河南盧氏—欒川地區鉛鋅銀礦礦床成因及找礦模式

楊 達，杜學良，孫越英

（河南省地質礦產勘查開發局第二地質隊，鄭州 450001）

1 區域成礦物質來源分析

華北陸塊南緣上地幔、地殼富Mo、Pb、Zn、Au、Ag 元素，而各時代主要地層中元素的富集和貧化存在不同的規律[1]。官道口群龍家園組、巡檢司組強富集Pb、Zn、Ba、As、Sb，欒川群南泥湖組強富集Pb、Zn、W、Mo，三川組弱富集Pb、Ag。采用元素總體平均含量與其沉積本底含量的比值分析，可大致說明后期改造的程度。比值大于1.5 反映不僅在同生沉積過程中有預富集，而且可能曾有過其它類型的地球化學作用疊加。如龍家園組、杜關組、大紅口組和碳酸鹽巖中的Pb、Zn、Ag、Cu；魚庫組中的Zn、Cu，南泥湖組中的Pb、Ag、三川組的P120

b、碎屑巖中的Pb、Ag等。熊耳群火山巖系元素富集特點是雞蛋坪組相對與馬家河組、許山組和大古石組更為富集Au、Ag、Pb、Zn等元素。地球化學剖面研究表明，在雞蛋坪組礦化帶及其兩側對稱出現Au、Ag、Pb、Zn等升高場—降低場—正常場的現象，反映了在Au、Ag、Pb、Zn等富集成礦時，地層中的相應元素有一個向礦化帶遷移的過程。同樣，在官道口群、欒川群分布區，也存在類似的成礦作用，說明在華北陸塊南緣對Au、Ag、Pb、Zn等成礦而言，成礦物質主要來源于地層，具體礦源層應該是官道口群龍家園組、巡檢司組，欒川群南泥湖組、三川組，熊耳群雞蛋坪組，這與目前區內已發現的主要金、銀、鉛鋅礦床的分布規律（尚有一定的地層選擇性）是一致的，呈層狀產出的鉛鋅銀礦體則表現出更為鮮明的特點。

2 區域構造演化和成礦機制討論

區域構造分析可以給出本區鉛鋅銀礦成礦作用的地質背景和大致成礦期限。東秦嶺造山帶中的金屬礦床絕大多數形成于中元古代—中生代，可分為晉寧期(中新元古代)、加里東期、海西期、印支期、燕山期等5個構造成礦旋回[2]，但總體上可歸為如下兩大成礦階段。

2.1 同生沉積成礦階段

東秦嶺地區在中元古代—古生代時期，經歷了多旋回地殼裂解、坳陷與俯沖碰撞。除在北秦嶺地區形成了一些與加里東期—早海西期俯沖碰撞型花崗巖及花崗偉晶巖有關的稀有金屬、鈾、金、云母礦床，在南秦嶺北部于新元古代及其南部于海西期分別形成了少量與拉張裂解基性—超基性巖有關的巖漿型Pt、Pd、Cr、Ni 礦床、與堿性巖有關的Nb、REE 礦床和大氣降水熱液型Sb、Ag、Au、Cu 礦床外，還形成了大量與裂谷和坳陷槽有關的海底(火山噴流)沉積型Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Hg、Sb、Fe、Pt、Pd、V、Mo P、S、Mn 礦床或礦源層。其中Pb、Zn、Cu、Fe 往往通過海底熱水噴流而直接形成同生沉積礦床。

華北陸塊南緣晚元古代初期，欒川群沉積（斷陷）盆地邊緣一系列同生斷裂的形成和發展，并與整個華北陸塊在1000Ma～580Ma 由南向北不均勻抬升時間相當，從杜關神洞溝斷裂至欒川三元溝斷裂，控制著欒川群碎屑巖—碳酸巖的沉積，同時也將深部熱水溶液帶入相應巖層中富集，形成層狀礦體。

