（一）寒武系的对比
前文已经述及，塔里木、四川和鄂尔多斯盆地寒武系岩性发育具有很好的规律性，岩性对比标志明显（表1-4-1），而且有包括小壳类、三叶虫和牙形石等古生物对比标志（表1-4-2～表1-4-5），根据上述岩性和生物带的产出层位，可以建立三大盆地之间及与国际国内划分标准接轨的寒武系划分对比关系（表1-4-6）。
1.下寒武统下部的对比
鄂尔多斯盆地下寒武统下部地层普遍缺失，塔里木盆地下寒武统下部玉尔吐斯组以含磷的硅质泥岩、泥质白云岩组成，与四川盆地中灯影组顶部的岩性段基本一致，且都发育一套小壳化石（表1-4-2）。小壳动物带指示玉尔吐斯组可与麦地坪段加上筇竹寺组的下部对比。
塔里木盆地肖尔布拉克组为大套厚层白云岩，产少量三叶虫化石，底部见小壳类，指示时代为筇竹寺期至沧浪铺期早期。四川盆地筇竹寺组基本为一套厚层黑色页岩，所产三叶虫和底部产小壳类指示了时代为梅树村期晚期到筇竹寺期。
2.吾松格尔组、沧浪铺组、辛集组的对比
塔里木盆地吾松格尔组与四川盆地阎王碥组、沧浪铺组上部以及鄂尔多斯盆地辛集组均发育了“下红层”，而且所产三叶虫化石也指示其可以大致相互对比。
3.沙依里克组、龙王庙组、昌平组、朱砂洞组等的对比
在四川盆地龙王庙组及相当地层，即孔明洞组、清虚洞组和石龙洞组的岩性基本相似，都是一套灰岩或白云岩，是进入寒武系第一套厚度大、层位稳定的碳酸盐岩，即“下碳酸盐岩层”，其中，三叶虫Redlichia属出现并繁盛，指示大致可以对比。
4.阿瓦塔格组、陡坡寺组、高台组、馒头组等的对比
塔里木盆地阿瓦塔格组、四川盆地陡坡寺组和高台组以及鄂尔多斯盆地馒头组中，除了高台组以外均发育了紫红色的砂岩、泥岩，而高台组则以白云岩为特点，局部出现红色，即所谓“上红层”，所产三叶虫可以直接或间接对比。
5.丘里塔格组、洗象池群、娄山关群、三游洞组、张夏组和三山子组等对比
三大盆地寒武系上红层之上均发育了一套巨厚的碳酸盐岩地层，有很强的一致性，不同盆地或同一盆地不同地区由于沉积相的差别，牙形石指示其顶、底界的层位有差别，洗象池群、娄山关群的底要低一到两个阶，但是这套地层主体部分大致可以对比（表1-4-2，表1-4-3）。
表1-4-4 塔里木、四川和鄂尔多斯盆地奥陶纪牙形石带及其对比表
表1-4-5 塔里木、四川和鄂尔多斯盆地奥陶纪笔石带及其对比表
表1-4-6 塔里木、四Jll和鄂尔多斯盆地寒武系多重地层划分及与国际、国内标准对比表
表1-4-7 塔里木、四川和鄂尔多斯盆地奥陶系多重地层划分及与国际国内对比表
本栏内段的划分为长庆油田分公司生产应用标准
（二）奥陶系对比
由于构造背景的差异，奥陶纪时期三大盆地的沉积背景和发展趋势相差较大，导致不同地区间岩性差别大，主要依靠古生物化石来进行对比（表1-4-7）。
1.下奥陶统对比
塔里木盆地台地相区早奥陶世地层以碳酸盐岩为特点，包括蓬莱坝组和鹰山组下部，通过牙形石带蓬莱坝组可以对比到四川盆地下奥陶统的桐梓组、南津关组等；鹰山组的下部对比到红花园组。鄂尔多斯盆地奥陶系下部冶里组的三叶虫、笔石指示了早奥陶世新厂期的时代特点，与蓬莱坝组可以对比，其上的亮甲山组与鹰山组下部可以对比。
2.中奥陶统对比
塔里木盆地台地相区中奥陶统包括鹰山组上部和一间房组，为灰岩，产丰富牙形石。通过牙形石带对比，塔里木盆地中奥陶统下部的鹰山组和一间房组与四川盆地大湾组中上部、牯牛潭组和庙坡组下部，湄潭组中上部及之上的十字铺组等对比。鄂尔多斯盆地及华北地区中奥陶统包括北庵庄组（相当于马家沟组一～二段）中上部和马家沟组（三～五段）分别可与塔里木盆地鹰山组上部和一间房组对比。
3.上奥陶统对比
塔里木盆地、四川盆地和鄂尔多斯盆地上奥陶统的主体岩性均以碎屑岩为主，岩性变化大，相互之间很难对比。通过牙形石、笔石、三叶虫以及几丁石等证据，四川盆地庙坡组的上部可与塔里木盆地吐木休克组对比，宝塔组、临湘组、五峰组分别与良里塔格组、桑塔木组、铁热克阿瓦提组可以对比（表1-4-7）。
鄂尔多斯盆地的主体部分（中东部地区）上奥陶统是否存在还有争议，原马六段可能相当于华北本部的峰峰组。根据安太庠（1990）的研究，峰峰组上部的牙形石时代为晚奥陶世早期，与塔里木盆地吐木休克组相当，本文将马六段顶部跨入上奥陶统，与塔里木盆地吐木休克组底对比。
在鄂尔多斯盆地的边缘地区，上奥陶统较发育，但各地岩性纵、横向变化均很大。在盆地的南缘地区上奥陶统包括金粟山组、桃曲坡组。前者主体部分所产丰富的放射虫化石指示其时代为晚奥陶世早期，大致相当于吐木休克组，而桃曲坡组含大量牙形石带，说明与塔里木盆地良里塔格组的上部及桑塔木组的下部可以对比；奥陶系最顶部的东庄组可与四川盆地五峰组的中下部对比。
鄂尔多斯盆地西缘的南部，中奥陶统上部到上奥陶统中部的平凉组，与塔里木盆地柯坪地层分区的萨尔干组、坎岭组、其浪组和印干组对比，相当于台地相区的一间房组顶部、吐木休克组、良里塔格组以及桑塔木组等，对比到四川盆地则大致相当于庙坡组、宝塔组和临湘组的层位。
鄂尔多斯盆地西缘北部桌子山地区上奥陶统自下而上为乌拉力克组黑色页岩，拉什仲组灰绿色砂岩、页岩，公乌素组薄层灰岩、页岩、砂岩，以及蛇山组黄绿色含砂质钙质页岩夹生物碎屑灰岩等。据所产笔石和头足类等化石，乌拉力克组与萨尔干组相当，拉什仲组和公乌素组与坎岭组和其浪组可对比，蛇山组则与印干组相当，对比到四川盆地则与宝塔组的中下部相当（表1-4-7）。
总之，通过建立地层分区与岩石地层划分的新方案，结合古生物新发现以及重要的等时标志岩性段等手段，统一了塔里木、四川和鄂尔多斯三大盆地的海相层系多重地层划分对比方案，建立了等时对比格架，明确了三大盆地海相地层的分布特征，为岩相古地理编图奠定了基础。此外，三大盆地寒武系有较大相似性和可对比性，而奥陶系差异较大，这主要与Rodinia大陆裂解有关。
碳硅泥岩型铀矿在西南地区具有分布广、层位多的特点。目前已探明铀矿床10个，矿点76个，占本区工业储量总数的32.29%。铀矿受地层、岩性和断裂构造的控制，分布在西秦岭褶皱带、扬子准地台和江南古陆，构成若尔盖铀成矿带和黔中铀成矿带。根据铀矿化赋存岩性，可以进一步划分成三个亚类：碳硅质角砾岩型、碳酸盐岩型和磷块岩型。
5.2.3.1 碳硅质角砾岩型铀矿化
这类矿床主要分布在西秦岭褶皱带及扬子准地台西部边缘，赋存在浅变质海相碳硅质岩及其之间的过渡性岩石中，受断裂构造控制。
（1）铀矿产出的大地构造位置
铀矿化主要产于下志留统，而中元古界昆阳群、会理群及上震旦统水晶组、灯影组、下寒武统邱家河组、鲁家坪组、上泥盆统危关群皆有零星铀矿化，但不具工业意义。主要岩性为一套碳质板岩、千枚岩、硅质岩、硅灰岩及硅质岩与灰岩之间的过渡岩石。含铀地层分布在地台、古陆、古隆起或水下隆起边缘，为滨海、浅海、海湾潟湖沉积环境。
（2）铀矿产于海相浅变质硅质岩中
碳硅质角砾岩型铀矿的含铀地层主要分布在西秦岭褶皱带扬子准地台西部边缘中晚元古界及下古生界中，属于冒地槽沉积的产物，经区域动力变质作用形成浅变质岩系。含铀丰度（5～13）×10-6，最高35×10-6，为正常岩性的3～5倍。
含铀地层主要为一套富含有机质、碳质和黄铁矿的细碎屑岩和生物化学沉积，多为薄层、互层、韵律性强，具水平及微细水平层理、含铀丰度高、伴生多种金属元素和初始富集的铀源层，经过后期构造热液和地下水作用，形成后生富集矿床。
（3）铀矿产出特征
碳硅质角砾岩型铀矿，矿体主要呈层状、似层状、透镜状、扁豆状等。铀矿化产于层间破碎带或斜切断裂破碎带中，平行排列，断续出现。矿体产状与地层或构造产状基本一致，一般倾角较陡。矿体长数米至数十米，最长达数百米，厚数十厘米至数米，最厚达21m，中等品位。
1）矿石类型：工业类型以碳酸盐岩型、硅酸盐岩型为主。矿石自然类型为碳质板岩型、千枚岩、泥质板岩型及一系列的过渡性岩石类型。矿石结构以胶状为主，其次为粒状、球粒状、环带状。矿石主要以角砾状、细脉状为主。
2）矿石物质成分：含铀矿物为沥青铀矿。其他金属矿物有黄铁矿、白铁矿、黄铜矿、斑铜矿等，均呈细粒分散状。非金属矿物为石英、方解石、白云石、重晶石等。次生铀矿物有铜铀云母、钙铀云母、钒钙铀矿等。
3）铀的赋存状态：以分散吸附为主，铀矿物次之，分布于含碳过渡岩、含碳硅岩和构造角砾岩中，产出形式呈脉状、胶状团块、网脉状充填于岩石的破碎带、胶结物中，常与显微球粒状黄铁矿或闪锌矿共生；吸附分散状铀常存在于黏土矿物和有机质中。
4）围岩蚀变：不够明显，一般见弱硅化、褪色化、黏土化、绿泥石化、白云岩化、碳酸盐化和黄铁矿化。
（4）铀矿富集条件
碳硅质角砾岩型铀矿受岩性和断裂多重控制，具明显的层控性和多层性特点。其中下志留统是碳硅质角砾岩型铀矿工业矿体的主要产出层位，其他含铀层仅见矿点、矿化点。含矿地层的共同特点是富含有机质、碳质，其值高出正常值2.7～6.5倍，含铀丰度高出2～3倍。有机质、碳质既是还原剂，又是吸附剂，它的大量存在表明当时海盆处于封闭、半封闭的还原环境，有利于有机质、碳质、P2O5等对铀的还原吸附沉淀，形成初始富集的铀源层，并赋存于不整合、整合沉积间断的风化剥蚀面上。铀矿与断裂发育程度紧密相关。铀矿化往往受顺层构造或层间构造破碎带的控制，与地层产状基本一致。
5.2.3.2 碳酸盐岩型铀矿化
该类铀矿主要分布于上扬子台褶带的贵州中部和北部，川东南、黔西、滇东也有产出。区内矿床2个，矿点27个。震旦系至三叠系中都有含矿层展布，铀矿化主要分布于中下寒武统和下二叠统中。
（1）铀矿产出的大地构造部位
碳酸盐岩型铀矿在扬子准地台分布广泛，含矿层十分发育。通常分布于古陆、古隆起边缘的陆表海，为滨海、海湾、潟湖、浅滩封闭、半封闭海相碳酸盐岩沉积。
（2）铀矿产于海相碳酸盐岩蚀变带
