陜西鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床的成礦模型及其找礦意義*

王義天，胡喬青，王瑞廷，高衛(wèi)宏，陳紹聰，魏 然，王長(zhǎng)安 ，汶 博，溫深文，唐敏杰

（1中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所自然資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100037；2西北有色地質(zhì)礦業(yè)集團(tuán)有限公司，陜西西安 710054；3寶雞西北有色七一七總隊(duì)有限公司，陜西寶雞 721015）

鳳太（鳳縣-太白）礦集區(qū)位于西秦嶺東端的陜西省寶雞地區(qū)，是南秦嶺鉛鋅金多金屬成礦帶的重要組成部分。區(qū)內(nèi)發(fā)育鉛硐山-東塘子、八方山-二里河、銀洞梁3個(gè)大型鉛鋅礦床，銀母寺、手搬崖、峰崖、黑崖4個(gè)中型鉛鋅礦床，以及銀硐山、大黑溝、寺溝、巖房灣、尖端山等20余個(gè)小型鉛鋅礦床及礦點(diǎn)。鉛鋅礦床中多伴生有銅、銀、金、汞、銻等元素，其中八方山-二里河鉛鋅礦床中可圈出單獨(dú)銅礦體。區(qū)內(nèi)還發(fā)育八卦廟超大型金礦床、雙王大型金礦床，以及絲毛嶺、譚家溝、沈家灣等10余個(gè)小型金礦床和金礦點(diǎn)。此外，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)了九子溝、太山廟、銅牌溝等多個(gè)小型銅礦床（點(diǎn)）。鳳太礦集區(qū)累計(jì)已探明的鉛鋅金屬儲(chǔ)量500多萬(wàn)噸，金儲(chǔ)量超過(guò)200噸（王瑞廷等，2007；李建華，2008）。自20世紀(jì)八十年代以來(lái)，許多研究者在鳳太礦集區(qū)開(kāi)展了大量的地質(zhì)與礦產(chǎn)研究工作，在礦床地質(zhì)和地球化學(xué)、控礦因素、礦床成因、成礦規(guī)律和找礦預(yù)測(cè)等方面取得了許多研究成果，為區(qū)內(nèi)的找礦勘查工作提供了重要的理論依據(jù)。盡管如此，對(duì)于礦床成因的認(rèn)識(shí)爭(zhēng)議很大，特別是有關(guān)鉛鋅礦床的成因觀點(diǎn)一直存在分歧。前人的研究主要集中在鉛硐山和八方山2個(gè)大型鉛鋅礦床，先后提出的成因認(rèn)識(shí)主要包括：①20世紀(jì)六十年代初陜西地質(zhì)局第四地質(zhì)隊(duì)在勘查工作中提出是中低溫?zé)嵋航淮V床；②楊錦源等（1985）認(rèn)為是沉積層控型礦床；③ 梁文藝等（1985）則認(rèn)為是沉積-區(qū)域變質(zhì)活化熱液就地富集型層控礦床；④ 宮同倫等（1990）、楊興科（1991）、楊興科等（1992）提出了海底噴溢沉積-構(gòu)造動(dòng)力熱液型的觀點(diǎn)；⑤ 王俊發(fā)等（1987）、戴問(wèn)天（1989）、張復(fù)新等（1991）、隗合明（1992）、祁思敬等（1993；1999）、薛春紀(jì)等（1996）提出是海底噴氣沉積型（SEDEX），沒(méi)有發(fā)生巖漿和變質(zhì)等熱液的疊加改造作用；⑥許多研究者認(rèn)為是沉積（SEDEX）-改造（再造）型（隗合明等，1987；王海山，1988；呂仁生等，1990；王集磊等，1996；王相等，1996；方維萱等，1999；劉方杰等，1999；賈潤(rùn)幸等，1999；齊文等，2005；王瑞廷等，2007；陳二虎等，2007；李強(qiáng)等，2007；王東生等，2009；李厚民等，2009；李紅中等，2009）。歸納起來(lái)，這些成因觀點(diǎn)的根本爭(zhēng)議主要在于2點(diǎn)：是同生成礦還是后生成礦，是一期成礦還是兩期成礦。這2個(gè)認(rèn)識(shí)分歧的存在直接影響了對(duì)本區(qū)鉛鋅成礦作用和成礦規(guī)律的更深入全面的理解，同時(shí)也制約了區(qū)內(nèi)深部和外圍進(jìn)一步更有效的找礦勘查工作和找礦突破。筆者根據(jù)在鳳太礦集區(qū)多年來(lái)比較全面的研究工作所獲得的證據(jù)，認(rèn)為區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦床是構(gòu)造-巖漿作用控制的后生熱液礦床（王義天等，2009；2013；2015；2018；Wang Y T et al.，2011；毛景文等，2012；胡喬青等，2011；2012；2013；胡喬青2015；Hu et al.，2014）。近年來(lái)，這一認(rèn)識(shí)也得到了區(qū)內(nèi)找礦勘查工作實(shí)踐的支持（高衛(wèi)宏等，2016a；2016b；張革利等，2018）。因此，本文綜合近十年來(lái)鳳太礦集區(qū)地質(zhì)、鉛鋅礦床研究和找礦勘查工作的新進(jìn)展，系統(tǒng)論述鉛鋅成礦作用特征，結(jié)合成巖成礦時(shí)代和成礦動(dòng)力學(xué)背景，建立成礦模型，進(jìn)一步深化鳳太礦集區(qū)鉛鋅成礦理論研究，并討論其找礦應(yīng)用，為深部找礦勘查實(shí)踐提供更有力的支持。

1 鳳太礦集區(qū)地質(zhì)

鳳太礦集區(qū)所屬的秦嶺復(fù)合造山帶（張國(guó)偉等，1996）是華北克拉通與揚(yáng)子克拉通之間碰撞造山作用的產(chǎn)物，北以寶雞-洛南-欒川斷裂帶與華北克拉通相接，南以勉略縫合帶與揚(yáng)子克拉通相連，中間以商丹縫合帶為界，劃分為北秦嶺地塊與南秦嶺地塊（圖1a）。印支期揚(yáng)子克拉通沿勉略縫合帶與華北克拉通發(fā)生碰撞，引發(fā)強(qiáng)烈的變形、變質(zhì)作用和大規(guī)模巖漿活動(dòng)，最終奠定了秦嶺造山帶的基本構(gòu)造格架（張國(guó)偉等，1996；2004；Meng et al.，2000；Mao et al.,2002；Dong et al.,2011；2016；Wang et al.,2013及其相關(guān)引文）。

鳳太礦集區(qū)所屬大地構(gòu)造單元為南秦嶺地塊（Dong et al.，2016），位于南秦嶺北緣商丹縫合帶的南側(cè)（圖1a）。鳳太礦集區(qū)南北均以斷裂帶為界，北為湘子河-黃柏塬斷裂（F1），是商丹縫合帶的組成部分；南為酒奠梁-江口斷裂（F5），是南秦嶺地塊次級(jí)構(gòu)造單元分界線江口-鎮(zhèn)安-板巖鎮(zhèn)區(qū)域斷裂帶的一部分。邊界斷裂帶將鳳太礦集區(qū)圍限成為一個(gè)菱形構(gòu)造地質(zhì)體，構(gòu)造線總體呈NWW向（圖1b）。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造按走向可分為4組：近EWNWW向、NW向、NE-NEE向、NNE-NS向，其中NWW向和NE向2組斷裂最為發(fā)育。NWW向斷裂包括修石巖-觀音峽斷裂（F2）、王家楞-二郎壩斷裂（F3）和倒回溝-柘梨園斷裂（F4）等3條主斷裂（圖1b），以及許多次級(jí)斷層，斷裂的性質(zhì)多為壓扭性。NE向斷裂的規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于NWW向斷裂，但數(shù)量大、成群發(fā)育。斷裂性質(zhì)多為張扭性，穿切NWW向褶皺和斷裂，常被巖脈所充填。NE向斷裂以及節(jié)理是隨著構(gòu)造層次的抬升，疊加于早期NWW向脆韌性構(gòu)造之上的脆性變形產(chǎn)物（王義天等，2018）。在構(gòu)造幾何學(xué)上，鳳太礦集區(qū)整體上表現(xiàn)為一個(gè)隔檔式復(fù)式褶皺，由一組NWW向緊閉復(fù)背斜和相對(duì)寬緩的復(fù)向斜相間分布組成。5個(gè)二級(jí)復(fù)背斜（隔檔）自北向南依次為湘子河-蘇家溝-將軍臺(tái)復(fù)背斜（A1）、馬槽溝-桐麻溝復(fù)背斜（A2）、尖端山-白楊溝-石地溝-雙王-觀音峽口復(fù)背斜（A3）、梯子崖-銀母寺-大黑溝-張家坡復(fù)背斜（A4）、譚家莊-鉛硐山-銅牌溝-水柏溝腦復(fù)背斜（A5）（圖1b）。二級(jí)復(fù)背斜長(zhǎng)寬比多大于10∶1，為典型線型緊閉褶皺，多屬于直立傾伏型和斜歪傾伏型褶皺。三級(jí)褶皺普遍發(fā)育，例如譚家莊-鉛硐山-銅牌溝-水柏溝腦復(fù)背斜由南向北依次發(fā)育的三級(jí)褶皺包括鉛硐山背斜、東塘子-鉛硐山向斜、銀洞梁-手搬崖背斜、譚家溝-手搬崖向斜、大山-尖尖山背斜、葡萄架-星紅鋪向斜、喬頂山-閻家橋背斜。三級(jí)褶皺多呈短軸狀，長(zhǎng)寬比約3∶1，從橫截面上看，多為頂厚褶皺和等厚褶皺。通過(guò)比較系統(tǒng)的礦集區(qū)尺度構(gòu)造測(cè)量和解析，王義天等（2009；2018）提出鳳太礦集區(qū)是在南秦嶺晚三疊世碰撞造山過(guò)程中，南北兩條邊界斷裂帶左行走滑運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致在區(qū)內(nèi)衍生了NNE-SSW向最大主應(yīng)力（s1），隨著構(gòu)造層次不斷抬升，脆韌性和脆性遞進(jìn)變形疊加，從而形成NWW向復(fù)式褶皺、脆韌性剪切帶、斷裂和節(jié)理（縱向破裂）、不同規(guī)模的B型線理，以及NNE向斷裂和節(jié)理（橫向破裂）、劈理、張裂隙等一系列變形產(chǎn)物，共同構(gòu)成了一個(gè)大型壓扭性走滑雙重構(gòu)造變形系統(tǒng)。

