南秦嶺柞山地區(qū)鉛銀鋅礦成礦規(guī)律及找礦模型

王 鵬

(商洛西北有色七一三總隊(duì)有限公司，陜西 商洛 726000)

0 引 言

陜西南秦嶺柞(水)—山(陽)地區(qū)(簡稱柞山地區(qū))是秦嶺造山帶重要礦集區(qū)之一，也是秦嶺地區(qū)物化探異常分布密集區(qū)之一，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造演化史長，成礦地質(zhì)條件有利，成礦作用強(qiáng)烈，各類礦產(chǎn)資源豐富。

20世紀(jì)70—90年代，在熱水沉積-改造成礦理論指導(dǎo)下，相繼發(fā)現(xiàn)了銀洞子、大西溝、穆家莊、黑溝、桐木溝等銅-鉛鋅銀-鐵多金屬礦床，為熱水沉積+后生流體改造2期成礦作用共同形成(張本仁等，1989；王集磊等，1996；朱華平等，2004)，近年來先后在該礦集區(qū)銀洞子礦區(qū)810～400 m標(biāo)高段見厚大銅鉛銀工業(yè)礦體，在其東側(cè)瓦房口南溝發(fā)現(xiàn)了小型熱水噴流沉積-改造型鉛銀礦床，確定桐木溝鋅礦床外圍青石埡組下段為鉛鋅含礦層位，圈定了2層鉛鋅含礦層3條鉛鋅礦體。

對區(qū)內(nèi)典型礦床(點(diǎn))的成礦地質(zhì)特征、成因及規(guī)律等進(jìn)行研究，探討礦床成因，進(jìn)一步證實(shí)柞水(銀洞子)—山陽(桐木溝)鉛銀鋅礦帶屬海底噴流沉積-熱液改造成礦，主控因素為層控+熱液改造。今后在柞山地區(qū)尋找此類型鉛鋅銀礦床可參照以青石埡組熱水沉積巖+斷裂+化探異常+硫化物、重晶石、菱鐵礦蝕變分帶為組合的找礦模型。

1 地質(zhì)概況

研究區(qū)位于秦嶺構(gòu)造南帶北部構(gòu)造帶(Ⅲ1)東段(張國偉等，2001)(圖1)，其大地構(gòu)造歸屬于中秦嶺弧前盆地系(王宗起等，2002，2009；Yan et al.，2006，2012)。所處地層為東昆侖—中秦嶺分區(qū)中東部，位于商州—丹鳳斷裂帶南側(cè)(圖1)，以出露大面積濱淺海相-三角洲相中-上泥盆統(tǒng)和少量石炭系的一套區(qū)域淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖-碳酸鹽巖夾熱水噴流沉積巖為特征(閆臻等，2007)。其中，中上泥盆統(tǒng)青石埡組(D2-3q)是柞(水)—山(陽)盆地的主要賦礦層位，該層位普遍夾菱鐵礦、鐵綠泥石以及鉛鋅、銀等含礦層及熱水沉積巖，形成柞(水)—山(陽)菱鐵多金屬成礦帶(王瑞廷等，2012)。

圖1 南秦嶺柞水—山陽地區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)王瑞廷等，2016修改)1-下石炭統(tǒng)紅巖寺組；2-下石炭統(tǒng)袁家溝組；3-上泥盆統(tǒng)古道嶺組；4-上泥盆—下石炭統(tǒng)九里坪組；5-上泥盆統(tǒng)桐峪寺組；6-上泥盆統(tǒng)星紅鋪組；7-中-上泥盆統(tǒng)青石埡組；8-中泥盆統(tǒng)池溝組；9-中泥盆統(tǒng)牛耳川組；10-隱爆角礫巖；11-規(guī)模較大斷裂；12-基底隱伏斷裂；13-鐵礦；14-銅礦；15-鋅礦；16-鉬礦；17-金礦；18-銀礦；19-鉛礦①沙河灣巖體；②曹坪巖體；③柞水巖體；④迷魂陣巖體；⑤李家砭巖體；⑥冷水溝巖體；⑦板板山巖體abl-斜長角閃巖；βμ-輝綠巖；δμ-閃長玢巖；δο-石英閃長巖；γ-花崗巖；ξγ-正長花崗巖；ηγ-二長花崗巖；γπ-花崗斑巖Fig. 1 Simplified geological map of Zhashui-Shanyang area,South Qinling(modified from Wang et al.,2016)

區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，主體呈NWW—近EW向展布，構(gòu)成北至商州—丹鳳斷裂帶(SF1)、南抵鳳鎮(zhèn)—山陽斷裂帶(F1)、間夾紅巖寺—黑山復(fù)式向斜的格局。

鳳鎮(zhèn)—山陽斷裂呈近EW向橫貫柞(水)—山(陽)盆地，為一性質(zhì)復(fù)雜、活動(dòng)周期長的同沉積斷裂(王宗起等,2002,2009)。朱華平等(2004)認(rèn)為穆家莊銅礦的鐵白云石中的黑云母Ar-Ar法坪年齡為(323.6±3.0)Ma，代表了穆家莊熱水沉積型銅礦床的成礦年齡；桐木溝鋅礦床中與鋅礦石共生的透閃石K-Ar法表面年齡為(292.9±8.4)Ma，代表了后生熱液疊加年齡，與鳳鎮(zhèn)—山陽斷裂逆沖活動(dòng)時(shí)代(287.8±2.6)Ma在誤差范圍內(nèi)一致。鳳鎮(zhèn)—山陽斷裂與具多期活動(dòng)的NNE向區(qū)域基底斷裂共同控制了區(qū)內(nèi)主要礦帶的形成與分布(陳松嶺等，1995；楊志華，1997；王瑞廷等，2016)(圖1)。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，可劃分為南北2帶：① 北帶由西向東分布柞水、曹坪、沙河灣等印支期花崗巖基；② 南帶分布于鳳鎮(zhèn)—山陽大斷裂兩側(cè)，北側(cè)出露燕山期小斑巖帶，南側(cè)為新元古代基性-超基性、中-酸性雜巖體。

