馬武良，吳雪明，王濱清

(湖南省地質礦產勘查開發(fā)局四一八隊，湖南 婁底 417000)

0 引言

白云鋪鉛鋅金礦床位于華南褶皺帶之湘中凹陷帶中部白馬山—龍山EW向構造窿起帶與桃江—城步基底斷裂帶交匯部位[1]，區(qū)域內生金屬礦產資源較豐富，礦種以金、銻、鎢為主，次為鉛、鋅、銅等。前者主要產于穹窿核部，后者多分布在穹窿周邊。因其大地構造成礦環(huán)境優(yōu)越，區(qū)內礦床規(guī)模大中型以上的有曹家壩鎢礦、分水坳鎢礦、龍山銻金礦、禾青鉛鋅礦、白云鋪鉛鋅金礦、高家坳金礦等[2-3]，區(qū)內鉛鋅金礦床受地層層位和層間破碎帶控制作用明顯，因此總結分析該礦床控礦因素及富集規(guī)律，對指導區(qū)域內開展新一輪找礦工作具有重要意義。

1 區(qū)域地質背景

礦床位于大乘山復式背斜SW傾伏端。大乘山復式背斜是白馬山—龍山EW向構造中的一個次級穹窿，以震旦系為核心，核部地層為震旦系—寒武系構造層(第一構造層)，總厚度超過5000 m，早期為冰川冰水相及火山碎屑沉積，含金硅鐵建造，晚期為泥質碳酸鹽建造，地層中富含W、Sb、Au、Cu、Pb、Zn、Mo、S、As等成礦元素，為區(qū)內重要的轉生礦源層。本區(qū)缺失奧陶系—志留系構造層(第二構造層)。翼部地層為泥盆系—石炭系構造層(第三構造層)，泥盆系主要為碎屑巖及碳酸巖建造，石炭系沉積了一套陸源碎屑及臺地海碳酸鹽巖。巖相變化明顯受基底斷裂控制，該構造層是本區(qū)重要的賦礦地層，其中中泥盆統(tǒng)半山組—跳馬澗組為區(qū)內金礦的產出層位；中泥盆統(tǒng)棋梓橋組下部為鉛鋅礦產出層位，中上部為黃鐵礦產出層位；上泥盆統(tǒng)佘田橋組則為銻、汞的產出層位。在加里東運動中受桃江—城步基底斷裂復活的影響，使大乘山復式背斜第三構造層超覆于第一構造層之上。該復式背斜的南部、北部傾伏端附近的裙邊褶皺帶控制了區(qū)域內鉛鋅、金、銻多金屬礦產的分布(圖1)。

區(qū)域內發(fā)育多條NNE及近SN向同沉積斷裂，均屬桃江—城步基底斷裂帶的次級構造，多期活動特征明顯，其成礦期活動對區(qū)域銻、金、鉛、鋅等內生礦產具有明顯導礦作用。

礦區(qū)內未見巖漿巖出露。但大乘山、龍山穹窿周邊廣泛分布有花崗斑巖、石英斑巖脈。另據(jù)1∶50萬區(qū)域航磁、重力資料：本區(qū)航磁由西向東呈舒緩正弦波狀曲線分布，布格重力值為-50×10-5m/s2，推斷大乘山穹窿深部有隱伏酸性巖體存在，為白馬山巖體向東侵入的地下延伸部分(圖1)，為區(qū)域內生成礦作用提供了豐富熱源及部分礦源[4]。

2 礦區(qū)地質特征

2.1 地層

礦區(qū)主要出露有震旦系—寒武系、泥盆系及第四系，呈三個構造層。

震旦系—寒武系構造層中，震旦紀早期的沉積地層為一套海洋冰川沉積的冰磧泥礫巖、含礫砂質板巖及含硅鐵建造的硅質板巖、硅質巖；寒武紀晚期的沉積地層為泥質碳酸鹽建造的炭質、硅質頁巖、白云質灰?guī)r；構造層總厚度為594 m。