礦集區(qū)內(nèi)主要出露中-上泥盆統(tǒng)地層，為一套低綠片巖相淺變質(zhì)濱-淺海相碎屑巖-碳酸鹽巖建造。自下而上包括：中泥盆統(tǒng)馬槽溝組（D2m）中厚層-塊狀變長(zhǎng)石石英雜砂巖、石英雜砂巖夾變質(zhì)粉砂巖、薄層砂質(zhì)灰?guī)r；中泥盆統(tǒng)古道嶺組（D2g）深灰色中厚層-塊狀結(jié)晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r，發(fā)育比較豐富的腕足、珊瑚、層孔蟲等生物化石；上泥盆統(tǒng)星紅鋪組（D3x）碳質(zhì)千枚巖、鈣質(zhì)千枚巖、鐵白云質(zhì)千枚巖、綠泥石千枚巖、粉砂質(zhì)千枚巖夾粉砂巖、薄層灰?guī)r；上泥盆統(tǒng)九里坪組（D3j）灰白色中厚層-厚層狀變長(zhǎng)石石英砂巖、中厚-中薄層變細(xì)砂巖、深灰色粉砂質(zhì)板巖。在礦集區(qū)外圍，北側(cè)湘子河-黃柏塬斷裂以北出露前寒武系秦嶺群變質(zhì)巖、中-下石炭統(tǒng)碳酸鹽巖夾碎屑巖、下白堊統(tǒng)東河群（K1d）礫巖夾粉砂巖；南側(cè)酒奠梁-江口斷裂以南出露石炭系海相碳酸鹽巖夾陸相碎屑巖、二疊系石英砂巖及砂質(zhì)板巖、三疊系留鳳關(guān)群砂巖、板巖及灰?guī)r（圖1b）。

圖1 鳳太礦集區(qū)大地構(gòu)造位置略圖（a）和地質(zhì)礦產(chǎn)略圖（b）（修編自Chen et al.,2020）1—白堊系；2—三疊系；3—二疊系；4—石炭系；5—泥盆系；6—前寒武系；7—三疊紀(jì)花崗巖類；8—斷裂及編號(hào)；9—二級(jí)復(fù)背斜及編號(hào)；10—縫合帶；11—鉛鋅礦床及編號(hào)；12—金礦床（點(diǎn)）及編號(hào)斷裂：F1—湘子河-黃柏塬斷裂（商丹縫合帶的組成部分）；F2—核桃壩-修石巖-觀音峽斷裂；F3—白楊溝-王家楞-二郎壩斷裂；F4—紙房壩-興隆寺-柘梨園斷裂；F5—酒奠梁-江口斷裂二級(jí)復(fù)背斜：A1—湘子河-蘇家溝-將軍臺(tái)復(fù)背斜；A2—馬槽溝-桐麻溝復(fù)背斜；A3—尖端山-白楊溝-石地溝-雙王-觀音峽口復(fù)背斜；A4—梯子崖-銀母寺-大黑溝-張家坡復(fù)背斜；A5—譚家莊-鉛硐山-銅牌溝-水柏溝腦復(fù)背斜礦床（點(diǎn)）：1—譚家溝金；2—銀洞梁鉛鋅；3—峰崖鉛鋅；4—手搬崖鉛鋅；5—鉛硐山-東塘子鉛鋅；6—太山廟銅；7—葦子坪銅；8—尖端山鉛鋅；9—八方山-二里河鉛鋅銀銅；10—絲毛嶺金；11—長(zhǎng)溝鉛鋅；12—銀洞山鉛鋅；13—柴螞金；14—八卦廟金；15—銀母寺鉛鋅；16—大黑溝鉛鋅；17—巖房灣鉛鋅；18—雙王金；19—馬槽溝金；20—古跡金；21—老鐵廠金；22—紅水河金Fig.1 Sketch maps of regional geology(a)and ore distribution in the Fengtai ore concentration area(b)(modified after Chen et al.,2020)1—Cretaceous;2—Triassic;3—Permian;4—Carboniferous;5—Devonian;6—Pre-Cambrian;7—Triassic granitoid;8—Fault and its serial number;9—Secondary anticlinorium and its serial number;10—Suture zone;11—Lead-zinc deposit and its number;12—Gold deposit(ore spots)and its numberFaults:F1—Xiangzihe-Huangbaiyuan fault(part of the Shangdan suture zone);F2—Hetaoba-Xiushiyan-Guanyinxia fault;F3—Baiyanggou-Wangjialeng-Erlangba fault;F4—Zifangba-Xinglongsi-Zheliyuan fault;F5—Jiudianliang-Jiangkou faultSecondary anticlinoriums:A1—Xiangzihe-Sujiagou-Jiangjuntai;A2—Machaogou-Tongmagou;A3—Jianduanshan-Baiyanggou-Shidigou-Shuangwang-Guanyinxiakou;A4—Tiziya-Yinmusi-Daheigou-Zhangjiapo;A5—Tanjiazhuang-Qiangdongshan-Tongpaigou-ShuibogounaoDeposits(ore spots):1—Tanjiagou Au;2—Yindongliang Pb-Zn;3—Fengya Pb-Zn;4—Shoubanya Pb-Zn;5—Qiandongshan-Dongtangzi Pb-Zn;6—Taishanmiao Cu;7—Weiziping Cu;8—Jianduanshan Pb-Zn;9—Bafangshan-Erlihe Pb-Zn;10—Simaoling Au;11—Changgou Pb-Zn;12—Yindongshan Pb-Zn;13—Chaima Au;14—Baguamiao Au;15—Yinmusi Pb-Zn;16—Daheigou Pb-Zn;17—Yanfangwan Pb-Zn;18—Shuangwang Au;19—Machaogou Au;20—Guji Au;21—Laotiechang Au;22—Hongshuihe Au

礦集區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育印支期巖漿巖，主要有NW向呈巖基產(chǎn)出的西壩巖體，其巖性為花崗閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖，以及NW向呈小巖株產(chǎn)出的花紅樹坪花崗閃長(zhǎng)巖體，這2個(gè)巖體展布于礦集區(qū)的中部，與區(qū)內(nèi)主構(gòu)造線方向基本一致。同時(shí)，區(qū)內(nèi)各類巖脈廣泛發(fā)育，以單條巖脈或巖脈群的形式出現(xiàn)，侵位于NWW向和NE向2組方向的斷層中，寬度幾十厘米至幾米，長(zhǎng)度幾十米到4 km不等。巖性主要有花崗斑巖、花崗巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、閃長(zhǎng)玢巖、石英鈉長(zhǎng)巖、煌斑巖等。在F3和F4斷裂之間、尖端山-白楊溝-石地溝-雙王-觀音峽口復(fù)背斜（A3）的南翼（圖1b），形成一條NW向洞溝-渾水溝巖脈帶，長(zhǎng)度超過(guò)20 km，最寬處近4 km，帶內(nèi)NWW向和NE向2組各類巖脈皆有發(fā)育，西壩巖體即位于其東南端。此外，在礦集區(qū)外圍的西北側(cè)發(fā)育何家莊巖體，東北側(cè)發(fā)育太白巖體（圖1b）。