碳酸盐岩构造蚀变带型铀矿为海相碳酸盐岩台地沉积，经历了广海陆棚边缘→台地边缘浅滩→开阔海台地→局限海台地的发育过程，以开阔海碳酸盐岩台地相为主。铀矿化赋存在开阔海台地相与局限海台地相的变异或过渡部位。凡碳酸盐岩发育较好的地层都不同程度有含铀层的分布，其中以下寒武统清虚洞组、中寒武统石冷水组和下二叠统茅口组矿化较好；有504矿床和102矿床产出。含铀丰度（5.2～7）×10-6，最高40×10-6。含矿主岩为含泥质、碳质、有机质细晶灰岩，鲕状灰岩，细晶-微晶白云岩，生物碎屑灰岩等。含矿碳酸盐岩具有易破、易碎、易蚀变的特点，经后期热液蚀变形成的金属硫化物构造蚀变带及层间破碎带为黑色蚀变角砾岩、蚀变硅质岩、蚀变白云岩，结构、构造矿物成分与原岩有明显区别，反映了含矿主岩经历了强烈的交代作用。铀矿赋存于中下寒武统清虚洞组、石冷水组及下二叠统茅口组海相碳酸盐岩建造中。含矿层多为半封闭、封闭的沉积环境，为富含有机质、碳质、金属硫化物的白云岩、灰岩。后经构造热液或地下热水的作用，形成各种黑色构造蚀变带，铀矿化与黑色构造蚀变带的关系极为密切。
（3）铀矿产出特征
矿体形态：矿体形态复杂，主要呈透镜状、似层状，其次为扁豆状等。矿体沿倾向延深比沿走向延伸稳定，长10～50m，最长270m，沿倾向延深30～70m，最深达180m，厚度0.8～3m，最厚18m，品位0.05%～0.1%，最高为0.199%。
1）矿石类型：以碳酸盐岩型为主，部分为硅酸岩型。岩性为泥质、有机质白云岩，微晶白云岩，生物碎屑灰岩等。矿石构造为角砾状、脉状、细脉状，矿石以胶状结构为主。
2）铀的存在形式：以吸附状、有机质络合物及含铀黄铁矿为主，存在于构造蚀变角砾岩中。原生沥青铀矿呈粒状、浸染状、细脉状、团块状。
3）矿物共生组合：金属矿物有黄铁矿、赤铁矿、辉锑矿、辉钼矿、硫铁镍矿、方铅矿、辰砂、自然铜等。非金属矿物有方解石、萤石、重晶石、石英、玉髓、蛋白石、绢云母、石墨等。
4）围岩蚀变：只要为硅化和黑色蚀变。硅化多产于构造角砾岩中。黑色蚀变由硅质、有机质、碳质、沥青质、石墨及金属硫化物等组成。矿物赋存于黑色蚀变硅化角砾岩中并普遍硅化。重晶石化在部分矿化点亦可见到。
（4）铀矿富集条件
该类铀矿的形成经历了同生沉积、成岩富集、后生改造三个阶段，前两个阶段形成铀源层和富铀体，后一阶段形成矿床。因此，铀矿化受地层、岩性、岩相、沉积环境及断裂构造的多重控制。含矿地层具有层位多、分布广、矿化度低的特点。铀矿分布在地台、古陆、古隆起的边缘，为稳定的地台型碳酸盐岩沉积。含矿层展布在不整合、整合等沉积间断的风化剥蚀面上。各种断裂构造、破碎带、节理裂隙成为含铀热液的运移通道和聚集场所，对铀矿的形成起了重要的控制作用。因此该类矿多赋存在两组断裂构造带的复合交汇部位，而具有成生联系的次级“人”字形构造、层间破碎带、构造角砾岩带、构造膨胀收缩，往往是铀矿富集地段。灰黑色、黑色富含有机质、碳质、金属硫化物所形成的黑色构造蚀变带，对来自围岩和下伏地层的富铀溶液，具有很强的吸附作用，是铀成矿和富集的重要因素。
5.2.3.3 磷块岩型铀矿化
该类铀矿主要分布于上扬子台褶带的贵州中部和北部，川西龙门山地区也有分布。区内已发现703矿床为一中型矿床，其他均为矿化点。震旦系至三叠系中都有含矿层展布，铀矿化主要分布于上震旦统、中下寒武统和泥盆系地层中。磷块岩的地球化学特征显示磷块岩中U含量高于相邻层位其他岩石（吴祥和等，1996）。这种P与U的组合特征在贵州磷块岩中十分普遍，甚至在部分区域形成黑色岩系磷块岩型铀矿床，如703矿床。磷块岩型铀矿床，是西南地区碳硅泥岩型铀矿的重要类型之一。研究该类矿床的成因，对于完善整个西南地区碳硅泥岩型铀矿床成矿体系具有重要意义。
我国含铀磷块岩主要产在下寒武统，其中扬子地台西缘含铀磷块岩也不例外，从陕西汉中—滇中沿扬子地台西缘，北起汉中宁强—四川峨眉—雷波—会东—云南滇中晋宁长达1000km，到南缘贵州境内磷块岩广泛分布，含铀磷块岩系主要赋存于下寒武统底部与上震旦统顶部，与含铀磷块岩型铀矿化关系密切的是下寒武统。沉积相几乎都为淹没台地或者浅水、半深水陆棚相；磷块岩层不论在横向上或在垂向上都明显发育于硅质岩类与白云岩、黑色岩系互层的交接部位。
（1）铀矿产出的大地构造部位
磷块岩型铀矿在扬子准地台分布广泛，含矿层十分发育。磷块岩型铀矿床位于扬子准地台上扬子台褶带东南缘，松林-岩孔背斜北西翼。背斜两翼依次分布寒武系、奥陶系、二叠系、三叠系和侏罗系地层，缺失志留系、泥盆系和石炭系。矿区构造线方向以NE向为主，断层走向与褶皱轴向基本一致，断层性质多为长扭性正断层。
（2）含铀磷矿地层
研究区含铀磷块岩系主要赋存于下寒武统与上震旦统接触界面上，在汉中称宽川铺组、四川峨眉称九老洞组，雷波、会东一直延至云南昆明一带相当于筇竹寺组，贵州织金戈仲伍组，贵州铜仁九门冲组底部留茶坡组顶部，遵义牛蹄塘组底部戈仲伍组顶部，麻江牛蹄塘组，它们都可以和贵州牛蹄塘组相对比，下寒武统牛蹄塘组（ ）是一套由含铀磷块岩、硅质岩和碳质页岩组成的含矿岩系，含铀磷块岩矿层产于牛蹄塘组（ ）的底部，实属早寒武世梅树村期的海相（热水）沉积产物。
（3）矿物岩石特征
结合各矿点综合研究，含铀磷块岩矿石呈深灰、灰黑色，表面粗糙。矿石结构以隐晶质及胶状结构为主，其次有生物碎屑结构，再次为角砾状结构。矿石矿物成分主要为胶磷矿（呈隐晶质及胶状），其次是碳磷灰石或者黏土矿物（隐晶质），其他伴生石英（细、微粒）、有机质（浸染充填）、重晶石（细、微粒）、黄铁矿（细小颗粒）、海绿石（细粒及隐晶质）、绢云母等。在织金新华矿段含稀土及铀、钒元素，目前未见到独立矿物。根据吴祥和等的研究，其中织金戈仲伍矿区P2O5：8.05%～37.26%，U：0.001%～0.28%，铜仁坝黄矿区顶部矿层为结核状磷块岩，P2O5：4%～8%，U：0.002%～0.25%，Mo：0.012%～1.29%，V2O5：0.013%～0.760%；上下矿层为角砾状磷块岩 P2O5：7.67%～33.74%，U：0.006%～0.050%，Mo：0%～0.03%，V2O5：0.154%～0.800%。根据样品检测及前人的研究，P2O5与U含量两者呈正相关，说明铀和磷在成因上有一定联系，可能是共同沉积，只是磷块岩含铀偏低，呈分散状，没有见到独立铀矿物，具体原因还需进一步研究。
（4）磷块岩成因及铀、磷元素的来源与富集
扬子地台西缘，曾经有许多地质学者研究过。讨论的中心涉及磷质来源、沉积环境等问题。磷质来源是研究矿床成因的核心问题，目前提出的有上升洋流成磷、陆源汲取成矿、生物聚磷成矿、火山喷发成矿及交代成矿等学说。根据对研究区磷矿床特征所做的分析，认为扬子地台西缘早寒武世磷矿的磷质主要来源于富磷上升洋流，其次是陆源磷被带入海洋转化成溶解磷酸盐，经沉积、风暴改造，然后又随洋流沿着陆坡缓坡带回到浅水陆棚，沿途随机富集析出而形成诸多大型矿床。
从磷块岩的成因可以看出，磷块岩如此大规模的出现，一方面主要因为海相热水（泉）沉积作用，在晚震旦-早寒武世本区为扬子古陆东南缘，为与伸展构造背景有关的被动大陆边缘斜坡上的裂陷盆地，经深切的同沉积断裂活动，使上地幔有关元素被热水（泉）循环体系带至裂陷盆地中，在相对深水的还原条件下，形成黑色沉积岩系，包括磷块岩，伴生有U、V、Ni、Mo和贵重金属；另一方面是因为之前古陆侵入的大量酸性花岗岩中呈分散状态的包括磷、铀在内的各种元素，经风化剥蚀、冲刷、溶解淋滤出来，再搬运而入扬子古海海盆凹陷地区。随着澄江运动影响，一部分铀元素呈离子状态存在于海水之中，同时上述古陆也仍然***于海面之上继续遭受风化剥蚀，使铀元素继续不断地随着大量的岩屑而流入海水之中。晚震旦世末期地壳上升造成与早寒武世初期两地层之间的沉积间断，使原来一部分富集在碳质页岩中的铀元素又复溶解，从而更增加了铀元素的物质来源，为早寒武世初期铀元素的富集成矿提供了先决的条件。与此同时，磷质的来源与铀元素来源一致，只是由于丰度不一样决定了是否成矿。
（5）含铀磷块岩成磷期岩相古地理
关于磷块岩岩相古地理前人已作过详细研究。根据吴祥和等人的分类，本研究将含铀磷块岩成磷期岩相古地理整理如下：
1）磷质生物碎屑浅滩相：属于淹没台地相组，见于织金戈仲伍等地。底部为延伸不稳定的磷质角砾岩层，其中磷块岩角砾岩向上有增多的趋势，属潮道滞留沉积。其上为薄至中厚层状含磷质生物碎屑细晶白云岩和薄层状白云质生物屑砂屑磷块岩，发育透镜状、波状层理及双向交错层理，反映了强烈潮汐作用下形成的一种生物碎屑滩。
2）磷质缓坡滑塌相：属于陆棚相组，分布于铜仁、万山一带及遵义、余庆等地。在铜仁黄坝地区表现为含铀和重稀土元素的滑塌角砾岩，砾间一般无填隙物，偶见少量碳质黏土岩。在遵义松林新土沟一带，在水下侵蚀间断面上见有滞留角砾岩，未见滑塌沉积。这一时期海平面突然上升，地壳继续沉降，小壳动物和碳酸盐生成率跟不上海平面上升，结果浅滩生长中断，出现无沉积状态，形成硬底界面，海平面升到最高位，水体缺氧，富含钒钼镍等金属的黑色页岩，被认为是缺氧水层的沉积代表。结核状磷块岩和黑色页岩为凝缩层的典型沉积物。
3）磷质缓坡-陆坡相及镍、钼、钒磷质滞积相：属于陆棚相组，见于麻江、三都一带。薄层状的硅质岩和碳质硅岩间夹有少量黑色黏土岩，底部为硅质磷块岩，发育水平纹层，富含黄铁矿；在黑色黏土岩中含凝胶状磷块岩结核或小扁豆体，并含有V、U元素。底部硅质磷块岩成透镜体展布，富含U、V等元素。
（6）含铀磷块岩成矿与构造关系
重大地质控制着矿物源，影响着整个成矿环境；区域地质控制成矿，是矿物源富集成矿的关键因素。发生在西南地区的首要地质是上升含磷洋流，由于海平面的上升，携带铀、磷源上升，覆盖整个贵州；然后由于海平面上升到最高位而水体缺氧，形成富含钒钼镍等金属的黑色页岩。在研究区内铀含量相对磷含量少很多，而沉积区面积大，因此出现了“只见星星不见月亮”的情况。因此铀元素富集成矿需要借助相应的构造来完成，在铀矿勘查中建议着重构造找矿的思路。