而這種斷裂構造活動與區域構造單元一起，一直沿續到以后的各個構造旋回，因此，該區中元古代—古生代時期總體上可稱為同生沉積成礦階段，它使該區大多數金屬礦床具有廣義層控性特點[3]。

同生沉積鉛鋅銀礦床形成后（圖1），隨著構造事件發生變形和變質，從而形成礦體與地層一起同步褶皺（如神洞溝、赤土店礦區）。在官道口群、欒川群地層中保留最明顯完整的北西向褶皺是軸向為北西向的褶皺，如赤土店地區的黃背嶺—石寶溝復式背斜、杜關向斜等。褶皺構造研究可以發現，這些構造存在多期活動，是多期構造應力先后疊加的產物[4]。黃背嶺—石寶溝復式（倒轉）背斜宏觀上至少可以分為軸向290°和310°兩個方向疊加，二者有20°左右的交角，相差懸殊。大家知道，位于華北與揚子板塊之間的秦嶺—大別造山帶在早古生代末期曾經遭受過會聚與縮短作用，而在三疊紀晚期最后完成碰撞、拼合。大量的同碰撞期變質和巖漿作用的年齡數據均為240～210Ma（印支期），這個時期廣泛發育軸向近東西的褶皺，在板塊邊緣褶皺幅度很強，可形成同斜、倒轉的褶皺，參與印支褶皺的地層為中—新元古界至古生界。上述兩個方向疊加的復式背斜最有可能是印支期構造運動的產物，也就是說，與地層發生同步褶皺的鉛鋅銀礦體至少是在印支期以前就位了。

2.2 后生熱液成礦階段

秦嶺最后真正的全面陸—陸碰撞造山發生在中生代初期的T1-2，并于T2 末全面隆升成山，進而在中新生代發生強烈的陸內造山作用。在燕山期時，該區形成了與陸—陸碰撞造山及大規模陸內俯沖造山有關的后生和改造熱液型礦床。因此，該階段可稱為后生熱液成礦階段。該階段主要形成Mo、W 斑巖—矽卡巖型礦床及Au、Ag、Sb 熱液礦床。由于華北地塊南部向秦嶺的巨大陸內俯沖，導致北秦嶺強烈的陸內造山、花崗巖漿活動和熱液成礦作用，其中欒川斷裂以北的小秦嶺和熊耳山地區的成礦年齡主要為170～130Ma[5]；采用SHRIMP 鋯石微區U-Pb 測年技術確定了南泥湖斑巖體形成年齡為157.1±2.9Ma，上房溝巖體157.6±2.7Ma，雷門溝巖體為136.2±1.5Ma，南泥湖鉬礦多數集中于145～132Ma，而東溝鉬礦則主要在116～115Ma，說明燕山晚期巖漿活動也是多期次的。

圖1 欒川南泥湖鉬鉛鋅銀礦集區同生沉積—后期改造成礦模式圖

燕山晚期中國東部大規模成礦時期，華北陸塊南緣盧氏—欒川地區理所當然地參與其中，主要表現在兩個方面，一是隨著小斑巖體的侵入，在斑巖體的外圍放射狀斷裂或者繼承性活動斷裂之中，由巖漿熱液直接形成中高溫的鉛鋅銀礦床，如冷水北溝鉛鋅銀礦；二是小斑巖體形成的熱液對前期已存在的鉛鋅銀礦體進行改造、疊加，從而使其進一步富集，局部地段形成了富礦。

在上述兩個成礦階段中，前一階段的裂陷—熱水沉積作用形成的礦源層、有利容礦或成礦的巖性層和有利導礦容礦的薄弱構造帶，為后一階段構造—巖漿—熱液成礦活動進行了成礦物質和巖性構造的準備。在前一階段形成的成礦物質和有利巖性構造基礎上，后一階段主要是在礦源層的基礎上通過活化遷移富集和新加入少量深部成礦物質而形成后生熱液型（脈狀）礦床[6]，最終形成了盧氏—欒川地區多期次多成因的鉬鉛鋅銀礦集區。

