江西上高潢里铅锌矿床成因分析及找矿思路探索

陈 瑶

（江西省地质局第一地质大队，江西 南昌 330000）

本文此次研究的矿区位于江西省，是上高县在2015年制定的地质勘查基金工程。为了确保区域找矿工程的有序实施，可在开展相关工作前，对矿区地层结构进行分析。区域地质层首层结构属于寒武系结构，其中零月、星出露于南部的小明山、泗城岭、灯草岭、钦甲等地的斜坡位置，矿体以西夹少量灰岩[1]。其中灰岩的岩相分异较为显著，碳酸盐岩台地相区为属于融县组，厚度在47.0m～234.0m范围内。同时，区域内的石炭系也存在大范围裸露的趋势，地质发育较健全，地质层主要为薄层至中层状硅质岩，局部夹含锰硅质岩与铅锌矿层，属于本区含铅锌层之一。目前在地区在该层位中已发现有铅锌帽型矿层存在，此矿层主要为生物碎屑灰岩，矿带中含有部分白云岩与灰岩，矿体主要出露于上映-土湖向斜、印茶背斜核部，其他背斜翼部及向斜核部也有分布，大多呈整合接触。总之，综合多方地质勘查成果与早期地质资料可知，区域内存在铅锌矿赋存带，并且，通过地球化学测量发现区域内存在至少两条已出现矿化趋势的铅锌矿带，这些发现均在不同程度上为地区找矿工作指示了方向。而本文也将在相关研究成果的基础上，进行区域铅锌矿床成因的分析，结合其成矿机理，提出对应的找矿思路。

1 江西上高潢里铅锌矿床成因分析

1.1 上高潢里岩浆岩变质

铅锌矿床的形成需要经历一个较长的过程，其中江西上高潢里岩浆岩变质是促进铅锌矿成矿的主要原因。区域内的岩浆岩层底部以灰岩、泥灰岩、硅质岩的扁豆体、条带、结核为主，属于下伏地层的分界线，也是矿区的主要含矿层位，根据岩性对其组合结构进行分段分析，可将其划分为第一段上部至第四段。矿区内岩浆岩层呈北东向条带状展布，分为五个岩性段。其中岩关组第五段至第二段平均长度为104.0m；第二段对应岩关组第一段，平均长度为188.0m；第三段为上石炭统黄龙组，上段厚度在32.0m～72.0m范围内，平均厚度为54.0m，矿层出露不全，风化后成为泥岩夹硅质铅锌矿。第四段勘探区位于总体上58线以西，属于向斜轴部及两翼附近区域，58线以东侧主要位于向斜的南翼上，本矿区内北翼地层倾角较缓，一般小于40°。近向斜轴部的深部地层倾角一般小于20°，局部近似水平，但南翼岩层倾角较陡，一般大于600，尤其是近矿层部位一带多为直立到倒转反倾，且局部褶皱起伏，次级褶皱较发育，呈雁行排列，东部被北西向断层F1、F51切割，切割区域内岩性活动剧烈，属于铅锌矿的主要成矿区域。

除上述提出的内容，赋存在江西上高潢里的岩浆岩大多呈现半自行颗粒结构，此种结构在地层中更适用于地质填充，包括地裂缝填充、结构留白填空等。并且，岩浆岩中赋存了大量的硫化物，此种物质与地质结构发生填充后，将与其附近的嵌入式结构出现相互嵌结反应，并为矿体之间物质交换提供一个较为自由的空间[2]。而独立的铅锌矿金属在区域内属于一种活跃度较高的金属元素，当含硫物质在区域内赋存后，独立金属将与其进行对向离子的交换，此种交换现象又被称之为交代作用。尤其在矿物初步形成后，形成的矿体受到外部岩浆岩迁移等作用力的影响，出现碎裂发育趋势，从而使区域形成完成碎裂矿带，最终形成完整的铅锌矿矿带。

1.2 地质迁移促进铅锌矿富集

除上述提出的成矿因素，地质迁移也是促进江西上高潢里铅锌矿床成矿的主要原因，以矿区铅锌矿6号线地质剖面图为例展开分析。剖面图结构如下图1。

图1中，斜向下方向为地质迁移方向，区域内地质迁移表层少见碳酸矿石，偶见灰白色岩体。在其下层的地层为I层，此矿层厚度为120.0m，其中含有大量的石英杂岩石。II层为薄-微层构造层，其中的矿石以菱矿、方解石、铅锌组合矿为主，其中薄层理的厚度在10.0mm～100mm之间，微层理的厚度＜10.0mm。块状构造为石英等单独或共同较均匀地嵌布在一起[3]。其中III层呈现为斑状构造，矿石中含有大量的钙蔷薇辉石等单独或不均匀共同组成不规则的斑块。IV层为脉状穿插构造，矿石中含有微量方解石、石英、绿泥石单独或共同组成不规则岩体，其脉体的分布形成存在一定规律性。V层属于独立构造，其中星散浸染构造矿石中含有黄铁矿、褐铁矿等金属矿物单体，少见细小聚集体，零星地分布于菱锰矿、石英等脉石矿物粒间，此类矿体在矿石中的含量不超过总矿石的5.0%。