湖南省龙山-保靖铅锌矿评价项目为湖南省地质调查院承担的矿产评价项目。该项目从2001年起一直到2007年底为止，经历了7年时间的调查评价工作，于2008年提交了阶段性成果报告。
1.矿区简介
湖南省龙山-保靖铅锌矿带地处扬子地台东南缘，属湘西-鄂西成矿带的中段。项目工作区位于国家西部大开发地区。矿带总体走向北东，境内延伸长130km，宽约10km，工作区面积约1300km2。带内分布有众多的铅锌矿床（点），其中以花垣渔塘超大型铅锌矿床最为著名，是我国重要的铅锌矿产后备基地。
（1）区域地质矿产特征
区域内矿产丰富，目前已发现63种矿产，485处矿产地，有35种矿产探明了一定的储量，其中大型矿床21处，中型26处，小型73处。享誉中外的著名矿床有凤凰茶田汞矿床、花垣民乐锰矿床、花垣李梅铅锌矿床等一批大型—超大型矿床。另有钒、磷、水泥石灰岩、银、铜、锑、镍、钼、硒、黄铁矿、重晶石、炼镁白云岩矿等。
湘西北铅锌矿床成因类型单一，均属于层控型（低温）热液矿床。在该铅锌矿带内，按各矿床所处的不同大地构造位置及其地质-地球化学特征，可划分出洛塔、花垣、保靖、凤凰4个铅锌矿田。
（2）矿区地质矿产特征
花垣铅锌矿田位于花垣-张家界深大断裂与麻栗场断裂（保靖-铜仁-玉屏深大断裂北东段）之间，总体走向北北东，长38km，宽4～16km，面积约215km2。在该矿田内以Pb、Zn、Cd元素为主的综合异常带与已知铅锌矿点（床）分布区十分吻合。该矿田自北而南划分为李梅-耐子堡矿区、狮子山矿区、白岩矿区和排吾矿区。区内铅锌矿主要赋存于寒武系下统清虚洞组下段第三亚段 藻礁相灰岩地层中。矿体平均厚一般2～5m，最厚20.52m，Pb＋Zn平均品位3.21%，多为隐伏矿体。
狮子山矿区位于矿田中部，处于李梅-耐子堡大型铅锌矿床的南西侧。
1）矿区地层。矿区主要出露寒武系下统清虚洞组地层，次为寒武系中-上统娄山关群和中统高台组地层，它们之间均为整合接触关系；第四系地层在地形低洼处零星分布，与下伏各地层间均为角度不整合接触关系。
2）矿区构造。区内褶皱构造不发育，褶皱以狮子山背斜为主体，轴向北东，轴部有断层通过，轴部开阔平缓，两翼基本对称，岩层倾角10°左右，核部为寒武系清虚洞组地层，两翼为高台组及娄山关群地层。它为一对称短轴背斜，北东端延出图外，南西端在下洞乍附近倾伏。该背斜两翼还分布着少量的小规模平缓次级背（向）斜构造。区内断裂构造发育，以北东向断裂为主，与成矿关系密切，次为近南北向断裂和北北东向断裂，东西向断裂少量分布。
3）围岩蚀变特征。区内蚀变发育，主要有方解石化、白云石化、黄铁矿化、重晶石化、沥青化、褪色化。其中以前三者与成矿关系较为密切，在容矿层中普遍分布，黄铁矿化、重晶石化发育的地方往往是铅锌相对富矿体产出部位。
（3）矿床地质特征
1）矿体形态特征。铅锌矿体受次级背斜内容矿层的层内构造和裂隙系统控制，因此规模较大的矿体一般都大致顺层分布并有较明显的方向性和成层性。以层状和脉状为主，少数为囊状和透镜状。①层状矿体：为矿区内规模最大的一种矿体。从已施工的钻孔结果来看，分布有1～5层矿体，其中有4层分布在清虚洞组下段第三亚段藻灰岩中，在第四亚段岩层中也见有1层矿体分布，相邻钻孔之间的层数不一，只能与之相联接一层。矿层编号从下向上，第一层矿体厚1.48～10.61m，Pb含量0.28%～0.%、Zn含量1.64%～2.77%；第二层矿体厚0.68～2.99m，Pb含量0.32%～2.00%、Zn含量1.04%；第三层矿体厚0.77～1.68m，Pb含量0.66%、Zn含量2.20%～2.52%；第四层矿体厚2.99～3.02m，Zn 含量 1.00%～1.04%；第五层矿体厚 1.27m，Pb 含量 3.24%、Zn 含量0.98%。②脉状矿体：呈陡倾斜脉状，多沿规模相对较大的构造裂隙及断层破碎带分布，脉宽一般数厘米至数米，脉体宽度变化较大。其沿走向延伸长数十米至数百米。矿石品位一般高于层状矿体，但其规模较小，矿体厚平均1～3m，Pb ＋Zn 平均含量2.15%～6.38%。
2）矿石结构构造特征。本矿区矿石构造以网脉状矿石和斑脉状矿石为主，少数为环带状矿石。①网脉状矿石：为矿区内最重要的矿石类型，在容矿层构造有利部位如层内小型背斜轴部的虚脱部位，层内小断层旁侧局部的破碎部位，藻灰岩的层间挤压破碎带等；有的则产于裂隙系统发育地段如剪切节理交汇处的锐角挤压破碎三角区内，以及沿扩张的水平缝合线裂隙充填等。金属矿物以闪锌矿为主，黄铁矿次之。脉石矿物主要为方解石。组成网脉的每条矿脉通常呈不规则的弯曲状，脉幅变化甚大，在脉石内沉淀、生长的金属矿物多不对称发育，有时肉眼可见分带性，但在镜下则不甚清楚，大致沿脉壁向中央依次为白云石窄带、黄铁矿窄带、黄铁矿-闪锌矿窄带、闪锌矿宽带、方解石宽带。在闪锌矿带内，往往有方铅矿伴生。交代结构是这种矿石最常见的结构。网脉与围岩的接触界线较清楚，但常呈曲折的锯齿状。②斑脉状矿石：斑脉状矿石是指金属矿物与脉石矿物组成的粗短斑块状矿脉体，它们通常单个孤立较均匀分布，少数断续相连，基本上不形成通常所见的那种按一定方向连续延伸的窄长状脉体，在含矿围岩中呈花斑状成群出现。究其成因，乃系矿液沿藻灰岩的藻腐解孔交代充填所致。若容矿层内有纵横交错的裂隙（包括各种缝合线及沿缝合线张开的裂隙）时，这种矿石就发育成为网脉状矿石。③环带状矿石：该矿石的环带主要是由颜色深浅不同的闪锌矿相间自聚或由中心向边缘由某种矿物为主的矿物带相间分布构成。除主要矿物闪锌矿外，还有黄铁矿、褐铁矿、方解石及少量方铅矿等，闪锌矿环带由他形粒状的闪锌矿组成，粒度一般在0.5 mm以下。环带构造中的环圈数为3～5环不等，每环厚度不一，不对称，但各环相接。各自环带大小不等，小者约3～5cm，大者可达14～20cm。
2.钻孔岩矿心集
清虚洞组为矿区内铅锌容矿层，其中第三亚段藻礁灰岩为主要容矿层位，第四亚段为次容矿层位。经过项目组有关人员了解和推荐，选取了狮子山矿区16线的4个钻孔岩心。
ZK16-1钻孔，孔深116.80m，揭露3层矿体，其中一层为主矿层，孔内见中厚层铅锌矿化粉晶藻灰岩。闪锌矿及方铅矿分布不均匀，断续可见。局部可见方解石脉。
ZK16-2钻孔，孔深234.70m，揭露主矿体，孔内可见灰色—浅灰色中厚层含铅锌矿粉晶藻灰岩，脉石矿物有方解石、白云石，偶见角砾岩化，铅锌矿似斑状、细脉浸染状不均匀分布，偶见钼矿矿化。与岩层斜交的方解石脉断续分布。
ZK1603钻孔，孔深328.80m，揭露4 层矿体，孔内见多层角砾岩，含矿层位主要为灰色—深灰色厚层含钼铅锌藻灰岩。雏晶-粉晶结构，厚层块状构造。脉石为方解石及少量白云石，以网状脉及斑状脉为主，可见高解度节理、溶蚀孔及缝合线。
ZK1604钻孔，孔深461.00m，揭露2 层矿体，孔内可见灰白色—深灰色层状泥-粉晶云岩及灰色厚层状铅锌矿细—粉晶藻灰岩。前者局部可见方解石脉，偶见缝合线。后者为含矿层，方铅矿呈星点状，闪锌矿呈似斑状。
3.相关资料
1）狮子山1∶1000地形地质图；
2）狮子山矿区16线剖面图；
3）狮子山矿区ZK16-1钻孔柱状图；
4）狮子山矿区ZK16-2钻孔柱状图；
5）狮子山矿区ZK1603钻孔柱状图；
6）狮子山矿区ZK1604钻孔柱状图；
7）湖南龙山-保靖铅锌矿评价项目野外工作总结；
8）狮子山矿区ZK16-1钻孔地质编录表；
9）狮子山矿区ZK16-2钻孔地质编录表；
10）狮子山矿区ZK1603钻孔地质编录表；
11）狮子山矿区ZK1604钻孔地质编录表。
贵州省张维-五指山地区铅锌矿评价项目是中国地质调查局下达的地质大调查工作项目，所属项目为黔西北地区铅锌矿评价，工作时间是2006～2009年。该项目用地质、物探、钻探和坑道相结合的综合手段，重点对张维地区的铅锌矿床和五指山地区的铅锌矿床进行解剖性评价，在五指山地区发现了具特大型远景的层状铅锌矿床，超额完成了中国地质调查局下达的铅锌量的任务，在贵州省实现了铅锌矿找矿重大突破，取得了较好的找矿效果，荣获2008年度贵州省地质矿产勘探开发局优秀地质成果奖。
1.区域地质背景
贵州省张维-五指山地区属扬子陆块西南缘。依据区域性资料推测，扬子陆块地壳具有“三层式”基底结构：下层地壳为新太古界—早元古界的中深变质杂岩，以康定群和崆岭群为代表；中层地壳是中元古界的变质火山岩沉积岩，以梵净山群为代表。上层地壳下部则是由新元古界早期青白口纪陆源碎屑岩和火山碎屑岩，南华纪为粗碎屑岩及冰成岩，震旦纪则为碳酸盐岩及磷块岩。
工作区面积约100km2，项目共完成1∶1万地质填图77.5km2，地层剖面测量2.05km，电法99km，测深91个，槽探4743m3、钻探2484m、坑探470232m，完成了设计批复的主要实物工作量。
（1）地层
测区出露地层有震旦系、寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、白垩系及第四系，累计最大厚度达23000 m。震旦系至三叠系主要为海相沉积组合，白垩系为山间盆地沉积，第四系为内陆山地多成因松散堆积。地层接触关系除上白垩统、第四系与下伏地层为角度不整合外，其余地层均为整合或平行不整合。此外，尚有玄武岩、辉绿岩、偏碱性超基性岩岩类出露。测区不少地层中赋存有丰富矿产，如震旦系灯影组、下寒武统清虚洞组中的铅锌矿；下寒武统牛蹄塘组的镍钼多金属矿；上二叠统龙潭组中的煤矿及玄武岩中的铜矿等。
（2）构造
根据滇黔桂毗邻地区重力异常、航磁异常、化探异常及遥感解译资料，结合本区的地质实际，推断区内主要存在3条隐伏断裂，分别呈北西向、北东向和东西向延伸并相交，大致构成一个斜三角形，对区内沉积作用、构造、岩浆活动和矿产分布等都有重要的影响。