泥盆系構造層可細分為半山組、跳馬澗組、棋梓橋組、佘田橋組和錫礦山組，總厚度大于2950 m。①半山組以一套具類磨拉石建造的紫紅色碎屑沉積物為主，呈角度不整合超覆于加里東基底層之上，可分為三段：上段為石英巖狀砂巖、含礫砂巖、石英礫巖、石英砂巖；中段為含礫石英砂巖、石英巖狀砂巖或礫巖；下段為石英粉砂巖、泥質粉砂巖夾含豆狀赤鐵礦石英砂巖，該段為礦區(qū)外圍高家坳等金礦床的重要賦礦層位。②跳馬澗組以一套過渡相—三角洲相細碎屑巖沉積物為主體，砂巖和泥質粉砂巖呈現(xiàn)韻律交替出現(xiàn)，發(fā)育交錯層理和水平層理，砂屑成熟度高，該組是礦區(qū)金礦的主要賦礦層位。③棋梓橋組由一套淺海相碳酸鹽巖沉積建造組成。下段和上段第一巖性層為區(qū)內鉛鋅礦的主要賦礦層位[5]。巖性以灰?guī)r、生物灰?guī)r、白云巖、生物白云巖為主；上段第二巖性層和第三巖性層巖性以灰?guī)r、含泥質灰?guī)r、白云質灰?guī)r及內碎屑灰?guī)r、生物灰?guī)r為主。④佘田橋組和錫礦山組亦屬淺海相碳酸鹽巖沉積建造，巖性主要為生物屑灰?guī)r、瘤狀灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r、鈣泥質粉砂巖、粉砂質泥巖。

第四系構造層：厚度小于133.51 m，多為殘積、坡積、洪積、沖積層。

本組核查工作對礦區(qū)地層研究(表1)表明，主要賦礦地層跳馬澗組Au的豐度值最低(1.31×10-9)，半山組中Au的豐度值略高于跳馬澗組(1.42×10-9～3.6×10-9)，礦區(qū)地層時代愈老，Au的豐度值愈高[5]，明顯具有從老至新逐漸減低的變化趨勢，這與成礦元素Au的活化遷移有關，側面反映了本區(qū)成礦元素Au的來源主要來自深部和前泥盆紀較老地層；而As元素以泥盆系半山組豐度最高，Sb以寒武系最高，Pb、Zn、Ba則主要以泥盆系棋梓橋組和震旦系—寒武系等老地層中富集為特征，反映了區(qū)內主要成礦元素對地層選擇的成礦專屬特征[6]。

表1 白云鋪礦區(qū)各地層微量元素含量統(tǒng)計

2.2 構造

2.2.1 褶皺

礦區(qū)褶皺屬于大乘山復式背斜南西傾伏端的一個次級裙邊褶皺(圖2)。該背斜軸部大致位于礦區(qū)東南部的石獅坪至白云巖一線，軸向約50°，其核部地層為震旦系—寒武系構造層，翼部地層為中泥盆統(tǒng)半山組、跳馬澗組和棋梓橋組，南東翼地層總體傾向南，傾角30°～50°；北西翼地層總體傾向西，傾角25°～50°。由于斷層及第四系覆蓋的影響，背斜形態(tài)不完整。該背斜北西翼控制著礦區(qū)金、鉛、鋅多金屬礦產的賦存。

2.2.2 斷層

礦區(qū)斷層較發(fā)育，主要有NE、近EW，NW向三組。其中NE向F5斷層具導礦作用，其他斷層主要具容礦作用。NE向組主要為正斷層，其中F5斷層發(fā)育于東山沖背斜的北西翼，分布于東山沖—寺腳下—滴水洞一線，向南西和北東延伸出礦區(qū)，區(qū)域內全長約7800 m，斷裂帶發(fā)育具多期活動特征的構造角礫巖、斷層泥、構造透鏡體、構造片理化、石英脈及糜棱巖等構造巖，韌-脆性變形特征明顯，該斷層是礦床的邊界斷層，礦區(qū)各內生金屬礦產均產于該斷層的北西盤；近EW向組為正斷層；NW向組以正斷層居多，個別斷層具逆斷層性質。其中對鉛鋅礦具控制作用的為F2，對金礦具明顯控制作用的有F3、F5。此外，區(qū)內棋梓橋組及跳馬澗組的層間破碎帶發(fā)育，為鉛鋅金礦體提供了良好的賦存空間[8]。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)未見巖漿巖出露，據(jù)區(qū)域資料分析，推測深部存在隱伏酸性花崗巖體。