图1 矿区铅锌矿6号线地质剖面图

综合上述分析可知，矿区铅锌矿6号线地质结构分布较为复杂，不同的矿层中含有的矿物质金属元素是不同的，这些金属元素中均含有不同量的铅锌金属物质，而部分矿物质的脆度较高，当矿产资源赋存环境受到外界环境的干扰后发生迁移时，一些脆性结构的岩体将发生断裂，此种现象也是断裂带产生的主要原因。当矿区内产生大规模断裂带后，含有铅锌物质的矿液进入断裂带内，与区域内的碎裂矿石发生反应，从而促进了铅锌矿矿带的生成。

2 找矿思路探索

2.1 地球化学异常分布

综合上述分析可知，江西上高潢里铅锌矿床的形成受到岩体或区域矿化带断层的严重控制，无论是矿体的规模或是矿体的类型，一旦经过地质勘查或检验后发现区域内存在显著的地球化学异常分布，均可以认为区域内存在赋存矿产资源的矿带，并且铅锌矿作为一种活跃度较高的矿体，也是区域内成矿能力较强的矿物质。综合现有的研究成果可知，江西上高潢里铅锌矿床内大部分水系沉积物的组合包括：As-Zn-Pb、As-Zn-Pb-Cu、Cu- As-Zn-Pb-Bi、As-Zn-Pb-Sn，即无论是任何一种组合矿体中，其中的金属元素均以中温元素作为主要赋存体，在找矿过程中，可结合多种物探手段的应用，进行组合矿体异常的分析，当发现区域内存在中温异常的显示区域后，便可将此区域作为集中找矿区域，通过找矿结构的指示，进行地表矿化带的赋存矿产资源的分析。

除此之外，可将硅质岩地球化学异常作为地质找矿的标志，通常情况下，一旦在地质结构中发现硅质岩的存在，便可将其作为找矿的主要区域，从矿体的顶板、底部等结构入手，进行多金属矿的找矿。因此，在地质找矿工作中，可根据矿化带的异常提示，进行硅质岩的大型岩体定位，并在完成对硅质岩的挖掘后，在其周围进行深度找矿。

2.2 铅锌矿赋存结构异常查证

除上述提出的异常可作为找矿方向之外，查证铅锌矿赋存结构异常也可以作为当前铅锌矿找矿的主要思路。以矿区铅锌矿6号线为例，在地质勘查人员进行此矿带的深度勘查时发现，赋存在其中的大量矿石呈现微晶结构，此种结构主要指矿石中大部分菱锌矿及方解石呈显微球形粒状，矿体的工艺学粒度在0.002mm～0.02mm范围内。少部分矿体呈现泥晶结构，此种结构主要是指矿石中的部分岩矿及（含铅锌金属矿）方解石、石英的粒度＜0.004mm。部分鲕粒豆粒结构的矿体中含有少量菱锰矿、高岭石、钙蔷薇辉石，这些矿体单独或不均匀共同组成近椭圆形、近圆形、尖纺锤形、不规则状，具有同心环带结构的特点，其中鲕粒和豆粒状的矿体粒径＜2.0mm。

除上述提出的赋存结构特点以外，6号线中还存在大量的粉屑、砂屑、砾屑，主要是指矿石中含有少量锰方解石、菱锰矿单独或共同组成砂屑、粉屑，屑体的粒径通常在0.02mm～4.0mm范围内，常呈近椭圆形，其中粉屑的粒径＜0.06mm，砂屑的粒径在0.06mm～2.0mm范围内，砾屑的粒径＞2.0mm。

生物碎屑结构也是区域铅锌矿找矿的主要依据，此种矿体的整体结构比较细小，常呈近椭圆形或不规则状。地质迁移过程中常见矿带中出现碎裂结构，碎裂结构中个别矿石因动力作用而出现碎裂的现象，碎块间的位移并不明显。少量矿石因动力作用而碎裂形成大小不一、棱角状的碎块，较多碎块的大小＞2.0mm，且碎块具明显位移的现象。因此，可在进行江西上高潢里铅锌矿床找矿过程中，将地质迁移方向、地质碎裂结构等作为找矿方向，通过对赋存结构异常的查证，进行铅锌矿床的有效定位。

3 结语

本文以江西上高潢里地区为例，对其开展铅锌矿床成因的分析及找矿思路的探索。此次研究从地球化学异常分布、铅锌矿赋存结构异常查证两个方面，进行了地质找矿的研究，希望通过此次的研究，为地质工作者的后续工作提供指导。尽管此次研究成果已基本满足工作者需求，但相关善后工作仍需要持续开展，例如，地质勘查后的地质层修复、勘查区域植被的种植等，总之要保证找矿工作的持续性，应当在后续的工作中，持续深入到地区的地质勘查研究中。