鹤峰县石梁尖锌矿床地质特征及其成因分析

郝心宇，方 瑜，胡 艺

（1.湖北省地质局第二地质大队，湖北 恩施 445000；2.中煤科工集团武汉设计研究院有限公司，湖北 武汉 430000）

1 区域地质

1.1 区域地层

区域地层属扬子区黄陵八面山分区东山峰小区，出露地层主要有寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、二叠系和三叠系地层，缺失志留系上统、泥盆系下统和石灰系地层。

1.2 区域构造

矿区大地构造位置位于上扬子古陆块南部被动边缘褶冲带八面山台地褶皱带长阳～秀山台褶束走马～东山峰背斜南西段之北西翼，北西接鹤峰复向斜，南部连桑植复向斜。区内构造形迹以褶皱为主，断裂不太发育。断裂主要为与褶皱轴向一致的压扭性断裂，构造型式较为简单，构造体系间的联合现象中比较单纯。变质作用不强，未见岩浆岩出露。

1.3 区域铜铅锌矿

区内中低热液型有色金属矿（化）点已发现数处，主要分布于走马～东山峰背斜核部，主要有鹤峰县五峰山铅矿点、鹤峰县石梁尖锌矿点、鹤峰县陈家咀铜锌矿点、鹤峰县麻桥湾铜锌矿点、鹤峰县潼泉应家湾铅锌矿化点和鹤峰县铅场铅矿[1]。

2 矿床地质

2.1 地层

区内主要出露地层为寒武系下统天河板组、石龙洞组和第四系等地层，岩性特征由老至新简述如下：寒武系下统天河板组（∈1t）：主要为青灰、浅灰绿色薄层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。底部为青灰色中-厚层状灰岩、白云质灰岩，夹泥质灰岩，为锌矿含矿层。寒武系下统石龙洞组（∈1sh）：上部为灰色中厚-厚层白云岩；中部为浅灰～灰黑色薄～中厚层灰岩，偶夹鲕状、条带状灰岩、白云岩；下部深灰黑色厚层含灰质白云岩、白云岩，底部有一层瘤状灰岩。第四系（Q）：黄色、土黄色亚粘土及亚砂粘夹含岩石碎块，主要分布于河谷两岸、山间洼地、缓坡。

2.2 构造

矿区主要构造形成于燕山期，褶皱及断裂构造极不均衡，前者较为简单，后都较为发育，现将构造特征简述于下：

褶皱构造：区内褶皱属走马-东山峰背斜西北翼一部分，在出露地以单斜岩层为主，地层走向北东到南西，倾角15°～20°。断裂构造：区内发现有二条断层，即F1和F2呈北东向，与矿化有关的为F2断层，F2断层长约400余米，断层走向北东，倾向NW，断层两侧岩石破碎，充填有锌矿化、重晶石化、方解石化，断层面产状为350°∠42°。西北盘相对下降为正断层。

3 矿床地质

3.1 矿体特征

通过对锌矿化带的地表追索和槽坑探工程控制，发现锌矿体2个，即Zn1号矿体和Zn2号矿体，矿体形态、产状均受断层严格控制，矿体自然形态主要呈透镜状产出，各矿体的地质特征如下：

Zn1号矿体：赋存于寒武系下统石龙洞组下段，矿体赋存标高+1370m～+1395m，地表有3个槽探工程控制，深部有2个坑探工程控制。矿体沿走向长约140m，沿倾向方向延伸为32.5m，平均厚度1.81m，矿体走向北东，倾向320°，倾角81°，埋藏深度0m～12m。矿体由黄白至浅红色氧化锌矿组成，矿体中有益组分为Zn，矿体平均品位11.04%。顶板围岩为灰白色灰岩，底板围岩为浅灰白色灰岩，矿体与围岩界线清楚[2]。

Zn2号矿体：赋存于寒武系下统石龙洞组下段，矿体赋存标高+1378m～+1407m之间。地表3个槽探工程控制，深部有2个坑探工程控制。矿体沿走向长约145m，沿倾向方向延伸为33.3m，平均厚度1.2m，矿体走向50°，倾向308°，倾角82°，埋藏深度0m～17m。矿体由浅红色氧化锌矿组成，矿体中有益组分为Zn，矿体平均品位11.95%。底板围岩为灰岩，顶板围岩为灰白色灰岩，矿体与围岩界线清楚[2]。

3.2 矿石特征

根据镜下鉴定结果，矿石结构均为土状、钟乳状、皮壳状、微细粒结构，致密块状、晶簇状、串珠状构造，层理不清。在工艺矿物学研究中，采用电子显微镜分析测定了氧化锌矿物的产出粒度和嵌布状态，发现矿石中氧化锌矿物的产出粒度极不均匀。一些单体氧化锌的粒度可达1mm～2mm，也有不少氧化锌矿物粒度只有3um～5um，它们多数是被氧化矿物包裹或与之连生。微细粒，呈包裹状的氧化锌矿物。根据光、薄片鉴定结果，矿石金属矿物有菱锌矿（10%～15%）、异极矿（8%～12%）、褐铁矿（1%～5%），脉石矿物有粘土矿物（50%～60%）。

4 成因分析

（1）现代成矿理论指出，区域地质作用过程中，由于温度、压力的增加可产生大量的热水溶液。随着温度和压力的增高，岩层开始脱水，水的活力加强。与此同时，岩石中的碱（土）金属、卤化物及硫酸盐等矿化剂和包括Zn在内的许多成矿元素发生了不同程度的转移，在断裂带及有利的构造部位形成含矿的热水溶液，从各断裂带均可见到不同程度的硅化、金属硫化物矿化及其他各种热液蚀变既可得到证实[3]。

（2）区内硫化物较发育，多分布在断裂构造带及其附近，规模大小不等，但在其侵入演化过程中都将产生一部分与之有关的热水溶液，这部分热水溶液不仅富含挥发份，而且在过程中对岩石具有很强的渗虑交代，使包括锌在内的成矿物质发生活化转移，形成含矿热水溶液，当含矿热水溶液到断裂带及有利的构造部位时，压力和温度随之降低，当条件适宜便可成矿[4]。

（3）氧化作用在地表氧化过程中，Zn与[CO3]结合形成菱锌矿，Zn与硅结合形成异极矿[5]。

综上所述，本区锌矿的形成，是在构造热液作用下，促使分散在围岩中的成矿物质趋于富集，形成含矿热水溶液，在挤压运动的驱使下，含矿热水溶液向断裂构造带等有利空间汇聚，当压力和温度开始降低，早期以硅化、重晶石化、黄铁矿化为主，出现中低温矿物组合；随后，热液中的锌开始析出，出现锌矿化。锌矿化在地表经氧化形成氧化锌矿床。初步认为该锌矿床早期应属一般中低温热液充填矿床，后经地表氧化形成氧化矿床。