义。
[关键词]红花坪铅锌矿 地质特征 成矿规律 沉积-改造型 旬阳县
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-58-2
红花坪铅锌矿床位于南秦岭旬阳盆地金铜、铅锌、汞锑等多金属成矿带内[1，2]，区内已发现泗人沟、关子沟、黄石板等一大批铅锌矿床（点）[3]。红花坪铅锌矿床[4]位于旬阳县甘溪镇，为一沉积—改造型铅锌矿床。矿体赋存于下志留统梅子垭组第二岩性段（S1mb）地层中，其岩性组合为一套浅灰色绢云千枚岩、粉砂质绢云千枚岩夹粉砂岩及硅质岩条带等，为矿区主要含矿层位。文章分析了红花坪铅锌矿床的区域地质背景、矿床地质特征，总结了矿床的成矿规律，为该地区寻找同类型铅锌矿床具有重要的借鉴意义。
1区域地质背景
矿区位于南秦岭印支褶皱带留凤关—金鸡岭褶皱束东端，地层区划隶属于扬子地层区南秦岭分区迭部—旬阳地层小区。出露地层以志留系、泥盆系为主，北部主要出露泥盆系，南部主要出露志留系。志留系、泥盆系地层主要为一套滨浅海相浅变质的细碎屑岩及碳酸盐岩沉积建造。区域构造有麻坪河—旬阳复背斜、冯家沟—张家沟向斜以及丝铺—麻坪河断裂、赵湾—甘溪断裂等，构造线主体呈北西西向展布。区内变质程度较低，为低绿片岩相。岩浆活动较弱，未见岩浆岩出露。
2矿床地质特征
2.1地层
矿区出露地层主要为下志留统梅子垭组，岩性主要由一套浅变质的板岩、千枚岩夹变砂岩、变凝灰质砂岩及变质砾岩组成，总厚度大于500m，与上覆石家沟组地层呈不整合接触或断层接触；矿区西南角与下伏斑鸠关组地层呈整合接触。麻坪河背斜核部梅子垭组地层与大枫沟组、古道岭组地层呈断层接触关系。红花坪铅锌矿主要赋存在志留统梅子垭组第二岩性段（S1mb）地层中。
2.2构造
矿区褶皱主体为麻坪河—旬阳复式背斜。褶皱脊线呈波状起伏，轴向北西。受F1、F2断裂影响，区内地层总体表现为倾向北东的单斜构造层，产状15°～45°∠32°～46°，地层产状沿倾向及走向有一定变化，局部倾向南或东，倾角较陡。该单斜构造层并非平坦的“板状层”，而是一凹凸不平，具不规 则波状起伏的较复杂的单斜构造层。
D2x-红铺组：灰色、灰绿色千枚岩、板岩夹互灰岩、砂岩、粉砂岩；D2g-古道岭组：灰色、深灰色泥质灰岩、泥质生物灰岩、生物灰岩、生物碎屑灰岩、局部夹白云岩、板岩、砂岩 ；D2d-大枫沟组：灰色、灰绿色、灰褐色长石石英砂岩、石英砂岩夹灰岩、粉砂质板岩、粉砂质绢云母板岩； D2s- 石家沟组：灰色、深灰色泥质灰岩、泥砂质灰岩夹少量白云岩、板岩及砾岩；S1m -梅子垭组：深灰色绢云母板岩、绿泥绢云千枚岩夹绢云石英千枚岩
矿区断裂主要为北西向次级断裂，出露于丁家沟—雷家沟一带，控制长度1000余米，主要发育在下志留统梅子垭组第二岩性段（S1mb）地层中，直接控制了I-1锌矿体的空间展布和产出形态。该断裂带宽1.20～9.40m，断面倾向北东，倾角23～36°，沿走向、倾向断面具波状弯曲，倾角变化较大，其产状与矿体的产状一致。断层带内充填石英脉，见有构造片理化带和构造角砾岩，局地见有炭化断层泥。该组断层应属成矿前断裂，对成矿物质的活化、运移和矿质沉淀提供了活动通道和富集空间。
2.3铅锌矿体特征[4]
红花坪铅锌矿区西起晏家沟，东至柴家沟，东西长超过5500m，南北宽3000m左右。矿区内已圈出I-1锌矿体和一些单工程控制的规模较小的铅锌矿化体。矿体特征如下：
