寧夏二人山地區(qū)銀鉛礦地球化學(xué)特征及成礦物質(zhì)來(lái)源

張 勇，潘進(jìn)禮，汪棟剛，馬瑞赟，李 剛

（寧夏回族自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，寧夏 銀川 750021）

寧夏中衛(wèi)市二人山～黃石坡溝位于寧夏中衛(wèi)市北部的衛(wèi)寧北山西部單梁山以南。出露地層有上泥盆統(tǒng)老君山組第三巖段，下石炭統(tǒng)前黑山組第一、二巖段以及下石炭統(tǒng)臭牛溝組第一巖段；出露的主要構(gòu)造為F18斷裂，研究區(qū)礦體受F18構(gòu)造控制明顯，各礦體均產(chǎn)出于F18破碎帶中，F(xiàn)18破碎帶即是導(dǎo)礦構(gòu)造，也是容礦構(gòu)造[1]。

1 礦區(qū)地球化學(xué)特征

通過(guò)對(duì)二人山ZK139-1鉆孔原生暈地球化學(xué)測(cè)量來(lái)看，已知礦體上盤(pán)（或前部）富集特征元素Cd、Hg、Au、Na2O、CaO，下部（礦體）富集特征元素Ba、S、K2O（Cu、Mo、Bi、As），顯示出重晶石和黃鐵礦化的特征，與礦體存在大量重晶石和細(xì)粒粉末狀黃鐵礦相對(duì)應(yīng)的。從礦體元素組合觀察與塊狀硫化物的蝕變特征和元素組合有相似之處。

為了查明礦區(qū)橫向的變化，以四個(gè)剖面的5個(gè)鉆孔ZK133-2、ZK133-1、ZK139-1、ZK143-3、ZK145-4自東向西組成一個(gè)剖面，同時(shí)進(jìn)行了Pb、Au、Cu、Zn、Sb、Hg、Ag等元素化合物異常的圈定橫向剖面上發(fā)育多元素異常，整體上為上寬下窄呈上張口喇叭狀特征[2]。垂直方向存在上下兩個(gè)濃集中心。標(biāo)高1150m～1300m處是鉛鋅多金屬礦體引起的異常，下部標(biāo)高深度850m～950m處，該異常有高濃度現(xiàn)象，且在139-1孔深部鉛鋅含量達(dá)到了最低工業(yè)品位。由此推測(cè)下部存在礦化現(xiàn)象，而且元素組合多，異常強(qiáng)度大，推測(cè)深部應(yīng)有新的多金屬礦體存在。

目前發(fā)現(xiàn)的礦體均賦存在角礫巖帶北側(cè)與泥盆系接觸帶上，從元素的異常和礦體分布推測(cè)，該接觸帶是一個(gè)曲面相對(duì)壓性構(gòu)造部位。注意異常帶與構(gòu)造帶關(guān)系，綜合考慮曲面構(gòu)造帶面找礦。

2 成礦物質(zhì)來(lái)源

（1）硫同位素特征。硫化物礦石中硫的來(lái)源是解決成礦物質(zhì)來(lái)源問(wèn)題的重要方法之一，在熱液礦床中硫化物的硫同位素組成是由成礦溶液總硫同位素組成、氧逸度(fO2)、pH、離子強(qiáng)度和溫度的函數(shù)(Ohmoto，1972)。

圖1 硫穩(wěn)定同位素直方圖

二人山地區(qū)ZK139-1鉆孔分析10件硫同位素樣品，分析結(jié)果顯示硫同位素δ34S變化范圍介于+0.11‰-+6.97‰之間。最小值為+0.11‰，最大值為+6.97‰，算術(shù)平均值+4.86‰，呈塔式分布。說(shuō)明二人山地區(qū)硫化礦礦石來(lái)源比較單一，主要物質(zhì)來(lái)源為上地幔巖漿。再者，二人山地發(fā)育多條閃長(zhǎng)玢巖脈，礦體中發(fā)育石英和重晶石團(tuán)塊、網(wǎng)狀細(xì)脈，綜合以上多種因素，筆者認(rèn)為成礦熱液與巖漿熱液密切相關(guān)。

（2）成礦溫度。ZK116-1鉆孔巖心中的蝕變石英脈流體包裹體測(cè)定結(jié)果顯示：熱液均一溫度34.4℃～252℃，平均溫度207.78℃，冰點(diǎn)溫度-3.3℃～0.2℃，平均溫度-0.75℃；鹽度質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0。綜上所述，結(jié)合硫穩(wěn)定同位素測(cè)試結(jié)果、流體包裹體測(cè)試結(jié)果以及礦體結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征分析，二人山地區(qū)礦床成因類(lèi)型為成礦物質(zhì)與巖漿相關(guān)的受構(gòu)造破碎帶控制的破碎帶蝕變巖型中低溫?zé)嵋憾嘟饘俚V床（受構(gòu)造控制的淺成中低溫?zé)嵋旱V床）。

