河南省周莊鉛鋅銀礦床地質(zhì)特征及其礦床成因分析

何文平

（河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第六地質(zhì)大隊(duì)，河南 鄭州450016）

經(jīng)過2000年以來多年國土大調(diào)查和地質(zhì)勘查工作[1],在河南省內(nèi)新發(fā)現(xiàn)了周莊鉛銀礦，也就是豫西南鉛鋅銀礦集區(qū)新增了新區(qū)域，還有許溝窯、老莊、洞青溝、土木崖和油葫蘆溝等等的鉛鋅銀礦床，也存在著良好的找礦前景。

1 不同時(shí)期地域的地質(zhì)的形成條件

周莊鉛鋅銀礦床坐落于秦嶺造山帶的東端，商丹縫合帶的北方向是北秦嶺，又隸屬于華北陸板塊的南側(cè)（圖1 A）[2]。區(qū)域構(gòu)造線呈西北走向，與華北和楊子陸塊縫合帶呈相互平行。

圖1 河南省周莊鉛鋅銀礦床地質(zhì)截面圖[2]

周莊鉛鋅銀礦床產(chǎn)在北秦嶺的東端，是早古生代二郎坪群（圖1 B）。主要是由變質(zhì)碎屑巖和基性火山巖建造成了二郎坪群，區(qū)域隨時(shí)代的演化由最久遠(yuǎn)開始依次為：二進(jìn)溝組、大廟組、小寨組、火神廟組和抱樹坪組[1]。瓦穴子斷裂的兩側(cè)分別是二郎坪群北側(cè)和早元古代寬坪群蛇綠巖（套）和碳酸鹽-碎屑巖，二郎坪群南側(cè)的界是朱夏深大斷裂，朱夏深大斷裂的另一側(cè)是中元古代秦嶺群片麻巖-大理巖等高級(jí)變質(zhì)巖[1,3]。瓦穴子斷裂和朱夏斷裂同樣是呈西北走向，向北東傾斜，是類似印支期造山過程聯(lián)系的自北而南地逆沖推覆構(gòu)造系統(tǒng)[3]。地區(qū)區(qū)域含有不同時(shí)期的花崗巖如：里東期、海西期、燕山期等（圖1B）。

二郎坪群為區(qū)域內(nèi)主要的賦礦地層，其中產(chǎn)有較多鉛鋅銀礦床（點(diǎn)），組成鉛鋅銀礦集區(qū)，找礦潛力特點(diǎn)特性明顯。周莊鉛鋅銀礦床位于礦集區(qū)的中央位置（圖1B）。

2 礦床區(qū)域的地質(zhì)屬性

周莊鉛鋅銀礦床地質(zhì)由火神廟組和礦區(qū)出露早古生代二郎坪群小寨組（圖2）構(gòu)成。變質(zhì)玄武巖和基性凝灰?guī)r等變質(zhì)基性火山巖構(gòu)成了火神廟組[1]。火神廟組的走向是北西，向北東傾，產(chǎn)出是單斜形狀，是類似地層層理產(chǎn)狀。但礦區(qū)地層發(fā)現(xiàn)有海西晚期-印支期的輝長巖，特有的變質(zhì)和片理化，片理走向北西。礦區(qū)礦體主要是垂直或大角度斜交造山帶走向，它們走向或北東向，或近南北向，或近東西向（圖2）。

周莊礦區(qū)鉛鋅銀礦體嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，或北東、或近東西、或近南北走向，呈脈狀產(chǎn)在火神廟、小寨組中（圖2），當(dāng)中是以北東走向?yàn)橹?。通過現(xiàn)場的勘查，選出16條鉛鋅銀硫化礦脈[4]，組成特出的礦脈群（圖2），銀的產(chǎn)量已達(dá)到大型礦床規(guī)模（Ag儲(chǔ)量424噸），還有生鉛鋅（5.6萬噸）、金（2.3噸）。例如2號(hào)礦脈（Z2），是火神廟組變質(zhì)玄武巖、變質(zhì)基性凝灰?guī)r內(nèi)的斷裂構(gòu)造，并切過變質(zhì)輝長巖體，地表控制長度2.1千米，礦體呈脈狀，走向北東（40°～70°），傾向南東（140°～165°），是貫穿圍巖片理和地層層理的礦脈。礦體與圍巖界線較為清晰，控礦斷裂構(gòu)造具有張扭性特點(diǎn)。礦脈厚度是一般0.8m～1.1m，有些區(qū)域達(dá)到1.5m，平均的厚度0.9 m。

圖2 周莊鉛鋅銀礦床地質(zhì)簡圖[2]

3 地球化學(xué)地質(zhì)特征

前人對周莊鉛鋅銀礦床及鄰區(qū)銀洞溝礦床開展過研究[2,5,6,7]，這對區(qū)域內(nèi)成礦規(guī)律的認(rèn)識(shí)、礦床成因的研究和找礦勘查提供了參考。

