河南省西峽縣金家莊銀礦成礦規(guī)律研究

鄧力立

摘 要 河南省西峽縣金家莊銀礦區(qū)位于秦嶺造山帶北秦嶺構(gòu)造亞帶秦嶺地體中部。礦體南東段賦存于F1斷裂破碎帶，北西段賦存于花崗巖與片麻巖接觸帶。通過對金家莊銀礦區(qū)巖石化學(xué)和微量元素分析與研究，并結(jié)合前人的資料對其成礦規(guī)律進(jìn)行討論。金家莊銀礦是一個多期成礦作用礦床，成礦作用可分為三期：早期同生沉積期、中期變質(zhì)富集期和后期交代熱液期。金家莊銀礦在成礦上明顯受構(gòu)造和接觸交代作用控制，屬構(gòu)造蝕變巖型銀礦床。

關(guān)鍵詞：銀礦床 微量元素 成礦規(guī)律 構(gòu)造蝕變巖型

第1章 前言

河南省西峽縣金家莊銀礦區(qū)劃屬于朱陽關(guān)—夏館有色、貴金屬成礦帶，位于秦嶺造山帶北秦嶺構(gòu)造亞帶秦嶺地體中部。區(qū)域上屬于秦嶺褶皺系內(nèi)的二郎坪—劉山巖晉寧地向斜褶皺系，位于橫澗一回龍中條地背斜褶皺系以南，瓦穴子—喬端和朱陽關(guān)—夏館兩深斷裂之間，呈北西西向狹窄帶狀展布，是一個在中條期褶皺帶基礎(chǔ)上形成的晉寧期斷陷型地向斜褶皺系[1]。

區(qū)內(nèi)以廣泛分布上元古界二郎坪群為特征，并在邊緣地帶斷續(xù)分布有下元古界秦嶺群、寬坪群、上三疊統(tǒng)和第四系。

區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈，各類侵入巖分布廣泛，按時代可分為晉寧、加里東和燕山三個巖漿侵入期[2]。內(nèi)生金屬礦產(chǎn)常與加里東期中基性巖和燕山期酸性侵入體有密切聯(lián)系。本區(qū)形成了豐富的中生代鉬、鎢、金、銀、鉛、鋅、銻等金屬礦產(chǎn)及礦床組合，成為區(qū)域成礦學(xué)研究的理想地區(qū)[3]。

圖2-1 豫西南區(qū)域地質(zhì)布簡圖[4]

1.第三系； 2.白堊系；3. 小寨巖片； 4.大廟巖片； 5.中元古代寬坪群； 6.早元古代秦嶺雜巖；7.二郎坪蛇綠巖片； 8.燕山期花崗巖； 9.加里東期花崗巖； 10.加里東期斜長花崗巖；11.早古生代石英閃長巖； 12.花巖閃長巖； 13.斷層； 14.地質(zhì)界線； 15.韌性剪切帶

第3章 礦區(qū)地質(zhì)

3.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層比較簡單，主要有秦嶺群石槽溝組（Pt1s）及第四系（Q）。

秦嶺群石槽溝組（Pt1s）：該套地層在區(qū)內(nèi)經(jīng)過了區(qū)域變質(zhì)作用，巖石的巖性主要為：粗晶白云石大理巖、斜長角閃片麻巖、斑狀花崗巖（含石榴石）、混合巖。蝕變大理巖主要出露在巖體與圍巖的接觸帶的中部主礦脈區(qū)域，在礦區(qū)北西區(qū)域也有出露。

第四系（Q）：出露在勘查區(qū)的部分區(qū)域。主要由河流及階地的砂礫石和卵石層、砂和砂土層構(gòu)成。

3.2礦區(qū)構(gòu)造

工作區(qū)主要構(gòu)造為F1斷裂，長度大于2000m，呈現(xiàn)NW向分布，傾向200°～235°，傾角70°～80°，是區(qū)內(nèi)主要的控礦容礦構(gòu)造，有較明顯的破碎帶，整個破碎帶及兩側(cè)巖石普遍遭受不同程度熱液蝕變。

3.3礦區(qū)巖石特征

工作區(qū)巖漿巖主要為加里東期斑狀黑云鉀長花崗巖（γ3）：灰白色、肉紅色，風(fēng)化面灰—灰黑色，花崗結(jié)構(gòu)，似斑狀結(jié)構(gòu)，蠕蟲結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶以石英、長石為主，主要分布于工作區(qū)的西南部，以巖株、巖脈等形態(tài)產(chǎn)出。

