探究河南熊耳山西段銀鉛鋅礦床成礦作用及找礦預測

簡新玲　陳曉利

[摘要]河南省熊耳山西段是河南金、銀、鉛、鋅等礦產(chǎn)集中產(chǎn)出地區(qū)之一，隨著華北和揚子兩大板塊在中生代初期的早-中三疊世（TV）最終全面的陸-陸碰撞形成秦嶺造山帶，華北克拉通南緣卷入秦嶺造山帶的陸內(nèi)演化過程中，由于地殼與地幔的相互作用致使本區(qū)的構造及巖漿活動頻繁而強烈，隨著成礦流體活動的持續(xù)加強，從而發(fā)生了大規(guī)模的成礦作用，形成了多期次，多礦種，規(guī)模大小不一的貴金屬及有色金屬礦床。

[關鍵詞]熊耳山西段 背景 成礦作用 找礦預測

[中圖分類號] F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-93-1

1區(qū)域成礦地質(zhì)背景

1.1大地構造位置

熊耳山西段位于華北地塊南緣，按照秦嶺一大別構造綱要圖中的劃分，華北地塊南緣屬秦嶺造山帶的一個二級構造單元，該構造單元北以潼關一三門峽一魯山一舞陽斷裂為界，其北部為華北地塊的穩(wěn)定地體，南以洛南一欒川一方城一明港斷裂（F3）為界，其南部為北秦嶺構造帶，該構造單元為秦嶺造山帶內(nèi)的一個二級構造單元，華北地塊南緣最西為陜西的臨潼，經(jīng)過河南省靈寶，洛寧、蒿縣、汝陽、魯山、舞陽，向東到確山，呈北西西-南東東向弧形延展（圖1）。

1.2區(qū)域地質(zhì)

本區(qū)地層的一個突出的特點為雙層結(jié)構，即基底地層為克拉通結(jié)晶基底，蓋層為熊耳群火山巖系和中晚元古界沉積巖系；區(qū)域上構造以近東西向為主，局部疊加有北東向構造，本區(qū)變質(zhì)核雜巖體發(fā)育；本區(qū)巖漿巖分布廣泛，巖漿活動從太古宙至新生代均有發(fā)生，以中生代為主，區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)以金、銀、鉛、鋅、鉬等為主，礦產(chǎn)資源極其豐富。

1.2.1構造

區(qū)域基本構造格架為近東西向的拆離-變質(zhì)核雜巖構造，太華群與熊耳群間的不整合面為拆離斷層的主滑動面，除主拆離帶本身是儲礦構造外，其上下盤眾多NE-NNE向等壓剪性斷裂帶和次級緩傾破碎帶也成為金銀礦脈的儲礦構造。

1.2.2巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，自新太古代、元古宙到中生代皆有活動，具多旋回，多期次特點。新太古代巖漿活動表現(xiàn)為基性一中酸性火山噴發(fā)及TTG巖系和花崗巖、花崗偉晶巖脈侵入；中元古代表現(xiàn)為熊耳群火山巖噴發(fā)及次火山巖脈侵入；早古生代表現(xiàn)輝綠巖脈、閃長巖脈侵入；中生代早期表現(xiàn)為正長斑巖（脈）侵入；晚中生代表現(xiàn)為輝綠巖脈、花崗斑巖及花崗巖基侵入。

太古宙巖漿巖主要表現(xiàn)為廣泛的基性-中基性～酸性火山巖的噴發(fā)作用和超基性巖的侵入活動，巖石遭受后期強烈的區(qū)域變質(zhì)和混合巖化作用后，已變質(zhì)成為各類片麻巖、斜長角閃巖和混合巖類。晚太古代本區(qū)廣泛出露TTG質(zhì)片麻巖，以原太華群花崗質(zhì)片麻巖為代表，是本區(qū)晚太古代地殼的主要組成部分。太華雜巖經(jīng)歷了多期構造一熱事件改造，變質(zhì)作用和混合巖化強烈，變質(zhì)程度為角閃巖相。

主要巖性為黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖、黑云變粒巖、石英巖等，巖石片麻理發(fā)育呈近東西向展布，與區(qū)域構造線一致。晚期伴隨有一系列的基性-超基性巖脈（體）的侵入。