测区位于贵阳复杂构造变形区西部，其浅成构造特征为：褶皱和断裂多呈北东向，以背斜、向斜均呈宽缓状为特点，背斜不完整，多被断裂破坏，以断层为界，产生背斜核部老地层与新地区层接触的现象，如五指山背斜轴部以那润断层为边界，北东盘为下寒武统地层，南东盘为下三叠统地层。区内发育地垒式组合构造，如张维背斜、五指山背斜主要发育北东向、北西向张扭性断层，构成地垒式构造组合特点。
（3）岩浆岩
区内岩浆岩主要为大陆溢流拉斑玄武岩及分异的岩床（墙）状辉绿岩组合。
测区峨眉山玄武岩及次火山岩相辉绿岩是川滇黔地区广泛分布的峨眉山玄武岩的一部分，测区出露范围较大，连片分布。
（4）矿产情况
黔西北地区，属我国Ⅲ级成矿单元：江东侧川滇黔晚古生代、中生代铅锌银磷成矿区，铅锌矿分布的总体特征与川滇黔地区相似，均属沉积-改造矿床，但早古生代以前的铅锌矿改造较弱，层控特征明显，晚古生代分布的铅锌矿，受华力西期峨眉山玄武岩的影响，改造强烈，矿体产出特征和组分复杂，矿体变化大。
2.实物地质资料的筛选
该矿为贵州省第一个大型铅锌矿床，该矿的发现结束了贵州省无大型铅锌矿的历史。收集保管该矿3个钻孔。
ZK101钻孔，终孔进尺282.30m，穿透3层矿体，揭露地层有寒武系清虚洞组和金顶山组，分别为泥质粉砂岩、白云岩、砂泥质白云岩、颗粒白云岩、瘤状白云岩等。矿体赋存于瘤状白云岩中，弱硅化、黄铁矿化发育，见浸染状闪锌矿。矿石矿物主要为闪锌矿，次为方铅矿。
ZK501钻孔，终孔进尺207.65m，穿透3层矿体，揭露地层岩性包括灰岩、鲕状白云岩、瘤状白云岩、砂泥质白云岩、白云岩、泥质白云岩、泥质砂岩等。矿体赋存于鲕状白云岩、瘤状白云岩中，弱硅化、黄铁矿化发育。
ZK502钻孔，终孔进尺311.00m，地质情况同ZK501。
3.相关资料
1）五指山地区那雍枝铅锌矿床地形地质图；
2）五指山地区那雍枝铅锌矿床1勘探线剖面图；
3）五指山地区那雍枝铅锌矿床5勘探线剖面图；
4）五指山地区那雍枝铅锌矿床ZK101钻孔柱状图；
5）五指山地区那雍枝铅锌矿床ZK501钻孔柱状图；
6）五指山地区那雍枝铅锌矿床ZK502钻孔柱状图；
7）ZK101钻孔地质记录簿；
8）ZK501钻孔地质记录簿；
9）ZK504钻孔地质记录簿；
10）贵州省张维-五指山地区铅锌矿评价成果报告。
一、前言
贵州省都匀牛角塘锌矿床是目前镉含量最高的矿床，它的镉含量比地壳克拉克值高5～6个数量级，比工业对铅锌矿伴生镉的工业要求高几十到千倍，是不是独立镉矿床还有争议。有的称为独立镉矿床（刘铁庚，2000），有的称为富镉的锌矿床（叶霖，2000）。概缘于此，有工业意义的镉目前主要源于硫化物矿山的伴生镉。由于镉的地球化学行为与锌十分相似，在成矿过程中常与锌共生在一起，形成富集。所以铅锌矿床中，特别是低温铅锌矿床中有较高或最高的镉含量。
过去的研究主要集中在测试各种岩石（马东升，1989；Butler，1967）和陨石（Kevin，14）的镉含量，水体中的镉含量和对环境的影响（何遂元，1989；周福俊，1987）。镉的地球化学，尤其是矿床地球化学研究的很少，仅有一些金属矿床中镉含量的论述。
众所周知：镉主要伴生在金属矿中，特别是低温硫化物矿床中。这些矿床的元素组合给我们研究可划分为7种类型：①Zn-Pb-Cd型（即铅锌型），以富锌矿床为主，如贵州牛角塘镉锌矿床。该种类型是目前镉的最重要的来源；②Ag-Pb-Zn-Cd（银铅锌型），如江西冷水坑，内蒙古甲乌拉，查干布拉根，河南破山和辽宁四平山门等银矿床的镉含量一般都达（0～1000）×10-6，最高达2603×10-6。随着银矿的大量开发，该类型将成为镉的重要来源之一；③Ag-Mn-Cd型（银锰型），如内蒙古额仁套勒盖银锰矿床和广西凤凰山银锰矿，镉含量为（0～1000）×10-6；④Sn-W-Cd（锡石硫化物型），以都龙、大厂，漂塘钨矿，箭猪坡钨矿及日本的Kaneuchi钨矿，Fujigatemi等钨矿床为代表；⑤Fe-Cd（硫铁矿型）以广东阳春黑石岗硫铁矿为代表；⑥Cu-Cd（铜多金属组合型），如湖南七宝山铜矿，瑞典Tunaberg铜矿和西天山一些铜矿；⑦U-Cd型（铀镉型），如湖南溆浦301矿铀矿。
牛角塘镉锌矿床位于贵州省都匀市近郊。贵州铅锌矿分布既广泛又聚集，也就是说全省83个县、市，有59个县、市有铅锌矿床（点）分布，但60%以上的矿床（点）集中于黔西地区（从威宁-赫章到纳雍-织金的NW向成矿带）和黔东地区（从松桃-铜仁到都匀-三都的NNE向狭长成矿带）两个地区。黔西成矿带富银，黔东成矿带富镉。黔东成矿带不仅铅锌矿床中有极高的镉含量，而且其他矿床中也很高的镉含量。该成矿带的镉含量由中部向两端有增加趋势。已发现的两个镉矿床，一个是牛角塘镉锌矿床，位于矿带的西南端，一个是湖南的叙浦三○一铀镉型矿床，位于矿带的东北端。
二、地质构造特征
（一）区域地质背景
区域地质构造背景是研究矿床形成机理非常重要的一环，只有搞清了区域地质构造背景，才有可能提出具有说服力的成矿机理。黔东铅锌成矿带位于扬子准地台和江南褶皱带两大构造单元的过渡带（贵州省地质矿产局，1987）。
黔东铅锌成矿带基本沿一条NE向的蔓洞区域大断裂分布。蔓洞大断裂是一组平行或近于平行的断层组成，长度大于50km，走向NE40°～50°，倾向NW，倾角60°～75°，宽20～60m，最大断距400m。NW盘上升，SE盘下降。蔓洞大断裂还是一同生断层，并多次复活。致使断层两侧的岩性明显不同，如杷榔组与乌训组实为同一地层，因其岩性不同，而命名为两个组名。位于断层NW盘的为杷榔组，主要为页岩夹泥灰岩；位于断层SE盘的为乌训组，主要由灰岩和泥灰岩组成，具深水沉积特征（李明道，1998）。
牛角塘镉锌矿床位于蔓洞大断裂的西南端，蔓洞断裂贯穿矿区。蔓洞断裂在矿区产生许多分枝，成帚状向南西撒开。而镉锌矿化就赋于这些分枝断裂两侧的下寒武统清虚洞组藻类白云岩中。矿区除发育一组NE向的断裂外，还发育近SN、NW和EW向的三组断层。NE向的一组控制着矿化的分布，即控矿构造。其他三组断层规模都不大，对矿体有一定的错动和破坏作用（图4-2）。
图4-2 牛角塘矿区地质图
矿区褶皱不发育，只有一些平缓的，小的箱状褶曲。较大的王司复背斜轴向近SN，两翼平缓，略成对称，倾角一般10°～15°，局部稍陡，牛角塘矿床位于其SE翼。在小背斜褶曲轴部，矿层增厚，加富；在小向斜褶曲的轴部变贫，减薄。
矿区主要出露上震旦统和寒武系。上震旦统和下寒武统主要是一套浅海—滨海相碳酸盐岩和细碎屑岩，其次是黑色页岩，泥岩和硅质岩。中—上寒武统由白云岩、泥质白云岩和页岩组成。Cd、Zn矿化主要赋存在下寒武统清虚洞组（1q）藻类白云岩中。清虚洞组分为上、下个岩两段。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿化层赋于第二岩性段白云岩中。高台组（2g）为一套互层的含黄铁矿炭质页岩，粉砂质、白云质页岩。石冷水组（2s）以白云岩为主，分上、下两段，第一段含有闪锌矿和方铅矿化，称第Ⅳ矿化层，但没工业意义。赋矿白云岩都是中厚层中—细粒白云岩，含有大量的藻类化石，在镜下看到密密麻麻非常拥挤的藻类化石（图版V-7）和其他生物化石碎屑。矿层顶部往往有一层厚度不等的黑色页岩和炭质砂质白云岩，对Zn、Cd的富集成矿可能起着屏蔽作用。
（二）矿床地质
牛角塘镉锌矿床有90个矿体，均成层状、似层状产出，与围岩为整合接触，且为渐变关系。矿体一般长150～500m，宽50～200m，倾角较缓，通常小于20°。最大的矿体是Ⅱ矿化带的ⅡC矿体，层状，长850m，最大宽度500m，倾向NW，倾角15°～20°。厚度变化系数为62.14%，品位变化系数为62.82%～82.17%。属于厚度稳定，品位变化均匀的矿体。矿化强烈地段与ⅡA连在一起。ⅢC矿体是本矿床第二大矿体，似层状，长560m，宽220m，倾向NW，倾角10°～20°。矿体南厚北薄，厚度变化系数为82.7%，Zn的变化系数为53.07%。厚度与含量成反比关系，厚度越大，品位越低，属于厚度不稳定，品位变化均一的矿体（陈国勇，1992）。
（三）矿石结构构造特征
矿石以块状和稠密浸状构造为主，还有大量的鲕状、草莓状和结核状构造，生物碎屑构造和微层理构造，偶见角砾状构造。结核分黄铁矿结核和闪锌矿结核（图版V-8）。鲕体或草莓体也分黄铁矿鲕体或草莓体（图版VI-1）和闪锌矿鲕体或草莓体（图版VI-2），还有非常圆的球形闪锌矿（图版VI-3）。黄铁矿鲕体或草莓体主要由黄铁矿组成，还有少量的白铁矿、闪锌矿和白云石。闪锌矿鲕体或草莓体主要是闪锌矿，其次是黄铁矿，还有少量的纤锌矿和白云石。还见到以白云石为主，还有黄铁矿和闪锌矿共同构成鲕粒或草莓体。表明黄铁矿，闪锌矿和白云石可能同时形成。张爱云等认为草莓状黄铁矿是低级藻类***体（张爱云，1987）。陈庆认为草莓状黄铁矿是矿化的群体微生物，并在现代海洋中未固结的沉积物中发现了草莓状黄铁矿，并类似于矿床中发现的草莓状黄铁矿（陈庆，1981）。微层理构造主要是白云石条带与闪锌矿或/和黄铁矿条带构成。矿石以中-细粒等粒结构为主，还有交代结构、胶状结构（图版VI-4）和包晶结构，表明矿石具有明显的沉积特征，同时也存在后期热液的叠加改造作用。
（四）矿物组成
金属矿物主要有闪锌矿和黄铁矿，次之为方铅矿、白铁矿、纤锌矿和菱锌矿，还有少量的异极石、褐铁矿、毒砂、辉锑矿和雄黄，以及硫镉矿、菱镉矿、方镉矿（?）和自然银等。脉石矿物主要是白云石，还有少量的方解石、粘土矿物和石英，偶见重晶石和石膏。为一套典型的低温矿物组合。
闪锌矿基本全为细粒的浅色闪锌矿，主要为浅**、浅黄褐色、浅红棕色、淡灰绿色和无色等。晶形除他形粒状和半自形的闪锌矿外，还有许多草莓状、结核状和球形闪锌矿。在镜下常常见到闪锌矿草莓体核心有一红棕色或红褐色环（图版VI-2）。闪锌矿中常见方铅矿，黄铁矿和白云石包体，有时还见到硫镉矿包裹体。黄铁矿也以中细粒为主，其中可见闪锌矿包体和白云石包体。表示闪锌矿、方铅矿、黄铁矿和白云石为同生的。