2 礦床地質(zhì)

2.1 構(gòu)造控礦特征

在礦集區(qū)尺度上，區(qū)內(nèi)鉛鋅成礦作用表現(xiàn)出集中成帶的產(chǎn)出特征，已發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦床（點(diǎn)）大致可分為北、中、南3個(gè)礦帶，與構(gòu)造線方向一致呈NWW向展布。北礦帶位于F2斷裂與洞溝-渾水溝巖脈帶之間的尖端山-巖房灣一帶，發(fā)育八方山-二里河大型礦床，尖端山、銀硐山、長(zhǎng)溝、白楊溝、甘溝、巖房灣、水晶溝、核桃溝等10余個(gè)小型礦床及礦點(diǎn)。中礦帶位于洞溝-渾水溝巖脈帶與F4斷裂之間的銀母寺-大黑溝一帶，發(fā)育銀母寺中型礦床，關(guān)門溝、大黑溝等幾個(gè)小型礦床及礦點(diǎn)。北、中礦帶占區(qū)內(nèi)探明鉛鋅資源量的三分之一。南礦帶位于F5斷裂北側(cè)的晏家河-杜家河一帶，發(fā)育銀洞梁、鉛硐山-東塘子大型礦床，峰崖、手搬崖、黑崖中型礦床，寺溝、晏家河、鐵爐灣等幾個(gè)小型礦床及礦點(diǎn)。南礦帶占區(qū)內(nèi)探明鉛鋅資源量的三分之二。

北、中、南3個(gè)鉛鋅礦帶的產(chǎn)出與二級(jí)復(fù)背斜的分布一致，它們分別對(duì)應(yīng)于尖端山-白楊溝-石地溝-雙王-觀音峽口復(fù)背斜（A3）、梯子崖-銀母寺-大黑溝-張家坡復(fù)背斜（A4）和譚家莊-鉛硐山-銅牌溝-水柏溝腦復(fù)背斜（A5）（圖1b）。北、中礦帶的復(fù)背斜表現(xiàn)為緊閉褶皺，翼部發(fā)育NWW向脆韌性剪切帶和片理化帶，密集的NE向張剪性節(jié)理（斷層）疊加在前兩類構(gòu)造之上；褶皺樞紐和B型皺紋線理等通常向SEE方向傾伏，傾伏角一般為10°～30°。南礦帶鉛鋅礦床集中分布于構(gòu)造菱形體西南端的收斂部位（圖1b），構(gòu)造樣式與北、中礦帶類似，但變形更強(qiáng)，復(fù)背斜更為緊閉，片理化更強(qiáng)，NE向張剪性構(gòu)造更密集；褶皺樞紐和B型皺紋線理傾伏向?yàn)镹WW，傾伏角小于北、中礦帶，一般為5°～20°。整體上，鳳太礦集區(qū)自東北向西南變形變質(zhì)強(qiáng)度增強(qiáng)，鉛鋅成礦作用的強(qiáng)度與變形變質(zhì)強(qiáng)度之間表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。

在礦床尺度上，主要鉛鋅礦體的產(chǎn)出受背斜構(gòu)造控制，次要礦體的產(chǎn)出受斷層和裂隙的控制。這里以區(qū)內(nèi)的八方山-二里河、鉛硐山-東塘子和崖房灣3個(gè)代表性鉛鋅礦床為例具體說(shuō)明。

八方山-二里河大型鉛鋅礦床產(chǎn)于八方山-二里河背斜（圖2a），背斜走向NWW，延伸大于3 km。鉛鋅（銅）主礦體位于背斜核部下部古道嶺組灰?guī)r與上部星紅鋪組千枚巖接觸帶之間的虛脫空間及兩翼，在剖面上呈鞍狀（圖2b、c），向兩翼逐漸變薄至尖滅；沿背斜軸向，礦體隨背斜向SEE傾伏，傾伏角15°～30°；鉛鋅礦體下部發(fā)育脈狀黃銅礦體，自西向東逐漸減薄。在次級(jí)褶皺中，如在145勘探線剖面中（圖2c），主礦體同樣產(chǎn)于次級(jí)背斜的核部，次級(jí)向斜中則無(wú)礦。在陡傾的北翼（傾角75°～90°），常發(fā)育小規(guī)模的從屬褶皺，褶皺波幅5～20 m，波幅和波長(zhǎng)比為0.86～1.30，翼間角30°～60°，同主背斜一樣，其樞紐向SEE傾伏。從屬褶皺中發(fā)育的鉛鋅礦體或是與主礦體連為一體，或是在主礦體變薄尖滅處，經(jīng)過(guò)一定長(zhǎng)度的無(wú)礦段之后再出現(xiàn)。此外，在主礦體下部的古道嶺組灰?guī)r的縱張裂隙中發(fā)育小規(guī)模的脈狀和網(wǎng)脈狀礦體，在上部的星紅鋪組千枚巖中發(fā)育少量的層間裂隙脈狀礦體和斑點(diǎn)狀閃鋅礦，在星紅鋪組內(nèi)部灰?guī)r透鏡體與千枚巖接觸部位發(fā)育小規(guī)模的似層狀、透鏡狀和脈狀礦體。礦區(qū)內(nèi)同時(shí)發(fā)育許多NE向斷層和節(jié)理，穿切了NWW向構(gòu)造和鉛鋅礦體，其中部分NE向斷層中充填閃長(zhǎng)玢巖脈（圖2a、b），為成礦后的巖漿活動(dòng)產(chǎn)物。

圖2 八方山-二里河鉛鋅（銅）礦床地質(zhì)圖（a）及勘探線剖面圖（b、c）（修編自胡喬青等，2013）1—上泥盆統(tǒng)星紅鋪組中段上層碳質(zhì)千枚巖、絹云母千枚巖夾薄層灰?guī)r；2—上泥盆統(tǒng)星紅鋪組中段下層，綠泥石絹云母千枚巖；3—上泥盆統(tǒng)星紅鋪組下段上層，方解石絹云母千枚巖夾薄層灰?guī)r；4—上泥盆統(tǒng)星紅鋪組下段下層，鐵白云質(zhì)、碳質(zhì)絹云母千枚巖；5—中泥盆統(tǒng)古道嶺組上段，中厚層結(jié)晶灰?guī)r、生物灰?guī)r；6—閃長(zhǎng)玢巖脈；7—地質(zhì)界線；8—斷裂；9—鉛鋅礦體；10—銅礦體；11—地質(zhì)產(chǎn)狀Fig.2 Geological map(a)and geological section along the exploration line(b,c)of the Bafangshan-Erlihe Pb-Zn-Cu deposit(modified after Hu et al.,2013)1—The upper layer,middle section of Upper Devonian Xinghongpu Formation,carbon-bearing phyllite,sericite phyllite with thin limestone;2—The lower layer,middle section of Upper Devonian Xinghongpu Formation,chlorite-sericite phyllite;3—The upper layer,lower section of Upper Devonian Xinghongpu Formation,calcite-sericite phyllite with thin limestone;4—The lower layer,lower section of Upper Devonian Xinghongpu Formation,dolomitic-carbonaceous sericite phyllite;5—The upper section of Middle Devonian Gudaoling Formation,medium-thick crystalline limestone,bioclastic limestone;6— Dike of diorite porphyrite;7—Geological boundary;8—Fault;9—Pb—Zn orebody;10—Cu orebody;11—Geological attitude