中元古代以熊耳群火山巖的大面積裂隙式噴溢為主，晚期伴隨一些中基性-酸性巖脈的侵入，如區(qū)內(nèi)廣泛分布于太華群地層中的輝綠巖、輝綠玢巖、閃長巖、石英閃長巖等多為此期產(chǎn)物。

中生代燕山期巖漿巖是本區(qū)規(guī)模最大的一次巖漿活動，按巖體的大小和巖相分為兩類：深成相重溶型花崗巖巖基（花山巖體、金山廟巖體和五丈山巖體等）和淺成相同熔型花崗斑巖類小巖體及其伴生的隱爆角礫巖體（筒）等，它們對本區(qū)礦床的形成和分布有重要的控制作用。

本區(qū)金銀礦化與花崗巖類的成因聯(lián)系，都是受陸內(nèi)A型俯沖活動的宏觀控制的。由于板塊的長期俯沖，溫度升高、壓力增大，下地殼部分基底巖系重培形成花崗巖漿。這類花崗巖由于混溶了太華群物質(zhì)，金含量是比較高的，一般在3.62-8.72×10-9。這就為以后金礦的形成提供了衍生的源體。巖漿期后熱液會帶來一定數(shù)量的金，但更重要的是由于巖漿巖的侵入活動，會形成大量的熱水溶液聚集，在運移過程中驅(qū)使地層中的金元素活化、轉(zhuǎn)移，在有利的地質(zhì)構造部位富集成礦。

1.2.3區(qū)域銀、鉛、鋅元素分布特征

據(jù)在熊耳山地區(qū)西、中、東三條實測巖石地層地球化學剖面636件樣品測試統(tǒng)計計算結(jié)果顯示。

熊耳山地區(qū)地層中銀豐度值為0.038×10-6，不同時代地層顯示，太華群0.044×10-6，熊耳群0.039×10-6，官道口群0.023×10-6，不難看出，地層時代由新到老，銀元素分布出現(xiàn)明顯富集，太華群地層中銀的富集最明顯。太華群地層由一套古老變質(zhì)巖組成，且混合巖化明顯，分析結(jié)果顯示，在太華群不同變質(zhì)巖中，隨著混和巖化程度的提高，銀元素趨于明顯富集特點，均質(zhì)混合巖銀平均值達到0.12×10-6，居區(qū)域太華群不同類型巖石之首。

熊耳山地區(qū)地層中鉛、鋅二元素豐度值變化具有明顯的相似性，區(qū)域豐度值鉛為17.08×10-6，鋅為80.52×10-6，不同時代地層顯示。鉛：太華群13.87×10-6，熊耳群 17.13×10-6，官道口群 14.54×10-6；鋅：太華群 53.93 ×10-6，熊耳群98.37×10-6官道口群31.15×10-6，顯示熊耳群明顯富集的特征，熊耳群不同巖石類型對比，隨著巖石酸性程度增加，二元素呈同步富集趨時，安山巖類巖石最顯著，鉛達到23.62×10-6，鋅達到116.99×10-6。

區(qū)域巖漿巖中元素分布特點顯示，該區(qū)燕山期中酸性巖漿巖銀、鉛有明顯富集（銀 0.044×10-6、鉛 20.27×10-6）， 而鋅則明顯貧化（38.70×10-6），而燕山期中酸性巖漿巖之間對比，小巖體明顯比大巖體富集（如萬村巖體中銀0.06×10-6、鉛36.69×10-6，明顯高于花山巖體），展示該地區(qū)燕山期巖漿活動對區(qū)域成礦的重要作用。

2礦田構造

熊耳山北段銀、鉛、鋅礦床（點）主要集中于長垣狀熊耳山變質(zhì)核雜巖體西段核部，尤其是次一級的草溝拆離斷層附近。礦田內(nèi)構造表現(xiàn)形式主要為斷層，斷層可分為拆離斷層及NE向斷裂。本區(qū)拆離斷層帶，其產(chǎn)狀平緩，由強烈片理化的韌性剪切帶、微角礫巖帶、綠泥石化碎裂巖帶及脆性正斷層組成。主拆離斷層面位于太華群與熊耳群或新生界沉積之間的不整合面附近，太華群構造層組成變質(zhì)核雜巖核心，中元古界熊耳群及新生界構造層構成蓋層。北拆離斷層規(guī)模最大，巖石蝕變強烈，拆離斷層帶內(nèi)Au、Ag等成礦元素富集系數(shù)較高。