3 鉛鋅銀礦區域地質成因

盧氏—欒川地區具有頻繁的巖漿活動，該區自太古宙、元古代到中生代均有表現，具多旋回多期次特征。多期次的大規模巖漿活動為區內鉛鋅銀多金屬礦的演化形成提供了極為有利的條件。

太古宙巖漿活動表現為規模不等的中基性-中酸性火山噴發和規模較小的中基性、花崗巖侵入，由于區域變質作用及強烈的混合作用，使其演變為花崗巖、混合片麻巖，變質中基性巖等巖石類型。該期巖漿活動為幔源性巖漿活動，中基性巖漿富含銅鐵礦質成分，經過殼幔物質重熔和漫長的地質演化成重要的礦源巖。

古元古早期巖漿活動主要表現為大規模的中基性巖漿海相間隙式噴發，形成一套富含銅鐵礦物質的中基性火山巖建造，晚期主要表現為規模較小的中基性巖體、巖脈順層侵入或沿斷裂構造成珠狀分布，該類巖體富含銅鐵礦物質成分，為區內鉛鋅銀礦床成礦作用提供了重要的物質來源。

中元古代以規模宏大的火山噴發為特征，補充了礦物質并提供了成礦熱能。

區域地質研究表明，自太古宙至元古宙漫長的地質歷史時期中，盧氏—欒川地區經歷了多次區域性伸展收縮作用，地殼變薄，地幔物質上窿，巖層發生拆離，形成了不同時期的大規模深層次-淺層次、韌性-脆性的剝離斷層系統（包括韌性剪切帶、剝離斷層、破碎帶等），為深部的中基性巖漿打開了通道，富含銅的巖漿充斥于斷裂、滑脫構造中，形成礦源巖。

綜合找礦模式是指對地質、地球物理、地球化學等多源信息的有機綜合與研究，從中抽象出礦產資源體可能存在的控礦因素、找礦標志、找礦準則和礦化信息的概念或圖表模型。它是一種對礦化客觀信息的反映，具有客觀性、信息的完整性和找礦對象的層次性。綜合找礦模式對控礦因素、找礦準則的認識及物化探找礦信息的提取，均依賴于正確的成礦模式，成礦模式在地質認識上的重大突破往往會對找礦工作產生重要影響。

在對“同生沉積—后期改造成礦模式”的認識基礎上，綜合研究了區域不同類型鉛鋅銀礦的找礦標志和地球物理、地球化學信息，提出了“盧氏—欒川地區鉛鋅銀礦綜合找礦模型”（圖2）。該模式可從以下幾個層次描述：

3.1 礦田

礦田級別的地質信息可以概括為華北陸塊南緣北西向褶皺帶，與熊耳山（燕山期）北東向隆斷區交匯部位；是殼幔異常變化的地帶。其中北東向構造帶屬于中國東部中生代伸展構造的一部分。區域重力特點是北東向大興安嶺-太行山—武陵山重力梯級帶與北西向西安—南陽—信陽負值重力異常帶之交匯部位，1∶20萬重力異常表現出由重力高向重力低過渡的梯級帶；航磁異常處于總體平緩，正負磁異常過渡帶。區域重力特點是北東向大興安嶺-太行山—武陵山重力梯級帶與北西向西安—南陽—信陽負值重力異常帶之交匯部位，1∶20萬重力異常表現出由重力高向重力低過渡的梯級帶；航磁異常處于總體平緩，正負磁異常過渡帶。

1∶20萬水系沉積物測量反映出Mo、W、Pb、Zn、Ag、Au 綜合異常及其襯值綜合異常表現突出，元素組合復雜，強度高，分布面積較大。

區域重力特點是北東向大興安嶺-太行山—武陵山重力梯級帶與北西向西安—南陽—信陽負值重力異常帶之交匯部位，1∶20萬重力異常表現出由重力高向重力低過渡的梯級帶；航磁異常處于總體平緩，正負磁異常過渡帶。