I-1锌矿体分布于丁家沟—雷家沟一带。矿体总体呈隐伏状产出，赋存标高在520～270m，隐伏埋深0～192m，总体产状为24°∠30°。工程控制矿体总长度990m，单工程矿体厚度一般在0.44～11.35m，平均厚2.65m，厚度变化系数Vm= 100.72%。单工程锌品位0.96～23.85%，最高30.93%，锌平均品位6.14%，品位变化系数Vc= 99.29%；单工程铅品位0.01%～1.28%，最高21.34%，铅平均品位0.13%。围岩蚀变有闪锌矿化、方铅矿化、黄铁矿化、黄铜矿化、孔雀石化、铁碳酸岩化、硅化、绢云母化等。
矿体主要由含闪锌矿绢云千枚岩及含闪锌矿石英脉组成。矿体厚度变化较大，稳定程度为不稳定型；矿体内有用组分分布较为均匀，品位变化均匀程度属较均匀型。矿体形态较简单，总体呈层状产出，在空间上有分枝、复合现象。矿体受麻坪河—旬阳复式背斜核部次级断裂控制，其产状沿走向、倾向变化较大。矿体并非平坦的“板层状”，沿倾向、走向具波状弯曲，倾角变化较大。矿体延伸较为稳定，无较大断层切割或穿插破坏矿体的情况。
2.4矿石特征
2.4.1矿石矿物组成[4]
矿石矿物成份简单，金属矿物主要为闪锌矿、黄铁矿，次为方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿，少量菱锌矿、菱锌锰矿、铅菱锌锰矿、褐铁矿、钛铁矿、毒砂；偶见白铁矿、斑铜矿等；常见脉石矿物以石英、绢云母为主，次为方解石、白云母、长石等。主要金属矿物特征如下：
闪锌矿：颜色浅棕色，为矿区主要金属矿物，它形粒状、不规则粒状集合体，岩石中呈细粒浸染状、星散状或条带状分布，含量3～18%，最高35%。粒径0.01～5.6mm，多在1.3～3.8mm。闪锌矿集合体与热液石英脉沿绢云千枚岩的千枚理或岩石裂隙充填，捕虏包裹黄铁矿、黄铜矿、石英和围岩碎片；矿石中亦可见有黄铁矿包裹闪锌矿的情况，常与黄铜矿、黄铁矿共生。
闪锌矿中常伴有Fe、Mn、Cd 、Ga等类质同像混入物。闪锌矿中Zn含量为59.69～60.19%、S含量为33.05～33.31%、Fe含量6.25%～6.33%、Cd 含量0.23%～0.39%、Ga含量0.23～0.35%，其中Fe、Cd、Ga的存在对锌品质会有一定影响。
方铅矿：它形粒状，呈不均匀浸染状、星散状分布，局地可见有它形粒状集合体，粒径0.01～0.05mm，最大0.28mm，含量一般
方铅矿中：Pb含量85.11～86.24%，S含量为13.01～13.21%，其中Ag含量为0.24%～0.34%、Cd含量为0.35%～0.36%、Ga含量为0.08%。
黄铁矿：为矿石中分布较为普遍的金属矿物，呈它形粒状、不规则状、半自形—自形粒状、立方体状和集合体状或浸染状，多与闪锌矿、黄铜矿共生或被闪锌矿包裹，在闪锌矿边缘、裂隙间亦见有分布；另在含矿绢云千枚岩的千枚理间可见有黄铁矿集合体呈皱褶状分布，含量在1～3%，最高30～40%，颗粒大小0.01～8mm，最大粒径15mm。黄铁矿电子探针分析显示其中不含Ag。
黄铜矿：矿石中黄铜矿含量较少，一般不超过1%。有两种存在形式：①它形粒状，粒径在0.01～1.1mm，成星散状分布，与闪锌矿、黄铁矿共生；②它形微细粒状，粒径
2.4.2矿石的结构与构造[4]
矿石结构主要呈不等粒鳞片变晶结构、他形—半自形粒状结构和鳞片变晶结构；构造主要有块状构造、条带状构造、浸染状构造、细脉浸染状构造等。
2.4.3矿石的化学组成[4]