柞山礦集區(qū)成礦作用強(qiáng)烈，伴隨多期次成礦作用，不同規(guī)模及類型的礦床(點(diǎn))廣泛出露,礦床組合類型復(fù)雜多樣，主要存在4個(gè)成礦系列：① 與新元古代輝綠-輝長巖有關(guān)的釩鈦磁鐵礦系列；② 海底熱水沉積-熱液改造型菱(磁)鐵礦-重晶石礦-Cu-Ag-Pb-Zn-Au礦床，賦存于中-上泥盆統(tǒng)青石埡組，為熱水沉積+印支、燕山期構(gòu)造-巖漿熱液疊加2期成礦作用共同形成(張本仁等，1989；王集磊等，1996；王相等，1996；朱華平等，2004)；③ 與燕山期小斑巖體有關(guān)的斑巖-熱液型Cu、Mo、Au成礦系列；④ 產(chǎn)出于近EW向及相伴的NE、NNE向斷層帶中的構(gòu)造(剪切)蝕變帶型Au(Cu)成礦系列。目前，區(qū)域內(nèi)成礦規(guī)模最大、經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高的是海底熱水噴流沉積-熱液改造型鐵鉛鋅銀礦床。

2 柞水銀洞子—山陽桐木溝鉛銀鋅礦帶基本特征

柞水銀洞子—山陽桐木溝鉛銀鋅礦帶是柞山礦集區(qū)的主要成礦帶，地處陜西柞山地區(qū)北部，東西橫貫柞水與山陽，位于鳳鎮(zhèn)—山陽斷裂以北、黑山向斜南翼，沿中-上泥盆統(tǒng)青石埡組展布，西起柞山青林溝，東至山陽桐木溝，東西長約71 km，寬1～7 km。受控因素主要為鳳鎮(zhèn)—山陽斷裂及同生斷裂、沉積洼地和含熱水沉積巖的青石埡組。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)20多個(gè)礦床(點(diǎn))，早期探明有柞水大西溝—銀洞子、山陽黑溝、山陽桐木溝3個(gè)礦床，新近又發(fā)現(xiàn)柞水南溝小型鉛(銀)礦床、柞水大東溝鉛礦點(diǎn)和柞水松林溝鉛礦點(diǎn)，顯示出良好的找礦前景。

3 主要礦床(點(diǎn))特征

3.1 柞水大西溝—銀洞子銀鐵多金屬礦床

大西溝鐵礦床與銀洞子鉛鋅銀礦床在空間位置、礦化類型及控礦要素等方面具有一致性，銀洞子鉛鋅銀礦的礦床地質(zhì)特征如下。

3.1.1 礦區(qū)地質(zhì) 礦床位于柞水銀洞子—山陽桐木溝鉛銀鋅礦帶西端、文公廟次級(jí)向斜南翼(圖2)。礦體賦存于青石埡組第二巖性段含菱鐵、鉛、銅、銀巖層中的菱鐵千枚巖、粉砂質(zhì)千枚巖、灰?guī)r，為一北傾較平整的單斜層。斷裂構(gòu)造以NNW向斷裂為主，另有NW、NE、SN向小斷裂發(fā)育。礦田西部為柞水花崗巖基，區(qū)內(nèi)煌斑巖、鈉長巖脈、石英脈及鐵白云石脈發(fā)育。礦化蝕變主要在礦體及其兩側(cè)圍巖中，以褪色化現(xiàn)象為主，綠泥石化、硅化、弱黃鐵礦化次之，其間常有硅質(zhì)巖、鈉長巖、重晶石巖等熱水化學(xué)沉積巖。

圖2 大西溝—銀洞子鐵銀鉛鋅礦區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)王瑞廷等，2010修改)中-上泥盆統(tǒng)青石埡組：1-第四巖性段下亞段粉砂質(zhì)千枚巖、鐵白云質(zhì)千枚巖；2-第三巖性段上亞段綠泥絹云千枚巖、粉砂質(zhì)千枚巖；3-第三巖性段下亞段絹云泥灰?guī)r、絹云結(jié)晶灰?guī)r；4-第二巖性段上亞段粉砂質(zhì)板狀千枚巖、鐵白云質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)板巖；5-含菱鐵、鉛、銅、銀、重晶石的絹云綠泥千枚巖、菱鐵千枚巖、絹云鐵白云巖、絹云結(jié)晶灰?guī)r；6-第二巖性段中亞段淺灰綠色綠泥絹云千枚巖；7-第二巖性段下亞段粉砂質(zhì)綠泥絹云千枚巖夾灰?guī)r薄層；8-第一巖性段絹云板巖9-印支期花崗巖；10-斷裂；11-銅礦體；12-鉛礦體；13-鐵礦體；14-金礦體；15-鈉長石化巖；16-煌斑巖；17-產(chǎn)狀；18-勘探線及編號(hào)Fig. 2 Simplified geological map of Daxigou-Yindongzi Fe-Ag-Pb-Zn deposit (modified from Wang et al.,2010)

3.1.2 礦床特征 (1)礦帶及礦體地質(zhì)特征。區(qū)內(nèi)主含礦層厚約150 m，沿走向、傾向延伸(深)穩(wěn)定。礦床由13、4、6、7、8、9、19、20、21等29個(gè)礦(體)層組成，均呈似層狀順層分布(圖3)，長幾百至幾千米，厚1～6 m。以13號(hào)鉛銀鋅礦體為代表，長1 900 m，平均厚4.44 m，傾向長約1 500 m。其中，銀鉛礦段長約1 100 m，平均厚3.74 m，Pb品位2.28%，Ag品位88.5 g/t,Zn品位0.81%；銀銅礦段長674 m，平均厚6.04 m，Ag品位166 g/t，Cu品位0.44%；鉛礦段Pb品位1.52%，Ag品位14.6 g/t。

圖3 銀洞子13號(hào)礦體57線剖面圖(據(jù)炎金才，1995)1-千枚巖；2-灰?guī)r；3-炭質(zhì)板巖；4-銀鉛礦體；5-單一鉛礦體；6-礦體及編號(hào)Fig. 3 Profile of No. 13 ore body from the Line No. 57,Yindongzi area(after Yan,1995)

礦體下部主要為黑色千枚巖含條帶狀閃鋅礦，見少量方鉛礦紋層。在1 m內(nèi)有3～5條細(xì)脈，單脈厚0.2～1.0 cm，個(gè)別達(dá)25 cm，沿含炭質(zhì)絹云千枚巖層理分布。