工作區(qū)變質(zhì)巖主要為大理巖（Pt1Mb）和斜長角閃片麻巖（Pt1Gn），部分地區(qū)出露黑云斜長片麻巖和黑云斜長角閃片麻巖。

工作區(qū)混合巖呈條帶狀構(gòu)造，基體為斜長角閃片麻巖，脈體為花崗質(zhì)?；w呈黑色，細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。

3.4礦區(qū)圍巖蝕變特征

金家莊銀礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變強(qiáng)烈，圍巖蝕變主要沿構(gòu)造帶發(fā)育。蝕變的主要類型有：褐鐵礦化、絹云母化、硅化、粘土化和混合巖化，還有少量的黃鐵礦化、銀礦化和鉛礦化。

3.5礦區(qū)礦體地質(zhì)特征

金家莊銀礦區(qū)今己發(fā)現(xiàn)的含礦構(gòu)造蝕變帶有三條：Ⅰ號、Ⅱ號和Ⅲ號。其中以F1（Ⅰ號）含礦構(gòu)造蝕變帶破碎較好。本區(qū)主要礦體賦存在F1斷層內(nèi)的大理巖、斜長角閃片麻巖與斑狀花崗巖的接觸帶中。本區(qū)礦體存在多個老硐和淺井，Ⅰ號礦化體經(jīng)刻槽取樣分析：Ag 40.80～111.95×10-6，Pb 0.5～2.78%。打塊樣化驗最高可達(dá)：Ag924.6×10-6，Pb8.34%，礦體由深部到地表，體積逐漸變小，成梯形狀，到達(dá)地表時出露寬度大約在0.1m左右，造成此現(xiàn)象的原因可能是F1斷裂破碎帶的形態(tài)在垂直方向上有逐漸變寬的趨勢，當(dāng)深部巖漿到達(dá)這個最高品位的位置的時候，正好是巖漿中成礦物質(zhì)最富集的時候，且這個深度剛好達(dá)到了巖漿冷凝成礦的條件，因此就形成了此處高品位的富礦體。

第4章 微量元素特征

本次工作對礦區(qū)內(nèi)各種巖性，特別是與礦化有關(guān)的巖石做了微量元素分析，各巖石的微量元素含量見表4-1，從表4-1中可以看出：

1）與秦嶺地區(qū)微量元素的背景值相比，本區(qū)的最顯著的特征是富Ag、Sb、Pb、Co、Ni、Sn。

2）花崗巖的Ag含量比較接近于區(qū)域平均值，最高可達(dá)0.049×10-6。

3）礦體中，大理巖的Ag含量很高，均大于區(qū)域平均值，最高可達(dá)0.100×10-6。礦區(qū)的大理巖大部分出露在F1破碎帶中，即礦體的中部，在F1破碎帶北西帶和北帶偶有出露。

4）礦體北西段蝕變巖的Ag含量有高有低，范圍在：0.33～2.86×10-6之間，這可能和成礦物質(zhì)沉積不均勻有關(guān)。礦體北西段已無大理巖出露，蝕變巖的兩側(cè)圍巖為花崗巖和片麻巖，礦體處于花崗巖與片麻巖的接觸帶，F(xiàn)1在礦體北西段的作用已不太明顯，而此處的成礦作用更傾向于接觸交代作用。

5）圍巖中，片麻巖的Ag含量范圍在：0.051～0.083×10-6，其Ag含量大于區(qū)域平均值，因此，工作區(qū)的片麻巖可能為成礦提供了成礦物質(zhì)來源。

