河南欒川勝金溝鉛鋅礦床地質特征及找礦方向研究

郭大順 司建濤 杜曉冉 楊懷輝 楊 達

（1.河南省地質礦產勘查開發局第二地質礦產調查院；2.河南省巖石礦物測試中心）

我國的鉛鋅礦產目前勘查程度普遍偏低，探明的資源儲量對未來國民經濟建設的滿足程度不高，且鉛鋅礦礦床具有中小型眾多、礦石類型復雜、共伴生組分多和品位普遍偏低的特點，因此研究鉛鋅礦床成礦地質規律及找礦方向就顯得尤為重要，可為國家更多的鉛鋅礦資源勘查提供重要參考價值。河南省欒川縣礦產資源豐富，鉬鎢和鉛鋅銀金礦的成礦條件好，找礦潛力大，尤其是鉛鋅礦的開采歷史久遠［1］。勝金溝鉛鋅礦是豫西南重要的多金屬礦集區內的一個典型礦床，對該區域鉛鋅礦的成礦特征和找礦方向進行研究，對開展下一步勘查工作有重要借鑒意義。

1 區域地質特征

研究區位于華北地臺南緣，洛南—欒川陷褶斷帶中，構造復雜、巖漿活動頻繁、礦產豐富。區域地層屬盧氏—確山小區，出露的基底地層有太古宇太華雜巖，蓋層有中元古界熊耳群、高山河組、官道口群、新元古界欒川群、震旦系陶灣群（圖1）。

2 研究區地質特征

2.1 地 層

研究區出露的地層主要為新元古界薊縣系欒川群的煤窯溝組（Pt3m）淺海陸源碎屑沉積到富含生物礁和有機質的鈣鎂碳酸鹽海盆地沉積巖系、大紅口組（Pt3d）粗面巖夾部分變質火山碎屑巖、火山沉積巖及白云石大理巖和震旦系陶灣群的風脈廟組（Pz1f）含赤鐵炭質干枚巖、變斑二云片巖夾厚層大理巖與秋木溝組（Pz1q）條帶構造的白云母石英大理巖。新生界第四系（Q）主要沿溝谷少量分布，主要由砂、礫石、黏土組成，一般厚數米到數十米，構成現代河床、河漫灘、河流階地。

2.2 構 造

研究區位于黃背嶺—石寶溝背斜西端南翼，區內斷裂構造較為發育，其主要斷裂構造有2 組，走向分別為北西向和北東向。北西向斷裂橫跨全區，為復合性力學性質斷層，該斷層分割風脈廟組與秋木溝組地層，使地層在區內形成斷層接觸。北東向斷層展布于礦區的中部和南東部，為壓性為主的正斷層，斷層東部出露有變輝長巖和正長斑巖。

2.3 巖漿巖

研究區內主要巖漿巖為前加里東晚期的變輝長巖體，分布在研究區東部，巖體在本區呈不規則狀，整體走向近東西。與區域構造線基本一致，由于輝長巖侵入，常引起碳酸鹽巖石具有不同的中高溫熱液蝕變現象。本區西北側為火神廟巖體，東側為黃背嶺中酸性花崗斑巖體，是主要成礦母巖，提供了鐵、鉛鋅礦的含礦熱液和熱源。

含鐵輝長巖呈巖脈侵入于不同地層單元中，同區域構造線一致，近東西向展布，巖脈西端延入研究區東部。在研究區范圍內，巖體南北寬1 100 m，東西長700 m。巖體內部巖性單一、分異不明顯、分帶現象也不顯著，以中粗粒假象纖閃石化輝長巖為主，局部可見透閃-陽起石巖、輝石閃長巖、輝石斜長巖等。

2.4 變質作用與圍巖蝕變

研究區地層均系元古界變質巖系，變質作用主要為區域變質作用、接觸變質作用及動力變質作用。區域變質巖石主要為千枚巖、絹云千枚巖、大理巖、白云石大理巖等。接觸變質作用主要形成各類角巖，如鈣硅酸角巖、鈣硅酸大理巖等。

硅化為礦化帶內的主要蝕變，石英以不規則的散粒狀或團塊狀出現。黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦及其他金屬礦化與其伴生，是成礦關系密切的圍巖蝕變，也是主要的成礦階段的圍巖蝕變。碳酸鹽化主要蝕變礦物為方解石，以集合體或脈狀出現，一般與其伴生的金屬硫化物較少，蝕變強度弱于前者，是較晚的成礦階段。此外，尚有絹云母化、綠泥石化等，其蝕變強度弱，蝕變范圍小，一般在礦品位較好的地段相對強一些。

