豫西盧氏縣田家坪鉛鋅礦床地質特征及成因

馬留鎖 楊光忠 王博文 莫少偉 梁新輝 常嘉毅

摘要：田家坪鉛鋅礦床位于華北地臺南緣洛南—欒川臺緣褶帶，屬于中低溫巖漿期后熱液作用形成的構造蝕變巖型脈狀鉛鋅礦床。礦體圍巖為沿斷裂侵入的印支期粗面巖，斷裂頂底板為中元古界熊耳群安山巖。通過對礦體特征、礦石特征、圍巖蝕變分帶特征的研究，認為該礦床成礦經歷3個階段：拉張環境下近東西向斷裂的形成、印支期粗面巖脈的侵入、燕山期含礦流體在粗面巖墻二次壓裂形成的儲礦空間富集成礦，推斷礦床成礦年齡接近131 Ma。礦體傾向上具備較大的深部找礦空間，F1斷裂向西延伸方向亦是多金屬礦找礦的重要方向。

關鍵詞：地質特征;構造蝕變巖型;粗面巖;田家坪鉛鋅礦床;盧氏縣

中圖分類號：TD11 P619.23文獻標志碼：A

文章編號：1001-1277（2021）05-0013-05?? doi：10.11792/hj20210503

田家坪鉛鋅礦床位于豫西盧氏縣境內，地理坐標：E111°01′20″，N34°06′21″。根據2013年盧氏縣地質勘查研究所提交的“河南省盧氏縣田家坪鉛（鋅）礦詳查報告”，通過探槽、坑道、鉆孔控制，累計查明鉛鋅金屬量5.3×104 t，伴生銀29 t、金270 kg。礦區內鉛鋅礦體賦存于粗面巖墻內及因后期斷裂活動形成的張性斷裂內，屬于較特殊的構造蝕變巖型礦床。本文通過對礦床地質特征的分析及對礦床成因的研究，以期為區域尋找類似礦床提供參考。

1 區域地質背景

田家坪鉛鋅礦床的大地構造位置為華北地臺南緣洛南—欒川臺緣褶帶，地層區劃屬于華北地層區豫西地層分區熊耳山小區。區域地殼具明顯雙層結構[1]，雙層結構表現為結晶基底和蓋層。其中，結晶基底為太古宇太華群片麻巖;蓋層主要為中—新元古界火山巖、中—新元古界白云巖、碎屑巖（見圖1），由老至新可細分為中元古界熊耳群火山巖、中元古界官道口群碳酸鹽巖、新元古界欒川群變質碎屑-碳酸鹽巖[2]。區域斷裂主要為近東西向馬超營斷裂及一系列北東向、北北東向次級斷裂。東西向斷裂及北北東向斷裂交匯部位往往控制著燕山期中酸性小巖體及爆破角礫巖體的分布[3]，如后瑤峪、八寶山銀家溝花崗斑巖，柳關爆破角礫巖體，蒲陳溝閃長巖體及田家坪正長巖脈（墻）。研究表明，區域金屬、非金屬礦床的形成與巖漿及構造活動密不可分[4-6]。圍繞這些小巖體及斷裂，已發現大中型金屬、非金屬礦床多處，包括較為著名的夜長坪大型斑巖-矽卡巖型鎢鉬礦床、銀家溝大型多金屬硫鐵礦床、八寶山中型鐵銅礦床、荊彰大型脈石英礦床等。

2 礦區地質特征

礦區內地層較簡單，僅見中元古界熊耳群馬家河組（Pt2m）及第四系下更新統午城組（Qp1w）（見圖2）。馬家河組主要出露于西河、東河及其兩側，巖性以杏仁狀安山巖和玄武質安山巖為主，其中玄武質安山巖多出現于礦區南部和北部，杏仁狀安山巖多出現在礦區中部，局部可見2種巖性南北向交替出現，地層產狀大多北傾（355°～25°），傾角一般大于60°。午城組在礦區內大面積分布，主要為褐紅色（粉砂質）黏土、灰白色鈣質結核層，從下到上粉砂含量減少、鈣質結核總體變多變薄，底部多存在由鈣質礫巖組成的風化殼，其接觸面彎曲不平，但總體近水平，局部隨坡就勢，為暖濕與干旱氣候交替環境下形成的風積—殘坡積沉積。

