西成盆地主要铅锌矿床地质特征
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发布时间：2022-05-23 18:21
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时间：2023-11-05 15:07
1. 厂坝-向阳山矿带(北矿带)地质特征及容矿地层特点与产状
自厂坝至向阳山，北矿带长约7.5km(图4-6上)，容矿岩石为较深变质(石榴子石-矽线石带)的黑云石英片岩、方解石石英片岩、大理岩、白云岩等。靠近吴家山背斜，附近分布有较多的印支期中酸性侵入体，如厂坝、黄渚关等岩体，岩性主要为二长花岗岩、花岗闪长岩等，是西成盆地花岗岩分布较集中的地区。
北带铅锌矿容矿地层因变质强烈、争议较大，目前主导观点将之划归中泥盆统安家岔组。厂坝-李家沟-闫家沟-向阳山-油漏洞矿带是一个完整的含矿建造体系(图4-6上)，以往的工作将容矿的安家岔组分为下部厂坝层(Dc)与上部焦沟层(Dj)(图4-7)，前者包括灰岩系统及北部(下盘)的石英片岩(片岩系统)，后者为分布于灰岩系统南部的黑云石英片岩。其中灰岩系统主要岩性包括条带状大理岩、白云岩、方解石石英片岩、石英方解石片岩以及绿泥方解石石英片岩等富含钙质的岩石，赋含有厂坝、李家沟矿床的主要矿体。片岩系统指厂坝层中灰岩系统北侧附近，主要岩性为黑云石英片岩，赋含的铅锌矿体规模相对小，品位高。
图 4-6 厂坝-向阳山矿带地质简图及矿体产状变化(上为矿带地质简图;下为矿体产状变化纵投影图，
图 4-7 厂坝-李家沟矿床地质简图(据甘肃106地质队，李家沟铅锌矿床勘探报告(1993)相关图件简化)
在厂坝—李家沟地区，由于地层总体南倾，灰岩系统在上，片岩系统在下，其特点明显不同于南矿带铅锌矿床，这也是导致西成两个矿带存在巨大差异性认识的重要原因。
矿体呈条纹条带状，与围岩整合产出。矿体及矿带的总体走向为NWW280°，但倾向和倾角差别大，西北部与东南部矿体及容矿围岩倾向相反，总体呈扭曲状(图4-6下)。厂坝矿床的矿体及围岩倾向SW，倾角30°～60°;李家沟矿床一般倾角＞70°，深部近乎直立;王家沟地区呈直立状，往东至闫家沟地区，矿体及石英片岩倾向NE，倾角50°～80°，而向阳山—油漏洞地区，倾向NE，倾角40°～60°。这种产状的变化也导致了以往厂坝、李家沟、向阳山等不同矿床在勘探过程中对层序的不同认，厂坝、李家沟地区被认为灰岩系统在上，片岩系统在下，而向阳山地区则相反。
近年来，李家沟矿床开展了深部勘探，发现矿体及围岩产状向深部逐渐变陡，以65线为例，如图4-8所示，地表矿体及容矿地层南倾，倾角45°～70°，至1000m标高以下，矿体倾角＞80°，近乎直立，往深部有产状反倾的变化趋势。因此，考虑到厂坝-向阳山矿带作为一个统一的含矿体系，其含矿系统的一部分产状存在倒转现象，主要倒转地区是厂坝-李家沟矿的上部。
图 4-8 厂坝矿床41线、李家沟矿床65线地质剖面图(据厂坝、李家沟矿床勘探报告相关图件修改)
另外，厂坝-李家沟矿床中，矿体的西南翼(上盘)发育有厚层块状白云岩，并在容矿的钙质石英片岩中广泛分布纹层状的钠长石化。在MVT型铅锌矿床中，大规模的白云岩化均分布于铅锌矿层的下部层位中(祝新友等，1998)。在世界上很多SEDEX型铅锌矿床的碳酸盐岩围岩或碳酸盐矿物中，MgO含量一般都是自下而上降低的。
厂坝、李家沟矿床铅锌矿体众多，全部分布于灰岩系统与片岩系统界面附近，矿体的直接围岩为条带状大理岩或方解石石英片岩(图4-7)。主要矿体厚大，呈层状，稳定整合分布于大理岩与(二云)石英片岩中，矿体与围岩同褶皱(图4-4E)。矿体中广泛发育有条纹条带状结构构造(图4-4F)，矿物结晶细，有很多方铅矿、闪锌矿分散于重结晶的方解石中，甚至保留有微细的纹理，并发生强烈的揉皱(图4-4G，H)，部分闪锌矿还保留有“胶状”外貌，内部已重结晶。
除大理岩外，李家沟矿床条带状矿石与围岩黑云石英片岩具有相似的REE组成和含量(图4-9)，但矿石中Eu异常有较大的变化。
图 4-9 厂坝-李家沟矿床矿石、围岩REE配分模式
围岩变质程度较高，大理岩结晶较粗，碎屑岩为黑云石英片岩或二云石英片岩，白云母在矿体附近含量较高。矿体及近矿围岩中广泛分布有代表喷流特点的钠长石、电气石、重晶石等，在厂坝-李家沟矿，矿体西南盘分布有大规模的白云岩，延长达1km，厚20～100m，研究发现，它也是喷流作用过程中由喷流卤水与海水共同作用形成的(祝新友等，2005b)。矿石中，主要矿物组合为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黝铜矿，少量硫砷铅矿、毒砂等，磁黄铁矿少见(参见流体包裹体部分内容)。