NE向斷裂：斷裂帶長度從數(shù)百米到十多公里，斷層傾向NW或SE，傾角較陡，為礦田內(nèi)主要的容礦構造，多呈帶出現(xiàn)，自西向東依次有蒿坪溝構造帶、龍王廟-岳坪溝構造帶、上宮-八百坡構造帶和青崗坪構造帶。

3成礦作用特征與成礦模式

3.1成礦流體特征

3.1.1鐵爐坪礦床

鐵爐坪礦床礦石中石英中主要捕獲富液相包裹體，除個別樣品出現(xiàn)溫度不同的兩類包裹體外，多數(shù)樣品均一溫度為168.4～244.6℃，平均為203.5℃，顯示鐵爐坪礦床成礦處于中低溫區(qū)間。

鐵爐坪礦床屬淺成中溫（200～270℃）低鹽度（2.5%～7.5%）熱液礦床成因，成礦溶液pH值為中酸性-中堿性，估算成礦深度為0.6～2km。

3.1.2沙溝礦床

沙溝礦床的成礦階段可分為石英一黃鐵礦階段、多金屬硫化物階段、方解石一石英階段。與三個成礦階段相對應的包裹體其特征也不相同，總體上來看，從早期階段到晚期階段，流體包裹體的類型由復雜到簡單。

多金屬硫化物階段是沙溝礦床的主要成礦階段，無論從礦物組合還是從流體包裹體來說，這兩個階段與其之前的石英-黃鐵礦階段和其之后的方解石-（石英）階段都有顯著區(qū)別。多金屬硫化物階段捕獲富液相包裹體（LV型）和個別CO2包裹體（C型），這兩個階段流體包裹體反映了主成礦階段流體的基本特征，結(jié)合包裹體氣相和液相成分色譜分析以及包裹體初融溫度，認為成礦流體應該為中-低溫低鹽度含C02的20-NaCl-KCI體系。

3.1.3蒿坪溝礦床

蒿坪溝礦床石英包裹體均一溫度明顯出現(xiàn)（191.8～238.6℃，平均217.5℃）和（252.4～299.7℃，平均272.8℃）兩個區(qū)間，前者對應含Au黃鐵礦-石英脈，后者對應含Ag賤金屬硫化物-石英脈；類似地，蒿坪溝口花崗斑巖中石英包裹體也可區(qū)分出300℃左右和220℃左右兩類。

3.2成礦規(guī)律

3.2.1控礦因素

控礦因素可以分為直接控礦因素和間接控礦因素。本區(qū)銀鉛鋅礦床的直接控礦因素有構造和流體，間接控礦因素有地層。而巖漿巖既可以說是直接控礦因素，也可以說是間接控礦因素，原因是我們雖然認為成礦流體是來源于巖漿，但這一認識是間接推論而來的。

3.2.2地層控礦作用

目前為止，銀、鉛礦脈主要賦存于基底太華群中，礦田內(nèi)出露的蓋層熊耳群和第三系、第四系均未發(fā)現(xiàn)銀、鉛礦脈。銀、鉛礦脈主要賦存于基底太華群，合理的解釋是流體受到基底-蓋層的不整合面的限制或是成礦流體活動在距離地下水面特定的深度之內(nèi)，而這一深度范圍又主要是位于不整合面之下。而未在熊耳群中發(fā)現(xiàn)銀、鉛礦脈，一種可能是如上所述，另一種可能是我們目前觀察的局限，即事實上在熊耳群內(nèi)也賦存有這樣的銀、鉛礦脈。而第三系和第四系中未發(fā)現(xiàn)銀鉛礦脈，像成礦年齡告訴我們的一樣，說明礦化發(fā)生在第三系之前。

3.2.3構造控礦作用

不同類型、不同級別的構造對成礦流體有著不同的控制作用。

3.2.3.1區(qū)域斷裂的控礦作用

熊耳山西段的銀、鉛、鋅礦床（點）均分布于北拆離斷層（洛寧山前斷裂）和南拆離斷層之間。這兩條斷裂在熊耳西段總體走向為北東東向，它們不僅控制了熊耳山西段的巖漿巖的侵入，而且控制了區(qū)內(nèi)主要礦床內(nèi)的礦體的產(chǎn)狀。