3 礦脈地質特征

通過地質工作，在研究區內共發現鉛鋅礦化帶3個、含銅礦化帶1個，編號依次為M1，M2，M3，M4。

（1）M1礦帶分布于研究區東部，呈NW—SE 向展布，長1 300 m，寬1～3 m，與地層產狀一致，傾向210°～240°，傾角46°～58°。底板為新元古界欒川群大紅口組薄層大理巖，頂板為陶灣群風脈廟組含赤鐵炭質干枚巖、變斑二云片巖。帶內巖石以褐鐵礦化碎裂蝕變巖為主，局部為赤鐵礦化構造角礫巖，民采硐中可見殘留的方鉛礦，蝕變類型有硅化、碳酸巖化，為區內主要礦化帶。

（2）M2礦帶位于勝金溝南側山坡上，呈近南北向分布，長度約125 m，寬度為0.5～2.5 m，走向5°，傾向95°，傾角80°，為構造控制的鉛鋅礦化蝕變帶。帶內巖石以褐鐵礦化碎裂蝕變巖為主，局部見透鏡狀石英脈，石英脈中常見鉛鋅礦化。底板為厚層大理巖，頂板為變斑二云片巖，圍巖主要蝕變有褐鐵礦化、絹云母化、鐵白云石化。

（3）M3 礦帶位于研究區北東部東坡村附近，走向北東40°，傾向310°，傾角85°，為構造裂隙控制的含鉛鋅礦化帶，裂隙縫內充填物以石英脈為主，蝕變以褐鐵礦化、硅化為主。鉛鋅礦呈小團粒狀和細脈狀分布于石英脈中，分布較不均勻，沿走向連續性較好。裂隙圍巖為新元古界大紅口組黑云斜長片麻巖，圍巖有輕微的褐鐵礦化、鐵白云石化。

（4）M4 含銅礦化帶位于黑家莊村南約100 m 處，斷續出露長度約200 m，寬度為0.1～0.3 m，走向近南北，傾向260°～270°，傾角56°～70°。該礦脈產于新元古界欒川群大紅口組絹云片巖中的含銅石英脈，脈體上具硫化物風化后殘留的空洞，含少量的銅蘭和孔雀石。

4 礦石質量特征

研究區內礦石以原生礦為主，氧化礦和混合礦石少量。氧化礦石以鐵錳礦化碎裂巖、褐鐵礦化碎裂巖為主，混合礦石主要為方鉛礦化鐵錳礦化碎裂巖。原生礦石以方鉛礦石、鉛鋅礦化碎裂巖為主，少量方鉛礦化構造角礫巖。礦石品位Pb1.27%～4.06.%，平均2.11%；Zn1.33%～8.21%，平均2.91%。

4.1 礦石結構構造

礦石結構主要有自形-他形粒狀結構、碎裂結構，方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等金屬礦物呈半自形、他形粒狀，粒徑大小不一。礦石常見構造以細脈浸染狀、脈狀、塊狀為主，其次有團塊狀、斑點狀構造，塊狀構造一般具有較明顯的界線。

塊狀構造主要由方鉛礦、黃鐵礦金屬礦物組成，閃鋅礦次之，金屬礦物含量50%～90%；細脈狀浸染狀構造主要金屬礦物如方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等呈細脈狀、或星散狀分布于碎裂巖中，細脈產狀基本與構造面產狀一致；脈狀構造多由方鉛礦、黃鐵礦、少量閃鋅礦等集合體沿裂隙呈不規則脈狀充填而成。

4.2 礦物成分

地表氧化礦石以褐鐵礦、菱鋅礦、異極礦為主，赤鐵礦、硬錳礦等少量，一般占礦物總量的50%左右，多者達70%?；旌系V石以鐵錳礦化（鉛鋅礦化）碎裂巖為主，礦物成分以硬錳礦、方鉛礦為主，赤鐵礦、褐鐵礦少量，一般占礦物的25%，高者達60%。原生礦石以黃鐵方鉛礦石、黃鐵方鉛閃鋅礦石為主。脈石礦物主要為石英、白云石、次為方解石及少量炭質。

礦物生成順序：早期方鉛礦—黃鐵礦階段，中期閃鋅礦—黃鐵礦階段，晚期石英硫化物階段。

根據巖礦石的化學全分析、礦石組合分析結果表明（表1、表2），區內礦石有用成分除鉛、鋅外，尚伴有金、銀、鐵等可以綜合利用的有益組分以及無法綜合利用的微量的銅、鉬、錳等組分，巖礦石主要成分為SiO2、Fe2O3、AL2O3、CaO和MgO等。

