河南省周莊鉛鋅銀礦床地質特征及其礦床成因分析

何文平

（河南省有色金屬地質礦產局第六地質大隊，河南 鄭州450016）

經過2000年以來多年國土大調查和地質勘查工作[1],在河南省內新發現了周莊鉛銀礦，也就是豫西南鉛鋅銀礦集區新增了新區域，還有許溝窯、老莊、洞青溝、土木崖和油葫蘆溝等等的鉛鋅銀礦床，也存在著良好的找礦前景。

1 不同時期地域的地質的形成條件

周莊鉛鋅銀礦床坐落于秦嶺造山帶的東端，商丹縫合帶的北方向是北秦嶺，又隸屬于華北陸板塊的南側（圖1 A）[2]。區域構造線呈西北走向，與華北和楊子陸塊縫合帶呈相互平行。

圖1 河南省周莊鉛鋅銀礦床地質截面圖[2]

周莊鉛鋅銀礦床產在北秦嶺的東端，是早古生代二郎坪群（圖1 B）。主要是由變質碎屑巖和基性火山巖建造成了二郎坪群，區域隨時代的演化由最久遠開始依次為：二進溝組、大廟組、小寨組、火神廟組和抱樹坪組[1]。瓦穴子斷裂的兩側分別是二郎坪群北側和早元古代寬坪群蛇綠巖（套）和碳酸鹽-碎屑巖，二郎坪群南側的界是朱夏深大斷裂，朱夏深大斷裂的另一側是中元古代秦嶺群片麻巖-大理巖等高級變質巖[1,3]。瓦穴子斷裂和朱夏斷裂同樣是呈西北走向，向北東傾斜，是類似印支期造山過程聯系的自北而南地逆沖推覆構造系統[3]。地區區域含有不同時期的花崗巖如：里東期、海西期、燕山期等（圖1B）。

二郎坪群為區域內主要的賦礦地層，其中產有較多鉛鋅銀礦床（點），組成鉛鋅銀礦集區，找礦潛力特點特性明顯。周莊鉛鋅銀礦床位于礦集區的中央位置（圖1B）。

2 礦床區域的地質屬性

周莊鉛鋅銀礦床地質由火神廟組和礦區出露早古生代二郎坪群小寨組（圖2）構成。變質玄武巖和基性凝灰巖等變質基性火山巖構成了火神廟組[1]?；鹕駨R組的走向是北西，向北東傾，產出是單斜形狀，是類似地層層理產狀。但礦區地層發現有海西晚期-印支期的輝長巖，特有的變質和片理化，片理走向北西。礦區礦體主要是垂直或大角度斜交造山帶走向，它們走向或北東向，或近南北向，或近東西向（圖2）。

周莊礦區鉛鋅銀礦體嚴格受斷裂構造控制，或北東、或近東西、或近南北走向，呈脈狀產在火神廟、小寨組中（圖2），當中是以北東走向為主。通過現場的勘查，選出16條鉛鋅銀硫化礦脈[4]，組成特出的礦脈群（圖2），銀的產量已達到大型礦床規模（Ag儲量424噸），還有生鉛鋅（5.6萬噸）、金（2.3噸）。例如2號礦脈（Z2），是火神廟組變質玄武巖、變質基性凝灰巖內的斷裂構造，并切過變質輝長巖體，地表控制長度2.1千米，礦體呈脈狀，走向北東（40°～70°），傾向南東（140°～165°），是貫穿圍巖片理和地層層理的礦脈。礦體與圍巖界線較為清晰，控礦斷裂構造具有張扭性特點。礦脈厚度是一般0.8m～1.1m，有些區域達到1.5m，平均的厚度0.9 m。

圖2 周莊鉛鋅銀礦床地質簡圖[2]