3.2 礦床

圖2 與熊耳群有關的鉬、金銀礦成礦模式圖

中酸性火山巖建造，除在熊耳山地區形成了特大型金礦床外，同時在外方山地區還控制著眾多鉛鋅鉬(銀)礦床的形成。官道口群為一套濱海相-淺海相的陸源碎屑-碳酸鹽巖或含疊層石碳酸鹽巖沉積建造，普遍含燧石條帶、條紋和團塊以及蜂窩狀燧石層(其硅質主要來自火山噴發)。龍家園組、巡檢司組、馮家灣組Pb、Zn、Ag 含量較高，是地殼豐度值的1-50多倍且具備礦源層的條件。不同地區由于其沉積的構造環境差異而形成不同類型的成礦組合，如在杜關地區由于近東西向的同生斷裂構造比較發育，熱水活動強烈，熱水沉積的硅質巖分布廣泛，形成了神洞溝等錳銀鉛鋅成礦組合，在欒川北部官道口時期的沉積環境屬比較穩定的淺水臺地環境，疊層石礁體發育，在官道口群沉積過程中有輕微的基底隆起、凹陷，碳酸鹽巖中常見角礫巖化現象，形成了以白爐溝、楊樹凹、白沙洞鉛鋅礦床。欒川群為一套濱淺海相的陸源碎屑-碳酸鹽巖-堿性火山巖沉積建造[7]，三川組和南泥湖組富含Ag、Pb、Zn，是地殼豐度值的1～5倍且具備礦源層的條件。在欒川群南泥湖組中段地層中含有大量火山凝灰質成分，大紅口組火山巖為水下噴發、以幔源物質為主混入有部分殼源物質的堿性、硅不飽和的富鉀火山巖，海底火山活動頻繁，熱水活動強烈，形成了駱駝山、銀和溝、魚庫等硫鋅鉛礦床。中生代陸內俯沖碰撞早期(晚侏羅世)形成了與俯沖作用有關的南泥湖-三道莊和上房溝等斑巖型鉬鎢成礦組合，早白堊世形成了與碰撞后拉張作用有關的冷水北溝、核桃岔等巖漿熱液型鉛鋅銀礦床。

區域性褶皺構造核部及附近兩翼，區域性斷裂，尤其是長期活動的斷裂（包括古同生斷裂）常常是控制鉛鋅銀礦床或金銀礦床產出的重要構造。早期構造與中生代活動構造交匯的部位更有成礦意義。

控制礦床產出的早期巖漿巖不甚清楚，而中生代中國東大規模成礦期形成并對已有礦床進行成礦疊加改造的小斑巖體（及其周圍3～5km），是鉛鋅銀成礦的有利因素。巖體主要是對中生代陸內碰撞成礦系統的各類礦床有直接(部分為間接)的控制作用。該類侵入巖主要形成于印支-燕山期，集中分布在金堆城-欒川一帶，是區內分布較廣、成礦作用最強的一種侵入巖[8]。包括各種類型的斑巖和地下巖漿隱蔽爆發而成的同源爆破角礫巖以及它們之間的過渡類型，是本地區斑巖型Mo、W、Au、Ag、Cu、Fe 及Pb、Zn 礦的主要成礦母巖。主要的礦床類型為斑巖型和爆破角礫巖型以及它們之間的過渡類型。如斑巖鉬礦(上房、南泥湖、夜長坪等)、斑巖銅鐵礦(八寶山)、斑巖鉬金礦(雷門溝)、爆破角礫巖型金礦(祁雨溝、店房)。