圖3 鉛硐山-東塘子鉛鋅礦床地質(zhì)圖（a）、960 m中段平面圖（b）及勘探線剖面圖（c）（修編自唐敏杰，2013；翟義存等，2014）1—上泥盆統(tǒng)星紅鋪組中段下層，綠泥石絹云母千枚巖；2—上泥盆統(tǒng)星紅鋪組下段上層，含碳鈣質(zhì)絹云母千枚巖夾薄層含碳生物灰?guī)r；3—上泥盆統(tǒng)星紅鋪組下段中層，鐵白云質(zhì)粉砂質(zhì)絹云母千枚巖；4—上泥盆統(tǒng)星紅鋪組下段下層，含碳鈣質(zhì)絹云母千枚巖夾透鏡狀微晶灰?guī)r；5—中泥盆統(tǒng)古道嶺組上段，生物微晶灰?guī)r夾含碳微晶灰?guī)r；6—閃長(zhǎng)玢巖脈；7—地質(zhì)界線；8—斷裂；9—鉛鋅礦體；10—勘探線Fig.3 Geological map(a),plan view of 960 m mining level(b),and geological section along the exploration line(c)of the Qiandongshan-Dongtangzi Pb-Zn deposit(modified after Tang,2013;Zai et al.,2014)1—The lower layer,middle section of Upper Devonian Xinghongpu Formation,chlorite-sericite phyllite;2—The upper layer,lower section of Upper Devonian Xinghongpu Formation,carbonaceous calcareous sericite phyllite with thin carbonaceous limestone;3—The middle layer,lower section of Upper Devonian Xinghongpu Formation,ankerite silty sericite phyllite;4—The lower layer,lower section of Upper Devonian Xinghongpu Formation,carbonaceous calcareous sericite phyllite with lenticular microcrystalline limestone;5—The upper section of Middle Devonian Gudaoling Formation,bioclastic microcrystalline limestone,carbonaceous limestone;6—Dike of diorite porphyrite;7—Geological boundary;8—Fault;9—Pb-Zn orebody;10—Eeploration line

鉛硐山-東塘子大型鉛鋅礦床產(chǎn)于鉛硐山復(fù)背斜，由2個(gè)次級(jí)背斜和1個(gè)次級(jí)向斜組成，在剖面上呈M形（圖3）。復(fù)背斜走向近東西向，延伸大于5 km。與八方山-二里河鉛鋅礦床一樣，鉛鋅主礦體位于背斜核部下部古道嶺組灰?guī)r與上部星紅鋪組千枚巖接觸帶之間的虛脫空間及兩翼，在剖面上呈鞍狀或八字形（圖3c），向兩翼逐漸變薄至尖滅。沿復(fù)背斜軸向，礦體隨復(fù)背斜向西傾伏，傾伏角10°～39°。產(chǎn)于北側(cè)和南側(cè)2個(gè)次級(jí)背斜中的鉛鋅主礦體分別稱為Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)礦體，鉛鋅金屬儲(chǔ)量占整個(gè)礦床的90%以上，次級(jí)向斜中基本無(wú)礦體產(chǎn)出。Ⅰ號(hào)礦體東段產(chǎn)于鉛硐山礦區(qū)北側(cè)次級(jí)背斜核部和北翼，規(guī)模大，向西隱伏于東塘子礦區(qū)并逐漸尖滅；Ⅱ號(hào)礦體東段產(chǎn)于鉛硐山礦區(qū)南側(cè)次級(jí)背斜南翼，規(guī)模較小，向西隱伏于東塘子礦區(qū)，在次級(jí)背斜核部和兩翼都有產(chǎn)出，規(guī)模增大（圖3a、b）。此外，在古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶的灰?guī)r一側(cè)發(fā)育強(qiáng)烈的順層陡傾片理化帶，并有碳質(zhì)析出；復(fù)背斜南翼片理化帶寬8～9 m，沿片理發(fā)育脈狀鉛鋅礦化（圖3c）；復(fù)背斜北翼的片理化帶寬度相對(duì)較窄，沿片理發(fā)育少量的小規(guī)模的石英-硫化物-碳酸鹽脈。在主礦體下部的古道嶺組灰?guī)r內(nèi)部發(fā)育NWW向角礫巖帶，棱角狀的灰?guī)r角礫被石英-硫化物-碳酸鹽脈所膠結(jié)。在主礦體上部的星紅鋪組千枚巖中的層間裂隙和不規(guī)則張裂隙中發(fā)育少量鉛鋅礦化。

巖房灣小型鉛鋅礦床位于西壩巖體東北側(cè)，距巖體邊界約1 km（圖1b），是區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床距離西壩巖體最近的一個(gè)。不同于區(qū)內(nèi)其他鉛鋅礦床的主礦體產(chǎn)于古道嶺組和星紅鋪組的接觸帶中，巖房灣礦體則產(chǎn)于銀洞溝背斜倒轉(zhuǎn)南翼中的星紅鋪組下段的中部巖性層（圖4）。該巖性層下部為粉砂質(zhì)絹云母千枚巖、黑云母化角巖化粉砂質(zhì)絹云千枚巖，局部見(jiàn)結(jié)晶灰?guī)r細(xì)條帶；中部為結(jié)晶灰?guī)r夾薄層含碳灰?guī)r與含碳鈣質(zhì)板巖，灰?guī)r整體呈透鏡狀，鉛鋅礦體呈似層狀、脈狀產(chǎn)于其中的NW向斷層中；上部為角巖化絹云母千枚巖、角巖化粉砂質(zhì)板巖、鈣質(zhì)砂板巖夾含碳鈣質(zhì)千枚巖。礦區(qū)北側(cè)為NW向王家楞-二郎壩壓扭性斷裂（F3）（圖1b），傾向NE，傾角68°～81°，斷裂帶內(nèi)發(fā)育幾米到十幾米的斷層角礫巖。斷裂帶兩側(cè)發(fā)育小規(guī)模NW向張裂隙帶，由平行分布的、間距十幾厘米到幾米的小裂隙組成，單個(gè)裂隙長(zhǎng)十幾米、最長(zhǎng)達(dá)上百米，裂隙中充填鉛鋅（銅）硫化物石英細(xì)脈（西北有色地質(zhì)勘查局七一七總隊(duì)，1993）。此外，礦區(qū)內(nèi)發(fā)育穿切NW向構(gòu)造和鉛鋅礦體的NE向成礦后花崗斑巖脈（圖4）。

總之，鳳太礦集區(qū)鉛鋅多金屬成礦作用嚴(yán)格受到壓扭性走滑雙重構(gòu)造變形機(jī)制和變形系統(tǒng)的多尺度（多級(jí)次）控制，表現(xiàn)為復(fù)背斜及其翼部的剪切構(gòu)造系統(tǒng)控制了多金屬礦床的產(chǎn)出與分布：二級(jí)復(fù)背斜及區(qū)內(nèi)主要的NWW向壓扭性剪切構(gòu)造帶控制了礦帶的產(chǎn)出，三級(jí)背斜及其翼部的脆韌性變形疊加帶控制了礦床的產(chǎn)出，背斜核部虛脫空間、背斜軸向張裂隙、剪切構(gòu)造帶中的斷層和裂隙系統(tǒng)等四級(jí)構(gòu)造控制了礦體的產(chǎn)出（王義天等，2018）。

2.2 礦化特征

按照產(chǎn)出位置的不同，鉛鋅礦體可以分為5種類型，自下而上依次為：

（1）產(chǎn)于古道嶺組和星紅鋪組接觸帶下部的古道嶺組下段灰?guī)r內(nèi)部斷層和裂隙中的脈狀、網(wǎng)脈狀礦體（圖5中的①），如鉛硐山-東塘子灰?guī)r中的小規(guī)模礦體；

（2）產(chǎn)于古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶中的脈狀、似層狀主礦體（圖5中的②），是鳳太礦集區(qū)中的主要鉛鋅礦資源；

（3）產(chǎn)于古道嶺組和星紅鋪組接觸帶上部星紅鋪組下段千枚巖內(nèi)部層間裂隙中的細(xì)脈、網(wǎng)脈狀礦體（圖5中的③），如八方山-二里河千枚巖中的少量礦體；

（4）產(chǎn)于星紅鋪組中段灰?guī)r透鏡體中的脈狀、似層狀礦體（圖5中的④），如崖房灣小型鉛鋅礦；

（5）產(chǎn)于星紅鋪組上段灰?guī)r透鏡體與千枚巖接觸部位中的脈狀、透鏡狀礦體（圖5中的⑤），如水晶溝小型鉛鋅礦。

礦石的礦物組成 礦石礦物以閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦為主，其次為磁黃鐵礦、菱鐵礦、輝銻礦、毒砂、含銀黝銅礦。脈石礦物以石英、含鐵白云石、鐵白云石、絹云母為主，其次為鐵方解石、方解石、石墨。另外，在崖房灣鉛鋅礦中還發(fā)育透閃石、綠泥石、黑云母等矽卡巖化礦物。

礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造 礦石結(jié)構(gòu)主要有自形-半自形粒狀、他形粒狀、交代、碎裂結(jié)構(gòu)，少量的熔蝕、填隙、乳滴狀、壓力影、包含結(jié)構(gòu)（胡喬青等，2013；王義天等，2015；張革利等，2018）。礦石構(gòu)造主要有塊狀、團(tuán)塊狀、透鏡狀、浸染狀、角礫狀、脈狀構(gòu)造，少量的網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀、條帶狀構(gòu)造。