（五）原生硫镉矿的发现
以前人们普遍认为硫镉矿是次生的，多产于硫化物矿床的氧化带（王璞，1987）。在牛角塘镉锌矿床却发现了原生硫镉矿。本矿床硫镉矿有七种产出形式：①呈大小不等，形状不规则的粒状***体产于硫化物（黄铁矿、闪锌矿和方铅矿）晶粒间（图版VI-5）；②以包体的形式存于闪锌矿中或黄铁矿中，硫镉矿的形态各异，有不规则粒状、蠕虫状、树枝状（图版VI-6）；③围绕黄铁矿中方铅矿包裹体的周围分布（图版VI-7）；④以硫镉矿细脉形式产于闪锌矿中（图版VI-8）；⑤分布在菱锌矿粒状***体中的硫镉矿和菱镉矿；⑥与菱锌矿一起组成细脉插白云石；⑦呈薄膜状或贝壳状产于氧化矿石裂隙表面。前四种产出形式的硫镉矿可能是原生的，后三种产出形式的硫镉矿可能是次生的。
镉比锌有更强的亲硫性，碱性也比锌强，所以，当镉达到一定浓度时，在弱碱性的还原环境形成硫镉矿的可能性比闪锌矿大。牛角塘镉锌矿床的闪锌矿中发现硫镉矿包裹体就是有力证据。此外，核工业部309队认为在溆浦301铀镉矿围岩中也发现了原生硫镉矿。
（六）矿石类型
根据矿石的氧化程度把矿石分为强氧化矿石、弱氧化矿石和原生矿石。矿石的氧化程度原想根据w（Fe2O3）/w（FeO）的比值划分，但是由于样品的粉碎和分析过程全部暴露于空气中进行，有一部分FeO氧化为Fe2O3，致使上述想法未能实现。现根据样品中褐铁矿和硫化物的含量进行划分，原生矿石是矿石中不含或含非常微量的褐铁矿。强氧化矿石是矿石中几乎不含或含极少量的硫化物，即铁帽或接近铁帽。二者间的矿石划归为弱氧化矿石。原生矿石依据金属矿物的含量分为方铅矿闪锌矿矿石，黄铁矿闪锌矿矿石和闪锌矿矿石。方铅矿含量在>1%，闪锌矿含量>5%者称方铅矿闪锌矿矿石。黄铁矿和闪锌含量均>5%者为黄铁矿闪矿矿石。方铅矿含量
三、地球化学特征
（一）分析方法
用原子吸收光谱仪测定Cd、Ga、Ge、Ag、Pb、Zn和Fe，并抽样经过中国科学院地球化学研究所矿床开放实验研究室ICP-MS复查（测试者漆亮高级工程师），其结果与原子吸收光谱仪的测试结果基本一致，误差通常为5%～10%，最大误差不超过25%。Ag的复查结果与原子吸收光谱的测试结果明显不同，误差一般30%～60%，最大误差大于100%。因为Ag的ICP-MS分析结果误差大。
（二）矿石的化学成分
矿石的化学成分比较简单，仅有Cd和Zn的含量达到工业开的要求，Ag、Ga、Ge和Pb具综合利用的价值。矿石中有用元素含量见表4-9。从表4-9可看出：Cd极大富集，其含量基本都在1000×10-6以上，最高达1.43%，平均为4262×10-6。比地壳克拉克值（0.2×10-6）高5～6个数量级，比工业对铅锌矿床伴生Cd的工业要求高几十倍到千倍。是国内外金属矿床中含Cd最高的矿床。国内外其他铅锌矿床的Cd含量通常为100×10-6～500×10-6（涂光炽，；王育民，1988；Yasuhiro，1988），其中含量最高的是我国柴河铅锌矿床，Cd含量在2000×10-6以上，其中铁铅锌矿石Cd的含量达3790×10-6（涂光炽，）。
表4-9 不同类型矿石一些元素含量一览表
续表
矿石类型不同，镉含量也不同。对于原生矿石来讲：闪锌矿矿石的镉含量最高，为方铅矿闪锌矿矿石的3.91倍，黄铁矿闪锌矿矿石的1.倍。也就是说：方铅矿闪锌矿矿石的镉含量最低，其次是黄铁矿闪锌矿矿石。黄铁矿闪锌矿矿石的Ge（平均为25.6×10-6）和Ga（17.8×10-6）含量最高，均比闪锌矿矿石高66%以上，比方铅矿闪锌矿矿石分别高78%和6%，表示Ge和Ga可能与黄铁矿关系密切。Cd与Zn呈正相关关系（图4-3），相关系数为0.68398（n=48），说明Cd与闪锌矿有关。Cd与Ga、Ge均无明显的关系。
牛角塘镉锌矿床的锌含量平均为 17.89%，最高达 38.70%，富集系数在 2553 以上。而铅含量较低，一般＜0.1%，只有个别矿体的局部地段含量达10%以上。银含量虽不算很高，但比较稳定，一般在 15×10-6 ～30×10-6之间，最高 40.98×10-6 ，平均含量为20.33×10-6。Ge含量变化大，一般变化在 n×10-6 ～30×10-6 ，最高到 58.1×10-6 ，平均为19.0×10-6，富集系数为12.7。比工业对铅锌矿中伴生Ge的要求还高1.9倍。Ga含量从0.00n×10-6，到101×10-6，平均为42.1×10-6，富集系数为2.8。
图4-3 牛角塘镉锌矿床的w（Zn）-w（Cd）图
图4-4 牛角塘镉锌矿床的w（Cd）-w（Zn）/w（Cd）图
原生矿石与氧化矿石相比，强氧化矿石 Cd、Zn、Ge和Ga等产生贫化，分别比闪锌矿矿石低683%、390%、162%和124%，但比地壳克拉克值和区域地层中相应元素的含量高几到几百倍。表明强氧化矿石（包括铁帽）的Cd和Zn含量可以作为这类矿床的标志。弱氧化矿石与原生矿石比，Cd和Zn显著富集。说明风化淋滤早期可形成Cd、Zn的次生富集。
矿石的w（Zn）/w（Cd）比值一般为35～85，最大比值为107.1，明显小于其他矿床的比值。其他金属矿床的w（Zn）/w（Cd）比值一般大于100，最大的达513（涂光炽，；王育民，1988；Yasuhiro，1988）。刘英俊等（）指出w（Zn）/w（Cd）比值通常为100～300，表示本矿床Cd的富集系数比Zn大。w（Zn）/w（Cd）与Cd成负相关关系（图4-4），相关系数为0.6840（n=48），暗示Cd可能以类质同象存在于闪锌矿中。
矿石类型不同，w（Zn）/w（Cd）比值差别明显。方铅矿闪锌矿矿石的w（Zn）/w（Cd）值最小（40.6），黄铁矿闪锌矿矿石的值最大（61.2），闪锌矿矿石的值居中（51.3）。原生矿石与氧化矿石相比，弱氧化矿石的w（Zn）/w（Cd）值最小（41.4），强氧化矿石的值最大（61.2），原生矿石居中。由于Zn比Cd活泼，在风化淋早—中期，Zn优先被淋失掉，Cd还以CdS的形式残留原地。虽然CdSO4与ZnSO4有相同的溶解度，但由于Cd比Zn有较大的离子半径和较低的能量系数，能长期停留于水中，在风化淋滤晚期，Cd比Zn贫化的更强烈。
（三）镉的赋存形式
矿石中镉有三种存在形式，即类质同象、独立矿物和吸附形式。其中以类质同象形式存在镉最重要，约占矿石镉的87.86%，独立矿物的镉占矿石镉的12.14%，估计还有少量的镉以吸附形式存在。类质同象形式存在的镉主要分布在闪锌矿中，约占矿石镉含量的82.20%。其余矿物对矿石的贡献排序是：独立镉矿物—菱锌矿—黄铁矿—方铅矿—白云石（表4-10）。
表4-10 主要矿物对矿石中镉的贡献
闪锌矿（包括纤锌矿）中镉的含量最高，一般为1000×10-6～30000×10-6，所以闪锌矿中最高镉含量达75%（因为闪锌矿与硫镉矿为连续类质同象系列），平均为1.29%（镉含量>10%的不参加平均）。比国内外闪锌矿的镉含量高三倍多。国内外闪锌矿的镉含量通常为200×10-6～1000×10-6（涂光炽，；王育民，1988；Yasuhiro，1988），美国科罗拉多州中部一些铅锌矿床闪锌矿的镉含量最高的，达5000×10-6～18500×10-6，我国柴河铅锌矿闪锌矿的镉含量也很高，平均为4960×10-6。闪锌矿中的镉（除偶见硫镉矿的包体外），主要成均匀分布，呈类质同象形式存在。菱锌矿、方铅矿、黄铁矿和白云石的镉含量也很高，比国内外相应矿物的镉含量高几十到几万倍。由于Cd+2可以置换Ca+2，白云石的镉可达165×10-6，比地壳克拉克值（0.2×10-6）高八百多倍，比碳酸盐岩的平均丰度（0.035×10-6）高5个数量级。
（四）闪锌矿-硫镉矿可能存在为连续的矿物系列
由于以前测得闪锌矿中镉含量很少超过1.8%（涂光炽，；Yasuhiro，1988），纤锌矿可达6%以上，因而人们普遍认为镉只能有限的置换闪锌矿中锌。鉴于CdS与ZnS有同样的结晶化学性质——同属闪锌矿型结晶类型结构，相同的四面体配位，相同的价态和接近的原子半径（前者1.333×10-10m，后者=1.490×10-10m）和共价半径（前者=1.25×10-10m，后者=1.48×10-10m），表明Cd和Zn可以进行完全类质同象置换。王璞等指出：两个元素的原子（离子）半径R1-R2/R2Cd-RZn/RZn）为11.78%，表明Cd与Zn可以完全的类质同象代替。而且过也曾有纤锌矿的Cd含量达49.6%云的报道（王璞，1987），只是没人作系统的研究，而没认识到。我们多次用不同方法的反复测试，发现牛角塘镉锌矿床中锌硫化物的Cd可从低含量连续变化到高含量（0.0467%～75.14%），硫镉矿中的Zn含量相应地从高含量连续变化到低含量（66.64%～2.43%）（表4-11），而且Zn与Cd呈现出很好的负相关关系，一个光片的相关系数为-0.952（n=13，图4-5），或多个光片的相关系数为-0.98063（n=34，图4-6）。也得到透射电镜的证实（图4-7～4-9）。同时又发现菱锌矿与菱镉矿中的Cd与Zn含量呈现负相关，而且是连续变化的（图4-10～4-12）。进一步证明Zn与Cd是完全可以连续类质同象置换的。
表4-11 闪锌矿-硫镉矿（菱锌矿）电子探针分析结果（wB/%）
图4-5 L3-21样品闪锌矿的w（Cd）-w（Zn）图
图4-6 闪锌矿-硫镉矿的w（Zn）-w（Cd）图
图4-7 硫镉矿透射电镜扫描图（样品号H-12）
图4-8 闪锌矿透射电镜扫描图（样品号H-12）
图4-9 闪锌矿的透射电镜扫描图（样品号H-12）
图4-10 菱镉矿透射电镜扫描图（样品号B-1）
图4-11 菱锌矿的透射电镜扫描图（样品号I-6）
图4-12 菱镉锌矿的透射电镜扫描图（样品号I-6）
四、稀土元素和微量元素地球化学