區域重砂異常，與成礦元素有關的重砂礦物異常是礦床存在的標志，異常分布的密集程度和強度基本上反映了地表礦體的礦化程度和規模，異常帶內的主要重砂礦物組合基本上顯示了礦床礦種組合特征。

1∶5萬航磁異常在礦床上反映出帶狀及橢圓狀正異常，或者說北西向成帶，北東向成串，兩者交匯部位應是鉬鉛鋅銀礦床賦存場所。

1∶5萬水系沉積物異常主要成礦元素的濃集中心可能反映了礦床的產出部位，如魚庫地區為南泥湖鉬鎢礦田的外圍，毗鄰斑巖體，各元素異常較為發育，元素組合以為Au、Mo、Zn、Cu為主，與小斑巖體關系密切。單元素異常分布主要受巖漿巖、斷裂控制。

3.3 礦（化）體

有利的巖性組合是鉛鋅銀礦體產出的重要標志，尤其是對早期定位的同沉積層狀礦體更有意義，如碎屑巖向碳酸鹽巖過渡地段或者較純碳酸鹽巖向不純碳酸鹽巖過渡界面附近，是層狀或脈狀鉛鋅銀礦體產出的有利部位。工作區鉛鋅銀礦主要賦存于碳酸巖地層中，多形成層控型鉛鋅礦床，礦體形態多為似層狀和透鏡狀。中元古界官道口群龍家園組、杜關組、馮家灣組和上元古界欒川群煤窯溝組、南泥湖組等地層中的大理巖、白云質大理巖及鈣質片巖是最主要的控礦巖石。碳酸巖鹽脆性較強，化學性質活潑，有利于多金屬成礦的原因。如冷水北溝、楊樹凹、百爐溝、銀洞溝、核桃岔等中大型鉛鋅銀礦毫無例外均賦存于馮家灣組、煤窯溝組、南泥湖組、魚庫組等地層中的大理巖、白云質大理巖及鈣質片巖中。構成明顯的地層巖性控礦。炭質千枚巖、石英砂巖幾乎不含礦。

次級斷裂、背斜頂部層間虛脫部位與鉛鋅銀礦化關系密切，欒川地區南泥湖、上房溝、黃背嶺、石寶溝等小巖體（株）在構造上明顯受北北東向與近東西向斷裂聯合控制。這些小巖體及其內外接觸帶形成了本區典型的斑巖型或斑巖—夕卡巖型鉬（鎢）礦床。遠離小巖體的外圍，分布著大量脈狀鉛鋅銀礦帶，它們均受斷裂控制，如冷水北溝、銀洞溝，核桃岔、三道溝、銀洞尖等大中型礦產地。類型有石英脈型、構造蝕變巖型等，這些鉛鋅礦床直接賦存于斷裂帶中。可見，斷裂構造既控制了區內燕山期中酸性小巖體的分布，也控制了與小巖體有關的鉛鋅銀礦床，斷裂構造不僅是鉛鋅銀成礦物質的通道，而且也是最重要的儲礦場所。在斑巖頂部的放射狀斷裂、同生沉積斷裂之中，斷裂構造產狀由陡變緩處、交匯處，背斜頂部層間虛脫部位，礦體均有變厚、變富的趨勢。

燕山期晚期小斑巖體周圍，角巖、矽卡巖帶也是控制鉛鋅銀礦體產出的有利部位。

該區鉛鋅銀礦一般與圍巖之間具有較明顯的物性差異，中基性—中酸性火山巖具有中強磁、高密度、中強電阻率、低極化率的特點，石英二長巖具有中磁、中密度、中強電阻率、中低極化率的特點。燕山晚期花崗巖具有低磁、低密度、高放射性強度，而蝕變礦化巖石則呈低磁、低阻（有時為高阻）、高極化率之特點。欒川地區中梯激電異常值大于7%、近場源激電異常值大于3%的高值區常是鉛鋅銀礦體賦存部位。而對含炭質的圍巖來說，也存在高極化率異常。

