江西千子岭铅锌矿床的控矿构造样式及成矿机制

徐仁杰

（江西省地质局九0一地质大队，江西 萍乡 337000）

千子岭铅锌矿床位于抚州市城区北部25 km处，是江西有色地质勘查一队在萍乡-广丰深断裂带中勘查发现的破碎带蚀变岩型铅锌矿[1]。勘查研究千子岭的地质特征情况，认为该地区是喜马拉雅山脉运动的结果。由于对地质年代的计算和采矿组织结构缺乏深入的研究认识，致使对岩洞构造地质环境分析产生混乱，对于运动形态、动力学研究和采矿力的改进存在不足。此外，在山岭地质勘探的过程中，控矿研究的主要作用一直没有确切结论[2]。以往的研究也没有对开采铅锌矿的影响及其与分形结构关系的分析。这一定程度上制约了对物理模型的科学理解，也限制了有关铅锌矿及其生产的了解以及有关定律的探索。

作为江西省在空白区找矿突破的典型案例，回顾勘查过程，总结找矿经验，对寻找类似的矿床具有重要的启示作用。

本文将以此为目的，通过系统研究与自然和地质地层[3]以及相关数据报道和分析,即系统研究江西千子岭铅锌矿床控矿断裂与褶皱构造及其结构所分析的动态结构和其主要特点，以期深化关于构造控矿的行为研究，为下一个步骤提供科学依据，为开发矿产资源提供理论指导。

1 江西千子岭铅锌矿床的控矿构造样式

江西千子岭铅锌矿床控矿的主要构造是褶皱断裂，总体走向为NW，其次为NWW。褶皱的主要轴向是NWW向的江西前子岭背斜。控矿断裂是以NW向的九家-安定断裂带和NWW向的坂河断裂带为主要轴向的。前者贯通矿区，它的上盘NW和NWW两组断裂的组别直接导致对矿产的生产和分配的控制，如图1所示。

（1）褶皱。轴向NWW向的构造是江西千子岭背斜矿床中最大的褶皱构造，如图1所示。背斜的波长约为5公里。背斜翼的一般地层趋势为NNE和SSW，背斜中部为泥盆纪地层，两翼以石炭系为主，严重缺乏局部地层。背斜对矿脉的成因和沉积的发生有明显的导向作用。背斜两翼沿互层软弱带发育基性—超基性岩、中酸性脉岩及大部分铅锌矿体。如东莞林矿段铅锌矿体为背形产出，集中于江西前子岭背斜核心部位或附近的破碎带中。如图1、图2所示，江西前子岭矿段矿体主要产于背斜NNE翼，远离岩心。江西千子岭背斜两翼的江西省，北区轴向近北北西二次折叠或数十到数百米宽的开发，开发和NWW-NW趋势断层结构在这些二次折叠的两个地层，直接控制矿体的生产。

图1 江西千子岭矿段地质与成矿期构造应力场简图和剖面图及铅锌矿体、脉岩、控矿断裂产状统计玫瑰花图

图2 江西千子岭矿段S16勘探线剖面图

（2）断裂。矿床主要向NW、NWW矿山控制裂缝方向发展。西北断裂主要发生在中段及相关继发性断裂。走向为300°左右，倾斜方向为西南，倾斜程度为75°～85°。断裂带内充填有糜棱辉长岩和花岗斑岩。断裂带呈北东向，上陡下缓，发育一系列背负式次级逆冲断层。从图1可以看出，由于九家-安定断裂的控制决定了该地区岩浆、矿体和地层的生产和分布，主要矿体在断裂带部位。江西千子岭东部南凸构造弧是由超基岩石与坚硬花岗岩的碰撞形成的，当裂缝间的构造块平均旋转时就会发生这种碰撞，从而形成了南凸弧形构造带，是影响江西千子岭矿段主脉群形成的原因。矿床的东北向断裂不显著，只在东北方向有发现，具有左向平移特征，范围小，没有与矿体直接相关的现象。

综上所述，千子岭铅锌矿床的成矿作用受NW向的九家-安定断裂和NWW向的前子岭背斜联合控制，位于NNW-NWW左向剪切反向断裂带中背斜NNW翼互层接触带或脉岩与地层界面等构造薄弱部位。北区矿化向压力形成千子岭倾斜结构，矿化的过程中，必须压缩构造背景，千子岭斜北区近西北侧翼左逆剪切断裂是成矿的有利空间，成矿后近SN向挤压，形成北西向剪切破碎线，左侧破碎矿石。