(2)礦石特征。主要有黃鐵礦、磁黃鐵礦、菱鐵礦、磁鐵礦，以及含鉛、鋅、銅、銀金屬礦物，其中，含鉛礦物為方鉛礦，含銅礦物主要有黃銅礦、砷黝銅礦，含鋅礦物為閃鋅礦，含銀礦物為輝銀礦和自然銀等(圖4)。除上述礦物外，見少量斑銅礦、方黃銅礦和白鐵礦，以及表生的白鉛礦、鉛礬，菱鋅礦和孔雀石等。

圖4 銀洞子典型礦石照片(a)千枚巖中的石英脈、黃鐵礦脈、方鉛礦塊體；(b)切層產(chǎn)出的石英-黃銅礦-黃鐵礦脈；(c)切層產(chǎn)出的石英-方鉛礦脈；(d)方鉛礦呈條帶狀集合體產(chǎn)出；(e)方鉛礦(Gn)呈條帶狀產(chǎn)出(光學(xué)薄片)；(f)方鉛礦(Gn)呈他形粒狀、細(xì)脈狀產(chǎn)出，集合體呈條帶狀與巖石千枚理平行產(chǎn)出(光學(xué)薄片)Fig. 4 Typical ore photos of Yindongzi(a)Quartz vein,pyrite vein,galena block in phyllite;(b)Quartz-chalcopyrite-pyrite vein in longitudinal section;(c)Quartz-galena vein in longitudinal section;(d)Galena ore body in banded aggregate;(e)Galena ore body in banded appearance (optical microscopic photo);(f)Galena ore body in xenomorphic granular and streaked appearance,its banded aggregate in parallel with phyllitic foliation (optical microscopic photo)

主要脈石礦物為重晶石和與之共生的鈉長石，以及綠泥石、石英。

常見礦石結(jié)構(gòu)有他形斑狀結(jié)構(gòu)、溶蝕交代結(jié)構(gòu)；主要礦石構(gòu)造為條紋、條帶狀構(gòu)造；礦石為多金屬硫化物，主要類型有含鉛銀礦石、含銅銀礦石、銀礦石、鉛礦石和銅礦石(圖4)。

(3)礦化分布規(guī)律。礦床主要特點(diǎn)：① 特定層位：產(chǎn)于D2-3q2中上部含菱鐵、鉛、銅、銀巖層粉砂質(zhì)沉積往碳酸鹽沉積過渡部位；② 特定巖性：容礦巖石為一套熱水噴流沉積巖，呈層紋狀與硫化物互層產(chǎn)出，成礦物質(zhì)具明顯分層分帶性，沿走向自西向東呈Fe—(Fe)Cu—CuAg—Pb(Zn)Ag—Ag(Cu)Pb—Pb水平分帶特征，自下而上呈(Cu)Ag—PbAg—Pb垂直分帶特征；③ 礦體與近礦圍巖普遍存在褪色化現(xiàn)象，呈灰白-淡灰色；④ 礦石中普遍含閃鋅礦，含銀礦物含量較高；⑤ 礦床成因?qū)贌崴练e-改造型。

3.2 柞水南溝鉛(銀)礦床

3.2.1 礦區(qū)地質(zhì) 該礦床處于大西溝—銀洞子鐵銀鉛鋅礦床東側(cè)9 km處，區(qū)內(nèi)鉛礦化賦存于大西溝—銀洞子礦床含礦層上部青石埡組第四巖性段含菱鐵、鉛、銅、銀層位(D2-3qFe)，巖性為粉砂質(zhì)絹云母千枚巖、白云質(zhì)粉砂巖、石英砂巖(圖5)。該層普遍發(fā)育菱鐵礦化、鈉長石化，與泥盆系鉛鋅銀多金屬礦屬同一成礦系列，與鳳太鉛鋅、金礦田規(guī)律類似。區(qū)內(nèi)褶皺不發(fā)育，為一單斜層，走向NW，傾向NE，∠40°～61°。斷裂構(gòu)造主要為NW和NWW向，以控礦的F9—F11斷裂密集帶為主，性質(zhì)均為斷層破碎帶或?qū)娱g擠壓破碎帶，沿D2-3qFe-2層位的上界面或?qū)觾?nèi)的千枚巖與白云質(zhì)粉砂巖界面展布，走向延伸>1 600 m，在賦存區(qū)內(nèi)主要鉛(銀)礦化蝕變帶中圈定了多條鉛礦體。

圖5 柞水南溝鉛礦區(qū)地質(zhì)略圖中-上泥盆統(tǒng)青石埡組：1-第四巖性段下亞段第一巖性層；2-第四巖性段含菱鐵、鉛、銅、銀巖層第二巖性層(含礦層位)；3-第四巖性段含菱鐵、鉛、銅、銀巖層第一巖性層 4-粉砂質(zhì)絹云母千枚巖；5-粉砂質(zhì)絹云母板巖；6-白云質(zhì)粉砂質(zhì)絹云母千枚巖夾白云質(zhì)粉砂巖；7-白云質(zhì)絹云母千枚巖；8-含炭白云質(zhì)絹云母千枚巖；9-含炭粉砂質(zhì)千枚巖夾粉砂質(zhì)白云巖；10-鐵白云石石英脈；11-石英脈體；12-煌斑巖脈體；13-含鉛蝕變帶及編號(hào)；14-鉛礦體及編號(hào)；15-地層巖性界線；16-實(shí)(推)測斷層；17-鉛礦體鉆孔及編號(hào)；18-鉛礦化體鉆孔及編號(hào)Fig. 5 Simplified geological map of the Zhashui Nangou lead deposit

3.2.2 礦床特征 (1)礦帶及礦體地質(zhì)特征。目前已控制Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ號(hào)鉛礦化蝕變帶，其中Ⅸ號(hào)帶為主礦帶，多分布于D2-3qFe-2層上下界面附近，或?qū)觾?nèi)千枚巖與粉砂巖、砂巖巖性界面處，受NW向?qū)娱g斷裂控制，長約1.6 km，寬23.75～35.00 m，似層狀產(chǎn)出，傾向NE，∠42°～69°，Pb品位為0.15%～11.11%，局部銀礦化，Ag品位為2.52～44.1 g/t。