根据矿石光谱分析、组合分析结果表明，矿石以SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、K2O高，Na2O低为特征；伴生有益组分为Ag、Cu、S、Cd、Ga等。矿石中S、Cd、Ga等元素含量高，可以综合回收利用，S含量0.63～13.32×10-2，平均4.90×10-2 ；Cd含量0.001～0.0964×10-2，平均0.0276×10-2；Ga含量0.0006～0.0044×10-2，平均0.0022×10-2。
3围岩蚀变[4]
矿区内围岩蚀变比较普遍，主要有硅化、黄铁矿化、方解石化、闪锌矿化、方铅矿化、白云母化、黄铜矿化、褐铁矿化等。与成矿关系最密切的是硅化、闪锌矿化、方铅矿化、黄铁矿化等。
（1）硅化。是本区最普遍一种蚀变，主要表现为石英呈脉状、细脉状、透镜状穿插矿体或围岩，使矿体或围岩的硅质成分增加，岩石颜色变浅，硬度增大。矿区硅化分为两种类型：①石英细脉或透镜体沿岩石层理或行层理的岩石裂隙贯入，颜色白—乳白色，以粗大石英颗粒为特征，结晶程度较高，多呈致密块状，为区域变质作用过程中形成，未见铅锌矿化；②烟灰色—青灰色糖粒状石英集合体呈它形粒状充填、交代围岩及早期石英脉，金属矿物含量较高，主要为闪锌矿、黄铁矿，少量方铅矿，形成条纹状或条带状含矿石英脉。
（2）黄铁矿化、磁黄铁化。黄铁矿化可分两期。早期黄铁矿为自形—半自形晶结构，晶形完好，呈立方体状或次棱角状，粒径一般在1～25mm，成星散状分布在千枚岩或石英脉中，含量在2～5%；晚期黄铁矿（化）与硅化、铁碳酸岩化、方铅矿化、闪锌矿化关系密切，黄铁矿呈它形粒状、不规则状或细粒浸染状分布，与闪锌矿、黄铜矿共生或被包裹，粒径一般0.01～1.2mm，含量1～3%。磁黄铁矿化含量较少，它形粒状、不规则状，粒径0.01～0.1mm，与黄铁矿、闪锌矿共生或被闪锌矿包裹。
（3）闪锌矿化在矿体上下盘围岩中常见有呈细脉状或条带状、星散状分布的闪锌矿化，与硅化、黄铁矿化关系密切。
（4）方铅矿化。在矿体或围岩中常见呈细脉状或条带状分布的方铅矿化，分布零散，不连续，规模较小，与闪锌矿、黄铁矿共生或被包裹。
（5）方解石化。广泛发育于围岩中，方解石呈细脉状、网脉状、蠕肠状沿岩石裂隙、层理分布，脉宽1～10mm，含量在5～10%，部分地段含量在20%左右，洁净，少见矿化。
（6）黄铜矿化。在矿石和围岩中含量较少，呈它形粒状或它形微细粒状与闪锌矿化、黄铁矿化紧密共生或多被闪锌矿包裹。
（7）白云母化。在石英脉或岩石的裂隙中分布，与硅化、黄铁矿化、闪锌矿化关系密切。
4成矿基本规律
（1）红花坪铅锌矿为一沉积—改造型铅锌矿床，矿体赋存于下寒武统梅子垭组绢云千枚岩及石英脉中，与石英脉关系密切，产状与围岩地层产状基本一致，层控特征明显。
（2）红花坪铅锌矿体受麻坪河—旬阳复式背斜核部层间次级断裂（F3）控制，矿体产状与主要构造线（F3）的产状基本一致。矿体延伸稳定，并未见有后期断裂破坏矿体的情况，成矿构造条件有利。
（3）红花坪铅锌矿床矿体规模较大，形态单一，沿走向、倾向延伸较为稳定，矿石中矿物成分简单，围岩蚀变弱。
（4）矿体与围岩界线清晰，围岩蚀变较简单，蚀变强度较弱，矿体下盘蚀变较上盘要强。矿体下盘的围岩蚀变有硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、绢云母化和绿泥石化等。硅化与铅锌矿化关系密切，硅化体基本控制了矿体的形态与展布，为找矿勘查的直接标志。
参考文献
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[3] 候满堂，堂永忠，王党国.旬阳地区志留系铅锌矿成矿时代探讨[J].陕西地质，2006，24（2）：155-165.