圍巖蝕變 主要礦體的頂?shù)装鍑鷰r中均有發(fā)育，主要蝕變類型有硅化、鐵白云石化、（鐵）方解石化、黃鐵礦化、大理巖化，其次為絹云母化、石墨化、褪色化等。另外，在崖房灣鉛鋅礦中還發(fā)育矽卡巖化，包括透閃石化、綠泥石化、黑云母化等。

成礦階段 胡喬青等（2013）將八方山-二里河鉛鋅礦的成礦過(guò)程劃分為3個(gè)階段：Ⅰ富閃鋅礦塊狀硫化物階段；Ⅱ石英-多金屬硫化物脈階段；Ⅲ石英-碳酸鹽脈階段。王義天等（2015）、張革利等（2018）將鉛硐山-東塘子鉛鋅礦的成礦過(guò)程劃分為4個(gè)階段：Ⅰ富鉛鋅硫化物-鐵白云石-石英階段；Ⅱ石英-富黃鐵礦硫化物-鐵白云石階段；Ⅲ石英-碳酸鹽-貧硫化物階段；Ⅳ石英-方解石階段。其中前2個(gè)成礦階段為主成礦階段。

3 礦床地球化學(xué)

3.1 成礦流體來(lái)源

圖4 巖房灣鉛鋅礦床地質(zhì)圖（a）及勘探線剖面圖（b）（修編自西北有色地質(zhì)勘查局七一七總隊(duì)，1993）1—第四系；2—上泥盆統(tǒng)星紅鋪組下段中層上部，鈣質(zhì)砂質(zhì)板巖夾鈣質(zhì)碳質(zhì)千枚巖，局部角巖化；3—上泥盆統(tǒng)星紅鋪組下段中層中部，微晶灰?guī)r、泥晶灰?guī)r夾薄層灰?guī)r與含碳鈣質(zhì)板巖，局部角巖化；4—上泥盆統(tǒng)星紅鋪組下段中層下部，粉砂質(zhì)絹云母千枚巖，粉砂質(zhì)板巖夾黑云母化粉砂質(zhì)千枚巖，局部有鈣質(zhì)條帶，局部角巖化；5—花崗斑巖；6—角巖化粉砂質(zhì)絹云母千枚巖；7—粉砂質(zhì)絹云母千枚巖；8—角巖化粉砂質(zhì)絹云板巖；9—黑云母化或角巖化粉砂質(zhì)鈣質(zhì)板巖；10—角巖化粉砂質(zhì)板巖；11—粉砂質(zhì)板巖；12—薄層灰?guī)r及微晶灰?guī)r；13—含礦硅化灰?guī)r；14—地質(zhì)界線；15—斷裂；16—斷層破碎帶；17—地質(zhì)產(chǎn)狀；18—鉛鋅礦體；19—鉛鋅礦化體；20—勘探線Fig.4 Geological map(a)and geological section along the exploration line(b)of the Yanfangwan Pb-Zn deposit(modified after No.717 Geological Party,Northwest Bureau of Nonferrous Geological and Mining,1993)1—Quaternary;2—The upper part,middle layer,lower section of Upper Devonian Xinghongpu Formation,calcareous sandy slate with calcareous carbonaceous phyllite,local hornfels;3—The middle part,middle layer,lower section of Upper Devonian Xinghongpu Formation,microcrystalline limestone,pelsparite with thin limestone and carbonaceous calcareous slate,local hornfels;4—The lower part,middle layer,lower section of Upper Devonian Xinghongpu Formation,silty sericite phyllite,silty slate with biotitization silty phyllite,local calcareous band,local hornfels;5—Granite porphyry;6—Biotitization silty sericite phyllite;7—Silty sericite phyllite;8—Hornfelsized silty sericite slate;9— Biotitized or hornfelsized silty calcareous slate;10— Hornfelsized silty slate;11—Silty slate;12—Thin limestone and microcrystalline limestone;13—Ore-bearing silicified limestone;14—Geological boundary;15—Fault;16— Fault crushed zone;17—Geological attitude;18—Pb-Zn orebody;19—Pb-Zn mineralized body;20—Exploration line

圖5 鳳太礦集區(qū)賦礦地層柱狀圖及鉛鋅礦床產(chǎn)出位置（修編自高衛(wèi)宏等，2016b）Fig.5 The stratigraphic column of host strata and the occurrence location of Pb-Zn deposits in the Fengtai ore concentration area(modified after Gao et al.,2016b)

流體包裹體測(cè)溫和拉曼光譜分析表明，八方山-二里河鉛鋅礦床的成礦流體中富CO2，并含有CH4（Hu et al.，2014；胡喬青，2015）。流體包裹體的均一溫度為 98～451℃，主要集中在 110～330℃；鹽度w(NaCleq)范圍0.6%～18.5%，主要集中在3%～16%；溫度和鹽度隨成礦階段由早到晚，具有逐漸降低的趨勢(shì)，整體上為中低溫、中低鹽度的NaCl-H2O-CO2體系流體（王瑞廷等，2011；Hu et al.，2014；胡喬青，2015）。密西西比河谷型（MVT）鉛鋅礦床成礦流體的溫度范圍是50～250℃，大多數(shù)集中于90～150℃（Basuki et al.，2004；Leach et al.,2005）；成礦流體的鹽度w(NaCleq)范圍是10%～30%，流體包裹體成分與油田鹵水類似（Leach et al.,2005）。與之相對(duì)比，八方山-二里河鉛鋅礦床成礦流體的溫度要高于MVT礦床，鹽度則低于MVT礦床。海底噴流沉積型（SEDEX）鉛鋅礦床成礦流體的溫度和鹽度在不同礦床中的差別較大，例如澳大利亞的世紀(jì)（Century）鉛鋅礦帶中成礦流體的溫度范圍是70～180℃，鹽度w(NaCleq)范圍是8.9%～23%；美國(guó)的紅狗（Red Dog）鉛鋅礦床成礦流體的溫度范圍是100～200℃，鹽度w(NaCleq)范圍是14%～19%（Leach et al.,2005）。與之相對(duì)比，八方山-二里河鉛鋅礦床成礦流體的溫度要略高于SEDEX礦床，鹽度則略低于SEDEX礦床。秘魯?shù)娜_德帕斯科（Cerro de Pasco）火山熱液脈狀鉛鋅多金屬礦床中的塊狀碳酸鹽巖交代型鉛鋅礦體的成礦流體為中低溫（168～265℃）、低鹽度（w(NaCleq)=0.2%～11.8%），是巖漿水與大氣水混合的產(chǎn)物（Baumgartner et al.,2008），八方山-二里河鉛鋅礦床成礦流體的溫度與之相近，鹽度要略高。

根據(jù)所獲得的氫、氧同位素?cái)?shù)據(jù)，王瑞廷等（2011）認(rèn)為八方山-二里河鉛鋅礦床的成礦流體是大氣降水與巖漿水的混合，任鵬等（2013）則認(rèn)為是大氣降水與變質(zhì)水的混合。Hu等（2014）、胡喬青（2015）對(duì)3個(gè)成礦階段的石英樣品進(jìn)行的系統(tǒng)測(cè)試表明，所有樣品的δ18OH2O值（4.3‰～12.1‰）均接近巖漿水的范圍（5.5‰～9.5‰，Ohmoto,1986），指示了成礦過(guò)程中巖漿水的貢獻(xiàn)。δD值范圍（-97‰～-77‰）略低于巖漿水的范圍（-80‰～-40‰，Ohmoto,1986），部分與有機(jī)水的氫、氧同位素組成范圍一致，這與流體包裹體中含有CH4相一致。Ⅲ階段氫、氧同位素組成顯示出大氣水的特征。因此，Hu等（2014）、胡喬青（2015）提出八方山-二里河鉛鋅礦床成礦流體是巖漿水、含有機(jī)質(zhì)的變質(zhì)水或盆地鹵水為主導(dǎo)的混合流體，成礦晚期有大氣水的參與，流體混合與不混溶作用是硫化物沉淀的主要機(jī)制。張革利等（2018）對(duì)鉛硐山-東塘子鉛鋅礦床的氫、氧同位素研究表明，成礦流體早期主要來(lái)源于巖漿水，晚期有地層水和大氣水的混入。劉必政等（2013）對(duì)崖房灣鉛鋅礦床的流體包裹體和氫、氧同位素研究結(jié)果顯示，成礦流體為中低鹽度、中低溫度、含CO2、N2和CH4等氣體的還原性流體體系，是巖漿水與變質(zhì)水的混合產(chǎn)物。秘魯?shù)娜_德帕斯科火山熱液脈狀鉛鋅多金屬礦床的δ18OH2O值范圍是 2.0‰～8.2‰，δD 值 范 圍 是 -97‰～ -69‰（Baumgartner et al.,2008），鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床的氫、氧同位素與其大部分重疊，亦暗示了巖漿水的貢獻(xiàn)。普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為高鹽度的盆地鹵水是MVT礦床成礦流體的來(lái)源，而SEDEX礦床的成礦流體主要來(lái)源于含金屬的盆地?zé)猁u水（Leach et al.,2005），在這兩類礦床中一般沒(méi)有巖漿水和變質(zhì)水。鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床的氫、氧同位素組成特征指示了成礦流體中有巖漿水和變質(zhì)水的參與，這與區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育的印支期巖漿巖以及低綠片巖相的淺變質(zhì)作用相吻合。