2. 西成矿田南矿带
南矿带沉积改造型矿床以毕家山、邓家山、尖崖沟等矿床为代表，矿化赋存于西汉水组下伏礁灰岩与上覆千枚岩间。主要赋存在A型紧闭褶皱转折端附近和倒转翼(图4-10)，聚集形成富大的矿体。矿体形状不稳定，厚度变化大，局部迅速膨大，如在毕家山矿床中，局部厚达百米。矿石中很难见到具有沉积意义上的条纹条带状结构构造。矿体中局部分布的“硅质岩”也遭受了强烈的改造，呈深灰—灰黑色残块，与矿化的石英紧密共生，常常难以区分其与矿体中石英的区别。主要矿物组合为闪锌矿、方铅矿，少量黄铁矿，脉石矿物为石英、方解石、铁白云石。主要矿物呈粗晶状，矿石更多地显示“热液型”充填的特点，沿构造虚脱的空间充填。矿石品位一般较高，与灰岩和千枚岩界线明显，围岩中缺乏明显的热液蚀变。
图 4-10 邓家山铅锌矿床16勘探线剖面示意图(据邓家山矿床勘探报告附图修改)
在这些矿床中，洛坝矿床发育相对独特，其喷流沉积特点与后期改造特点均不同于南带其他矿床，其后将单独论述。而南矿带中毕家山、邓家山矿床发育较为典型，成矿地质特征简述如下:
赋矿地层为西汉水组，包括下部的碳酸盐岩与上部的碎屑岩。碳酸盐岩主要岩性为结晶灰岩、生物碎屑灰岩、角砾状、碎裂状灰岩，生物碎屑灰岩中主要化石为珊瑚、层孔虫、海百合茎及腕足类等，生物碎屑含量一般为10%～30%。碳酸盐岩上部，尤其是矿体附近炭质含量明显增高，呈灰黑色，炭质结晶灰岩顶部为含矿硅质岩层。碎屑岩主要岩性为绢云母方解石千枚岩、铁白云石千枚岩和条带状泥质灰岩，矿体上部的千枚岩富含炭质，铁白云石含量达5%～10%。泥质条带状灰岩明显不同于矿体下盘的结晶灰岩，薄层状，泥质含量高。
NEE向分布的断裂是最主要的断裂构造，活动时间长，在邓家山矿床中，这类断裂中赋含有脉型的铅锌矿体;而在毕家山矿床中，主要断裂F4是重要的含矿构造，同时其后期的继续活动对矿体及褶皱有明显的破坏，断裂破碎带中含有花岗质岩石的角砾，岩性与沙波里岩体相似，显示其深部可能存在花岗质侵入体。
铅锌矿体分为三类，主要类型的矿体分布于结晶灰岩与千枚岩层间，部分产于结晶灰岩中，呈层状、囊状等不规则状，少量矿体呈透镜状或扁豆状。铅锌矿体近东西向延伸较长，邓家山矿床东西向延伸超过3km，含矿的背斜转折端向西倾没，与六巷铅锌体相连。毕家山矿床I号矿体最大，长近1.5km，主要分布于背斜的鞍部和南翼倒转部位，平均厚6.5m，鞍部厚达31m。矿体厚度变化大，尤其是大规模开采揭露后发现矿体形态极不稳定，沿灰岩与千枚岩间厚度膨缩明显。邓家山、尖崖沟等矿床矿体与围岩界线截然。在毕家山矿床中，铅锌矿体与千枚岩间有明显的自然边界，主要的块状铅锌矿体与灰岩界线也较明显，但浸染状铅锌矿体与灰岩间存在过渡关系，且浸染状矿体及近矿灰岩存在不定程度的硅化，局部形成硅化灰岩(微石英岩)。
常见矿石结构构造为浸染状、块状、角砾状构造，细脉状及斑杂状也较普遍。虽然周维君(1984)在矿石中发现了黄铁矿及闪锌矿的草莓状结构，但总体而言，矿体及矿石更多地显示出热液矿床的特点，矿体经过了后期强烈的改造，矿石中硫化物主体是自热液中晶出的。
主要矿石矿物包括闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、少量黄铜矿、白铁矿、黝铜矿、毒砂、斑铜矿等，主要脉石矿物为石英、方解石，少量白云石、重晶石等。大部分矿物为粗粒，粒径一般＞0.5mm。
3. 小峪河、朱安沟铅锌矿
在西成盆地，铅锌矿除前述沉积变质型与沉积再造型外，还有一类完全呈热液脉状发育的铅锌(铜)矿化，规模较小，包括朱安沟、小峪河、半沟等矿床。其中，朱安沟矿床位于吴家山背斜北翼的洞山组中，岩石以碎屑岩为主夹少量碳酸盐岩，主要岩石为砂质千枚岩、绢云石英千枚岩、钙质砂岩、粉砂岩，夹部分结晶灰岩与生物碎屑灰岩，矿化分散，矿化带断续长近2km，围岩为砂质千枚岩或钙质绢云千枚岩。矿区地层褶皱发育，矿体主要呈脉状沿S2劈理面展布，规模较小。主要矿物为闪锌矿、方铅矿、石英等。
小峪河铅锌矿位于礼县金山金矿以南，礼县-麻沿河断裂的南侧。容矿地层为中泥盆统西汉水组中结晶灰岩与生物碎屑灰岩，矿体呈东西向展布、宽大的铅锌矿化乳白色石英脉，脉体宽2～5m，断裂控制，向南陡倾。主要矿石矿物为方铅矿、闪锌矿及少量黄铜矿，结晶颗粒粗大，粒度＞1mm，一般为4～7mm。