圈定鉛礦體為Ⅸ-1、Ⅸ-2號(hào)。① Ⅸ-1號(hào)鉛礦體：地表斷續(xù)長約1.6 km，傾向長435 m(圖6)，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，傾向NE，產(chǎn)狀16°～56°∠42°～69°；真厚1.06～6.00 m，平均厚度為2.35 m；Pb品位為0.36%～6.17%，平均品位為1.82%；局部伴生銀、銅，Ag品位為2.50～24.4 g/t，Cu品位為0.58%。礦化賦存于構(gòu)造蝕變帶、碎裂狀千枚巖及含脈白云質(zhì)粉砂巖中。② Ⅸ-2號(hào)鉛礦體：賦存于Ⅸ號(hào)鉛(銀)礦化蝕變帶靠下部，與Ⅸ-1號(hào)鉛礦體平行產(chǎn)出，間距5～9 m，地表斷續(xù)長約1.6 km，傾向長475 m，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，傾向NE，產(chǎn)狀22°～57°∠43°～72°；真厚0.71～3.89 m，平均厚度為2.15 m；Pb品位為0.47%～5.34%，平均品位1.80%；局部伴生Ag品位為2.07～8.91 g/t。礦化賦存于構(gòu)造蝕變帶、含脈石英砂巖以及白云質(zhì)粉砂巖中。

圖6 南溝IX號(hào)鉛礦帶269線剖面圖1-第四系；2-中-上泥盆統(tǒng)青石埡組第四巖性段下亞段第一巖性層；3-含菱鐵、鉛、銅、銀巖層第二巖性層；4-含炭粉砂質(zhì)絹云母千枚巖；5-絹云鐵白云巖；6-白云質(zhì)絹云母千枚巖；7-白云質(zhì)粉砂質(zhì)絹云母千枚巖；8-白云質(zhì)粉砂巖；9-石英砂巖；10-粉砂質(zhì)絹云母千枚巖；11-煌斑巖脈；12-石英鐵白云石脈；13-斷裂破碎帶；14-構(gòu)造蝕變帶；15-鉛礦化帶及編號(hào)；16-鉛礦體及編號(hào)；17-黃鐵礦化；18-方鉛礦化；19-斷裂;20-地層巖性界線；21-鉆孔及編號(hào)Fig. 6 Profile of No. IX lead ore belt from Line No. 269,Nangou

(2)礦石特征。① 礦物成分：以黃鐵礦、磁黃鐵礦和含鉛、銅金屬礦物為主，含鉛礦物主要為方鉛礦，含銅礦物主要為黃銅礦，次生礦物有褐鐵礦、孔雀石等，脈石礦物主要有石英、絹云母、白云石等(圖7)；礦石中有用組分為Pb，伴生有益組分為Ag、Cu。② 礦石結(jié)構(gòu)：主要呈他形不規(guī)則粒狀結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、脈狀穿插結(jié)構(gòu)。③ 礦石構(gòu)造：常見浸染狀(圖7a)、脈狀或條帶狀(圖7b)、團(tuán)塊狀(圖7c)、角礫狀(圖7d)4類。④ 礦石類型：按礦物組合劃分為黃鐵礦-黃銅礦-方鉛礦石，按組構(gòu)劃分為角礫狀、脈狀、團(tuán)塊狀、浸染狀4類。

圖7 南溝鉛礦石照片(a)浸染狀；(b)脈狀或條帶狀；(c)團(tuán)塊狀；(d)角礫狀Fig. 7 Lead ore photos of Nangou(a)Disseminated;(b)Veined or banded;(c)In blocks;(d)Brecciated

(3)圍巖蝕變與礦化關(guān)系。該區(qū)以層狀礦化為主，礦體與地層近平行產(chǎn)出。礦體上下盤兩側(cè)圍巖褪色化較強(qiáng)，以硅化蝕變?yōu)橹?，綠泥石化、鐵碳酸鹽化及黃鐵礦化蝕變次之。主含礦層位中廣泛分布含鉛鐵白云石石英脈，見層狀礦化與脈狀礦化共存現(xiàn)象，有微弱的圍巖蝕變，均為沉積噴流成礦的重要特征，脈狀礦化為補(bǔ)給裂隙系統(tǒng)的礦化表現(xiàn)。

(4)礦化分布規(guī)律。南溝鉛銀礦帶位于大西溝—銀洞子菱鐵多金屬礦含礦層位的上部含菱鐵、鉛、銅、銀巖層(D2-3qFe-2)，為一套淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖。鉛礦體受控于NW向近順層或微切層斷裂密集帶，呈層狀或似層狀平行產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層基本一致，與圍巖近似整合，條帶狀礦石的構(gòu)造特征明顯，含鉛條帶與圍巖層理近似一致，具顯著同生沉積特征。礦物共生組合簡單，礦石及含礦圍巖組合等特征均呈現(xiàn)熱水噴流沉積-熱液改造型礦床的典型特征。

3.3 山陽黑溝鉛鋅礦床

3.3.1 礦區(qū)地質(zhì) 黑溝地區(qū)出露地層為青石埡組第一、第二巖性段，為一套淺變質(zhì)碎屑巖相-碳酸鹽巖相，巖性為鈣質(zhì)、綠泥及含炭質(zhì)絹云千枚巖、含砂質(zhì)灰?guī)r。地層局部呈弧形彎曲，總體呈NWW向分布，地層產(chǎn)狀為339°～45°∠37°～78°。賦礦巖性主要為千枚巖，多數(shù)發(fā)育方鉛礦，部分發(fā)育閃鋅礦化，當(dāng)千枚巖內(nèi)鈣質(zhì)條帶或成分相變?yōu)椴缓}質(zhì)條帶或成分時(shí)，礦化相應(yīng)減弱或消失。

區(qū)內(nèi)斷層主要呈NW向，規(guī)模較大，分布普遍，延伸較長，長度多在2～3 km之間，寬0.5～3 m，走向300°～310°，傾角70°～80°，前期具壓扭性，后期表現(xiàn)為張性，為破礦構(gòu)造。

區(qū)內(nèi)含礦巖性主要為鈣質(zhì)絹云母千枚巖、綠泥絹云母千枚巖、含炭質(zhì)絹云母千枚巖、含砂質(zhì)灰?guī)r。其中千枚巖類巖石內(nèi)普遍發(fā)育方鉛礦化，部分發(fā)育閃鋅礦化，當(dāng)千枚巖內(nèi)鈣質(zhì)條帶或成分相變?yōu)椴缓}質(zhì)條帶或成分時(shí)，礦化減弱或消失。

