河南省欒川縣八丈溝鉛多金屬礦地質特征及找礦方向

王 琦 陳少偉 許 波

河南省有色金屬地質礦產局第五地質大隊 河南 鄭州 450016

河南省欒川縣八丈溝鉛多金屬礦位于欒川縣城北西約31km處,位于南泥湖外圍鉛鋅成礦帶北西7km,屬欒川鉬鎢鉛鋅銅銀金礦集區[1]。該區以往通過地球化學測量,發現了1/20萬和1/5萬水系沉積化探異常[3],通過進一步工作,發現了多條鉛多金屬礦脈。

1 成礦地質背景

礦區位于華北陸塊南緣,馬超營斷裂與欒川斷裂之間。屬小秦嶺—豫西金鉬鉛鋅成礦帶的重要組成部分[2]。區域出露地層主要有太古界太華群、中元古界熊耳群、官道口群、新元古界欒川群、陶灣群及新生界古近系、第四系。馬超營斷裂控制了全區主體構造輪廓,區域斷裂以近東西向-北西西向為主,北東向次之。斷層之間發育一系列軸面近東西、向北陡傾的倒轉褶皺。區域巖漿活動頻繁,侵入巖較發育,巖石成分以酸性巖和中性巖類為主,其次為堿性巖和基性巖類,分為太古宙、中元古代、新元古代、加里東期、印支期和燕山期六個巖漿活動階段,其中以太古宙、加里東期、燕山期最為強烈。區域成礦地質條件極為有利,有色—貴金屬礦產發育,主要礦種為鉛、鋅、鉬、銀、金、鎢等,已發現礦床(點)共幾十處,其中具有代表性的礦床有冷水北溝、百爐溝、核桃岔、銀洞溝大型鉛鋅銀多金屬礦,南泥湖等大型鉬礦床,紅莊、北嶺、前河、上宮、虎溝、干樹凹、康山等大中型金礦(見圖1)。

圖1 區域地質礦產略圖

2 礦區地質特征

2.1 地層 該區出露地層主要有中元古界熊耳群、官道口群,新元古界欒川群及新生界第四系。中元古界熊耳群:自下而上劃分為許山組、雞蛋坪組和馬家河組。許山組(Pt2xx)巖性為安山巖、石英斑巖、安山玢巖、凝灰巖、安山玄武巖夾少量火山碎屑巖。雞蛋坪組(Pt2xj)巖性為流紋斑巖、安山玢巖等。馬家河組(Pt2xm)巖性為灰綠色玄武安山巖、杏仁狀玄武安山巖、灰色流紋斑巖。中元古界官道口群:自下而上為龍家園組、巡檢司組、杜關組、馮家灣組、白術溝組。龍家園組(Pt2gl)巖性為硅質條紋白云石大理巖及硅質條帶石英白云石大理巖。巡檢司組(Pt2gx)主要巖性為灰—灰白色硅質條帶結晶白云巖。杜關組(Pt2gd)上部為雜色泥鈣質白云石板巖夾絹云母千枚巖;下部為灰白色硅質條紋結晶白云巖、鈣質千枚巖及硅質角礫巖。馮家灣組(Pt2gf)主要巖性為淺灰色厚層白云石大理巖、灰色厚層狀硅質條紋白云石大理巖夾硅質條紋(帶)白云巖。白術溝組(Pt2gb)下段為炭質千枚巖、二云片巖、絹云千枚巖與長石石英巖互層;中段為厚層狀細粒鉀長石英巖、鉀長變粒巖;上段為黑色板狀炭質千枚巖夾薄層石英巖和大理巖。新元古界欒川群:本區主要出露三川組和南泥湖組。三川組(Pt3ls)主要出露三川組下段,巖性為含石英砂礫的變質砂巖夾黑色含炭千枚巖。南泥湖組(Pt3ln)區內出露上段、中段,中段為黑色變斑二云片巖、絹云鈣質片巖夾大理巖透鏡體;上段主要為黑云大理巖。新生界第四系(Q):主要分布于溝谷、低緩山坡上。主要為灰黃、土黃、棕紅色含礫粘土、亞粘土、亞砂土等,并夾有粗砂層。