（3）巖石地球化學(xué)特征。對(duì)該鉆孔853m～954m深度范圍的巖芯樣品進(jìn)行了深部地球化學(xué)研究工作。大致按5m間距共采集巖石地球化學(xué)樣品19件。本次所采樣品元素Au、Sb、Hg、Ag、Pb、Zn、Cu、Mo、Bi、W。從分析結(jié)果看，有以下特征。相關(guān)系數(shù)大于0.7表示相關(guān)性較好。部分元素顯示弱的負(fù)相關(guān)。Cu、Mo、Sb、Bi與Au有較好的相關(guān)性，而且呈正相關(guān)，說(shuō)明本地區(qū)的礦化作用受到了深部巖漿活動(dòng)的影響。在這個(gè)地區(qū)Hg與Zn有很好的正相關(guān)，但是Zn含量低，在這里沒(méi)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。傳統(tǒng)的金富集成礦指示計(jì)As、Hg，在這個(gè)地區(qū)沒(méi)有起作用。Mo、Cu、W元素在垂向上具有基本一致的變化規(guī)律，受后期熱液改造疊加的影響較明顯，且向深部二者含量有增加的趨勢(shì)，反映這種改造疊加作用可能來(lái)自深部的巖漿作用。

（4）控礦因素及其特征。礦體受F18斷裂破碎帶所控制明顯，以填充、交代的形式產(chǎn)出在破碎帶中。F18破碎帶既是導(dǎo)礦構(gòu)造，也是容礦構(gòu)造，它為礦物提供了運(yùn)移通道和沉淀場(chǎng)所。二人山地區(qū)成礦過(guò)程伴隨著多期的構(gòu)造疊加，以及多期熱液的蝕變混合，導(dǎo)致最終成礦時(shí)期的含礦熱液沿破碎帶中的孔隙度較大的角礫巖和裂隙填充和交代。早期形成的礦石以浸染狀和致密塊狀的類(lèi)型產(chǎn)出，而后熱液持續(xù)充填，最終形成角礫型銀鉛礦石。在ZK139-1鉆孔中礦石類(lèi)型為致密塊狀銀鉛鋅礦石，筆者認(rèn)為原生的致密塊狀的銀鉛礦被F18或者后期次生構(gòu)造搓碎成角礫后重新膠結(jié)成新的構(gòu)造角礫巖，爾后在該類(lèi)含礦角礫巖中繼續(xù)發(fā)育有浸染狀的黃鐵、方鉛礦化，形成新的角礫型銀鉛鋅礦石。

（5）礦化富集規(guī)律。二人山地區(qū)礦體礦化蝕變，銀鉛鋅礦以重晶石化、黃鐵礦化、硅化為主；銅鈷礦以高嶺土化、黃銅礦化為主；金銀銅硫鐵礦礦體多以黃鐵礦化、高嶺土化、碳酸鹽化為主。礦種組合方面銅鈷、銀鉛鋅、鉛鋅常以共生形式產(chǎn)出。銀礦化最為普遍，幾乎在所有的礦體中以共伴生的形式產(chǎn)出，一般當(dāng)銀鉛共生組合時(shí)，銀的品位隨之也高與之共生，否則多以低品位或者伴生礦的形式存在。二人山地區(qū)淺表褐鐵礦化、鐵染現(xiàn)象極發(fā)育，并發(fā)育有三個(gè)呈串珠狀分布的鐵帽（風(fēng)化淋濾形成的蜂窩狀褐鐵礦化體），深部逐漸過(guò)渡為以高嶺土化、重晶石化、碳酸鹽化和硅化為主；黃石坡溝地區(qū)地表和鉆孔中均以粘土礦化、碳酸鹽化和硅化為主，并且地表有多個(gè)規(guī)模較大的膨潤(rùn)土采坑。

3 結(jié)論

寧夏二人山地區(qū)礦石類(lèi)型有四種：分別為角礫狀銀鉛鋅礦石、致密塊狀銀鉛礦石、角礫狀銅鈷礦石、浸染狀金銀銅硫鐵多金屬礦石。根據(jù)硫同位素分析判斷二人山地區(qū)硫化礦礦石來(lái)源主要為上地幔巖漿。根據(jù)流體包裹體測(cè)試結(jié)果判斷二人山地區(qū)礦床成因類(lèi)型為中低溫?zé)嵋憾嘟饘俚V床。F18斷裂在二人山成礦過(guò)程中起著舉足輕重的作用，即為熱液提供運(yùn)移通道，又為各類(lèi)元素聚集提供場(chǎng)所。二人山地區(qū)礦化具有明顯的分帶特性，礦化蝕變也有一定的規(guī)律性。