清新县石潭镇坑尾铅多金属矿成矿条件与成矿期次分析

摘 要：清新县石潭镇坑尾铅多金属矿成因与矽卡岩关系密切，在空间上受接触带控制，文章通过研究岩浆岩条件、围岩条件、构造条件及温度及压力条件等，探讨矽卡岩在矿床形成过程中所起到的作用，并对整个矿床的成矿期与成矿阶段进行研究，划分了两个成矿期和五个成矿阶段。

关键词：矽卡岩；成矿期；成矿阶段

清新县石潭镇坑尾铅多金属矿区所处区域成矿背景优越，本区位于连阳岩体的东部，佛岗岩体的北侧，是南岭地区重要的多金属成矿带。区内出露的矿床（点）主要有铁矿、铜铅锌矿、钨锡矿等矿种，矿床类型以矽卡岩型多金属及铁矿为主，并有岩浆型铁矿、断裂破碎（层间破碎）带型多金属矿产出。矿床的产出有一定的分带性，在岩体的外接触带分布的主要为矽卡岩型铁锡铜铅锌多金属矿床，在远离岩体的部位，主要是层间破碎带型铅锌矿、菱锌矿（风化后以氧化矿形式出现）矿床，矿床的分带性明显。

一、区域地质概况

本区位于吴川—四会大断裂中北端西侧，连阳盆地东南延伸部位，属石潭—太平墩倒转向斜的西南翼近轴线部位。

（一）地层

区域内出露地层主要为：区内发育浅海相碳酸盐岩及河流—滨海相碎屑岩建造为特色的上古生界泥盆系（D）、石炭系（C）、二叠系上统（P2）及沟谷河床为第四系（Q）冲洪积层。

（二）构造

区内构造发育一般，除贯穿全区的向斜构造外，本区产出的断裂构造主要有NE及NW向两组，其中NE组走向NE20-45°，倾向NW、SN两个方向，倾角40-50°，NW组规模较大，倾角较陡。这些断裂构造促进并加速区内层间构造（破碎）形成，为成矿物质的运移提供了通道，最后在各种有利的构造部位，构造（破碎）富集成矿。

（三）岩浆岩

区域内岩浆活动强烈，岩浆岩出露面积约占总面积的25%以上。西侧（图外）大面积分布的燕山期连阳岩体，主要有花岗岩、花岗闪长岩；矿区中部和北东侧分布有燕山四期的白坟岗、大雾山和西南部的大塘顶黑云母花岗岩岩株，出露面积总计约32 km2；矿区东侧（图外）有燕山三期菜山顶黑云母花岗岩体，出露面积约36km2。燕山期的花岗岩，岩体与围岩呈侵入接触，接触面向外倾斜，倾角变化大。岩体边缘残留沉积岩顶垂体，属浅—中等剥蚀。不仅为矿床的形成提供了物质基础，而且促进区域内热液活动，为成矿物质运移及富集起到了重要的作用。

二、矿床地质特征

（一）矿区地质

矿区出露地层主要为泥盆系中下统老虎头组泥岩、长石石英杂砂岩，泥盆系上统融县组白云岩、微晶灰岩，石炭系下统连县组白云岩、石磴子组灰岩、测水组泥岩、粉砂岩，第四系坡积、洪积砂砾、砂质粘土、粘土等。本区断裂构造较发育，主要有三组：南北向、北东向、北西向，以近南北向断裂构造（F1、F2、F3、F4、F5、）为主，主要分布于矿区西部，显示张性断层特征。矿区中北部出露大雾山中细粒黑云母钾长花岗岩体，时代为晚白垩世，同位素年龄61.9Ma（测定方法K-Ar）属燕山四期产物。面积大约5.3km2呈岩株状产出，岩石主要由钾长石、斜长石和石英等组成。

（二）矿区物探特征

对工作区内各地层的岩矿石进行了磁性参数的定性测定，测量结果见表1：

从数据整理的结果来看：正常地段磁场值一般为-30至80nT之间，变化较为平稳，不存在或难以识别大规模的区域性磁场。局部异常其规模、强度差别明显。异常位于测区东南部，异常规模较大测区内ΔT值的变化范围在-5543—5481nT间。根据本区的地层磁参数的变化情况和磁场特征，我们把正常场作这样的划分：即正常场的变化区间在-50—75nT范围内。场值大于75nT则为正异常，场值小于-50nT则为负异常。按照这一原则，可以从平面数据等值线图上划分为1个异常区，将其分别编号为：GC1。

（三）矿体特征

东部大坪矿区：位于整个矿区的中部，主要发现有V1、V2两个磁铁矿体。

V1矿体位于东区的南部，产于下石炭统石磴子组（Cs）的灰岩与燕山四期中细粒黑云母花岗岩接触带的矽卡岩体中，呈透镜状产出，产状与接触带产状大体一致，矿体宽2～7.8m，其总体走向为60°～70°，局部呈不规则弯曲，倾向为SE，倾角43°～59°，深部有变缓趋势。

V2矿体位于东区的北部，产于下石炭统测水组（C1c）泥质粉砂岩与燕山四期中细粒黑云母花岗岩接触带的岩体中，呈不规则状，矿体宽2～13.92m，总体走向为158°～172°，倾向为NE，倾角35°～48°，深部渐渐变缓。