2.2 構造 區內斷裂構造發育,根據斷裂構造展布方向可分為北西西向和北東向兩組斷裂。北西西向規模大、延伸遠,主要為馬超營斷裂和祖師廟-流水溝斷裂及其次級斷裂。馬超營斷裂帶位于普查區北部,斷面傾向以北為主,傾角50°～80°,由多條近于平行的斷裂組成,在斷裂帶內常發育不同程度金屬硫化物礦化的強烈硅化蝕變;祖師廟-流水溝斷裂帶位于普查區西南部,主體呈北西西向展布,該斷裂帶主要由構造片巖和脆性碎裂巖類所組成,傾向約190°,傾角65～82°,主界面被后期脆性斷層所切割。北東向斷裂共有5條,規模較小,傾向北西或南東,傾角50°～80°,斷裂帶寬數米-百余米不等,均為逆-平移斷層,呈壓扭性特征,其主導變形機制為脆性變形。沿斷裂熱液活動強烈,金屬硫化物和蝕變較強。區內已發現的鉛多金屬礦體,均產出在構造破碎帶內。

2.3 巖漿巖 普查區巖漿活動發育,巖漿巖多呈脈狀產出,在礦區中部有三條正長斑巖巖脈出露,北西部見兩條輝長巖脈出露,北部見一條花崗斑巖脈出露。根據前人推測區域存在一個與合峪、太山廟花崗巖基相連的半隱伏巖體即冷水隱伏巖體:呈北北東向,并受該方向斷裂控制,南到欒川—明港斷裂北到馬超營斷裂北側,長40km,寬15km,面積600km2[3]。圍巖北部是熊耳群,中南部為官道口、陶灣、欒川群地層。該隱伏巖體下伏于礦區下部,在礦區北部和南部地表可見小巖體、巖脈出露,伴隨著巖體的侵入,可為鉬鉛鋅銀金銅等成礦提供了熱源或物質,在礦區近地表及深部形成礦床。

2.4 礦區地球化學特征 區內1/5萬水系沉積物測量圈出欒川縣老山種Pb、Mo、Zn、W、Au、Ag、Cu、As、Sb、Mn化探綜合異常,異常近長條形,東、南端未封閉,長約8km,寬約3km,面積22.81km2。異常主要由Pb、Mo、Zn等元素組成,并伴有 W、Au、Ag、Cu、As、Sb、Mn異常。Pb、Mo、Zn均具數個濃集中心,規模巨大,強度高,內、中、外分帶特征清晰;單異常Pb最高4000×10-6,平均389.6×10-6;單異常 Mo最高24.40×10-6,平均8.37×10-6;單異常Zn最高2700×10-6,平均642.4×10-6;該異常元素組合非常復雜,既有高溫元素,又有中低溫元素。Pb、Mo、Zn套合較好[3],異常區內有數條近東西向受構造控制的鉛鋅礦帶,為明顯的礦致異常。

3 礦體特征

3.1 礦體特征 在礦區共發現1條銀多金屬礦化帶(K1)、1條銀鉛鋅礦化帶(K8)和6條鉛鋅礦體(K2-K7)。銀多金屬礦化帶(K1):賦存于馬超營構造帶內,馬家河組與許山組接觸部位,地表出露長度約3km,礦體產狀180～200°∠44～77°,厚度0.7～3.0m。礦化蝕變帶發育在大理巖與流紋巖的接觸部位,具褐鐵礦化、黃鐵礦化、偶見方鉛礦化。銀品位1.14～57.3×10-6。鉛鋅礦體(K2-K7):礦體呈不規則脈狀、似層狀、透鏡狀,出露長度400m～1100m不等,厚度0.80～2.98m。在空間上脈體走向與大地構造走向一致,呈線狀平行展布,總體產狀為22°～230°∠50°～81°。礦脈受到地層褶皺和次級小斷裂控制,與圍巖界線明顯。礦體可見方鉛礦、孔雀石化等,硅化蝕變強烈,Pb品位1.72～3.63%,Zn0.31～0.80%。銀鉛鋅礦化帶(K8):位于礦區南部,向南延出礦區,長度2500m,厚度0.22～1.74m。礦化帶嚴格受北東向構造控制,沿走向及傾向均呈透鏡狀、脈狀延伸,局部有分歧復合現象,產狀120～145°∠50～80°。銀品位5.20～1494.30×10-6,平均525.89×10-6。鉛含量0.01～22.02%,平均12.64%。鋅品位0.004～10.75%,平均3.14%。