稀土元素和微量元素能够带来岩（矿）石形成地球化学环境和物质来源的重要信息。在火成岩研究时被广泛应用，而且取得非常好的效果，在矿床方面的应用仍不够成熟，还在探索中。
（一）稀土元素地球化学
从ICP-MS光谱测试牛角塘区域和矿区岩（矿）石的结果（表4-12）看：区域地层白云岩（1q）的稀土元素含量及配分模式与矿石基本相似。配分曲线均为向右缓倾斜的曲线（图4-13），除块状闪锌矿矿石有清晰的Ce负异常外，余者为均弱的正异常，弱的Eu负异常，LREE/HREE比值和倾斜率大致相同。但也有小的差异。表现在从区域白云岩—稀疏浸染矿石—稠密浸染状矿到块状矿石为渐变关系。如区域白云岩—稀疏浸染矿石—稠密浸染状矿—块状矿石的稀土总量依次减少，分别为13.71×10-6，11.36×10-6，9.54×10-6和7.92×10-6，再如δCe异常值依次为1.13，1.01，1.17和0.42（表4-12），说明白云岩与矿石有相同或相似的物源，形成的物理化学环境是渐变的。
图4-13 牛角塘镉锌矿床的稀土元素配分曲线
表4-12 区域和矿区岩矿石的稀土有关参数（wB/10-6）
（二）微量元素地球化学
矿石的微量元素含量与区域地层白云岩明显不同。矿石显然富亲硫元素（如Ga、Ge、As、Cu、In和Co等），区域地层白云岩富亲氧元素（如Sr、Rb、Zr、Hf和Ta等），如矿石的Ga、Ge和As含量分别是区域地层白云岩的6～20多倍，10～100倍和2.8～16倍；而Zr、Hf、Nb、Th和Ta的含量仅相当区域地层白云岩的11%～60%，5%～7%，6%～11%，7%～16%和0.4%～21%。但是这种差异是渐变的过渡关系（表4-13）。如Ga和Ga含量从区域白云岩的（0.616～683）×10-6和（0.294～0.355）×10-6，到稀疏浸染状矿石的5.48×10-6和3.795×10-6，再到稠密浸染状矿石的9.39×10-6和23.95×10-6，最后到块状石的12.309×10-6和29.074×10-6。说明区域白云岩在相对氧化的环境形成，矿石在相对还原条件形成，两者之间为渐变关系。
表4-13 微量元素一览表（wB/10-6）
将牛角塘镉锌矿床闪锌矿的微量元素投在lnw（In）-lnw（Ga）图上（图4-14），都投在沉积改造矿床区域。表明该矿床属于沉积改造型矿床。
图4-14 牛角塘镉锌矿的lnw（Ga）-lnw（In）图
五、包裹体地球化学特征
一般特征
与矿有关包裹体是成矿热液的缩影和代表，它的成分和物理化学信息就是矿液的成分和成矿时的物理化学条件。所以包裹体特征、包裹体成分和各种物理化学参数的计算对研究矿床成因都非常重要。
闪锌矿和碳酸盐矿物的包裹体基本全为原生包裹体。只是包裹体数目少，个体小。一般为3～8μ，个别达16μ。以液体包裹体为主，汽液比多
包体成分用爆裂法（爆裂温度为300℃）取汽、液，用气相-液相色谱测定。测定结果和有关参数见表4-14中。由表4-14可知：
表4-14 牛角塘矿床包裹体成分一览表（wB/10-6）
（1）包裹体的阳离子以 Ca2+和 Mg2+为主，还有Na+和 K+；阴离子主要是，其次为 Cl-和 F-，表明成矿热液是型溶液。
（2）闪锌矿的pH值均7：二者的Eh值均为负值。表明闪锌矿形成于弱酸性的还原环境，白云石形成于弱碱性的还原环境。
（3）包裹体明显富有机组分。如CH4含量为（1.12～5.32）×10-6，平均为2.27×10-6，其中闪锌矿的平均值为2.82×10-6。而其他金属矿床包裹体的CH4含量多小于1×10-6（戚建中，1998）；再如N2含量一般为（1.43～29.96）×10-6，平均为16.74×10-6，其中区域白云石包裹体N2的含量平均值为29.76×10-6。而金矿床包体的N2含量一般小于1×10-6（戚建中，1998）。N2主要富集在空气和生物体中。暗示矿床可能是表生的，在成矿过程中可能有生物的参与。
（4）闪锌矿包裹体明显富K+和 Cl-，区域白云石富 Na+和 F-。闪锌矿包裹体的 K+和 Cl-平均含量分别为区域白云石的1.41倍和2.04倍。而Na+和 F-含量只相当区域白云石的7/10和9/10。一般认为K与岩浆热液有关，Na与海水或热热卤水有关。表示形成闪锌矿的热液有地下热水的参与，区域白云石与海水有关。
（5）闪锌矿包裹体的盐度，矿化度，Eh和还原参数最大，pH值最小，区域白云石的恰恰相反，盐度，矿化度，Eh和还原参数最小，pH值最大。如前者的盐度、矿化度、Eh和还原参数分别为后者的4.2倍、5.6倍、1.9倍和2倍（表4-15）。表明闪锌矿是在高盐度，高矿化度、相对还原的弱酸性环境形成，区域白云石是在低盐度、低矿化度、相对氧化的弱碱性环境形成。
表4-15 一些包裹体的有关参数
（6）从闪锌矿到脉石白云石再到区域白云石的包裹体成分和有关参数是渐变的，过渡的。F-、Na+、H2、N2 和 H2 O 的含量以及 pH 值是逐渐增加的，如 Na+，N2 平均含量，闪锌矿为9.05×10-6 ，12.99×10-6 ，增至脉石白云石的10.78×10-6 ，17.05×10-6 ，再到区域白云石的13.49×10-6 ，29.76×10-6。Cl-、K+、CO2 和CH4 含量以及 E h和氧化还原参数是依次减少的（表4-15）。显示它们有相同的物源，只是随着离物源距离的远近和形成地球化学环境改变而逐渐升高或降低。
六、同位素地球化学
稳定同位素是矿床研究普遍应用的一个非常重要手段，它能为矿床成类型的划分和成矿物质来源提供比较有说服力的证据。
（一）硫同位素
牛角塘镉锌矿床硫同位素组成的最大特点是：矿床强烈富重硫，δ34S有很大的正值。一般为16.01‰～29.29.81‰，平均为24.44‰（43个样品），在直方图上成呈塔式分布（图4-15）。而且闪锌矿、黄铁矿和方铅矿的δ34S 平均值非常接近，略有差别。闪锌矿最大（24.80‰），方铅矿最小（23.43‰），黄铁矿居中（24.31‰），说明它们有共同的硫源，而且基本达到平衡。王云华等（1996）根据硫化物对计算的矿床形成温度与实测温度相似就说明矿床形成时硫同位素达到了平衡。
图4-15 牛角塘镉锌矿床的δ34S柱状图
如此高度富集重硫同位素的硫源可能有两种，一是来自地层中的硫酸盐，另一种是来自海水中硫酸盐。国外一些学者（Donnelly，13）根据现代海洋沉积物中硫同位素的研究和实验，认为在封闭—半封闭潟湖相或海湾环境中的硫酸盐在微生物作用下生成的硫化物可以强烈富集34 S，甚至接近硫酸盐的δ34 S。粤北一些铅锌矿床致所以显著富34 S，即有很大的δ34S值，如凡口铅锌矿床的δ34S=14.5‰～27.8‰。涂光炽等（1988）认为，这些矿床的S就是微生物作用于封闭-半封闭海湾海水中硫酸盐，还原生成的硫化物S。
（二）氢氧同位素
由于白云石主要为沉积成因，晶粒细小，包裹体极少，测定包裹体流体的氢氧同位素难度大，到目前尚未见到有关牛角塘流体氢氧同位素的资料。
牛角塘镉锌矿床碳酸盐的δ13CPDM=-2.49‰～-1.52‰，平均为-1.88‰；δ18OPDM=-10.19‰～-8.57‰（δ18OSmo=21.43‰～19.81‰），δ18OSmo值和δPDB13C值比海相碳酸盐的偏小，比岩浆碳酸盐的偏大，与广东凡口热水沉铅锌矿床碳酸盐的碳、氧同位素（=-2.85‰～0.06‰，δ18OSMOW=-15.20‰～-18.05‰）相似（表 4-16）。暗示牛角塘镉锌矿床的碳酸盐的氢、氧同位素主要来自沉积碳酸盐岩，也有少量深部碳酸盐参与，更类似于热水沉积碳酸盐岩。
表4-16 碳酸盐矿物的氢、氧同位素组成
（三）锶同位素
牛角塘矿床矿石的87Sr/86Sr为0.708857～0.713185，平均为0.7106865，区域地层白云岩的为87Sr/86Sr值为0.711007～0.710366，平均为0.710687，二者非常相似，与沉积碳酸盐岩的锶同位素（0.7086～0.7163）相似（表4-17），明显小于同时测定的江西冷水坑斑岩型银矿床（0.7212～0.7996）。说明牛角塘矿床的锶主要来自地壳，可能还有深源锶的加入。
表4-17 镉锌矿石的锶同位素
（四）铅同位素
牛角塘镉锌矿床有18个铅同位素数据。从这些数字看，矿床的铅同位素组成比较稳定，变化范围很小（表4-18）。206Pb/204Pb为18.057～18.236，207Pb/204Pb为15.670～15.802，208Pb/204Pb为38.099～38.651，变化率分别为1.06%，1.16%和1.45%（n=15）。铅同位素的变化范围基本都
矿石、方铅矿和闪锌矿的铅同位素组成与赋矿围岩下寒武统清虚洞组相似，表明它们有相同的铅源。与下寒武统乌训组铅同位素组成显然不同，乌训组的铅同位素组成变化范围大，206Pb、207Pb和208Pb与204Pb的比值也大，显示矿石与乌训组地层有不同的铅源。因为乌训组主要为细碎屑岩，铅的来源比较复杂。并与热水成因的凡口铅锌矿类似（陈学明，1999），反映牛角塘镉锌矿的铅源与热水沉积有一定关系。
方铅矿、闪锌矿和矿石的模式年龄非常相似，约为500Ma，与容矿围岩的时代接近。容矿围岩下寒武统清虚洞组地层的模式年龄700Ma，下伏的乌训组的模式年龄出现负值，与地层实际形成时代显不符。因为清虚组和乌训组的铅同位素比值变化范围较大，不是正常铅。
表4-18 牛角塘矿床的铅同位素组成
七、成矿机理
通过以上的论述和分析，不难看出牛角塘镉锌矿是比较典型的层控矿床，在成矿过程中有微生物作用和热水的参与。
众所周知：晚震旦世和早寒武世是全球性火山活动最强烈时期之一，火山喷发不仅为大洋提供大量海水，而且也供应了许多成矿物质和营养物质，水温上升，海平面上升，因而生物非常茂盛，是富金属黑色岩层形成的最重要时期。