3.2 成礦元素來(lái)源

胡喬青（2015）對(duì)區(qū)內(nèi)代表性鉛鋅礦床硫化物的硫同位素測(cè)試結(jié)果顯示，八方山-二里河礦床硫化物δ34S值范圍是3.7‰～12.9‰，鉛硐山-東塘子礦床是5.6‰～9.6‰，關(guān)門溝礦床是8.6‰～12.9‰，總體上具有富集重硫同位素的特征，暗示了鉛鋅礦床的硫主要來(lái)自于圍巖地層，即泥盆紀(jì)海水硫酸鹽的還原硫。全球泥盆紀(jì)海水的δ34S值在中泥盆世最小為17‰±，在晚泥盆世達(dá)到最大值30‰±（Claypool et al.,1980），遠(yuǎn)高于區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床的δ34S值，因此必然存在相對(duì)富集輕硫同位素的硫源加入，可能的來(lái)源是巖漿硫。在八方山-二里河鉛鋅礦床中與第二成礦階段近同期的閃長(zhǎng)玢巖脈內(nèi)發(fā)育網(wǎng)脈狀、浸染狀閃鋅礦和黃鐵礦，其δ34S值范圍是-2.5‰～6.1‰，具有典型巖漿硫的特征，是巖漿活動(dòng)提供部分硫源的直接證據(jù)。王瑞廷等（2011）發(fā)現(xiàn)八方山-二里河鉛鋅礦床硫同位素組成既不同于巖漿熱液礦床，也有別于沉積礦床，顯示出混合硫源特征。任鵬等（2014）認(rèn)為區(qū)內(nèi)硫化物中的硫來(lái)自海水硫酸鹽的還原硫。世界典型MVT礦床硫化物的δ34S值變化較大，在-25‰～30‰的范圍內(nèi)，就單個(gè)礦床或地區(qū)而言，硫可能有一個(gè)或多個(gè)來(lái)源，如含硫酸鹽的蒸發(fā)巖、同生海水、成巖期硫化物、含硫有機(jī)質(zhì)、H2S氣體儲(chǔ)庫(kù)和分層盆地缺氧水體中的還原硫（Leach et al.,2005；張長(zhǎng)青等，2009）。世界典型SEDEX礦床硫化物的δ34S值范圍是-8‰～30‰，大多數(shù)集中于-5‰～15‰，硫的最終來(lái)源是海相硫酸鹽，或是海水、孔隙水，或是如重晶石等先存的硫酸鹽礦物（Leach et al.,2005）。與典型MVT和SEDEX礦床相比，鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床硫化物的δ34S值分布集中，沒(méi)有負(fù)值，存在巖漿硫源，暗示了區(qū)內(nèi)的巖漿活動(dòng)參與了成礦作用。

任鵬等（2014）獲得的鉛硐山、八方山和銀母寺3個(gè)礦床的Pb同位素?cái)?shù)據(jù)在Δβ-Δγ圖解（朱炳泉等，1998）上主要分布在上地殼與地幔混合區(qū)（巖漿作用）及上地殼區(qū)域。胡喬青（2015）對(duì)區(qū)內(nèi)代表性鉛鋅礦床硫化物的Pb同位素測(cè)試結(jié)果顯示，八方山-二里河礦床的206Pb/204Pb=18.120～18.265，207Pb/204Pb=15.615～15.717，208Pb/204Pb=38.291～38.732；鉛硐山 -東塘子礦床的206Pb/204Pb=18.142～18.245，207Pb/204Pb=15.644～15.722，208Pb/204Pb=38.322～38.566；關(guān)門溝礦床 的206Pb/204Pb=18.156～18.186，207Pb/204Pb=15.621～15.705，208Pb/204Pb=38.292～38.450。這些 Pb 同位素組成主要分布在造山帶和上地殼范圍內(nèi)，與世界典型MVT和SEDEX鉛鋅礦床的Pb同位素（Leach et al.,2005）相重疊的部分區(qū)域一致，表明Pb的來(lái)源是陸殼，主要是基底。在Δβ-Δγ圖解上主要分布于上地殼與地?；旌蠀^(qū)（巖漿作用）及地幔區(qū)域，指示了起源于殼幔相互作用的巖漿活動(dòng)可能提供了部分的成礦元素（胡喬青，2015）。

4 成巖成礦時(shí)代

關(guān)于鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床的形成時(shí)代，在2011年以前沒(méi)有同位素測(cè)年工作的報(bào)道，主要是根據(jù)對(duì)礦床的成因認(rèn)識(shí)而間接確定：所持觀點(diǎn)是噴流沉積型的，認(rèn)為成礦時(shí)代與圍巖成巖時(shí)代一致，即中-晚泥盆世（隗合明，1992；祁思敬等，1993）；所持觀點(diǎn)是沉積-改造（再造）型的，認(rèn)為前期沉積即是圍巖的成巖時(shí)代，后期改造發(fā)生在印支期（王瑞廷等，2007；王東生等，2009）。Zhang等（2011）首次報(bào)道了八方山-二里河鉛鋅礦床礦石中黃鐵礦的Re-Os等時(shí)線年齡為（226±17）Ma，隨后胡喬青等（2012）獲得該礦床閃鋅礦的Rb-Sr等時(shí)線年齡為（220.7±7.3）Ma。胡喬青（2015）對(duì)鉛硐山-東塘子和銀洞山鉛鋅礦床的塊狀、細(xì)脈浸染狀、角礫狀和稠密浸染狀等礦石中的閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦進(jìn)行了Rb-Sr同位素年齡測(cè)定，獲得的等時(shí)線年齡分別為（211.6±2.6）Ma和（215.3±3.2）Ma。鳳太礦集區(qū)西鄰的西成（西和-成縣）礦集區(qū)中的廠壩-李家溝超大型鉛鋅礦床的硫化物Rb-Sr等時(shí)線年齡為（222.3±2.2）Ma（Hu et al,2014）?？傊?，鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床的成礦年齡集中于220～211 Ma。

鳳太礦集區(qū)最大的西壩巖體，其二長(zhǎng)花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡分別為（219±1）Ma和（218±1）Ma（張帆等，2009），花紅樹坪花崗閃長(zhǎng)巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為（214.3±2.7）Ma（張亞峰等，2018）、（225.3±1.4）Ma（Chen et al.,2020）。對(duì)區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育的巖脈進(jìn)行了許多測(cè)年研究工作。八方山-二里河鉛鋅礦床中穿插主礦體的閃長(zhǎng)玢巖脈LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為（214±2）Ma，SHRIMP鋯石U-Pb年齡為（221±3）Ma（Zhang et al.，2011）；礦區(qū)內(nèi)花崗斑巖脈LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為（217.9±4.5）Ma（王瑞廷等，2011）。孔棺和金銅溝NWW向花崗閃長(zhǎng)斑巖脈LA-ICP-MS鋯石UPb年齡分別為（230.7±1.8）Ma、（230.4±1.8）Ma（陳紹聰?shù)龋?018）。古跡黑云母花崗巖小巖株LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為（223.7±1.0）Ma，東塘子礦床內(nèi)產(chǎn)出的花崗斑巖脈為（221.8±1.1）Ma和（226.7±1.2）Ma，大溝閃長(zhǎng)巖脈為（225.0±1.0）Ma、花崗閃長(zhǎng)巖脈為（217.4±2.0）Ma（Chen et al.,2020）。礦集區(qū)北側(cè)的太白巖體年齡為216 Ma（張宗清等，2006），太白巖體南部的黑云母二長(zhǎng)花崗巖為（214±2）Ma（呂星球等，2014）；寶雞巖體年齡為216～210 Ma（劉樹文等，2011）；何家莊巖體的年齡為（248±2）Ma（Yang et al.,2014）。區(qū)域上，秦嶺印支期巖漿作用強(qiáng)烈（圖1a），分布于勉略縫合帶以北并具有空間分帶性（陳衍景，2010），西秦嶺早中生代花崗巖類集中形成于230～200 Ma期間（孫衛(wèi)東等，2000；陳衍景，2010；Wang et al.,2013）?？傮w上，鳳太礦集區(qū)中發(fā)育的巖漿巖作為西秦嶺早中生代中酸性巖漿活動(dòng)的組成部分，主體形成于230～214 Ma。