3.2.3.2容礦斷裂的空間展布對成礦的控制

區(qū)內(nèi)銀、鉛、鋅、金礦床（點）大都賦存于不同類型的斷裂構造中，其空間展布規(guī)律及成礦期力學性質(zhì)直接控制著礦體及富礦段的產(chǎn)出與分布。

3.3成礦作用演化

礦床（點）的空間分布、成礦成巖時代的一致性（蒿坪溝花崗斑巖鋯石SHRIMP年齡和絹云母Ar-Ar年齡相近）、礦床礦物學特征、成礦流體、穩(wěn)定同位素等，均支持鐵爐坪礦田Ag-（Au）-Pb-（Zn）成礦最有可能是與淺成相中酸性巖漿活動有關的成礦系統(tǒng)。這種成礦系統(tǒng)隨巖漿巖活動的分異演化而演化，以巖漿巖及與之相關的成礦流體的多階段活動、控礦構造的多階段活動、可能的大氣水參與、成礦金屬的空間分帶性等為特征。就鐵爐坪礦田而言，其最有可能是與以蒿坪溝斑巖-爆破角爍巖為代表的淺成相中酸性巖漿活動有關的成礦系統(tǒng)，但這并不一定說成礦流體就直接來源于蒿坪溝斑巖或爆破角礫巖，而成礦流體更可能是直接來源于礦脈之下的在地殼更深處侵位的花崗（斑）巖。如果鐵爐坪礦田成礦作用確實是與巖漿流體有關，那么，我們就有必要首先討論與研究區(qū)有關的巖漿巖演化歷史。

3.4成礦模式

中生代華北、華南兩大陸地塊發(fā)生的造山作用，在華北地塊南緣表現(xiàn)為沿欒川斷裂和馬超營斷裂發(fā)生由北向南的逆沖推覆，其結(jié)果是地殼疊置，厚度加大，地熱梯度增高，深部陸殼重熔，形成了堿性巖漿，并脈動性向上侵位，造就了花山復式花崗巖基。大規(guī)模的巖漿活動使加厚隆起的地殼被加熱變得更加軟弱，并因勢能的差異導致重力不穩(wěn)，從而發(fā)生伸展作用，在本區(qū)沿太華群和熊耳群接合面產(chǎn)生構造拆離，拆離斷層帶上盤的熊耳群向北西方向滑動陷落，而下盤的太華群變質(zhì)巖系及花崗巖向上拱起，并被拖拽到地殼淺部成為變質(zhì)核雜巖。

在伸展背景下， 重熔巖漿再次上侵，并在拆離斷層帶附近形成淺成相花崗斑巖類小巖體和爆破角爍巖；而攜帶重金屬富含揮發(fā)份的巖漿熱液則沿伸展構造系統(tǒng)向上運移，并在淺部和下滲的大氣降水系統(tǒng)相遇、混合，使熱液體系的物理化學條件產(chǎn)生重大變化，從而在張性斷裂構造或爆破角礫巖內(nèi)發(fā)生沉淀，形成金銀礦床。

太華群變質(zhì)巖系的原巖為基性、中基性一中酸性火山巖和部分沉積巖，物質(zhì)主要來自地幔，其金、銀、鉛等重金屬組分含量高。在擠壓推覆體制下，地殼加厚，熱流值劇增，太華群在深部重熔形成花崗巖漿。巖漿上侵形成深成巖基階段，重金屬組份隨著巖漿演化形成富含揮發(fā)份的流體保留在殘余巖漿內(nèi)；在隨后而來的伸展構造發(fā)育階段，伴隨大規(guī)模拆離斷層的發(fā)育，在拉張構造下，巖漿再度上侵，形成淺成相斑巖體，含礦熱液在減壓狀況下，從殘余巖漿中分出向上運移，在張性斷裂帶和爆破角礫巖內(nèi)形成礦床。礦床成礦模式可用圖2表示。

4資源潛力評價與找礦方向建議

4.1成礦遠景預測區(qū)的劃分原則

參考前人成礦預測劃分準則，本次主要依據(jù)銀、鉛礦成礦地質(zhì)特征、成礦系列以及各種成礦信息特征進行成礦遠景預測區(qū)的劃分。對于具體圈定的遠景預測區(qū)，可以根據(jù)上述原則并按照成礦有利度劃分為3類，即A、B、C類遠景預測區(qū)。