牛角塘地区在晚震旦世和早寒武世时处于稳定的扬子海盆与活动的江南海盆之间的分水坝区。活动海盆就暗示有强烈的火山喷发和热泉溢出，为牛角塘镉锌矿床的形成供应了大量 Cd和 Zn等。如在圣海伦斯火山口附近，镉受火山气体及其升华物质的作用而活化，最后形成固相的硫镉矿（中科院地化所，19）。在对现代洋底扩张中心的热水沉积作用中，含金属沉积物中主要成分之一就是镉（Ona，1988）。这表明在热水沉积作用过程中，镉能够被活化并发生一定程度的富集，实际上，热水沉积作用下镉的富集程度有时会很高，甚至能发生超常富集。稳定的海盆意味着没有或火山活非常弱，有很少深部物质加入。说明两个海盆水的化学组成和物理化学性质可能明显不同。随着海平面的升降，而时隐，时现，不仅造就过渡带的地球化学环境十分复杂，而且还出现不少封闭或半封闭的潟湖或海湾，阳光充足，生物十分旺盛。当海平面上升时，分水坝被淹没，地台型的扬子海盆水与地槽型的江南海盆水混合。原有的地球化学环境遭到破坏，建立新的平衡，可能引起 Zn、Cd等一些化学元素的沉积。当海平面下降，分水坝露出海面，形成许多封闭的潟湖和半封闭的海湾。由于蒸发作用，又会导致 Zn、Cd等一些元素的沉淀。牛角塘矿床有重晶石存在，区域发现许多重晶石矿床（点），表明矿床形成时该区经过潟湖或半封闭海湾时期。
生物活动，除引起海水pH，Eh等物量条件改变，还可以促使Cd、Zn等元素的沉淀外，某些生物本身可以吸收大量Cd，如勒斯特·郎格指出海水中的Cd主要存在于生物中（勒斯特，1985），刘英俊等（）指出一些干的海洋生物中含有（0.03～11）×10-6的镉，在人体的肾脏中曾发现高达1000×10-6的镉。说明某些生物或生物某个部位对镉特别喜爱，可以大量富集镉。当这些生物死亡，堆积起来时，便可以形成镉大量富集。牛角塘镉锌矿床大量草莓状闪锌矿和黄铁矿和矿层顶板经常存在一层黑色页或砂质白云岩就是生物作用的证据。在以上各种作用下形成贫矿层或矿源层。
在加里东构造运动的影响下，蔓洞大断裂产生活化，被封闭在地层中富含Cd、Zn的海水或裂隙水（包括空隙水）沿蔓洞断裂上升，叠加改造原有贫矿层或矿源层，形成第二次富集，成为今天的牛角塘镉锌矿床。
1 概况
2013年8月20日，受持续强降雨影响，贵阳市开阳县南龙乡翁朵村鱼田组发生2起滑坡灾害，造成区域内多处房屋、耕地和道路受损，其中6户28人的居住房屋不同程度损坏，但未造成人员伤亡。灾害点的地理坐标为东经107°04′49.3″，北纬27°01′15.5″。
2 地质灾害特征
2.1 区域地质环境条件
2.1.1 气象及水文
灾害发生地属于中亚热带湿润温和气候区，气候温和适宜，冬无严寒、夏无酷暑，湿润多雨。灾害性天气有伏旱、倒春寒、夏旱、暴雨、冰雹、秋雨绵绵、凝冻等。年平均气温13.3℃，极端最高气温为33.7℃，最低气温-7.7℃；多年平均降水量为1019.4mm。每年5～9月为雨季，11月至次年3月为枯季。这里属长江流域乌江水系，发育一条北西走向溪沟，调查时流量约15 L/s。
2.1.2 地形地貌
调查区为侵蚀中中山斜坡沟谷地貌，沟谷沿北西方向延伸，区内地形起伏大，总体地势两边高中间低，海拔780～1016.1m，相对高差236.1m。滑坡地质灾害育于溪沟左岸斜坡中下部，斜坡自然坡度30°左右，坡面上残坡积层厚度0～5m，乔木灌木生长茂盛。鱼田组居民分散居住于滑坡体上。
2.1.3 地层岩性
区内出露地层由新至老为：
（1）第四系残坡积层（Qel＋dl）：岩性为碎石土夹块石，碎石含量50%以上，碎石岩性主要为泥岩、泥质白云岩，块石岩性为灰岩，块度0.1m×0.1m×0.1m-2.5m×2.5m×2.5m。该层厚度0～5m，分布不连续。
（2）寒武系下统清虚洞组 岩性主要为灰、深灰色中厚层块状灰岩，岩体完整性较好。该层厚度150～400 m，属于硬质岩类工程地质岩组。
（3）寒武系下统金顶山组 岩性主要为灰**页岩及紫红色钙质泥岩，岩体呈碎裂状。该层厚度100～250 m，属于软质岩类工程地质岩组。
（4）寒武系下统牛蹄塘组 岩性主要为黑色炭质页岩夹灰绿色砂质页岩，岩体呈碎裂状。该层厚度100～200 m，属于软质岩类工程地质岩组。
2.1.4 水文地质条件
根据区内出露的地层岩性、地下水动力条件及含水介质特征，调查区地下水类型分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水。其中松散岩类孔隙水赋存于残坡积层碎石土夹块石的孔隙之中，富水性弱；岩溶水赋存于寒武系下统清虚洞灰岩的溶洞、裂隙中，富水性中等；基岩裂隙水赋存于寒武系下统金顶山组、牛蹄塘组中的风化裂隙中，富水性差。
调查区地下水以大气降水为主要补给源，降水通过裂隙渗入补给地下水，地下水接受补给后，从西向东径流，以泉的形式排泄于地势低洼地带，调查区出露3个下降泉。
2.1.5 地质构造与地震
调查区地质构造复杂，发育两条性质不明断层：①走向70°左右，长度约2.5km，影响宽度约300m；②走向35°左右，长度约1.5km，影响宽度约100m；两条断层相交于溪沟左岸斜坡中下部。受断层影响，节理裂隙极为发育，两组主控裂隙产状为250°∠75°及70°∠60°，裂隙宽1～5cm，裂隙间距0.1～0.5m，局部切穿岩体，岩体完整性差。
根据国家质量技术监督局颁布的《中国地震参数区划图》（GB18306—2001），工作区地震基本烈度为Ⅵ度，地壳稳定性良好。
2.2 灾害特征及影响范围
2.2.1 灾害特征
2起滑坡灾害中1号滑坡位于溪沟上游左岸，2号滑坡位于溪沟下游左岸（图1）。
1号滑坡灾害特征：1号滑坡为一残坡积层推移式滑坡，所在位置原始斜坡坡向为45°，坡度30°左右。滑坡剪出口标高776m，后缘标高885m。滑坡平面形态呈舌形，纵长约300m，横宽约200m，滑体平均厚度5m，总体积约30万m3。滑坡主滑方向为45°，控滑结构面为岩土接触面，滑体物质主要成分为黏土夹碎石，碎石含量约50%，结构松散。
该滑坡目前特征较明显，具体表现在以下两个方面。
（1）拉张裂缝
滑坡后缘发育一条拉张裂缝，裂缝呈弧状，长度约60m，裂缝宽度10cm左右，碎石土充填。据当地村民介绍，该裂缝初现于2010年6月，有逐年变宽趋势。
图1 滑坡灾害全貌图
（2）局部滑塌
滑坡体上于2013年5月25日暴雨过后，出现4处小规模滑塌：
① 位于滑坡中上部右侧农田中，滑塌范围长约25m，宽约40m，滑移方向0°，靠坡顶一侧形成高0.2m的错落坎。
② 位于滑坡中上部居中土路下方，滑塌范围长约12m，宽约10m，滑移方向45°，形成高约1.5m错落坎。
③ 位于滑坡下部右侧村民聂绍富家民房后，滑塌范围长约5m，宽约30m，滑移方向20°，滑距5m，造成一蓄水池前移5m，房屋柱子部分被掩埋。
④ 位于滑坡中部左侧水泥路下方，滑塌范围长约13m，宽约10m，滑移方向90°，造成一株杉树滑移5m，形成高约2.5m错落坎。
2号滑坡灾害特征：2号滑坡为一残坡积层推移式滑坡，所在位置原始斜坡坡向为45°，坡度30°左右。滑坡剪出口标高700m，后缘标高810m。滑坡平面形态呈近矩形，纵长约300m，横宽约300m，滑体平均厚度3m，总体积约27万m3。滑坡主滑方向为30°，控滑结构面为岩土接触面，滑体物质主要成分为黏土夹碎块石，碎块石含量约75%，块石为坡顶坠落的灰岩，结构松散。
该滑坡特征较明显，具体表现在以下两个方面：
（1）拉张裂缝。滑坡中上部左侧发育三条拉张裂缝。一条裂缝发育于村民李国平家院子中，呈长条状，走向120°，长度3m，裂缝宽度2cm左右。据当地村民介绍，该裂缝初现于2011年6月，有逐年变宽趋势。第二条裂缝发育于村民刘士兵家院子中，呈长条状，走向130°，长度6m，裂缝宽度0.5～1cm。据当地村民介绍，该裂缝初现于2012年1月，有逐年变宽趋势。第三条裂缝发育于村民刘士兵家房屋墙体上，房屋结构为砖混，第四条裂缝呈长条状，产状230°∠20°，长度1.5m，裂缝宽度0.5～1。据当地村民介绍，该裂缝初现于2012年1月，有逐年变宽趋势。
图2 1 号滑坡灾害特征
（2）局部滑塌。滑坡体上于20年前发生一次滑塌，于2013年5月25日暴雨过后又出现3处小规模滑塌：
① 位于滑坡中上部居中水泥路上方农田中，滑塌范围长约15m，宽约10m，滑移方向0°，靠坡顶一侧形成高3m的错落坎。
② 位于滑坡中上部右侧民房后，滑塌范围长约15m，宽约10m，滑移方向40°，形成高约2.5m错落坎，该点为本次造成灾害的主要点。
③ 位于滑坡中上部右侧水泥路下方，滑塌范围长约3m，宽约2m，滑移方向320°，造成水泥路半边悬空。
2.2.2 影响范围
1号滑坡直接威胁坡体上鱼田组、铁钉山组居民住户9户52人及乡村公路260m生命财产交通安全，2号滑坡直接威胁坡体上鱼田组居民住户11户63人及乡村公路240m生命财产交通安全。综上，受滑坡灾害影响的共计居民住户20户113人及乡村公路500m。
在特殊气候或工程活动影响下若滑坡整体下滑时，会对危险区内的村民20户113人造成严重威胁；若发生滑坡局部滑移时，会对坡体上行人及民房造成危害。
图3 2 号滑坡灾害特征
2.2.3 灾害发生的原因
1号滑坡、2号滑坡所处位置均为平直陡斜坡，区域上属于“上硬下软”地层组合类型，残坡积层较厚，结构松散，透水性饱水性强。下雨时，雨水渗入残坡积层，造成滑带土饱和软化，天晴时，水位骤降，被水浸泡的后缘土体在内部孔隙水压力和地下水动力以及土体自重的共同作用下，产生向沟谷临空面方向的变形滑移，并对下部坡体产生推移作用。
3 地质灾害巡查监测
南龙乡翁朵村滑坡之前为一地质灾害隐患点，由于开阳县国土局双流镇国土所对其进行长期监测，平时每周巡查一次，下雨时则加强巡查密度，并作好监测记录，对地质灾害的变形情况作详细的记录。