3.2 礦石質量 礦石礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦;脈石礦物主要有石英、方解石。礦石結構以半自形和它形晶粒狀結構為主,同時受構造作用具碎裂結構。礦石構造主要為脈狀-網脈狀-條帶狀構造、角礫狀構造和浸染狀構造等。對比礦集區此類型鉛鋅礦床成因類型,前人多認為是熱液脈型礦床,礦石自然類型為構造蝕變巖型鉛鋅礦石,主要有褐鐵礦氧化型礦石和石英多金屬硫化物型鉛鋅礦石。礦體圍巖主要為早馬家河組的流紋巖和大理巖、馮家灣組硅質條帶白云巖和南泥湖組中段二云片巖。局部破碎蝕變強烈,圍巖蝕變蝕變主要有硅化、碳酸巖化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、絹云母化和粘土化。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 控礦因素

(1)構造控礦。礦區構造格局受馬超營斷裂與欒川斷裂兩深大斷裂及其之間一系列向南逆沖的推覆斷層控制,礦區內的銀、鉛鋅礦(化)體均產出于斷裂構造帶內,斷裂帶內的構造蝕變巖為主要含礦層位,礦體在北西西向和北東向兩組斷裂內均有發育,構造對礦體控制作用極其明顯。

(2)巖漿巖控礦。礦區內巖漿巖活動較發育,主要為較多正長斑巖、輝長巖、花崗斑巖呈小巖脈、小巖體出露,依據1:20萬重力異常推測區內下伏燕山期隱伏巖體。這些巖漿活動與成礦關系密切,在構造運動過程中,巖漿攜帶銀、鉛、鋅等成礦元素的含礦流體,沿北西西向和北東向斷裂帶充填,在離巖體較遠的斷裂構造帶中形成熱液脈型鉛、鋅礦。這些巖漿的侵位活動,給區內銀、鉛、鋅礦的形成造就了有利的物化環境,同時帶來主要物質來源。

4.2 礦床成因 圍巖蝕變是熱液型礦床與沉積成因礦床的最根本區別,礦床構造破碎帶內,產狀也基本與圍巖一致,斷裂帶底板巖石較為破碎為成礦提供了有利的構造條件,印支期正長斑巖、輝長巖和冷水半隱伏巖體的侵入,為礦床的形成提供了礦源和熱源。從礦石組份及蝕變特征來看,礦石的結構、構造特征及礦物組合特征均符合中溫熱液礦床的特征,故礦床成因應為中-低溫熱液交代充填礦床。

4.3 找礦標志

(1)構造標志:構造運動所產生構造破碎帶為含礦溶液的上升和充填提供了有利的空間條件,是找礦的重要標志。北西西向和北東向兩組斷裂的交叉部位,成礦空間充足,礦化體更為發育。

(2)化探異常:具有較好的Pb、Zn、Ag化探異常位置是間接找礦線索。

(3)圍巖蝕變標志:與礦床成因類型有關的蝕變有碳酸鹽化、硅化、絹云母化、黃鐵礦化等是本區重要的礦化蝕變標志,尤其碳酸巖化化和硅化的強弱與礦化呈正相關。

(4)礦體民采現象較嚴重,地表大小采坑及老礦硐可直接指示礦體所在。

5 找礦方向

根據區域成礦分帶規律,從巖體中心向外分別為斑巖型-矽卡巖型-中低溫熱液充填交代型礦床,同時結合礦區礦體特征,區內已發現的鉛、鋅礦體屬中低溫熱液充填交代型,位于遠離巖體的構造斷裂帶中。因此,可向深部探尋驗證隱伏巖體,在靠近巖體的內、外接觸帶尋找斑巖型和矽卡巖型礦體,可取得較大找礦突破。