湖南省水口山铅锌矿田
一.区域背景
矿田位于江南古陆东南缘，耒阳-临武北端，SN-向构造带附近，衡阳断陷盆地南缘。
矿田位于衡阳(盆地)重力高南侧东西向宽梯度带附近，湘南北部零陵-水口山-吴凤先东西向航磁异常带北侧正负异常边界附近(图4.2.6438+0)。
地球化学场对应于湘南东西向铜、铅元素高背景带水口山铜、铅弱异常区。
二、成矿环境
1.地层
矿田的东、西、北三面被中、新生界覆盖。中生代地层主要包括下白垩统东京组红层(K1d)、下侏罗统高家田砾岩(J1g)和下三叠统大冶泥灰岩(T1d)。本区出露地层主要为二叠系，其次为中上石炭统湖田组白云岩(C2+3)和部分上泥盆统锡矿山组(D3x)。泥盆系和石炭系主要分布在矿田的南部、西部和东南部。二叠系分布在矿田中部。上二叠统陡岭组(P2d)主要为碳质砂页岩，下二叠统栖霞组(P1q)主要由碳质条带状灰岩和燧石灰岩组成，是铅、锌、金和银的主要含矿层位。下二叠统党冲组(P1d)由含铁锰岩、硅质页岩和泥灰岩组成，是金矿的主要含矿地层。
2.结构
该区褶皱构造发育。燕山运动在近南北向的二叠纪造成了一系列褶皱和断层。
矿田内褶皱可分为三级:一级褶皱自西向东包括大石背斜、蓝湖复式向斜和新蒙山背斜；二级褶皱分布在盐湖复合向斜中，包括马江口背斜、石坳岭背斜和四丘田背斜。三级褶皱分布在二级褶皱中，包括鸭公塘、仙人岩、老鸦巢反转背斜和康家湾隐伏反转背斜。
断裂构造也可分为三级，一、二级为北北东向或SN-向逆冲断层；ⅲ级为较小的NE、NW和EW向断层。F22断层属于区域性ⅰ级断裂带，与康家湾隐伏矿关系密切。
图4.2.1水口山矿田及其外围综合区域场分析图
3.岩浆岩
燕山期岩浆沿ⅲ级反转背斜轴部侵入或喷发，形成一系列浅成-超浅成中酸性岩石。主要出露花岗闪长岩、一些花岗斑岩和应时闪长岩脉。
与水口山矿床有成因联系的花岗闪长岩分为东、西两个岩体，分别侵入老鸦潮和鸭公塘倒转背斜，出露面积分别为65438±0.8km2和0.8 km2，属贫硅富铁钾铝过饱和弱碱性中酸性岩石。
4.区域地球化学场
水系沉积物测量结果表明，水口山地区区域地球化学场具有以下特征:
(1) W (Fe2O3) > 5.0%，W (Al2O3) > 12.5%，W (Na2O) > 0.3%，W (SiO2) > 70.0%的地球化学环境。
(2)异常规模大，组合要素多。铅、锌、镉、银、金等异常呈等轴状，叠加较好，尤其是在内带(图4.2.2)。
(3)主要元素异常特征参数见表4.2.1。其中，Pb、Ag、Cd、Zn的异常面积分别为:136、172、124、76km2，峰值分别为(747、5.74、25、2672)×10-6；金、铜、锑和铋的异常峰分别为165×10-9和(142，20，8)×10-6。各元素的对比度值较高，变异系数除铜和锑外均大于1，表明区域成矿活动强烈。
表4.2.1水口山地区区域地球化学特征参数
5.区域地球物理场
受较大区域重力场的影响，水口山地区重力异常东北高西南低，呈西北宽缓的台阶带；矿田附近等值线明显扭曲，与北北东向岩层基本一致(图4.2.2)。矿田磁场与正负异常伴生，强度高，形态规则，其主要异常是埋藏较深的隐伏岩体和水口山岩体的综合反映。南侧正异常南北方向略呈椭圆形，极值tmax > 400 nt，外侧等值线明显扭曲，区间宽缓。北侧的负异常在东西方向拉长，δ tmin
三。矿床的地质特征
1.矿体的组合分布和产状
水口山铅锌矿床:矿体产于花岗闪长岩体与下二叠统碳酸盐岩重叠的接触破碎带中。矿化带长度为1000米，延伸深度超过500米。矿体形态复杂，呈管状、扁豆状、脉状和不规则状。自东向西分布有17矿体，长13 ~ 302米，厚5 ~ 38米。