3 地球化學地質特征

前人對周莊鉛鋅銀礦床及鄰區銀洞溝礦床開展過研究[2,5,6,7]，這對區域內成礦規律的認識、礦床成因的研究和找礦勘查提供了參考。

3.1 土壤地球化學特征

據1：5萬分散流測量和部分工區1：1萬溝系次生暈測量資料[4]，Ag、As、Sb和Bi元素明顯富集于小寨組地層，其平均濃集系數分別不大于4.41，3.23，2.35，4；Cu，Pb，Hg含量逐漸降低，平均濃集系數分別為1.48，1.15，0.1，略大于其克拉克值；數值比Au、Zn少，Au的平均濃集系數是0.81，Zn的平均濃集系數是0.97。從整體上來看，小寨組地層的含礦性較好，所含的As、Bi、Sb、Ag等元素的平均含量較高，其數值遠大于克拉克值，這說明小寨組地的巖石可以幫助上述這些元素礦化，小寨組地包含的礦物質資源更為豐富。結合上面的分析，我們可以發現想要采集Sb、Ag、Bi等元素，可以選擇小寨組，除此之外，尋找礦靶區也可以選擇小寨組。

3.2 流體包裹體特征

前人選取礦石中石英進行流體包裹體測試[2,5,6,7]，包裹體類型有水溶液、CO2-H2O和含子礦物等3種類型，其中CO2-H2O型為主要類型，隨著成礦階段改變包裹體類型也發生變化，包裹體均一溫度介于150℃～310℃，成礦壓力介于40MPa～270MPa，成礦深度介于1.5Km～10Km，而且三者呈正相關，說明成礦過程中伴有地殼的抬升，隨著成礦熱液向地殼淺部運移，出現了減壓、降溫等物理現象。

3.3 H、O同位素特征

選取不同成礦階段石英進行H、O同位素測試[2]，成礦早階段成礦流體中水的δDH2OV-SMOW=-59‰～-70‰，δ18OH2OV-SMOW=5.19‰～6.53‰，組成與原生巖漿水和變質水十分接近；成礦中階段成礦流體中水δDH2OV-SMOW=-70‰～-82‰，δ18OH2OV-SMOW=2.32‰～2.46‰，成礦流體的氧、氫同位素組成偏離原生巖漿水和變質水，向大氣降水線方向漂移；晚階段成礦流體中水的δ18OH2OV-SMOW=-0.05‰，向大氣降水偏移。初期成礦熱液由原生巖漿水或變質水組成，成礦過程中逐漸混入大氣水或地表水，與地殼抬升論述相吻合。

3.4 S、Pb同位素特征

選取成礦階段的方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦，進行S同位素測試[8]，δ34S值變化于1.89‰-8.1‰，結合分析可以知道硫是由于二郎坪群相硫酸鹽在燕山期巖漿熱動力效應下生成的。

選取成礦階段方鉛礦進行Pb同位素測試[8]，206Pb/204Pb=18.2294～18.3845，207Pb/204Pb=15.6089～15.6434，208Pb/204Pb=38.5160～38.7152，μ值（9.50～9.55）高于正常鉛（μ=8.686～9.238[21]），ω值（37.45～38.35）高于正常鉛（ω=35.55±0.59[21]），數據表明了鉛源區物質，較多的鈾鉛，是地殼成份的特點。方鉛礦的鉛組成與地層中角閃片巖、片麻巖、變質基性火山巖類型巖石鉛同位素組成是一樣的，但對比燕山期的巖體鉛的組成相差較大，結論是成礦物質鉛極有可能是來來自賦礦地層。

4 礦床成因分析

綜合以上研究，河南周莊鉛鋅銀礦成礦溫度為中低溫。成礦過程中，經歷了壓力變小，深度變淺，凸顯出成礦環境是具有張性的。氫和氧的同位素可以表示為成礦過程是巖漿和變質脫水向慢慢過渡到大氣降水的。硫和鉛同位素的存在表示成礦物質主要來源于賦礦地層。周莊鉛鋅銀礦屬于在造山過程中形成的中低溫熱液脈型礦床。

5 結語

周莊鉛鋅銀礦床位于秦嶺造山帶東段，區域構造線平行于華北與揚子陸塊縫合帶。礦脈賦存于二郎坪群地層，嚴格受垂直或大角度交于區域構造的次級構造控制，呈或北東、或近東西、或近南北走向。周莊鉛鋅銀礦屬于在造山過程中形成的中低溫熱液脈型礦床。