2.4 圍巖蝕變特征

礦區(qū)圍巖蝕變屬中低溫熱液蝕變，主要有硅化、黃鐵礦化、白云石化、退色化，次為重晶石化、方解石化、毒砂化、絹云母化等，不同的蝕變組合常與不同的礦產相關。白云石化主要發(fā)育于鉛鋅礦體部位及其頂?shù)装鍑鷰r中；黃鐵礦化與鉛、鋅、金等多種礦產密切相關，黃鐵礦是區(qū)內主要的載金礦物，主要以細小星點狀浸染于礦化巖石中或呈細脈狀充填于裂隙中，粒徑一般為0.05～5 mm，大于0.1 mm者晶形多為立方體，少數(shù)為五角十二面體，而粒徑大于0.2 mm者一般無金礦化，黃鐵礦化多分布于礦體的上盤，厚30～40 m；硅化與金礦化及鉛鋅、銅礦化關系密切，為區(qū)內熱液活動的主要標志，硅化石英常以脈狀、團塊狀、條帶狀交代礦體圍巖；退色化常產于鉛、鋅、金礦體部位及頂?shù)装鍑鷰r中，是區(qū)內找金的宏觀標志，紫紅色巖石受熱液作用Fe2O3明顯減少，SiO2相對增加，形成在空間上受斷層與裂隙構造控制的淺色帶；毒砂化與金礦關系密切，主要產于金礦體的頂板圍巖中；重晶石化、方解石化、絹云母化常與鉛、鋅、金礦體部位相距較遠[9]。

圖2 新邵縣白云鋪礦區(qū)地質略圖

蝕變圍巖中主要成礦元素的豐度特征：據(jù)本組核查工作對礦床蝕變圍巖進行了分組采樣(共計112件)，對主要成礦元素進行了化學分析(表2)。由表2可知，蝕變圍巖中以主要成礦元素Au、Pb、Zn、Ag明顯富集為特征，其中Au的豐度值一般為克拉克值的25～43倍，最高達數(shù)千倍，與區(qū)域賦礦圍巖背景值對比，Au的遷移富集特征更加明顯，從分配特征來看，黃鐵礦化蝕變泥質粉砂巖較其他蝕變圍巖更富含金。Pb、Zn只在蝕變灰?guī)r(碳酸鹽巖)中有明顯富集，而在碎屑巖中富集不明顯。而Ag的富集對圍巖性質選擇性不明顯，反映出金與銀成礦過程為明顯的分別富集，因而礦區(qū)至今尚未發(fā)現(xiàn)有金、銀礦體相互重疊、包容或伴生。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)發(fā)現(xiàn)11個鉛鋅礦體，空間展布形態(tài)和礦化規(guī)模嚴格受中泥盆統(tǒng)棋梓橋組碳酸鹽巖中的斷裂構造與層間破碎帶控制(圖3)。賦礦圍巖為灰?guī)r、生物灰?guī)r、白云巖、生物白云巖；礦體呈似層狀、透鏡狀、扁豆狀、脈狀產出，礦體總的產狀與圍巖基本一致；礦體規(guī)模不等，長80～320 m，延深70～860 m；礦體平均厚度為1.61～28.01 m，鉛平均品位一般為0.53%～1.55%，鋅平均品位一般為1.61%～4.36%。金屬礦物主要為黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、白鉛礦、菱鋅礦、硫銻鉛礦、黃銅礦、黝銅礦等。常見硫銻鉛礦、砷黝銅礦呈粒狀包裹于方鉛礦中，菱鋅礦內因含有隨礦液帶來的氧化鐵而成鐵銹紅色等特征。脈石礦物主要為方解石、白云石，次為重晶石、石英、云母等。該礦床是由白云石和方解石組成的碳酸鹽類巖石，白云石多于方解石，常見方解石交代白云石的現(xiàn)象；重晶石、石英呈細粒、鑲嵌狀集合體，是矽化的產物。