上述同位素年齡數(shù)據(jù)表明鳳太礦集區(qū)鉛鋅成礦作用與巖漿活動(dòng)在時(shí)間上相耦合，結(jié)合前述的流體包裹體和H、O、S、Pb同位素的研究結(jié)果，指示了巖漿活動(dòng)不僅為鉛鋅成礦提供了熱源，同時(shí)也提供了部分的流體和成礦元素。

5 成礦動(dòng)力學(xué)背景

在世界范圍內(nèi)，典型SEDEX型鉛鋅礦床發(fā)育的構(gòu)造背景主要有3種：①被動(dòng)大陸邊緣裂谷，在陸殼和沉積盆地的外側(cè)是洋殼（Young，2004）；②大陸裂谷，發(fā)育厚層的碎屑沉積，下部為洋殼（Goodfellow，2004）；③陸內(nèi)或夭折裂谷，在俯沖帶的上馱板塊中發(fā)育的伸展盆地，如弧后伸展沉積盆地（Large et al.,2005）?？傊?，SEDEX型鉛鋅礦床是發(fā)育在伸展構(gòu)造體制中的深海-半深海沉積盆地中，除了少部分礦床形成于活動(dòng)大陸邊緣內(nèi)部的弧后伸展盆地（如澳大利亞的Mount Isa），大部分都產(chǎn)于被動(dòng)大陸邊緣。關(guān)于鳳太礦集區(qū)泥盆系的沉積環(huán)境，一些研究者開(kāi)展了巖相古地理研究。楊錦源等（1985）對(duì)中泥盆統(tǒng)古道嶺組以碳酸鹽巖為主的上巖性段研究表明，不同區(qū)段分屬于臺(tái)地邊緣生物礁相、臺(tái)地邊緣淺灘相、開(kāi)闊臺(tái)地相和局限臺(tái)地相，均位于陸表海沉積區(qū)。李建中等（1993）認(rèn)為西成和風(fēng)太地區(qū)的中泥盆統(tǒng)是碳酸鹽巖臺(tái)地相及淺海陸棚相，位于淺水沉積區(qū)。杜遠(yuǎn)生（1996）提出西秦嶺的泥盆系在中泥盆世為淺水緩坡型臺(tái)地到陸棚環(huán)境的沉積，晚泥盆世為臺(tái)地和臺(tái)地邊緣相沉積。關(guān)于南秦嶺泥盆系的大地構(gòu)造屬性，Dong等（2011；2016）認(rèn)為其屬于前陸盆地，形成于南秦嶺地塊在泥盆紀(jì)期間沿商丹縫合帶向北俯沖、碰撞的擠壓構(gòu)造體制下，在南秦嶺地塊北緣發(fā)育了中、晚泥盆世盆地沉積。因此，鳳太礦集區(qū)泥盆紀(jì)碳酸鹽巖-碎屑巖建造是在擠壓環(huán)境下形成的前陸盆地中的濱-淺海相沉積產(chǎn)物，完全不同于上述典型的SEDEX鉛鋅礦床發(fā)育的成礦動(dòng)力學(xué)背景，因此鳳太礦集區(qū)泥盆紀(jì)時(shí)期不適宜熱水沉積或噴流沉積成礦作用的發(fā)育。

三疊紀(jì)是秦嶺造山帶最重要的構(gòu)造演化時(shí)期，揚(yáng)子克拉通沿勉略洋向北俯沖，最終與華北克拉通（北秦嶺）沿勉略縫合帶匯聚碰撞聯(lián)為一體，這一重要造山事件已成為共識(shí)（張國(guó)偉等，1996；2004；Meng et al.，2000；Dong et al.,2011；2016；Wang et al.,2013及其相關(guān)引文）。但是，對(duì)于這一造山過(guò)程中不同構(gòu)造演化階段的時(shí)限還存在不同認(rèn)識(shí)，尤其是碰撞和后碰撞的時(shí)限爭(zhēng)議較大。研究者們主要通過(guò)對(duì)廣泛發(fā)育的三疊紀(jì)中酸性巖漿巖的成巖時(shí)代、巖石成因類型的確定，示蹤它們的源區(qū)特征和構(gòu)造環(huán)境，進(jìn)而劃分造山演化階段。張成立等（2008）認(rèn)為西秦嶺225～210 Ma的花崗巖類是后碰撞階段巖石圈拆沉作用的產(chǎn)物。陳衍景（2010）和Chen等（2014）認(rèn)為揚(yáng)子陸塊與華北-秦嶺聯(lián)合大陸之間的碰撞始于230～200 Ma，勉略洋作為古特提斯洋的一部分自東向西呈拉鏈?zhǔn)娇p合逐漸變晚。Dong等（2011；2016）提出碰撞發(fā)生在 228～210 Ma期間，210～200 Ma進(jìn)入后碰撞階段。Wang等（2015）認(rèn)為具環(huán)斑結(jié)構(gòu)的高分異花崗巖（盧欣祥等，1999；Wang X X et al.,2011）指示了217～209 Ma時(shí)期為后碰撞階段。Deng等（2016）提出248～224 Ma為俯沖階段，223～218 Ma為碰撞階段，隨后進(jìn)入后碰撞階段。Geng等（2017）提出240 Ma的黑云母二長(zhǎng)花崗巖是俯沖階段的產(chǎn)物，228 Ma的二長(zhǎng)花崗巖形成于同碰撞階段。Xiong等（2019）認(rèn)為西秦嶺的花崗巖類形成于220～216 Ma后碰撞階段。Chen等（2020）通過(guò)對(duì)鳳太礦集區(qū)花崗巖類比較系統(tǒng)的研究，并結(jié)合南秦嶺中段的花崗巖類（Hu et al.，2016；2017）和區(qū)域上前人的認(rèn)識(shí)成果，提出了西秦嶺早中生代造山演化的階段劃分：248～235 Ma，揚(yáng)子克拉通向北俯沖；235～225 Ma，揚(yáng)子克拉通與華北克拉通（北秦嶺）碰撞；225～195 Ma，后碰撞階段俯沖板片斷離；發(fā)育強(qiáng)烈的殼幔相互作用所引發(fā)的大規(guī)模巖漿活動(dòng)，之后進(jìn)入陸內(nèi)演化階段。鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床的成礦年齡集中于220～211 Ma，與秦嶺印支期造山運(yùn)動(dòng)的后碰撞階段時(shí)限相一致。三疊紀(jì)構(gòu)造演化在中國(guó)地質(zhì)歷史過(guò)程中具有強(qiáng)度大、影響廣泛的特點(diǎn)，與三疊紀(jì)重大構(gòu)造事件有關(guān)的大規(guī)模成礦作用形成了豐富的礦產(chǎn)資源（盧欣祥等，2008；陳衍景，2010；毛景文等，2012），其中秦嶺造山帶內(nèi)大多數(shù)三疊紀(jì)礦產(chǎn)形成于碰撞造山和后碰撞構(gòu)造環(huán)境（毛景文等，2012）?？傊?，鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床是秦嶺印支期造山運(yùn)動(dòng)過(guò)程中大規(guī)模多金屬成礦作用的重要組成部分。

6 成礦模型

基于上述對(duì)鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床的成礦地質(zhì)背景、巖漿活動(dòng)、礦床地質(zhì)特征、控礦因素、成礦流體和成礦元素來(lái)源、成礦時(shí)代等方面的認(rèn)識(shí)總結(jié)，并結(jié)合前人的相關(guān)研究成果，認(rèn)為鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床是秦嶺造山帶晚三疊世后碰撞階段區(qū)域大規(guī)模構(gòu)造變形變質(zhì)-巖漿作用-流體活動(dòng)的產(chǎn)物，是后生的流體充填交代型鉛鋅礦床，為一次成礦事件的結(jié)果。