3.3.2 礦床特征 (1)礦體地質(zhì)特征。呈層狀、似層狀產(chǎn)出，與圍巖產(chǎn)狀一致，形態(tài)隨地層變化而變化。其中，Ⅰ-2號(hào)含銀鉛礦體為區(qū)內(nèi)主礦體，分布標(biāo)高為887～1 180 m，頂部埋深31～304 m，控制礦體長750 m，控制最大延深230 m，厚0.87～4.85 m，平均厚2.57 m，傾向40°～50°，傾角30°～50°，總體向西傾伏。礦體中Pb平均品位為1.15%，伴生Ag平均品位為12.6 g/t。

(2)礦石特征。① 礦物成分：主要金屬礦物有方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦、磁鐵礦、輝銀礦等，脈石礦物有絹云母、方解石、石英、綠泥石、重晶石等，礦石中有用組分為Pb、Zn和Cu，伴生有益組分為Ag。② 礦石結(jié)構(gòu)：以他形粒狀結(jié)構(gòu)為主，其次為自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、殘余壓碎結(jié)構(gòu)、碎屑結(jié)構(gòu)。③ 礦石構(gòu)造：以條帶狀構(gòu)造為主，其次為浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)格狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造和塊狀構(gòu)造。④ 礦石類型：根據(jù)礦物組合分為閃鋅礦-黃銅礦-方鉛礦礦石，根據(jù)礦石組構(gòu)分為脈狀礦石、團(tuán)塊狀礦石、浸染狀礦石。

(3)礦化分布規(guī)律。礦化與含礦巖石中的各類脈體關(guān)系密切，脈體類型主要為方解石、石英方解石細(xì)脈。方鉛礦、閃鋅礦呈星散狀不均勻分布，集合體呈小團(tuán)塊狀或不規(guī)則細(xì)脈狀，伴生黃鐵礦，次生蝕變后呈褐鐵礦，在上述脈體中較富集，比巖石中的含量高；方解石細(xì)脈、石英方解石細(xì)脈多順層或順裂隙在含礦巖性內(nèi)發(fā)育，規(guī)模小、延伸短，易在區(qū)內(nèi)重要成礦結(jié)構(gòu)面——硅鈣面處密集出現(xiàn)，進(jìn)而構(gòu)成較富的鉛鋅礦體。

找礦標(biāo)志：硅鈣面、層間構(gòu)造蝕變帶、脈體密集帶(方解石脈、石英方解石脈)、物化探異常。

3.4 山陽桐木溝鋅礦床

3.4.1 礦區(qū)地質(zhì) ① 礦區(qū)位于山陽東北部，柞山熱水沉積盆地的東部邊緣，為一中型鋅礦床。礦床以Zn為主,伴生Cd、Pb、Ag、Au等多種有用組分，總儲(chǔ)量為31.34萬 t，其中75%的Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)>10%，屬中型單鋅礦床。② 礦區(qū)地層為馬鹿坪—葛條坪倒轉(zhuǎn)向斜北翼的池溝組、青石埡組和桐峪寺組(圖8)，巖性以淺海相碎屑巖沉積建造為主，碳酸鹽巖沉積建造次之。礦床賦存于青石埡組絹云母千枚巖、黑云角巖、方柱石透輝石角巖中。③ 區(qū)內(nèi)構(gòu)造線總體呈近EW向，發(fā)育馬鹿坪—葛條坪倒轉(zhuǎn)向斜，其軸面向北傾斜，礦區(qū)內(nèi)傾角為60°～80°，褶皺強(qiáng)烈緊閉，北翼產(chǎn)狀倒轉(zhuǎn)，南翼產(chǎn)狀正常。④ 區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，主要為近EW向和NS向，其中近EW向的F1、F2、F3斷裂為儲(chǔ)礦構(gòu)造，各礦(化)體受其控制，形成時(shí)間早于NS向斷裂；近NS向的F4、F5斷裂錯(cuò)斷早期的近EW向斷裂。⑤ 區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)弱，僅在礦區(qū)附近東部及南部見零星石英斑巖脈和閃長玢巖脈，在礦區(qū)東部和礦帶南側(cè)均有發(fā)育，巖脈長300～600 m，寬20～30 m不等。巖脈與元子街、下官坊巖體特征相似，為燕山期構(gòu)造巖漿活動(dòng)形成。

圖8 桐木溝鋅礦區(qū)地質(zhì)簡圖1-第四系；2-方柱石角閃透輝石角巖建造；3-千枚巖大理巖建造；4-角巖化板巖建造；5-板巖大理巖建造；6-方解黑云角巖建造；7-鈉長方解交代巖;8-大理巖;9-鈉長方解石脈,鈉長交代巖;10-鉛礦體;11-鋅礦體;12-鋅礦化體;13-倒轉(zhuǎn)地層產(chǎn)狀;14-實(shí)測、推測斷層及編號(hào)Fig. 8 Simplified geological map of the Tongmugou zinc deposit

圖9 桐木溝鋅礦床典型鉆孔剖面圖Fig.9 Typical drilling profile of the Tongmugou zinc deposit

Ⅰ號(hào)鋅礦體西起20線，東至7線，長1 650 m，出露標(biāo)高最高為1 509 m，最低為1 014 m，礦體厚1.00～13.40 m，平均5.58 m，厚度變化大，局部不連續(xù)。近地表均為氧化礦，深度多在5～30 m之間(最深達(dá)80 m)，與下部硫化礦呈鋸齒狀接觸，Zn品位為1.60%～10.91%，平均為5.43%。脈狀礦體嚴(yán)格受F3斷裂控制(圖9)，斷裂傾向往深部呈楔形尖滅，在走向上由西向東構(gòu)造強(qiáng)度由強(qiáng)到弱直至消失。礦體厚度和品位在傾向和走向上均有較大變化：在傾向上西深東淺，向西側(cè)伏；走向上西厚東??；品位西高東低。