A類—成礦地質(zhì)條件十分有利（太華群地層、構造存在），有銀、鉛、鋅礦點存在（特別是存在大中型礦床），各種化探異常存在并且套合好，濃集中心異常高且面積大，物探異常存在。

B類—成礦地質(zhì)條件有利，有銀鉛鋅礦點存在，各種化探異常存在，濃集中心存在且面積較大，物探異常存在。

C類—具有成礦地質(zhì)條件，有可能發(fā)現(xiàn)銀鉛礦點，有化探異常存在、濃集中心不明顯。根據(jù)上述原則，本研究區(qū)共劃分出A類遠景預測區(qū)1個，B類遠景預測區(qū)2個，C類遠景預測區(qū)1個（圖3）。

4.2各類遠景預測區(qū)特征

A1：月亮溝一沙溝一萬評溝一鐵爐評一龍門店深部預測區(qū)

沙溝、月亮溝、蒿坪溝、鐵爐坪、龍門店均為已知的礦區(qū)，礦床上部均提交了一定的資源儲量，但礦床的勘查深度有限，且礦體在深部均未尖滅。月亮溝一沙溝一蒿坪溝一鐵爐坪一龍門店銀（金）鉛鋅礦床屬于蝕變破碎巖型礦床，礦體均位于蝕變破碎帶內(nèi)部，礦體厚度較薄。預測區(qū)內(nèi)每個礦床內(nèi)均已發(fā)現(xiàn)較多的含礦構造蝕變帶，這些構造蝕變帶走向北東或北北東向，個別礦脈走向為近南北向或近東西向。目前對礦床內(nèi)規(guī)模較大的礦脈進行了系統(tǒng)工程控制。

如沙溝的8V號礦體目前工程控制深度為220m，月亮溝的S7號脈、S8號礦脈地表延長3000余米，蝕變帶寬度2.5—15m，目前礦體控制斜深40—380m。

B1：火神廟一草溝一小麻園一范莊預測區(qū)

該預測區(qū)目前比較成型的礦床為范莊銀礦區(qū)。礦區(qū)分為南北兩個礦帶，目前開展工作的主要為北礦帶，已施工6個鉆孔，4個坑道，在北礦帶I、Ⅲ號脈初步圈出4個礦體。

B2：龍瞎一三道溝預測區(qū)

該預測區(qū)地表構造破碎帶較多，已發(fā)現(xiàn)的達20多條。含礦破碎帶延伸方向以北東、北北東向為主，其次為北西向。礦區(qū)內(nèi)工程控制的有C32、C29、C3、W6四條脈，其中規(guī)模較大、具工業(yè)意義的含礦破碎帶（礦脈）有C29、W6兩條，共圈出大小礦體6個，控制斜深40—66m，因此該預測區(qū)無論在淺部或是深部均有較大找礦潛力。

C1：樓房一寨凹—四道溝一石白溝一香爐溝

區(qū)內(nèi)地表銅、銀、鉛、金礦化普遍，礦化點較為密集，北到沙溝，南到楊溝腦，西從樓房，東至訖了溝，有銅銀鉛金礦點十余處。該區(qū)出現(xiàn)有與與斑巖有關的銅礦產(chǎn)出關系較為密切的蝕變、礦化特征，如在碾盤溝一帶出現(xiàn)大面積網(wǎng)脈狀、團塊狀桂化、鉀化、黃鐵絹英巖化燭變帶呈近東西向帶狀展布。硅化、鉀化、黃鐵絹英巖化蝕變帶中見有細脈-網(wǎng)脈狀黃銅礦化和少量輝鉬礦化，金屬礦物主要為黃銅礦，其它少見。銅品位一般在0.22～1.38%之間，銀品位一般在59.9～138×10-6之間，金品位一般在0.22～0.26×10-6之間。在標高較高處，如楊溝腦（高出碾盤溝220m），則以石英脈型銅礦化為主，銅品位高，一般在2.41～14.32%之間，但礦體變化大。在距寨凹隱伏巖體中心較遠地帶，出現(xiàn)銅、鉛、銀、金等礦化（如橋溝、沙溝、范莊和莊溝等），向東、北方向成礦元素分帶現(xiàn)象明顯。目前該預測區(qū)內(nèi)還沒有勘査成型的礦床，由于位于預測的隱伏巖體頂部，因此，銅、鉬礦化明顯，而銀礦化稍弱，本區(qū)更應注意對銅鉬礦的勘查與控制。