圖3 白云鋪礦區(qū)鉛鋅金礦19線剖面圖

礦區(qū)5個金礦體均產于白云沖礦段③號脈含金蝕變帶中(圖4)，其空間展布總體受邊界斷層F5與F3所夾持的斷塊控制。礦體多呈似層狀、透鏡狀產出，礦體規(guī)模不等，長50～378 m，延深54～298 m。金礦體品位普遍偏低，一般為(1～6)×10-6，礦體平均品位為(2.21～3.39)×10-6，局部達23.1×10-6，礦體平均厚度為3.22～11.02 m，主礦體在剖面上多呈契形尖滅，賦礦高程為94～293 m，屬淺成礦床。賦礦圍巖為中泥盆統(tǒng)跳馬澗組碎裂化石英砂巖、石英粉砂巖、泥質粉砂巖，圍巖一般巖石較完整。礦體頂?shù)装鍑鷰r普遍具有較強的退色蝕變和礦化現(xiàn)象，其厚度一般為10～20 m，最厚達60 m。金礦床中的金屬礦物主要有自然金、毒砂、黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、菱鐵礦、砷(黝)銅礦、輝銻礦等。脈石礦物主要有石英、絹云母，次為方解石、鐵白云石，重晶石、高嶺石、綠泥石、伊利石等，次生礦物有褐鐵礦、黃鉀鐵釩、纖鐵釩等[7]。

圖4 白云鋪鉛鋅金礦床聯(lián)合剖面

礦區(qū)存在單獨的銅礦體，賦存于中泥盆統(tǒng)棋梓橋組白云質灰?guī)r中，為隱伏礦；礦體呈透鏡狀，與圍巖產狀基本一致，但不嚴格順層；礦體傾向SW，傾角39°，走向長約50 m，傾斜寬約120 m，厚1.91～2.48 m，平均厚2.19 m；銅品位為0.77%～2.68%，平均品位為1.53%。金屬礦物主要是黃鐵礦、黃銅礦、黝銅礦等，脈石礦物主要為方解石、白云石等。

3.2 礦物成生階段

本組工作研究表明，按礦石直接和間接的穿插、交代、包裹等礦物生成可劃分三個成生階段：即沉積期、熱液期和表生期。

沉積期：主要生成礦物有石英、伊利石、赤鐵礦、方解石，次為高嶺石，偶見電氣石、鋯石、錫石、絹云母(白云母碎片)等，被后來熱液期生成的礦物包裹交代。

熱液期：生成的金屬礦物主要有黃鐵礦、自然金，次為毒砂、閃鋅礦、方鉛礦、(砷)黝銅礦，偶見輝銻礦。生成的非金屬礦物主要有石英、白云石、鐵白云石、方解石、重晶石，次有菱鐵礦、伊利石、高嶺石，偶見綠泥石和絹云母等。此為主要的成礦期，其成礦階段在三次以上。

表生期：僅表現(xiàn)為原生硫化物有次生變化現(xiàn)象，未形成明顯氧化礦石。生成的礦物主要有褐鐵礦，偶見黃鉀鐵釩和纖鐵釩等。

4 控礦因素及富集規(guī)律

4.1 控礦因素

1)地層巖性控礦。鉛鋅礦主要產于中泥盆統(tǒng)棋梓橋組下段至上段第一巖性層，礦體空間展布嚴格受層位控制。礦體圍巖為碳酸鹽巖建造的灰?guī)r、生物灰?guī)r、白云巖、生物白云巖。棋梓橋組下組第二巖性層的灰?guī)r與含泥質灰?guī)r，是成礦溶液的局部遮擋層。金礦產于過渡相—三角洲相細碎屑巖建造的中泥盆統(tǒng)跳馬澗組泥質粉砂巖中，其下段泥質灰?guī)r、泥灰?guī)r是成礦溶液的遮擋層。賦礦地層特征：①富含有機質；②有濁積巖特征；③有較高的含鐵碳酸鹽礦物(含鐵白云石、菱鐵礦)。

2)構造控礦。區(qū)域性大乘山復式背斜的南西傾伏端與城步—桃江深斷裂交匯部位是區(qū)域內生礦產集中分布地段，白云鋪鉛鋅金礦床就位于大乘山復式背斜南西傾伏端的東山沖背斜北西翼，金礦床產于震旦—寒武構造層與泥盆構造層兩個不同構造層的疊合部位[8]，受構造控制非常明顯，城步—桃江深大斷裂的次級NE、NEE、近EW及NW向斷裂活動與本區(qū)鉛鋅金礦床的形成有密切關系。特別是密集的裂隙帶和層間破碎帶，寬數(shù)米至數(shù)十米不等，常成群成帶產出，它不僅是區(qū)內的容礦構造，也是深部斷裂控礦指示標志。區(qū)內多期次的構造運動導致了金的多次疊加成礦，這也是形成富金礦帶的主要因素和礦體厚大、礦化均勻的關鍵所在。