表4-1 微量元素分析結(jié)果（10-6）

送樣號 巖性 Au/10-9 Ag Sb Pb Zn Cu Co Ni Sn Mo As

J-301 大理巖（1） 0.39 0.100 0.38 7.4 31.6 29.3 23.1 16.6 1.1 0.15 3.76

J-302 大理巖 0.05 0.047 0.37 21.8 77.0 22.8 57.6 31.1 6.8 0.39 2.53

I-29 大理巖 0.10 0.10 2.87 49.1 24.2 2.5 9.7 11.9 1.0 0.13 36.8

I-26 大理巖 0.10 0.050 0.33 11.6 27.3 2.2 6.8 9.7 1.1 0.12 0.79

J-311 花崗巖（2） 0.07 0.046 0.34 55.0 17.0 9.5 35.3 7.3 7.0 0.21 0.45

J-313 花崗巖 0.05 0.032 0.34 38.5 20.3 2.6 61.5 12.8 6.0 0.21 0.57

J-308 花崗巖 0.07 0.046 0.49 35.4 16.8 2.6 58.5 12.8 8.8 0.17 2.85

J-317 花崗巖 1.31 0.034 0.31 27.8 27.0 7.4 64.1 14.7 9.6 0.21 0.72

J-306 花崗巖 0.10 0.021 0.37 41.3 22.4 3.4 71.5 16.5 5.8 0.23 1.09

J-312 花崗巖 0.94 0.035 0.24 42.1 16.2 2.3 62.5 15.1 6.0 0.18 0.29

J-321 花崗巖 0.04 0.020 0.26 31.7 14.7 6.7 44.7 10.6 2.7 0.20 0.38

J-303 花崗巖 0.20 0.018 0.34 46.5 13.7 2.6 65.3 15.7 5.3 0.17 0.60

J-304 花崗巖 1.03 0.020 2.50 46.6 26.4 2.9 60.3 15.0 3.1 0.17 15.1

J-319 花崗巖 0.20 0.023 0.34 37.5 19.4 2.1 70.9 18.6 3.6 0.18 0.88

J-314 花崗巖 1.00 0.049 0.49 40.3 24.0 2.6 58.8 14.3 3.3 0.17 0.74

I-1 花崗巖 0.07 0.021 0.24 45.2 16.3 2.7 59.7 13.7 1.2 0.19 0.53

I-3 花崗巖 0.04 0.040 0.26 29.5 17.9 2.3 93.3 21.7 1.6 0.22 0.52

I-9 花崗巖 0.04 0.040 0.31 55.4 13.1 2.5 64.9 15.1 2.5 0.19 0.43

I-15 花崗巖 1.03 0.045 0.38 30.9 25.1 5.8 83.5 20.9 4.3 0.17 1.03

J-318 片麻巖（3） 0.04 0.078 0.32 10.2 181 169 58.1 70.2 2.8 0.71 0.41

J-316 片麻巖 0.07 0.051 1.25 23.2 167 10.6 40.0 17.4 10.0 0.76 3.22

I-5 片麻巖 0.88 0.059 0.46 18.9 117 35.2 76.7 45.5 4.5 0.70 0.74

I-25 片麻巖 0.05 0.083 0.26 17.6 148 145 51.0 38.1 5.5 0.63 0.50

I-36 片麻巖 0.73 0.071 0.40 30.4 76.5 14.8 40.9 20.1 2.1 0.38 4.94

I-20 片麻巖 1.00 0.046 0.26 13.8 70.7 22.8 59.4 30.1 4.6 0.46 0.43

I-40 混合巖（3） 1.47 0.042 0.24 22.6 72.5 69.7 51.9 26.6 1.7 0.39 0.31

I-38 混合巖 0.88 0.036 0.23 19.6 58.3 25.6 109 35.6 1.4 0.27 0.38

I-34 混合巖 1.23 0.031 0.31 24.7 19.5 7.2 66.2 18.6 1.4 0.18 0.68

J-309 蝕變巖（4） 0.39 0.033 8.50 18.4 131 38.8 32.3 40.5 19.0 0.19 147

J-320 蝕變巖 0.94 0.072 1.80 4.1 35.2 12.2 31.5 31.0 2.0 0.39 75.6

J-307 蝕變巖 1.76 0.043 9.13 12.0 160 20.3 37.1 47.5 12.7 0.87 90.3

J-305 蝕變巖 0.10 0.051 0.81 30.7 195 2.8 34.9 37.0 11.5 0.42 15.4

J-315 蝕變巖 20.7 2.86 74.3 243 21.0 38.9 62.2 19.0 5.0 1.37 2147

I-28 蝕變巖 0.39 0.28 2.28 8.9 21.4 3.1 12.7 14.1 1.0 0.45 94.3

I-27 蝕變巖 0.07 1.00 0.61 72.6 35.9 2.0 10.3 13.3 1.1 0.64 6.25

區(qū) 域 平 均 值 0.69 0.044 0.32 20.27 38.7 8.45 5.57 7.04 1.26 1.79 -

世 界 平 均 值 4.5 0.05 0.26 20 60 20 5 8 3 1 1.5

注：（1）圍巖；（2）巖體；（3）圍巖與巖體：（4）礦體。

分析單位：有色金屬桂林礦產(chǎn)地質(zhì)測試中心

第5章 成礦規(guī)律

金家莊銀礦成礦具有多期性，秦嶺群曾經(jīng)歷過三次強(qiáng)烈的褶皺，三期片理代表了三次區(qū)域變質(zhì)作用，為早期角閃斜長片麻巖、中期黑云二長片麻巖和晚期淺色二長片麻巖，代表秦嶺群三次深成侵入活動[5]，因而金家莊的成礦應(yīng)該與秦嶺群的三次深成侵入活動有密切的關(guān)系，早期的侵入活動是秦嶺群形成的初級階段，也是成礦作用的早期階段。此階段應(yīng)該屬于元古代時期的構(gòu)造變形和變質(zhì)作用[6]，早期的成礦作用表現(xiàn)以同生沉積為主，銀元素通過火山作用和熱水沉積作用常會發(fā)生初始富集并形成礦源層。因此，礦區(qū)在秦嶺群第一次侵入活動時期可以稱為同生沉積成礦期。