Ⅱ號(hào)鋅礦體位于Ⅰ號(hào)礦體之西，長44 m，厚2.67 m，為氧化礦，Zn品位為2.50%。

(2)礦石特征。① 礦物成分：以閃鋅礦為主(圖10),磁黃鐵礦次之,見微量方鉛礦、黃鐵礦、黃銅礦、黝銅礦等；脈石礦物以絹云母為主,此外有黑云母、白云母、方柱石、黝簾石等變質(zhì)礦物。② 典型結(jié)構(gòu)：自形粒狀，交代溶蝕或包含結(jié)構(gòu)。③ 典型構(gòu)造：致密塊狀、層紋狀、條帶狀 (條帶寬度>3 cm)、脈狀、角礫狀構(gòu)造。④ 礦石類型：一類為具有條帶狀、層紋狀特征的熱水沉積類礦石，另一類為具有塊狀、脈狀和角礫狀特征的后生熱液交代類礦石。

圖10 桐木溝典型閃鋅礦礦石照片(a)條帶狀鋅礦石；(b)塊狀鋅礦石；(c)條帶狀(浸染狀)構(gòu)造，方鉛礦(Gn)、閃鋅礦(Sp)呈浸染狀分布；(d)脈狀構(gòu)造，閃鋅礦呈團(tuán)塊狀、脈狀集合體，方鉛礦、黃銅礦(Ccp)沿邊部及裂隙交代閃鋅礦Fig. 10 Typical sphalerite ore photos of Tongmugou(a)Banded zinc ores;(b)Zinc ore blocks;(c)Banded (disseminated)structure,with galena and sphalerite disseminated in distribution;(d)Vein structure with sphalerite in blocks and veined assemblage while sphalerite metasomatized by galena and chalcopyrite along the margin and cracks

(3)蝕變與礦化的關(guān)系。圍巖主要蝕變類型為以鈉長石、方柱石、透閃石蝕變礦物為代表的氣成-熱液蝕變，其次為以綠簾石、綠泥石、石英和碳酸鹽蝕變礦物為代表的氣成-熱液蝕變。

(4)礦化分布規(guī)律。礦化主要賦存在以千枚巖為主體夾碳酸鹽巖的巖性界面附近，或沉積韻律發(fā)生變化的地段。主礦體呈層狀和似層狀平行近順層產(chǎn)出，礦體形態(tài)規(guī)整，層位穩(wěn)定。西段近地表的富礦體有2個(gè)特點(diǎn)：① 受斷裂和礦源層的雙層控制，礦體就位于F3斷裂中，分布范圍大致在F2與F3交會(huì)帶以下250 m以內(nèi)，該礦體之下及其東側(cè)為層狀貧礦體；② 富礦地表氧化帶Zn品位偏低，硫化物(主要為黃鐵礦)愈多，淋濾流失愈強(qiáng)烈，致使地表出現(xiàn)數(shù)處無礦空檔,但往下不遠(yuǎn)即見厚大的硫化礦體。

3.5 柞水松林溝鉛(銀)礦點(diǎn)

3.5.1 礦區(qū)地質(zhì) 松林溝鉛(銀)礦點(diǎn)位于柞水大西溝—銀洞子銀鐵多金屬礦床西延轉(zhuǎn)折端(圖11)，柞水巖體西南側(cè)，文公廟向斜弧形轉(zhuǎn)折部位的西翼。區(qū)內(nèi)多見小型褶曲，如腸狀褶曲或疊加褶曲，其軸面傾向20°～40°，北東翼長而緩，南西翼陡而短，多次重疊致使礦層厚度加大。

圖11 松林溝鉛礦點(diǎn)地球化學(xué)綜合圖1-硅質(zhì)粉砂質(zhì)絹云母千枚巖；2-泥灰?guī)r、含炭鈣質(zhì)絹云母千枚巖；3-上部鈣質(zhì)千枚巖夾透輝石大理巖，中部黑云母角巖夾黑云母透輝石角巖，下部堇青石黑云母角巖；4-頂部炭質(zhì)千枚巖，中上部炭質(zhì)或含鮞綠泥石絹云母千枚巖，下部黑云角巖夾透輝石大理巖；5-綠泥絹云千枚巖；6-黑云母堇青石角巖；7-黑云母斑狀花崗巖；8-斷裂；9-鉛礦體及編號(hào)；10-鉛礦化帶；11-見礦鉆孔；12-產(chǎn)狀；13-Pb原生暈等值線(500、1 000、2 000 g/t)；14-Ag原生暈等值線(1、3、6 g/t)Fig. 11 Geochemical map of the Songlin′gou lead ore spots

斷裂構(gòu)造中等發(fā)育程度，主要為NE向斷層和擠壓破碎帶及小規(guī)模橫向斷層。走向斷層性質(zhì)為逆斷層，走向與弧形構(gòu)造基本一致；NE向擠壓破碎帶分布于花崗巖內(nèi)外接觸帶，性質(zhì)屬繼承性斷裂構(gòu)造。

3.5.2 礦床特征 礦體賦存層位為中-上泥盆統(tǒng)青石埡組第二巖性段中的含菱鐵、鉛、銅、銀巖層(圖12)，與銀洞子、大西溝礦床一致。該組上部為鈣質(zhì)千枚巖、結(jié)晶灰?guī)r，中部為鈣質(zhì)千枚巖夾黑云母透輝石角巖，下部為綠泥絹云千枚巖夾堇青石黑云母角巖，礦化體賦存于中部條帶狀透輝石黑云母角巖中。礦體呈層狀和似層狀近順層平行產(chǎn)出，形態(tài)較規(guī)整，層位穩(wěn)定，與地層產(chǎn)狀近乎一致。礦體長數(shù)十至數(shù)百米，最長為300 m，厚0.93～3.36 m,傾向長270 m。礦化以鉛為主，伴生銀，礦石中Pb品位為0.36%～4.54%；Ag品位為19.9～73.3 g/t，最高值為80.9 g/t。

圖12 松林溝鉛礦點(diǎn)0線剖面圖1-中-上泥盆統(tǒng)青石埡組第二巖性段含菱鐵、鉛、銅、銀巖層第三巖性層；2-中-上泥盆統(tǒng)青石埡組第二巖性段含菱鐵、鉛、銅、銀巖層第二巖性層；3-中-上泥盆統(tǒng)青石埡組第二巖性段含菱鐵、鉛、銅、銀巖層第一巖性層；4-結(jié)晶灰?guī)r；5-鈣質(zhì)絹云母千枚巖；6-綠泥絹云母千枚巖；7-砂質(zhì)鐵白云巖；8-薄層泥灰?guī)r；9-斷層；10-鉛礦體及編號(hào)；11-探槽位置及編號(hào)；12-鉆孔位置及編號(hào)Fig. 12 Profile of Songlin′gou Pb ore spots from Line No. 0