3.1 土壤地球化學(xué)特征

據(jù)1：5萬分散流測量和部分工區(qū)1：1萬溝系次生暈測量資料[4]，Ag、As、Sb和Bi元素明顯富集于小寨組地層，其平均濃集系數(shù)分別不大于4.41，3.23，2.35，4；Cu，Pb，Hg含量逐漸降低，平均濃集系數(shù)分別為1.48，1.15，0.1，略大于其克拉克值；數(shù)值比Au、Zn少，Au的平均濃集系數(shù)是0.81，Zn的平均濃集系數(shù)是0.97。從整體上來看，小寨組地層的含礦性較好，所含的As、Bi、Sb、Ag等元素的平均含量較高，其數(shù)值遠(yuǎn)大于克拉克值，這說明小寨組地的巖石可以幫助上述這些元素礦化，小寨組地包含的礦物質(zhì)資源更為豐富。結(jié)合上面的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)想要采集Sb、Ag、Bi等元素，可以選擇小寨組，除此之外，尋找礦靶區(qū)也可以選擇小寨組。

3.2 流體包裹體特征

前人選取礦石中石英進(jìn)行流體包裹體測試[2,5,6,7]，包裹體類型有水溶液、CO2-H2O和含子礦物等3種類型，其中CO2-H2O型為主要類型，隨著成礦階段改變包裹體類型也發(fā)生變化，包裹體均一溫度介于150℃～310℃，成礦壓力介于40MPa～270MPa，成礦深度介于1.5Km～10Km，而且三者呈正相關(guān)，說明成礦過程中伴有地殼的抬升，隨著成礦熱液向地殼淺部運(yùn)移，出現(xiàn)了減壓、降溫等物理現(xiàn)象。

3.3 H、O同位素特征

選取不同成礦階段石英進(jìn)行H、O同位素測試[2]，成礦早階段成礦流體中水的δDH2OV-SMOW=-59‰～-70‰，δ18OH2OV-SMOW=5.19‰～6.53‰，組成與原生巖漿水和變質(zhì)水十分接近；成礦中階段成礦流體中水δDH2OV-SMOW=-70‰～-82‰，δ18OH2OV-SMOW=2.32‰～2.46‰，成礦流體的氧、氫同位素組成偏離原生巖漿水和變質(zhì)水，向大氣降水線方向漂移；晚階段成礦流體中水的δ18OH2OV-SMOW=-0.05‰，向大氣降水偏移。初期成礦熱液由原生巖漿水或變質(zhì)水組成，成礦過程中逐漸混入大氣水或地表水，與地殼抬升論述相吻合。

3.4 S、Pb同位素特征

選取成礦階段的方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦，進(jìn)行S同位素測試[8]，δ34S值變化于1.89‰-8.1‰，結(jié)合分析可以知道硫是由于二郎坪群相硫酸鹽在燕山期巖漿熱動(dòng)力效應(yīng)下生成的。

選取成礦階段方鉛礦進(jìn)行Pb同位素測試[8]，206Pb/204Pb=18.2294～18.3845，207Pb/204Pb=15.6089～15.6434，208Pb/204Pb=38.5160～38.7152，μ值（9.50～9.55）高于正常鉛（μ=8.686～9.238[21]），ω值（37.45～38.35）高于正常鉛（ω=35.55±0.59[21]），數(shù)據(jù)表明了鉛源區(qū)物質(zhì)，較多的鈾鉛，是地殼成份的特點(diǎn)。方鉛礦的鉛組成與地層中角閃片巖、片麻巖、變質(zhì)基性火山巖類型巖石鉛同位素組成是一樣的，但對比燕山期的巖體鉛的組成相差較大，結(jié)論是成礦物質(zhì)鉛極有可能是來來自賦礦地層。

4 礦床成因分析

綜合以上研究，河南周莊鉛鋅銀礦成礦溫度為中低溫。成礦過程中，經(jīng)歷了壓力變小，深度變淺，凸顯出成礦環(huán)境是具有張性的。氫和氧的同位素可以表示為成礦過程是巖漿和變質(zhì)脫水向慢慢過渡到大氣降水的。硫和鉛同位素的存在表示成礦物質(zhì)主要來源于賦礦地層。周莊鉛鋅銀礦屬于在造山過程中形成的中低溫?zé)嵋好}型礦床。

5 結(jié)語

周莊鉛鋅銀礦床位于秦嶺造山帶東段，區(qū)域構(gòu)造線平行于華北與揚(yáng)子陸塊縫合帶。礦脈賦存于二郎坪群地層，嚴(yán)格受垂直或大角度交于區(qū)域構(gòu)造的次級(jí)構(gòu)造控制，呈或北東、或近東西、或近南北走向。周莊鉛鋅銀礦屬于在造山過程中形成的中低溫?zé)嵋好}型礦床。