康家湾铅锌金银矿床:产于侏罗系底角砾岩和石炭-二叠系不整合(F22)附近断层硅化破碎带的角砾岩段中。矿化带呈北北东向，长约3000米，宽150 ~ 700米。主要矿体7条，长度300 ~ 1500米，厚度3 ~ 10米。矿体呈层状、透镜状，产状平缓，与倒转背斜或硅化破碎带基本一致，埋藏北深南浅。
图4.2.2水口山矿田综合区域场分析图
2.矿石结构和主要矿物组合
水口山矿床:矿石结构呈块状、块状或点状、浸染状等。金属矿物主要有黄铁矿、闪锌矿和方铅矿，其次是磁黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿和少量的白钨矿、辉钼矿、辉铋矿、黝铜矿和自然金。非金属矿物主要有方解石和应时，其次是石榴石和透辉石。
康家湾矿床:矿石构造呈块状、条带状、条带状、脉状；主要金属矿物为黄铁矿、闪锌矿和方铅矿，其次为磁黄铁矿、毒砂和黄铜矿，还有少量自然金和银。非金属矿物主要有应时和玉髓，其次是方解石和水云母绢云母。
3.矿化阶段和分带
矿田具有多阶段、多阶段成矿的特点。成矿期包括矽卡岩期、热液交代硫化物期和碳酸盐期。其中，热液交代硫化物期是主要成矿期。
水口山矿床:蚀变矿化水平分带明显，从岩体向外表现为:蚀变花岗闪长岩→矽卡岩及钨、钼、铋矿化→矽卡岩大理岩及应时、黄铁矿、金、铜矿化→大理岩及铅锌矿化。沿垂直方向自上而下，一般分为黄铁矿→铅、锌矿→铜铁矿。
康家湾矿床:南段以黄铁矿和铅锌矿为主，北段铅锌银金矿增多。
4.蚀变类型和分带
区内围岩蚀变多，相互叠加，具有带状分布的特点。
水口山矿床:岩体与围岩之间存在完整的接触变质蚀变带，长达近千米。内接触带:钾长石、绿泥石化、黄铁矿化→接触带:绢云母化→外接触带:矽卡岩或角闪石带，宽约20m，从地表200m标高至-1000m深处。
康家湾矿床:围岩蚀变包括矽卡岩化、绢云母化、硅化、碳酸盐化和绿泥石化，其中硅化、碳酸盐化和绢云母化为近矿围岩蚀变。
5.氧化带
为几米至几十米的残坡积松散层，在水口山岩体接触带附近的氧化带发育有铁帽。
6.主要控矿因素
区域性深大断裂带是控制矿田的重要因素，水口山矿田位于几组东西向、南北向和北东向大断裂的交汇处。
花岗闪长岩和花岗闪长斑岩成岩晚期的岩浆热液提供了主要的成矿物质。
复式褶皱中背斜的轴部和倾没端，或两组以上不同方向断层的交汇处，是岩浆侵入的有利地段，是主要的导岩导矿构造。
主要容矿构造为花岗闪长岩的重叠接触破碎带，或侏罗系基底砾岩与石炭-二叠系不整合附近的破碎带。
四。矿区地球物理特征
1.岩石和矿石的物理性质
(1)密度:区内矿石密度极高，与围岩密度差异较大(表4.2.2)。
(2)磁性:除接触带分布的磁铁矿和矽卡岩具有强磁性外，中酸性岩浆岩具有中等磁性；由铅锌矿和黄铁矿组成的矿体，以及各个时代的沉积岩，都是微磁性的。
此外，水口山花岗闪长岩的磁场分布不均匀，岩体不同部位的磁场分布差异较大，见表4.2.3。
表4.2.2水口山铅锌矿田物性参数统计表
表4.2.3水口山岩体各部分磁性参数表
(3)电性:根据资料，区内岩石和矿物的电阻率ρ和极化率η一般由低到高如下。
ρ:铅锌矿→黄铁矿→砂质和碳质砂页岩→花岗闪长岩→碳酸盐岩；
η:未蚀变岩(1.5% ~ 2.0%) →碳质岩→矿石或矿化蚀变岩(10% ~ 40%)。
2.物理模型
由于该地区缺乏现有的物性资料，结合岩石和矿石的一般物性，水口山矿区主要岩石和矿石的物性汇总见表4.2.4:
表4.2.4水口山矿区主要岩石和矿石的物理特性汇总
3.地球物理异常