4.3 礦石類型和品級

本區地處北溫帶大陸性季風氣侯區，地理位置和地形、氣候的特征決定了本區氧化帶深度。地表多表現為氧化礦，礦體氧化深度雖然受地形和巖性控制，根據民采硐開采情況及老硐調查，礦體氧化深度一般為0～30 m，最深50 m，0～20 m 為氧化帶，20～40 m 為混合帶，40 m 以下為原生帶，由淺到深礦體品位有變富的趨勢。

按礦石的氧化程度可將礦石分為氧化礦、混合礦和原生礦；按礦物組合，原生礦石類型可分為閃鋅黃鐵方鉛礦石、黃鐵方鉛礦石。

4.4 礦體圍巖和夾石

該礦床分布于新元古界欒川群大紅口組薄層大理巖和陶灣群風脈廟組含赤鐵炭質干枚巖、變斑二云片巖之間，嚴格受層間斷裂構造控制，近礦圍巖與礦層一般為構造接觸。地表礦體頂、底板圍巖及礦體中碳酸鹽化、白云巖化、絹云母化，淺部發育褐鐵礦化、鐵錳礦化、赤鐵礦化強烈，深部礦體頂板圍巖及礦體中具強烈的硅化、碳酸鹽化、絹云母化和方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等礦化，而底板具弱白云石化、弱黃鐵礦化。礦體中一般無夾石，局部脈石為厚0.10～0.50 m的透鏡體，規模很小。

5 礦床成因及找礦標志

根據礦物組合，礦石結構構造、圍巖蝕變及控礦條件等特征的研究，該礦床分布于新元古界欒川群大紅口組薄層大理巖和陶灣群風脈廟組含赤鐵炭質千枚巖、變斑二云片巖之間，嚴格受層間斷裂構造控制。東側有前加里東期變輝長巖順層平行展布，北部侵入有燕山中期火神廟石英二長巖體。該礦床的形成經歷了原始礦源層成礦物質的初步富集，輝長巖的侵入以及層間斷裂構造的發生使元素進一步分異疊加和富集，燕山期大規模的巖漿巖侵入和斷裂構造的活動為成礦提供了驅動熱源和就位空間，最終富集成礦。因此，該礦床為與燕山期酸性小巖體有成因聯系的，與欒川群碳酸鹽巖—碎屑巖建造有關的層控型多金屬硫化物礦床。鐵帽是礦床最顯著的找礦標志，尤其是產出于小巖體周邊的受順層斷裂構造控制的鐵帽，成礦可能性更大。

依據區域成礦條件，盧氏—欒川地區鉬鎢鉛鋅多金屬礦床的成礦大都與燕山期中酸性小巖體關系密切［3］，通常形成斑巖型、接觸交代型或熱液型礦床，如南泥湖、上房、三道莊、夜長坪等大中型鉬鎢礦床，冷水、后瑤峪熱液型鉛鋅礦床，曲里夕卡巖型鐵鋅銅礦床等［4-5］，均分布于燕山期中酸性小巖體及其內外接觸帶內。而小巖體又受北西西向和北東向2 組構造交匯部位控制，呈網格狀分布，但僅在部分交匯部位有小巖體出露，相當一部分北西西向和北東向兩組構造交匯部位沒有小巖體出露，但這些部位1∶5萬磁測異常和1∶5 萬化探異常發育，且套合極好，為隱伏巖體和隱伏礦床（體）引起，如夜長坪隱伏巖體呈錐狀巖枝侵位龍家園組地層之中（圖2），在圍巖接觸帶處形成厚達150～230 m的鉬鎢礦體。

研究區處于NE—SW 和NWW—SEE 向構造交匯部位，北東向巖漿巖帶上，磁異常、電異常及土壤化探異常發育，套合極好，特征類似于夜長坪，而且該北東向巖漿巖帶的北東1.5 km 處的火神廟有燕山期小巖體出露，并形成了中型斑巖-矽卡巖型鉬鎢礦床。本區正處在北東向與北西西向構造交匯有利部位，成礦地質條件較為優越，因此，推測本區深部可能存在隱伏的含礦巖體。

6 結 論

（1）研究區發現多金屬成礦帶4 條，其中鉛鋅礦成礦帶3條，銅成礦帶1條，具備多金屬礦成礦潛力。

（2）研究區正處在北東向與北西西向構造交匯有利部位，成礦地質條件較為優越，深部可能存在隱伏的含礦巖體。

（3）本區鉛鋅礦床的顯著找礦標志為鐵帽，尤其是產出于小巖體周邊的受順層斷裂構造控制的鐵帽。

（4）燕山期大規模的巖漿巖侵入和斷裂構造的活動為成礦提供了驅動熱源和就位空間。

（5）通過對勝金溝鉛鋅礦床成礦地質規律和找礦方向等的研究，為該區鉛鋅礦資源勘查提供了重要參考意義。