2 江西千子岭铅锌矿床成矿机制

（1）物探测量。主要原因是含矿地质体没有向深部延伸，矿化仅具有一层“西瓜皮”。因此，含矿地质体是否向深部延伸是成矿的关键。经勘探组探索深层次Pb、Zn矿化异常反射，经IPT调查，对硫化物矿体的直接作用明显，形成“硅帽”地质体。根据实际情况，在物探工作中共布设了12条激电中段剖面。野外调查结束后，物探人员对124个主要岩矿样品进行了系统的电性参数的可靠性评价，确保了矿区电性方法的异常解释能够满足要求。在实施过程中，根据工作区域的一般地形剖面，确定了工作区域内诱发电阻异常的下限，建立了电特性的参考标准。结合物质性、地质条件和异常形态学的测量结果，最终确定了1.6%的表观极化下限，并根据一定的梯度值确定了异常。利用IPL测量圈定了3个东西向异常JD1、JD2和JD3，构成了一个主异常地段，与地表“硅帽”形态基本吻合。地壳物理学勘探推断，地表“硅盖”地质体向深部稳定延伸，具有良好的含矿地质条件。

（2）成矿机制。对矿床形成机制的描述应从金属的来源、流体成分的组成特征、金属离子的承载能力和迁移方式、金属的析出机理等。根据从前的研究成果分析，江西千子岭铅锌矿床成矿机制可表示为：在前西尼罗底土大陆边缘和长江平台东北边缘，被动沉积作用中，一层致密的富硫酸盐西尼罗群白云岩富集，与上寒武纪地层两条线接触，经过后二叠纪的堆积形成铅锌盐富集地。在这一时期，地壳的抬升导致了雨水与地层水相融合的大规模移动。主要的成矿金属离子，如Pb2+、Zn2+、Fe2+、Cu2+，以及微小的摄入离子，如Ga和Cd在地下和地层形成海洋碳酸盐岩地层，被置换并富集，有利的地质和构造位置形成了成矿条件。江西千子岭铅锌矿床主要成矿年龄为366.3±7.7Ma，是早泥盆世，与地质事实相一致。

江西千子岭铅锌矿床的工业矿体大多赋存于震旦纪地层中，以白云岩为容矿岩。岩性的差异造成矿化的赋存不一致特点。硫化物的快速沉淀是由于硫化物与周围岩石的接触关系。过饱和矿化液体中硫化物的快速沉淀是铅锌矿脉和网状矿脉形成的主要作用力。

在此时，成矿流体的热气值、咸度值涨幅在有限的范围中(150℃～200℃)，同样对于快速成矿过程很有利。成矿溶液具有晚期充填特征可以从被矿区砂砾空洞和逢原中硫化物的盛满状态体现出来。沉积的速率迅速地成矿是通过两种流体的搅拌掺和实现的，矿床的形成的一部分原因是通过混合富还原(复原的)流体与富集金属，富集硫酸盐(氧化)流体来实现。

所勘探的矿体与“黑色碎裂带”联系十分紧密。相对全面的白云岩包裹着“黑色碎裂带”的外边缘，毁坏程度有限，有很低的渗透率，产生TSR发生机制对于富集SO42-的成矿流体很难实现。当成矿流体，迁移到矿区“黑色断裂带”的过程中，遇到大量具有非氧化性的碳质组分，通过硫酸盐，以及化学热力反应还原成矿流体，非氧化性的硫在成矿流体中的SO42-被还原形成，这促进了成矿流体向非氧化性状态的转化。最后，硫化物通过充填白云岩与暗淡物质色页岩角岩石之间的张拉空间，在“黑色裂隙带”内沉淀矿化，在“黑色裂隙带”外的白云岩张拉裂隙中形成小型脉状矿体。随着矿化的推进，流体的硫离子活性和矿化温度呈降低趋势，pH值和Cd/Zn值呈升高趋势。

3 结语

千子岭铅锌矿是产于萍乡－广丰深断裂带的中型铅锌矿床，伴生有铜矿、萤石矿，属于破碎带蚀变岩型铅锌矿床。千子岭铅锌矿的勘查过程中注重因地制宜、多手段运用。类比邻近已知矿床，用化探手段寻找成矿作用痕迹，不同手段有序衔接，地质人员与物、化勘探人员有效联动，紧紧抓住硅化破碎带这一重要线索，千子岭铅锌矿床是多信息综合利用寻找隐伏矿床的成功典范。