(1)矿田面积(图4.2.3)。
重力异常:形态复杂(1∶50000)，其相对重力异常与岩性、矿化蚀变有关。除碳酸盐岩重力明显偏高且分布范围广外，老鸦巢(水口山)、鸭公塘、中曲(百步登)等矿化蚀变发育区及康家湾矿区附近也有相对较高的重力异常；然而，由煤系地层组成的向斜显示出相对较低的重力。
航磁异常:地球化学异常(1∶50000)呈等轴状，周围有稀疏的等高线。δ t ⊥ 100 nt等高线的圈闭范围约为70km2，北部有轻微的负异常。这种似等轴异常的中心位于水口山花岗闪长岩的中部，其强度大于600nT。梯度变陡反映了岩体和接触带附近矽卡岩和磁性矿物的富集。东部岩体南部磁性最强，异常最大。在老蒙山岩体上，有明显的局部异常，δ t ⊥ max > 400 nt。
(2)矿床区。
水口山(及鸭公塘和中区)矿床。
磁异常:地磁δ z(数据1969，精度较低)由大范围近圆形区域异常(图4.2.4)和水口山局部磁异常组成。异常平滑规则，主要是正异常，强度500 ~ 1200 nt，负值不明显。矿床附近和岩体的磁增强部分有次生异常；或者等值线明显迂回。
自电异常:已知老鸦巢、鸭公塘、中曲矿区自电(1 ∶ 10，000)异常。除鸭公塘外，异常范围普遍较大，δ u =-50mv等值线圈闭范围为0.4 ~ 1.7km2..异常梯度平缓，幅度小，一般为-100 ~-300 mv。虽然矿区自电异常分布广泛，但异常中心与浅部矿体并没有明显的对应关系。但主要分布在党冲组，一个抗风化能力强，地下水丰富的硅质层或层间破碎带，是渗流电场引起的异常(老鸦巢ZK310孔电测井在含水或破碎岩层中自电异常明显增大)。由于当冲组在矿区分布广泛，自电异常也遍布整个矿区。
激电异常:根据中央(百步登)矿集区几条剖面(图4.2.5)的观测结果，视极化率ηS≥10%所圈定的激电异常长750米，宽100 ~ 200米；它呈北西向分布，与自电异常倾斜。
中部A7线综合物化探剖面(图4.2.6)显示，激电异常北陡南缓，η smax > 18%，与自电异常最小值δUmin ≈- 260mv对应良好；在黄铁矿产出的岩体接触带附近，节理剖面的视电阻率ρS曲线呈现宽缓的低阻异常(ρS:40 ~ 100ω·m)。
此外，在岩体中的接触带发现了放射性异常。
康家湾矿床。
重力异常:综合平面图显示(图4.2.3)矿区周围重力等值线迂回复杂，异常总体呈北东向低缓，是隐伏背斜轴部(P1q)岩层和矿体的综合反映。
磁异常:特征不明显，高精度磁测未发现明显异常。
电磁异常:瞬变电磁法结果(图4.2.7)显示，已知矿体后期有明显的相对低阻异常，是矿石和断层的综合反映。
4.干扰体或干扰因素及其影响
倒转背斜轴部含水破碎带形成的逾渗电场是自然电场法的主要干扰。
炭质岩石和黄铁矿化围岩可能形成激发极化法的干扰异常。
图4.2.3水口山矿田区物化探异常综合图
图4.2.4水口山矿区物化探异常综合图
动词 （verb的缩写）矿区地球化学特征
1.岩石和矿石的地球化学参数
根据矿田7529个岩石样品的分析统计(表4.2.5)，花岗闪长岩中Au、Ag、Cu、Pb、Zn含量最高(分散系数和富集系数最大)，说明花岗闪长岩为成矿提供了一定的矿物。
图4.2.5中区百步登矿区物化探异常综合图
二叠纪和白垩纪地层富含Au、Ag、Pb和Zn，表明这两个层位主要成矿元素背景含量高，是有利的成矿层位。
表4.2.5水口山矿田地层和岩石中成矿元素含量特征
图4.2.6中部矿区A7线综合物化探剖面图
图4.2.7康家湾矿区135线东段瞬变电磁剖面图。
2.地球化学异常