礦區內構造主要為斷裂構造，褶皺不發育。主要含礦斷裂F1出露寬50～100 m，長約1 900 m，走向105°，傾向北北東，地表傾角66°～83°，平均79°，鉆孔顯示其深部產狀變緩。該斷裂中部有一貫入的粗面巖墻，巖石結構致密堅硬，在地表形成陡墻地貌，巖墻兩側為蝕變巖，是原巖為安山巖與粗面巖的混合帶，硅化、片理化發育。勘查結果顯示，F1斷裂為主要賦礦構造，礦體賦存于粗面巖內或粗面巖與蝕變巖的接觸部位。此外，受區域構造影響，在安山巖中形成多條近東西向層間小斷裂，這些小斷裂走向一般長10～80 m，斷裂內充填石英細脈，無蝕變及金屬礦化。

礦區內巖漿巖主要是近東西向粗面巖墻，向西局部出現分支現象，由于風化作用，巖墻在地表多以陡墻地貌出現。根據區域地質調查資料，該巖墻成巖時代為印支期，是礦床主要賦礦層位。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

田家坪鉛鋅礦床屬于熱液型脈狀礦床，礦體嚴格受F1斷裂控制，礦體賦存在F1斷裂內的粗面巖后期脆性張裂中，勘查工作中共圈出3個礦體，Ⅰ號礦體為主礦體，Ⅱ、Ⅲ號礦體為與主礦體近平行的小礦體。

Ⅰ號礦體位于13勘探線—20勘探線東側，地表由探槽揭露，深部由13個鉆孔、6個坑道工程控制。該礦體呈脈狀近東西向展布，走向90°～105°，傾向北，傾角45°～60°，平均54°，走向長622 m，厚度0.63～7.80 m，平均厚2.55 m。Pb品位1.26 %～30.87 %，平均品位5.84 %;Zn品位0.50 %～5.50 %，平均品位1.43 %。該礦體沿傾向最大控制延深在11勘探線處，為300 m，沿走向及傾向均未封閉（見圖3）。

3.2 礦石特征

礦石礦物成分中，金屬礦物主要為方鉛礦，次為閃鋅礦、黃鐵礦，以及微量黃銅礦、黝銅礦;脈石礦物主要為石英和長石。方鉛礦呈鉛灰色，晶體以半自形粒狀為主，結晶粒度為中細粒，常呈團塊狀、浸染狀產出。方鉛礦集合體一般呈脈狀、網脈狀、樹枝狀充填在早期巖石裂隙中。閃鋅礦呈灰色、淺棕色，他形粒狀，粒度一般為0.1 mm左右，常與方鉛礦相互鑲嵌共生。黃鐵礦呈中—細粒浸染于方鉛礦中或圍巖中，粒度一般為0.1～2.0 mm。黃銅礦呈銅黃色，常與方鉛礦、閃鋅礦相互鑲嵌共生。黝銅礦呈肉紅色，他形粒狀，與方鉛礦共生。

礦石結構主要有半自形粒狀結構、碎裂結構、填隙結構、包含結構等。礦石構造主要有脈狀—網脈狀構造、塊狀—團塊狀構造、浸染狀構造等。

礦石氧化程度總體不強，氧化程度主要與巖礦石裂隙發育程度有關，如破碎裂隙發育則氧化程度高，與埋藏深度關系不密切。在礦區內采集了14件物相樣品，總氧化率為4.16 %，氧化率高于66.67 %的僅有2件。礦石總體為原生硫化礦石。

3.3 礦石伴生有益組分

針對礦區10件組合樣品進行光譜半定量分析，分析項目包括Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Mo、WO3等7種，測試結果見表1。