礦石中礦物種類較多，主要金屬礦物為磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦，少量黃銅礦；主要脈石礦物為黑云母、透輝石、重晶石、方解石，見少量鈉長石、石英、陽起石及泥炭質(zhì)。礦石的條帶分深淺2種，深色條帶主要由透輝石、陽起石、金屬礦物、黏土質(zhì)等礦物組成，淺色條帶主要由重晶石、鈉長石及少量透閃石、金屬礦物組成。礦石結(jié)構(gòu)為他形粒狀，構(gòu)造為層紋狀、條帶浸染狀。區(qū)內(nèi)鉛銀礦化的黑云母透輝石角巖普遍產(chǎn)生較強(qiáng)的磁(黃)鐵礦和黃鐵礦化，氧化淋濾后呈銹褐色團(tuán)塊狀條帶狀，與未發(fā)生礦化蝕變的黑云母透輝石角巖形成鮮明對比，特征明顯。

該礦床發(fā)育大量熱水噴流沉積(弱改造)型礦床的典型特征，與大西溝、銀洞子礦床具有相同的成礦層位和成礦特征，為熱水噴流沉積-弱改造型成因。

4 銀洞子—桐木溝鉛銀鋅礦帶成礦規(guī)律及礦床成因

4.1 礦帶空間賦存規(guī)律

研究區(qū)內(nèi)柞水大西溝—銀洞子大型銀鐵多金屬礦床、山陽黑溝小型鉛銀菱(磁)鐵礦床、山陽桐木溝中型鋅礦床，以及新近發(fā)現(xiàn)的柞水南溝小型鉛(銀)礦床、大東溝鉛礦點(diǎn)和松林溝鉛礦點(diǎn)，均位于柞水—陽山熱水沉積盆地北部、紅巖寺—黑山街復(fù)式向斜南翼，該帶呈近EW向分布，與柞山地區(qū)控隆、控盆、控巖、控礦的鳳鎮(zhèn)—山陽大斷裂和泥盆系展布方向一致，各礦床(點(diǎn))分布于柞水大西溝—銀洞子洼地、山陽黑溝—小河口洼地和山陽桐木溝洼地3個(gè)聚礦洼地的青石埡組與NS向及NE向同生隱伏基底斷裂的交會(huì)部位或其附近(圖1)，多呈東西成帶、南北成群的分布特點(diǎn)，反映了控制銀洞子—桐木溝鉛鋅銀礦帶分布的主要因素是鳳鎮(zhèn)—山陽斷裂及同生斷裂、沉積洼地、細(xì)碎屑巖沉積建造和熱水沉積巖相。

4.2 成礦地質(zhì)環(huán)境

研究區(qū)位于揚(yáng)子板塊北緣，加里東早期構(gòu)造活動(dòng)形成前泥盆紀(jì)基底，奠定了礦源的基礎(chǔ)。后期海西早期的擴(kuò)張作用引起沉降，形成隆起與洼地相間的斷陷盆地，自西向東分布有柞水大西溝—銀洞子、穆家莊—張家坪、山陽黑溝—小河口和山陽桐木溝4個(gè)聚礦洼地，構(gòu)成銀洞子—桐木溝鉛銀鋅礦帶的地質(zhì)基礎(chǔ)。與此同時(shí)，殘陷擴(kuò)張作用引起沉積物質(zhì)上涌，形成急劇增高的地?zé)釄?，加熱并?qū)動(dòng)熱水?dāng)y帶豐富的礦質(zhì)經(jīng)由同生斷裂進(jìn)入海底洼地，形成銀洞子—桐木溝鉛銀鋅礦帶，因此斷陷擴(kuò)張作用引發(fā)沉降斷裂系統(tǒng)的深部物質(zhì)上涌而形成的強(qiáng)大熱力場是控制成礦的根本原因。

4.3 成礦作用的物理化學(xué)環(huán)境

4.3.1 流體包裹體特征 柞水大西溝—銀洞子銀鐵多金屬礦床流體包裹體的測試結(jié)果表明，該礦床成礦溫度集中在241～348、173～204 ℃ 2組溫度區(qū)間。前者測自粗粒石英，代表了變質(zhì)重結(jié)晶的溫度，與該區(qū)綠片巖相溫度(200～400 ℃)一致；后者測自細(xì)粒石英，所受變質(zhì)重結(jié)晶程度弱，反映了礦床沉積成巖成礦晚期溫度的上限值。計(jì)算得出含礦流體的鹽度為12.7%，包裹體的捕獲壓力約為200 Pa，分析流體包裹體的成分發(fā)現(xiàn)，含礦流體相當(dāng)于中等鹽度的 Na+-Ca2+-Cl-型溶液體系。成礦物理化學(xué)條件研究結(jié)果反映為一個(gè)弱還原、低氧逸度、中等鹽度的海水熱鹵水環(huán)境。

桐木溝鋅礦床的礦石中閃鋅礦和石英2類包體的測定結(jié)果表明，早期含礦流體富含Na+、K+、Ca2+、Mg2+離子，偏堿性，反映為近地表淺成環(huán)境成礦(王海山等，2002)。閃鋅礦包裹體的含鹽度為15%～20%，形成溫度在260～280 ℃之間，均高于正常海水鹽度和溫度，據(jù)此推測成礦流體為一中低溫、較高鹽度、含成礦元素的熱鹵水(蔡振龍，1992)。

據(jù)包體測溫結(jié)果，黑溝鉛鋅鐵(菱鐵)礦床的成礦溫度為240～280 ℃，高于正常海水溫度，推測成礦流體為中低溫流體。

4.3.2 同位素地球化學(xué)特征 (1)Pb同位素地球化學(xué)特征。柞水大西溝—銀洞子礦床的礦石與地層巖石樣品的Pb同位素組成及模式年齡存在一定的差別：① Pb同位素組成：206Pb/204Pb比值礦石樣為18.01～18.25，巖石樣為18.28～18.32；207Pb/204Pb比值礦石樣為15.55～15.85，巖石樣品為15.63～15.71；208Pb/204Pb比值礦石樣品為37.97～38.94，巖石樣為38.70～38.81；② Pb同位素模式年齡：礦石樣為399～576 Ma，平均值為482 Ma；巖石樣為263～385 Ma。據(jù)其在Pb同位素組成圖解中投點(diǎn)的位置，Pb元素主要來自深源，且與海底火山活動(dòng)有一定的關(guān)系(王瑞廷等，2010)。