(1)矿田面积。水系沉积物测量:铅、锌、铜、钼、银、砷、锡等元素的组合异常主要分布在水口山沉积区(图4.2.3)，其富集中心在水口山附近；其中Pb、Zn异常幅度大，强度高，浓度分带明显。
土壤调查:成矿元素铅、锌、金、银、铜异常，受近东西向和北东向基底断裂影响呈北西向分布。异常强度北高南低；在矿田北部，下白垩统与下伏地层之间的不整合面附近异常明显增大。水口山岩体接触带成矿元素As、Sb、Sn等元素异常，具有规模大、分带明显、富集中心明确的特点。
岩石测量:在水口山岩体接触带附近的矿床区，Cu、Pb、Zn、Au、Ag、as、Sb、Sn等元素结合异常强烈，浓度分带明显；其他地区规模异常小或元素组合简单。康家湾矿区仅有Cu、Pb元素的异常反映，呈南北向分布，具有浓度分带性；平均异常含量分别为:162.5×10-6和650×10-6。
(2)矿床区。
水口山(及鸭公塘和中区)矿床。
①岩石和矿石地球化学参数:微量元素及单矿物含量见表4.2.6。方铅矿中Ag、Te、Bi含量较高。镉和锰在闪锌矿中含量最高；黄铁矿中铋、锶、硒含量最高。
表4.2.6水口山矿区单一矿物中微量元素含量
②土壤调查:Pb元素异常见图4.2.4。除水口山岩石接触带附近的矿床区有异常外，大部分铅异常分布于下二叠统党冲组，与含铁锰质岩石关系密切。与铅结合的异常元素有铜、砷、银、锑、铋、锡、钼等。
康家湾矿床。
①主要地层岩性中微量元素平均含量见表4.2.7。本区党冲组和栖霞组Pb含量分别高达565，438+07.3× 65，438+00-6和402.0× 65，438+00-6，Ag和As含量也相应增加。此外，高家田组下段的铅、大冶组的铜和陡岭组的钼都相对较高。大多数元素的含量远高于区域沉积盖层的丰度值。
表4.2.7康家湾矿区主要地层微量元素平均含量
(2)根据矿区100线岩心Pb元素含量随深度的变化情况(附图4.2.8)，Pb异常主要发育在反转背斜的轴向挤压和层间剥离中，沿(F22)断层由地表向深部逐渐增大，最高峰超过1000× 10-6。利用原生晕异常可以研究构造，进而推断有利的成矿区。ZK328是本研究的验证。
图4.2.8康家湾矿区100线岩心铅含量变化曲线
不及物动词地质地球物理地球化学找矿模型
1.水口山铅锌矿田地质-地球物理-地球化学找矿标志见表4.2.8。
2.水口山铅锌矿田地质-地球物理-地球化学找矿模型示意图见图4.2.9。
3.地质勘查中物化探优化方法的组合过程。
(1)发现并圈定含矿岩体。中酸性岩体以65，438+0 ∶ 20万~ 65，438+0 ∶ 65，438+0，000，000的航磁和重力圈定(一般岩体对应重力过渡带或梯度带附近范围大、形态规则的正负伴生磁异常)；岩体的含矿情况一般通过河流沉积物测得的铅、银、镉、锌、金、铜、锑、砷、锡等元素的异常组合来判断。
(2)圈定含矿接触带和矿石异常。应用中大比例尺地磁(或航磁)、重力、电磁法和化探(岩土测量)方法勘探圈定含矿接触带，分析研究矿石异常和异常地质体的产状。
(3)详细调查和勘探阶段。利用钻孔物探(声波和电磁波透视)和钻孔原生晕确定矿体产状，寻找井旁盲矿。
图4.2.9水口山铅锌矿田地质-物化探找矿模型示意图。
表4.2.8水口山铅锌矿田地质地球物理地球化学找矿标志集
表4.2.9地质体和物理体对应表
七。地质、地球物理和地球化学特征简表
表4.2 .水口山铅锌矿田地质特征概述。
表4.2.B水口山铅锌矿田地球物理特征汇总。
表4.2.C水口山铅锌矿田地球化学特征汇总。
表4.2 .水口山铅锌矿田地质特征概述
表4.2.B水口山铅锌矿田地球物理特征汇总
表4.2.C水口山铅锌矿田地球化学特征汇总