险情发生后，及时启动预案，实施应急避让。开阳县国土局会同南龙乡人民当即决定启动预案，组织相关人员赶赴现象，设立警戒线和警示标示标牌，划出危险区域，组织群众撤出到安全地带。
4 经验与启示
（1）巡排查要到位，反应要迅速。重点对各地质灾害隐患点、学校、城镇、村寨等群众密集区域详细排查，确保无遗漏、不留盲区、不留死角，这是有效应对突发的关键，对于滑坡、崩塌地质灾害的应急处置尤其重要。此次崩塌点由于地处村寨背山，山势险峻、树木丛生，很难对危岩体裂缝进行详细监测和发现，如果巡排查不到位，部门反应不迅速，就有可能贻误最佳撤人、救援时机。
（2）建立健全完善的应急管理系统确保防患于未然。建立了完善的群测群防监测预警预报系统和地质灾害汛前排查、汛中巡查、汛后复查制度和灾情速报、汛期值班等工作制度，一旦发生地质灾害灾险情，立即启动应急预案。此次险情当发现有崩塌发展加剧迹象时，县国土局和乡在第一时间上报县委、县，为人员安全撤离赢得了时间，并及时成立应急避让工作领导小组应对应急处置情况，县、乡、村党员干部严阵以待，并于当日晚全部投入救援救助工作，为及时撤离危险区群众打下了坚实的基础。
（3）应急调查，科学防灾。为切实了解崩塌危险隐患的危害程度和发展趋势，及时邀请地质灾害防治专家开展专业性勘察，建立了县级地质灾害防治专业技术支撑新模式，较好地推进了突发性地质灾害应急处置工作，并将专家有关监测防范措施反馈县、乡（镇）人民，提高了地质灾害防治工作的针对性，加强了地质灾害防治专业化与科学化管理水平。
（4）抓好地质灾害宣传培训是成功避险的前提。开展经常性的地质灾害宣传培训工作，能够增强群众的主动防灾意识，提升群测群防自救互救能力。近年来，县国土局每年汛期前组织乡镇分管领导、村组干部、监测员等进行地质灾害防治知识培训，将地质灾害简易监测、临灾处置、应急避险等基本常识传授给基层干部和群众，增强了受威胁全体群众的防灾意识。在此次应急避险过程中，能够在最短的时间内将受威胁群众撤出危险区，为成功避险赢得了宝贵时间，得力于防灾知识普及的成效，得力于群众的相互协助与配合，得力于群众的防灾避险意识和自救互救责任感。
一、矿床概况
1.矿床名称
贵州施秉县顶罐坡重晶石矿床。
2.地理位置及中心点经纬度坐标
矿区位于施秉城南西直距2km处，隶属施秉县，交通方便；地理坐标为东经108°06′00″，北纬27°01′01″。
3.矿床类型、矿种、储量、规模、品位、勘查程度、开***况
该矿床属层控（内生）型重晶石矿床，经初勘，揭露出重晶石矿脉17条，地表出露宽度0.2～20余米，单个矿脉长由30～280m不等；硫酸钡含量90%以上，矿石质量好。矿床规模为小型。矿石中含BaSO493.95%～99.42%，平均96.68%，矿石中普遍含Sr 1%左右，最高1.64%。围岩蚀变不明显，主要为弱硅化及重结晶现象。
4.所属Ⅲ，Ⅳ级成矿区带
ⅢBa-14 滇东-川南-黔西成矿带（III-77-①）。
5.区域成矿条件
区域出露地层有寒武系、奥陶系、第三系（古近系、新近系）及第四系（图4-1）。
矿区位于扬子陆块南部被动边缘褶冲带（构造单元）的铜仁逆冲带及都匀滑脱褶皱带四级构造单元成矿区内。构造线方向以北东、北北东向为主，东西、近东西向者居次。宽缓褶皱是其显著特点，断裂不十分发育，多沿褶皱轴方向延伸，常使褶曲不完整，且南东域断裂多性质不明。
二、矿床地质特征
1.矿区地质特征
矿区内出露地层为下奥陶统桐梓组、红花园组大湾组及第四系（图4-2）。受区域性断裂构造的影响，矿区内形成了北东、北北东、北东东、北西向四组断层，因受该断裂的影响，使矿区以东岩层局部倒转、形变，造成区内小褶皱较发育，但总体呈一单斜构造，地层走向北东，倾向北西，倾角10°～70°，褶曲构造没有影响到矿脉的形态及产状。矿区内共发现17条矿脉，组成一个含矿带，即顶罐坡重晶石矿床。重晶石矿均赋存于下奥陶统桐梓组（O1t）下部，具明显的层控性。
2.矿床特征
（1）矿体特征
区内重晶石矿体（脉）赋存于下奥陶统桐梓组下部，呈陡倾斜脉状（图4-3）。矿床内已揭露出矿脉17条，单脉长30～280m，一般长180m左右；出露厚0.2～20余米，一般3～8m；控制延伸37～60m。矿体（脉）在平面上呈侧列式分布，在剖面上呈单脉产出，形态较简单，局部有分支复合、膨胀收缩、尖灭再现现象。
图4-1 施秉顶罐坡重晶石矿区域地质简图
（据贵州省地质矿产勘查开发局103地质大队，2011）
1—第三系（古近系、新近系）；2—下奥陶统大湾组；3—下奥陶统桐梓组+红花园组；4—上寒武统娄山关群；5—中寒武统高台组；6—下寒武统清虚洞组；7—下寒武统杷榔组；8—正断层；9—逆断层；10—性质不明断层；11—地质及不整合界线；12—地层产状
（2）矿石特征
A.矿石矿物成分
矿石物质成分简单，主要为重晶石，伴生有萤石、石英、方解石，偶见铁质氧化物。
重晶石 为主要有用矿物组分，多为白色、乳白色、灰白色，致密块状，脉体边缘伴有少量萤石产出，具板状解理，相对密度大。
萤石 以乳白色、白色、灰白色为主，油脂光泽，硬度小，他形，致密块状。
石英 以乳白色为主，分布于重晶石脉的边缘部分，与重晶石呈负相关关系。
B.矿石化学成分
有用组分含量：BaSO4含量为93.93%～99.42%，平均96.68%，白色，质纯，达到化工用重晶石质量标准优等品。块状矿石BaSO4为95%左右，板状结晶矿石BaSO4为98%，蜂窝状矿石BaSO4为90%左右；矿石中锶含量为0.96%～1.64%，平均1.30%。其他微量元素含量：Cu 0.002%，Pb 0.003%，Zn 0.02%，Ga 0.002%。矿石中杂质含量较低，SiO2含量 0.3%左右，个别样品高达7.17%；Al2O3含量低于0.85%，Fe2O3含量低于0.89%。
C.矿石结构构造
矿石结构主要有镶嵌状结构、细脉网状结构和溶蚀交代结构。矿石构造主要有块状构造、斑点状构造和角砾状构造。
镶嵌结构 重晶石、萤石及石英相互嵌接而成，有时只有两种矿物互相嵌接。
细脉网状结构 矿物呈细脉状互相穿插而成溶蚀交代结构，各种矿物互相沿裂隙溶蚀交代充填而成。
图4-2 施秉顶罐坡重晶石矿床地质略图
（据贵州省地质矿产勘查开发局103地质大队，2011）
1—下奥陶统大湾组；2—下奥陶统红花园组；3—下奥陶统桐梓组；4—正断层；5—逆断层；6—性质不明断层；7—地质界线；8—地层产状；9—倒转地层产状；10—矿体编号；11—探槽编号；12—钻孔编号
块状构造 各种矿物组成大小不同的单矿物***体。
斑点状构造 在大面积的主矿物范围内分布着呈粒状、星点状及斑点状的次要矿物。
角砾状构造 因应力作用生成的矿物破碎成角砾互相紧密交结而成。
D.矿石类型和工业品级
矿石自然类型为块状、板状及蜂窝状矿石。根据重晶石矿一般工业要求，该重晶石矿达到优质矿工业品级标准。
三、矿床成因与成矿模式
1.矿床成矿控制
矿体受地层岩性和盖层褶断构造的联合控制。单一的容矿地层岩性，或单一的有利控矿构造，都不能形成重晶石矿床，只有两者相交切的空间场所，才有可能形成矿体，具有层（层位）、相（沉积相）、位（构造位置）三位一体的时空规律。
图4-3 施秉县顶罐坡重晶石矿床1号矿体剖面图
（据李文炎等，1991）
1—浮土；2—页岩；3—灰岩；4—泥灰岩；5—白云岩；6—泥质白云岩；7—重晶石矿体；8—断层及编号；9—探槽及编号；10—钻孔及编号；11—岩层产状
地层-岩性控制地层-岩性组合特征必须是上为渗透性弱的具塑性的含泥质类岩层（大弯组或湄潭组），下为渗透性强的具脆性易于破裂的碳酸岩类的容矿层（桐梓组、红花园组）的二元结构岩性组合，即常称储、盖组合。还有一个矿源层，即在储、盖组合岩层的下伏或旁侧的成矿物质的来源供给区（寒武系—奥陶系硫源层、震旦系—寒武系钡源层）。
构造控矿 矿床或矿体的产出与分布，严格受北北西向至北西向张性、张扭性断裂组的控制，呈陡倾斜脉状、透镜状产出。只有施秉一带的控矿断裂多为北东向为主。
2.成矿作用
该矿的成矿作用大致经历了三个阶段：
1）大气降水渗入地下，随深度增加而被加热，不断萃取区内含钡、氟、钙极高的地层岩石相关成矿元素，或混合深地层卤水，形成含矿热流体。
2）当富矿质、高矿化度的含矿热流体，在地下深处随着温度、压力的不断升高、增大，并在成矿期（燕山期晚期）构造运动等作用释放热量的影响下，沿断裂、裂隙等低压空间不断上升、运移，同时在这一过程中进一步从围岩中吸取矿质，使成矿热液矿化度不断增高。
3）当高矿化度的含矿热液沿早期生成断裂构造运移至地表浅部，由于温度、压力、浓度等物理化学条件的改变，导致石英、萤石、重晶石等矿物便先后析出充填在北西向的断层空间，由于上覆泥质类岩层的屏蔽作用，使上述成矿过程能够重复缓慢地进行，直到矿床完全形成。
3.成矿模式
其形成过程概括如下：
1）大气降水渗入地下，随深度增加而被加热，不断萃取区内含钡、氟、钙极高的地层岩石相关成矿元素，或混合深地层卤水，形成含矿热流体。
2）当富矿质、高矿化度的含矿热流体，在地下深处随着温度、压力的不断升高、增大，并在成矿期（燕山期晚期）构造运动等作用释放热量的影响下，沿断裂、裂隙等低压空间不断上升、运移，同时在这一过程中进一步从围岩中吸取矿质，使成矿热液矿化度不断增高。
3）当高矿化度的含矿热液沿早期生成断裂构造运移至地表浅部，由于温度、压力、浓度等物理化学条件的改变，导致石英、萤石、重晶石等矿物便先后析出充填在北西向的断层空间，由于上覆泥质类岩层的屏蔽作用，使上述成矿过程能够重复缓慢地进行，直到矿床完全形成。
综上所述，总结成矿模式如下（图4-4）：
图4-4 施秉顶罐坡重晶石典型矿床成矿模式图
1—砂岩；2—页岩；3—钙质页岩；4—粉砂质页岩；5—灰岩；6—生物碎屑灰岩；7—瘤状灰岩；8—泥灰岩；9—裂隙；10—断层；11—热卤水运移方向；12—重晶石矿体