由表1可知：Zn平均品位為2.02 %，Ag平均品位為38.1×10-6，Au平均品位為0.36×10-6，均達到了綜合利用的評價指標。其他元素含量較低，達不到綜合利用指標。值得注意的是，利用相關性分析，求出Ag和Pb元素相關系數為0.961，Au和Zn元素相關系數為0.801，表明Ag和Pb元素的富集具有較強的一致性，Au和Zn的富集具有較強的一致性;而Ag和Au、Zn元素相關系數及Pb和Au、Zn元素相關系數均為負值，表明Ag、Pb同Au、Zn元素的富集不具相關性。

3.4 圍巖蝕變分帶特征

礦區礦體賦存在F1斷裂內，具體位置是斷裂內的粗面巖中，或是粗面巖與蝕變安山巖的接觸部位，斷裂內巖石普遍有蝕變或片理化現象。圍巖蝕變總體不發育，主要為硅化，與金屬礦化相伴，硅化主要以石英細脈和碎裂狀石英出現。其他蝕變如鉀長石化、綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化、絹云母化均為局部出現，構不成明顯蝕變分帶，地表附近褐鐵礦化明顯。選取特征明顯的剖面繪制出圍巖蝕變分帶示意圖（見圖4）。從斷裂底板至頂板顯示出明顯的分帶特征：完整安山巖—安山巖、粗面巖混染帶—粗面巖—硅化鉛鋅礦化粗面巖—強硅化安山巖—弱硅化安山巖—片理化安山巖—劈理化安山巖—完整安山巖。該分帶特征在礦區內總體具有普遍性，但不同探礦工程內顯示出一定差異性。

4 礦床成因

4.1 成礦時限

盧氏地區出露的中酸性小巖體包括后瑤峪、柳關、八寶山、銀家溝、秦池、圪老灣、夜長坪、蒲陳溝、西溝和郭家河等巖體[9]。目前，區域內已發現夜長坪斑巖型鉬礦床、銀家溝硫鐵金多金屬礦床、八寶山鐵銅礦床、曲里鐵銅鉛鋅礦床、后瑤峪鐵銅鉛鋅礦床及圪老灣和柳關等多金屬礦點，這些礦床（點）的形成均與這些中酸性小巖體的侵入有關。胡浩等[9]修編的盧氏地區中酸性小巖體分布圖見圖5，在此基礎上增加了八寶山、銀家溝2個巖體的年齡，分別為146 Ma±2 Ma[10]、137～140 Ma[11]，綜合后瑤峪、柳關、圪老灣、夜長坪、蒲陳溝等巖體的年齡，均位于130～158 Ma的時限內，燕山期中國東部構造體制發生大轉換，形成一系列自北向南或自南向北的大規模逆沖推覆和巖漿侵入活動，也形成了區域上眾多的金屬、非金屬礦床。根據區域成礦特征，認為田家坪鉛鋅礦床成礦時限為130～158 Ma。同時，根據該礦床附近的后瑤峪、柳關巖體的成巖年齡分別為132 Ma±1 Ma、131 Ma±1 Ma，可以推斷田家坪鉛鋅礦床成礦年齡同這2個巖體的成巖年齡更為接近。

4.2 成礦機制

田家坪鉛鋅礦床礦體賦存于粗面巖墻內的脆性張裂中，粗面巖的侵入顯然早于斷裂的形成，結合燕山期擠壓型地球動力學環境，以及區域內大量中酸性小巖體附近的多金屬成礦作用，將田家坪鉛鋅礦床成礦劃分為以下3個階段：

第一階段：在拉張型的地球動力學環境下，形成了馬超營斷裂及一系列近東西次級斷裂，為粗面巖的侵入提供了空間。

第二階段：在印支期擠壓型的地球動力學環境下，深部巖漿沿斷裂帶向侵位過程中，熔融了部分圍巖形成了偏堿性的巖漿，形成了礦區東西向的粗面巖墻，安山巖與粗面巖混染帶也形成于該階段。