中期的黑云二長片麻巖形成于早古生代侵入活動的構(gòu)造變形和變質(zhì)作用，應(yīng)該是礦區(qū)產(chǎn)生變質(zhì)熱液成礦期，可認(rèn)為是礦區(qū)成礦作用的中期階段。在此階段，地層中的銀元素由于受到區(qū)域變質(zhì)作用的影響，使地層中的銀元素活化并遷移，使原本在礦源層富集的成礦物質(zhì)在構(gòu)造發(fā)育部位進(jìn)一步富集，在局部成礦的有利部位直接形成礦體。

晚期的淺色二長片麻巖形成于晚古生代侵入活動的構(gòu)造變形和變質(zhì)作用，此時已進(jìn)入海西期，并伴有花崗巖侵入[6]，此時的秦嶺群進(jìn)入了主成礦期。此時期，秦嶺群不僅存在褶皺變形，而且斷裂作用明顯，這就為主成礦期提供了良好的成礦條件，在此構(gòu)造條件下，巖漿巖的侵入更加的方便。該階段的成礦作用主要以熱液成礦為主，熱液的來源主要是巖漿巖侵入時提供的巖漿熱液和大氣降水熱液的混合熱液，地層在此階段表現(xiàn)的作用不大，起主要作用的還是巖漿巖與構(gòu)造，這兩者一個為成礦提供了成礦物質(zhì)和運輸載體，一個為成礦提供了運輸通道和賦存空間。

礦區(qū)內(nèi)礦化主要集中在礦區(qū)的中部的大理巖與圍巖接觸蝕變帶中，根據(jù)其礦化特征總結(jié)其成礦規(guī)律如下：

1）礦化嚴(yán)格受蝕變破碎帶控制，并以破碎帶中部遭受過多次脆性斷裂活動的大理巖和蝕變巖發(fā)育部位礦化最好。

2）銀礦化與蝕變破碎帶內(nèi)的蝕變強(qiáng)度呈正相關(guān)，銀礦化、鉛礦化、黃鐵礦化（氧化后為褐鐵礦）和蝕變巖是該區(qū)重要的銀礦找礦標(biāo)志。

3）大理巖是本區(qū)最重要的礦體，其出露為礦體指明了礦體的延伸趨勢。

第6章 結(jié) 論

根據(jù)前人資料和本次研究成果的基礎(chǔ)上，通過詳細(xì)的野外觀察和室內(nèi)成圖、資料研究整理，對金家莊銀礦進(jìn)行的地層、構(gòu)造、巖漿巖、巖石化學(xué)、稀土元素和微量元素的綜合分析，得出了以下結(jié)論：

1） 本區(qū)地層主要為秦嶺群的石槽溝組，通過地球化學(xué)剖面分析，本區(qū)地層Ag含量大于區(qū)域平均值，說明地層為能夠為成礦提供成礦物質(zhì)來源。

2） 本區(qū)構(gòu)造主要為F1斷層，本區(qū)礦體主要發(fā)育在F1斷層破碎帶中，說明F1不僅為成礦提供了成礦熱液運輸通道，還提供了賦存空間。

3） 本區(qū)巖漿巖主要為加里東期花崗巖（γ3），根據(jù)微量元素分析結(jié)果，花崗巖的Ag近于區(qū)域平均值。因此，巖漿巖的侵入活動，為成礦提供了溫度條件，還提供了成礦物質(zhì)來源。

4） 本區(qū)礦體南東段主要受F1構(gòu)造和接觸交代作用影響，而礦體北西段F1的作用不是很明顯，主要受接觸帶作用影響。根據(jù)微量元素分析結(jié)果，北西段礦體的微量元素含量比地層要高于很多倍，具長遠(yuǎn)的找礦前景。

5） 根據(jù)巖石化學(xué)分析結(jié)果，本區(qū)花崗巖以高硅，低鐵、鈣為特征。巖體屬超酸性花崗巖且為富堿富鉀巖體。花崗巖的分異指數(shù)高，分異程度好。

6） 根據(jù)稀土元素分析結(jié)果，本區(qū)為輕稀土富集型。

7） 根據(jù)微量元素分析，本區(qū)巖石具富Ag、Sb、Pb、Co、Ni、Sn的特征。

綜合上述，本區(qū)礦床受構(gòu)造和接觸交代作用影響，屬構(gòu)造蝕變巖型銀礦床。

參考文獻(xiàn)

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