在秦嶺造山帶演化的碰撞晚期至后碰撞階段，鳳太礦集區(qū)形成了由一系列NWW向復(fù)式褶皺、脆韌性剪切帶、斷裂和節(jié)理，以及NNE向和NE向斷裂和節(jié)理組成的一個(gè)大型壓扭性走滑雙重構(gòu)造變形系統(tǒng)（王義天等，2018）。揚(yáng)子克拉通俯沖板片在后碰撞階段的斷離導(dǎo)致軟流圈上涌，引發(fā)強(qiáng)烈的殼幔相互作用，發(fā)育大量的中酸性巖漿巖（Deng et al.，2016；Hu et al.，2017；Xiong et al.，2019；Chen et al.，2020）。在此大地構(gòu)造動(dòng)力學(xué)背景下，基底地層發(fā)生動(dòng)力變質(zhì)脫水，活化了巖石中的鉛鋅等成礦元素，形成含礦變質(zhì)流體。同時(shí)，大規(guī)模中酸性巖漿活動(dòng)不僅提供了熱源，也提供了部分的流體和成礦元素。在溫壓梯度以及浮力效應(yīng)（Cox，2007）的驅(qū)動(dòng)下，含礦的變質(zhì)和巖漿流體向上運(yùn)移，在淺部與泥盆紀(jì)地層中的建造水發(fā)生混合。在此過(guò)程中，走滑雙重構(gòu)造系統(tǒng)為成礦流體的運(yùn)移和沉淀提供了空間，同時(shí)也為巖體和巖脈提供了侵位空間。在背斜核部古道嶺組灰?guī)r和星紅鋪組千枚巖接觸帶之間由于巖石能干性不同，導(dǎo)致在縱彎褶皺作用中形成虛脫擴(kuò)容空間，成礦流體在其中發(fā)生減壓沸騰和不混溶作用，導(dǎo)致鉛鋅沉淀形成充填型的鞍狀主礦體（圖5、6中的②），成礦流體與圍巖發(fā)生交代形成浸染狀礦石。同時(shí)，部分成礦流體在流經(jīng)灰?guī)r中的軸向斷層和裂隙（圖5、6中的①）、千枚巖中的順層剪破裂和軸向裂隙時(shí)（圖5、6中的③），可在其中形成小規(guī)模的充填型脈狀鉛鋅礦體。區(qū)內(nèi)發(fā)育的鉛硐山-東塘子、八方山-二里河和銀洞梁等3個(gè)大型礦床和中型礦床普遍發(fā)育上述3種礦化類型。此外，在距離巖體較近的部位，以巖漿水為主的成礦流體在星紅鋪組中的灰?guī)r條帶或透鏡體中形成充填交代型鉛鋅礦化（圖5、6中的④），發(fā)育矽卡巖化，如西壩巖體附近的崖房灣小型礦床；在灰?guī)r透鏡體與千枚巖之間的擴(kuò)容空間形成充填交代型鉛鋅礦化（圖5、6中的⑤），如花紅樹坪小巖株附近的水晶溝、核桃溝小型礦床。上述所有鉛鋅礦化類型都是同一期成礦作用在不同構(gòu)造部位中的產(chǎn)物，共同組成了一個(gè)由構(gòu)造控制的后生多源流體成礦系統(tǒng)。

圖6 鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床成礦模型圖（說(shuō)明見(jiàn)正文）1—上泥盆統(tǒng)星紅鋪組千枚巖；2中泥盆統(tǒng)古道嶺組灰?guī)r；3—三疊紀(jì)中酸性巖體；4—三疊紀(jì)中酸性巖脈；5—斷裂；6—流體運(yùn)移方向；7—產(chǎn)于不同部位的充填交代型鉛鋅礦體及編號(hào)；8—矽卡巖型鉛鋅礦體Fig.6 A Pb-Zn metallogenic model in the Fengtai polymetallic ore concentration area(see text for explanation)1—Phyllite of Late Devonian Xinghongpu Formation;2—Limestone of Middle Devonian Gudaoling Formation;3—Triassic intermediate-acid intrusion;4—Triassic intermediate-acid dike;5—Fault;6—Direction of fluid flow;7—Filling-replacing Pb-Zn orebody occurring in different positions and serial number;8—Skarn Pb-Zn orebody

7 找礦意義

成礦模型是對(duì)礦床的地質(zhì)背景、產(chǎn)出規(guī)律、成礦過(guò)程和機(jī)制、控礦因素等特征的高度概括，是礦床成因認(rèn)識(shí)的具體表達(dá)，是礦產(chǎn)勘查工作的成礦理論基礎(chǔ)。對(duì)礦床成因認(rèn)識(shí)的不同，會(huì)形成不同的找礦思路和找礦方向，直接影響到礦產(chǎn)勘查工作的部署實(shí)施?；诒敬喂ぷ魉⒌镍P太礦集區(qū)鉛鋅礦床成礦模型提出了新的找礦方向，可拓寬找礦思路和找礦范圍。

構(gòu)造變形是鳳太礦集區(qū)鉛鋅成礦作用的主導(dǎo)控制因素，構(gòu)造直接控制了礦體的產(chǎn)出位置、形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模大小等，因此從構(gòu)造控礦的角度出發(fā)明確找礦方向和找礦目標(biāo)是非常有效的找礦方法實(shí)踐。鳳太礦集區(qū)大中型鉛鋅礦床的主礦體（圖5、6中的①）由背斜控制已成為大家的共識(shí)，背斜核部古道嶺組灰?guī)r和星紅鋪組千枚巖之間的擴(kuò)容空間一直是區(qū)內(nèi)找礦的主要目標(biāo)，包括在已知鉛鋅礦床的深部沿背斜軸向的就礦找礦，以及在已知礦床控礦背斜的兩側(cè)隱伏的平行背斜中的外圍找礦勘查。此外，正如在成礦模型中所描述的，在走滑雙重構(gòu)造變形系統(tǒng)中其他部位的擴(kuò)容空間也是鉛鋅礦體的有利賦存空間。在下部灰?guī)r里的斷層和裂隙中，雖然目前已知的礦體都是小規(guī)模的（圖5、6中的①），但是由于灰?guī)r在構(gòu)造變形中易于形成較大的張性或張剪性擴(kuò)容空間，同時(shí)是深部成礦流體向上運(yùn)移的所經(jīng)之地，因而具有一定的找礦潛力。上部千枚巖由于能干性弱，其中發(fā)育的裂隙空間（圖5、6中的③）規(guī)模相對(duì)較小，因此鉛鋅成礦潛力不大。

后碰撞階段強(qiáng)烈的殼幔相互作用所引發(fā)的大規(guī)模中酸性巖漿活動(dòng)在鳳太礦集區(qū)鉛鋅成礦作用中占有重要地位，如在巖體附近的崖房灣、水晶溝、核桃溝等小型鉛鋅床中發(fā)育的遠(yuǎn)端熱液交代矽卡巖化，在南北礦帶中發(fā)育的銅礦體（點(diǎn)）都是巖漿活動(dòng)參與成礦的直接證據(jù)。因此，在深部中酸性巖體與古道嶺組灰?guī)r接觸帶附近具有發(fā)育接觸交代矽卡巖型和熱液脈型鉛鋅礦床的成礦潛力，這是一個(gè)新的找礦目標(biāo)。在星紅鋪組中的灰?guī)r透鏡體、以及灰?guī)r透鏡體與千枚巖之間的擴(kuò)容空間中發(fā)育的與巖漿熱液有關(guān)的充填交代型鉛鋅礦體（圖5、6中的④、⑤）可能限于灰?guī)r透鏡體的規(guī)模，其找礦潛力不大。

在整個(gè)鳳太礦集區(qū)中，構(gòu)造變形的強(qiáng)度總體上表現(xiàn)為東部弱、西部強(qiáng)，SW端的構(gòu)造收斂部位變形最強(qiáng)。相應(yīng)的，在構(gòu)造變形強(qiáng)烈的地段，變質(zhì)程度和蝕變強(qiáng)度增強(qiáng)，巖脈和熱液脈也更發(fā)育，即變形強(qiáng)烈的部位正是流體活動(dòng)最活躍、成礦最有利的場(chǎng)所。因此，西壩和花紅樹坪巖體的周邊和深部，西壩-花紅樹坪一線的西部地區(qū)，特別是洞溝-渾水溝巖脈帶及兩側(cè)深部、南礦帶西段深部是今后鉛鋅礦找礦勘查的有利區(qū)段。

致 謝寶雞西北有色七一七總隊(duì)有限公司，以及二里河、東塘子、八方山、鉛硐山、關(guān)門溝鉛鋅礦的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員在野外工作中給予了大力支持和協(xié)助，審稿專家提出了寶貴的意見(jiàn)和建議，在此深表謝意！