土壤地球化學測量表明，規模及濃集梯度較大的Pb、Zn、Ag 元素濃集區常對應著規模較大的鉛鋅銀礦體，有時在淺覆蓋區可以利用土壤異常帶尋找和連接鉛鋅銀礦化帶。巖石地球化學測量地表Pb、Zn、Ag 元素組合異常反映地表或深部有鉛鋅銀礦體存在，其內帶高值區指示有富厚礦體賦存[9]。在官道口群中的鉛鋅礦體往往伴有Ba 高背景或出現不規則的Ba 異常；而在斑巖體附近產出的脈狀鉛鋅銀礦體上常常出現Mo、W、Bi等高溫元素異常，更多地出現高溫—中溫—低溫元素異常分帶。熊耳群火山巖中的脈狀銀金多金屬礦體上，常有Au、Ag 伴有Sb、As 異常。

圍巖蝕變具有找礦指示作用，一般鉛鋅銀礦體近礦圍巖出現硅化、絹云母化、較強的黃鐵礦化，兩側有碳酸鹽化（白云石化）、角礫巖化、綠泥石化分布，不同礦體或不同圍巖有其圍巖蝕變特點；菱鐵礦、重晶石化、硅質巖等可能更多地反映熱水沉積成因，矽卡巖化、角巖化是斑巖巖漿熱液成礦的標志，而火山碎屑巖圍巖常見硅化和綠泥石化。

該區多金屬礦的成因類型為受構造控制的中低溫熱液充填型，其形成可大致分為以下幾個階段：

1）礦源層初步形成期：耀嶺河群基性火山巖的噴發形成了耀嶺河群銅豐度值較高的凝灰巖，為銅初步富集的礦源層；火山噴發晚期形成的氣水熱液又促使銅元素進一步富集，震旦系海相沉積期，沉積了一套含鉛鋅的多金屬地層。

2）礦液形成期：火山噴發晚期形成的氣水熱液和構造熱液，進一步沿構造運移，進一步活化，并萃取初始礦源層中的元素，形成含銅多金屬的礦液。

3）構造成礦期：構造活動的后期，隨著多期構造的疊加特別是沿震旦系地層中的順層或微切層構造及微裂隙的形成，使熱液在構造有利部位沉淀、富集，形成多金屬礦（化）體[10]。

4）風化淋濾后期改造期：已形成的礦化體出露地表，經過風化淋濾，形成含銅多金屬鐵帽，銅、鉛、鋅等元素相對貧化，金銀則相對富集。

[1]河南省地質礦產局.河南省區域地質志[M]，地質出版社,1989.

[2]河南省地質礦產廳.河南省巖石地層[M].武漢∶中國地質大學出版社,1997.

[3]呂文德,孫衛志,等.河南省欒川赤土店地區銀鉛鋅成礦地質條件及找礦前景[J].前寒武紀研究進展,2002,25(3-4).

[4]郭抗衡,呂文德,孫衛志.豫西地區構造研究現狀及其存在的主要問題[J],地質通報,2003,22 增刊.

[5]呂文德,孫衛志.盧氏,欒川地體鉛鋅礦成礦地質條件分析及找礦遠景[J],礦產與地質，6/2004，vol.18no.6(sum106).

[6]河南省地質局地質三隊.河南省欒川縣駱駝山硫多金屬礦區地質勘探報告[R].1975.

[7]河南省地質礦產局第一地質調查隊.河南省欒川縣南泥湖鉬（鎢）礦區詳細普查地質報告[R].1985.

[8]河南省地質局第一地質調查隊.河南省欒川縣三道莊礦區鉬鎢礦詳細勘探地質報告[R].1980.

[9]河南省地質礦產局第一地質調查隊,豫西地區1∶20萬航空磁力（△T）圖說明書[R].1989.

[10]河南省地質調查院.1∶25萬內鄉縣幅區域地質調查報告[R].2002.