4.2 礦床富集規(guī)律

4.2.1 鉛鋅礦床

1)由白云沖向海棠嶺，礦石類型由鉛鋅向鋅過渡，鉛+鋅的品位由高變低。

2)賦礦層位為棋梓橋組第一段至第二段第一巖性下部，但由下部向上部，鉛+鋅的品位有由高→低的變化趨勢。

3)容礦構造為一組走向北西、傾向SW、傾角25°～40°的構造破碎帶，具層間斷層特點，但未嚴格順層。

4)鉛+鋅的品位與硫的品位具正相關性，硫的品位高則鉛+鋅的品位高；反之，硫的品位低則鉛+鋅的品位低。

4.2.2金礦床

1)金礦體(化)均賦存于中泥盆統(tǒng)半山組和跳馬澗組的砂巖、雜砂巖、泥質粉砂巖、黏土巖中，并不整合于震旦系、寒武系之上，礦體上伏地層巖性為泥礫巖、泥質礫巖，形成了封閉頂蓋，這種結構式的地層、巖性組合，有利于金的運移圈閉成礦。

2)構造是控制區(qū)內金礦床(體)分布和富集的重要的因素。區(qū)內金礦床主要分布于以下5個部位：①基底褶皺與蓋層褶皺橫跨、疊加部位；②在深大斷裂的上升盤和不同方向的區(qū)域性主干斷裂交匯所形成的夾持式上升地塊；③主干斷裂旁側的低級別、低序次斷裂及其交匯部位；④背斜構造的傾伏端；⑤超伏不整合地段，包括沉積超覆和斷裂造成的超覆不整合；⑥北西向隆起的斜坡帶。

3)金礦化的地段，其近礦圍巖均發(fā)育有蝕變現(xiàn)象。與金礦化關系密切的圍巖蝕變有硅化、黃鐵礦化、毒砂化及退色化，多種蝕變疊加且蝕變越強、寬度越大對金礦成礦越有利。

5 找礦方向

綜上，區(qū)內鉛鋅金礦床的主要控礦因素是地層巖性和構造，鉛鋅礦主要賦存于棋梓橋組第一段至第二段灰?guī)r層間破碎帶中，金礦主要賦存于中泥盆統(tǒng)半山組、跳馬澗組的砂巖、雜砂巖破碎帶中，圍巖毒砂化、退色化等蝕變越強，金礦品位越高。區(qū)內找礦需滿足以下三個必備條件：

1)有特定的沉積建造。大乘山地區(qū)主要有兩種沉積環(huán)境下形成的沉積建造，其一為半山—跳馬澗期以過渡相—三角洲相環(huán)境下形成的細碎屑巖建造，疊加有后期礦化和圍巖蝕變，是區(qū)內找金的重要前提；其二為棋梓橋期淺?！獮I海環(huán)境下形成的碳酸鹽巖建造，是區(qū)內層控型鉛鋅礦床找礦的必備條件。

2)有特定的構造背景。短軸背斜、穹窿構造與其上或周邊的斷裂構造兩者共同控制了區(qū)內鉛鋅金礦床的分布。如白云鋪金-鉛-鋅礦床受大乘山穹窿和及其周邊的F3、F4、F5、F10、F11、F24、F25等斷層和層間破碎帶控制；高家坳金礦床受大乘山穹窿和超覆不整合滑脫面及其周邊的F8、F9、F16、F17、F31、F37、F41、F46、F51、F72等斷層和層間破碎帶控制；所在特定的構造背景下找礦，能收到事半功倍的效果。

3)有特定的熱源。據(jù)區(qū)域航磁、重力資料推斷大乘山穹窿深部有隱伏酸性巖體存在，是西部白馬山巖體向東侵入的地下延伸部分，為鉛鋅金礦床的形成提供了熱動力和成礦物質及成礦流體。

區(qū)外圍野雞坳和掉水洞附近出露地層、構造與白云鋪鉛-鋅-金礦床具有相似性，推測深部亦有隱伏巖體存在，兩個區(qū)域具備尋找小型鉛-鋅-金礦的潛力。同時大乘山復式背斜外圍沉積構造環(huán)境與白云鋪鉛鋅金礦床相似，北部已發(fā)現(xiàn)中型鉛鋅礦(禾青鉛鋅礦)、中型金礦(高家坳金礦)，其外圍類比白云鋪鉛-鋅-金礦成礦條件，具備尋找大中型鉛-鋅-金礦的前景。