第三階段：在燕山期擠壓型的地球動力學環境下，形成了中國東部大規模的造山運動，伴隨著多期次構造、巖漿活動，在構造交匯部位形成了大量中酸性小巖體，近東西向斷裂內的粗面巖墻隨之發生二次壓裂，形成了張性儲礦空間。鉛鋅等成礦物質由于壓力、熱動力作用發生活化、遷移、再分配，并局部富集形成巖漿期后熱液或含礦流體，在有利的儲礦構造空間（引張空間）充填沉淀富集成礦。根據前述礦石中主成礦元素及共伴生元素Ag、Pb、Au、Zn的相關關系分析，認為成礦作用具有多期次特點。

綜上所述，認為田家坪鉛鋅礦床總體屬于中低溫巖漿期后熱液作用形成的構造蝕變巖型礦床。

5 結 論

1）田家坪鉛鋅礦床位于華北地臺南緣洛南—欒川臺緣褶帶，屬于中低溫巖漿期后熱液作用形成的構造蝕變巖型礦床，礦體圍巖為斷裂帶內侵入的印支期粗面巖，斷裂帶頂底板為中元古界熊耳群安山巖。

2）將礦床成礦劃分為3個階段：拉張環境下近東西向斷裂的形成、印支期粗面巖脈的侵入、燕山期含礦流體在粗面巖墻二次壓裂形成的儲礦空間富集成礦;推斷礦床成礦年齡接近131 Ma。

3）礦區找礦取得一定突破，但從各個勘探線剖面的工程控制情況來看，礦體傾向延伸均未封閉，具備較大的深部找礦空間。同時，F1斷裂及其中的粗面巖墻延伸出礦區西側近9 km，其延伸部分地表巖性特征類似，因此在礦體向西延伸的走向上亦是多金屬礦找礦的重要方向。

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Geological characteristics and genesis of Tianjiaping Lead-Zinc Deposit

in Lushi County，Western Henan Province

Ma Liusuo1，Yang Guangzhong2，3，Wang Bowen4，Mo Shaowei1，Liang Xinhui2，3，Chang Jiayi2，3

（1.Lushi County Natural Resources Bureau;

2.The First Institute of Geology and Mineral Exploration，Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development of Henan;

3.Key Laboratory of Gold and Silver Polymetallic Ore-forming Series and Deep Prognosis of Henan Province;

4.The First Geological Exploration Institute，Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development of Henan）

Abstract：The Tianjiaping Lead-Zinc Deposit is located in the Luonan-Luanchuan Platform margin fold belt on the southern margin of the North China Platform.It belongs to the tectonic altered rock type deposit formed by the hydrothermal process after the medium-low temperature magmatic period.The surrounding rock of the ore body is Indosinian trachyte intruded along the fault and the roof and floor of the fault zone is the andesite of the Middle Proterozoic Xionger Group.Based on the study of ore body characteristics，ore quality and surrounding rock alteration zoning，it is considered that the mineralization of the deposit has gone through 3 stages：the formation of nearly EW-trending faults in the extensional environment，the intrusion of Indosinian trachyte dikes，and ore-bearing fluid of Yanshanian period enrichment and mineralization in the ore storage space formed by secondary fracturing of trachyte dyke.It is inferred that the ore-forming age of the deposit is close to 131 Ma.It is pointed out that the ore body has a large deep prospecting space in tendency，and the westward extension of F1 fault is also an important direction for polymetallic ore prospecting.

Keywords：geological characteristic;tectonic altered rock type;trachyte;Tianjiaping Lead-Zinc Deposit;Lushi County

收稿日期：2020-12-07; 修回日期：2021-03-26

基金項目：河南省自然資源廳地質勘查項目（2018-22-3）

作者簡介：馬留鎖（1972—），男，河南盧氏人，工程師，從事礦產勘查研究、自然資源管理工作;河南省盧氏縣城關鎮東關北新村礦管局院內，盧氏縣自然資源局，472200;E-mail：715595430@qq.com

通信作者，E-mail：2241523393@qq.com，18537908733