西部石湖矿区：Ⅰ号铅锌矿体，经ML1号民窿、ML2号民窿及ZK101等工程控制，民采坑道揭露矿体厚1.15～5.99米，Ⅰ矿体质量分数：Zn：2.14～15.23%，平均7.60%；Pb：0.71～6.23%，平均3.45%，延长大于300米，延深大于50米，沿层间破碎带产出，走向北东，倾向南西，倾角43°，初步估算铅锌资源金属量（333+334）1.5万吨以上。

三、矿床成因探讨

清新县石潭镇坑尾铅多金属矿大坪矿区矽卡岩磁铁矿赋存于燕山四期大雾山黑云母花岗岩体与石炭系石磴子组碳酸盐岩接触带上，由碳酸盐与含矿汽水热液进行交代作用所形成，因此成因上和矽卡岩的关，空间上受接触带控制。

（一）岩浆岩成矿条件

岩浆演化过程形成的含矿溶液，对矽卡岩矿床的形成非常重要，由其是中酸性岩浆。清新县石潭镇坑尾铅多金属矿大坪矿区岩浆岩为燕山四期中细黑云母钾长花岗岩，为该区的成矿作用提供母岩条件。

（二）围岩条件

围岩岩性是矽卡岩矿床的形成起到重要作用，不仅影响成矿物质的沉淀，也影响矿体规模、成矿作用方式、矿石的物质成分及矽卡岩。对矿床形成有利的围岩主要是碳酸盐岩石，而灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩等不用于成矿。由其是在物理性质差异较大的围岩，通常是富矿赋存的主要场所，因为这些物理性质差异较大的岩石通常存在薄弱的界面，受构造作用影响时岩石易沿层间破碎，便于含矿溶液的流通，因其化学成分的不同，更有利于发生交代作用，从而形成富矿。

（三）构造条件

断层破碎带是含矿热液的通道，为成矿提供了空间。大坪矿区构造条件较简单，主要有两种。第一种侵入岩与围岩的接触带，第二种捕虏体构造。

（四）温度、压力条件

矽卡岩矿体形成的温度范围较为广泛，通过大量矿物包裹体测温资料说明，矽卡岩矿床中的金属氧化物形成的温度范围一般在600—350℃之间（主要在500—400℃）。

四、成矿阶段与成矿期的划分

矿床的形成作用主要有接触扩散交代作用和接触渗滤交代作用两种。在交代作用过程中，这两种作用通常是同时发生的。该矿床大致可分为两个成矿期和五个成矿阶段：

（一）矽卡岩期

该阶段主要形成矿物有钙铝榴石、钙铁辉石、透辉石、钙铁榴石等，具体反应式如下：

CaCO3+MgCO3+2SiO2=CaMgSi2O6（透辉石） +2CO2

CaCO3+FeO+2SiO2=CaFeSi2O6+（钙铁辉石）

CO23CaCO3+AL2O3+3SiO2=Ca3AL2Si3O12（钙铝榴石） +CO2

3CaCO3+Fe2O3+3SiO2=Ca3Fe2Si3O12（钙铁榴石）+3CO2

（二）晚期矽卡岩阶段

该阶段主要形成矿物有绿帘石、角闪石、阳起石、透闪石等，透闪石的反应式如下所示：

2CaCO3+5MgCO3+8SiO2+H2O=Ca2Mg5Si8O22（OH）2+（透闪石）7CO2

这个阶段因为温度的下降，溶液中的铁，除少量形成硅酸盐矿物，大量以磁铁矿形式出现，故又称磁铁矿阶段。化学反应如下所示：

FeCL3+ 2H2O =Fe（OH）2 + 2HCL2Fe（OH）2+ FeCL2 = Fe3O4+ 2HCL+H2

上述反应是不稳定的可逆反应，因为铁与盐酸反应而溶解，所以要使该反应会向生成磁铁矿的方向进行，就必须中和盐酸，碳酸盐岩正好可以起到中和作用，促进磁铁矿的形成。

（三）石英-硫化物期

当岩浆岩侵入到围岩中与碳酸盐岩发生化学反应时，接触变质作用产生了热晕圈，在碳酸盐岩中形成了钙-铝-硅酸盐矿物，在此阶段，除挥发性组分析出外，没有其他组分的带进带出，因此在此阶段基本不会生成矿。伴随温度的下降，岩浆岩开始发生结晶分异，含矿热液逐步析出。这些热液与天水混合或变质水沿接触带上升，在围岩中渗滤，从而形成早期无水矽卡岩矿物的带状分布，并在有利地段形成铁矿物，并且硫化物矿物很少见。在矽卡岩矿物生成的中期硫化物和磁铁矿开始沉淀。在晚期阶段，伴随着矽卡岩的分解，硫化物和磁铁矿开始大量沉淀，从而形成磁铁矿床。接触带岩性分布：黑云母钾长花岗岩/蚀变黑云母钾长花岗岩/矽卡岩/磁铁矿床/大理岩/石灰岩。

石湖矿区铅锌矿床，该矿区地质工作较少，资料不多，有待近一步研究。其矿床成因初步定为：源于深部的含矿中温热液沿着断裂构造上升迁移，在有利的容矿断裂、断裂傍侧的碎裂结构带以及就近的层间破碎带就位成矿。

参考文献

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作者简介：纪珊珊，广东省有色地质勘查院。

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