桐木溝鋅礦床礦石和地層巖石樣Pb同位素比值變化范圍小，206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb的比值范圍分別為17.94～18.14、15.53～15.69、37.94～38.70，Pb來源穩(wěn)定且單一。采用H-H法計(jì)算得到2組φ值年齡：第一組賦礦層位巖石和同生條紋狀礦石的φ值為 375～397 Ma，為晚古生代中泥盆世；第二組塊狀礦石φ值為416～472 Ma，為早古生代志留—奧陶紀(jì)，明顯早于前者，表明區(qū)內(nèi)鉛源有來自深部古老基底地層的可能。Pb構(gòu)造模式圖中的投點(diǎn)位于上地殼和造山帶區(qū)域內(nèi)，證實(shí)有沉積鉛和深源鉛2種。

黑溝鉛鋅鐵(菱鐵)礦床鉛鋅礦石中Pb同位素年齡值為268～(342±32)Ma,接近地層成巖年齡，反映了同生沉積特征。

(2)H、O同位素特征。① 柞水大西溝—銀洞子銀鐵多金屬礦床含礦熱液的O同位素值接近零，為0.70‰～-1.17‰，結(jié)合地質(zhì)產(chǎn)狀，含礦流體可能屬泥盆紀(jì)海水(黃賓等，1991)。② 桐木溝鋅礦床礦石δ18OH2O值為6.4‰～7.9‰，將其數(shù)值投影于δD-δ18O 圖中，投點(diǎn)落在混合巖漿水區(qū)域。

(3)S同位素特征。柞水大西溝—銀洞子礦床S同位素組成變化較大。13號(hào)主礦體總硫值δ34S多在13‰～19‰之間，與泥盆紀(jì)海水δ34S值(17‰～22‰)極為接近，表明該礦床的硫源主要來自半封閉還原環(huán)境的泥盆紀(jì)海水。

桐木溝鋅礦床S同位素δ34S值在2.8‰～20.5‰之間。其中，26件塊狀、脈狀礦石的δ34S 值在11.0‰～20.5‰之間，6 件地層及條紋礦石的δ34S值在2.8‰～16.1‰之間，3件鈉長石樣品的δ34S值在15.3‰～17.0‰之間。上述樣品的δ34S值均偏離零線，呈富集重硫特征。塊狀、脈狀礦石的δ34S值變化范圍小，偏離零線距離最遠(yuǎn)，且相對集中。采用3對閃鋅礦-方鉛礦計(jì)算的平衡溫度分別為227、188、256 ℃，2對黃鐵礦-方鉛礦計(jì)算的平衡溫度分別為197、192 ℃，平均溫度為212 ℃，位于層控礦床成礦溫度區(qū)間。采用高溫外推法得到的脈狀礦體成礦熱液總硫δ34S值為17.0‰，位于沉積硫化物δ34S值(16.1‰～19.8‰)區(qū)間內(nèi)，表明桐木溝鋅礦床硫源為礦體近側(cè)巖石與兩側(cè)圍巖(蔡振龍，1992)。

黑溝鉛鋅鐵(菱鐵)礦床鉛鋅礦石中δ34S值在20.0‰～21.9‰之間，較為穩(wěn)定，變化不大，表明硫源為圍巖，反映該礦床具同生沉積特征。

4.4 成礦物質(zhì)與成礦流體來源

4.4.1 成礦物質(zhì)來源 柞水—山陽盆地青石埡組(D2-3q)中Cu、Pb、Zn、Ag等元素含量高，Ag、Cu、Pb、Zn含量分別是其他層位的1.35～3.84、1.04～2.33、1.53～3.17倍。主要含礦層中，m(Pb+Ag)/m(Cu)>0.2,m(Zn+Ag)/m(Cu)>0.3,m(Pb+Zn)/m(Cu)>0.2。分析對比垂直礦化帶1∶2 000、1∶10 000地球化學(xué)剖面原生暈成果，結(jié)合礦石特征發(fā)現(xiàn)，鉛鋅礦化帶上Pb、Zn元素為增高場疊加高場值，礦體兩側(cè)為降低場，遠(yuǎn)離礦體為正常場。柞水銀洞子—山陽桐木溝鉛銀鋅礦帶分布于青石埡組主層位，礦體賦存于含菱鐵、Pb、Cu、Ag成礦元素的細(xì)碎屑巖-碳酸鹽巖中，Pb次生暈異常呈線性與含礦層及鉛礦(化)體吻合展布，表明其成礦物質(zhì)來源于地層。

在鳳鎮(zhèn)—山陽大斷裂南北兩側(cè)泥盆系等層位，除柞水銀洞子—山陽桐木溝鉛銀鋅礦帶內(nèi)礦床外，其西側(cè)分布有東川街鉛鋅多金屬礦床、二臺(tái)子和雙廟等地的金礦床，再向西有太白的雙王金礦床及鳳太、二里河、鉛銅山等地的鉛鋅礦床，上述礦床雖賦存于泥盆系或石炭系等不同層位和巖性中，但均以寒武—奧陶系作為其共同基底，且分布于鳳鎮(zhèn)—山陽大斷裂兩側(cè)，因此可以認(rèn)為上述礦床具有相同的含礦物質(zhì)來源，即成礦物質(zhì)均來自寒武—奧陶系基底(即前泥盆紀(jì)基底)，并受同一構(gòu)造鳳鎮(zhèn)—山陽大斷裂控制，成礦機(jī)制基本相同。同時(shí)，各地成礦物質(zhì)成分富集的類別和程度不同：前泥盆紀(jì)基底中Cu、Pb、Zn、Au、Ag、As、Hg、Sb元素含量明顯高于中泥盆統(tǒng)和褶皺區(qū)豐度值(表1)，形成高含量Pb、Zn、Ag、Cu、Au元素組合，證明基底具有提供各類成礦物質(zhì)的基礎(chǔ)條件，為高含量元素在泥盆系的富集成礦提供了充足的物質(zhì)來源。

表1 柞山盆地泥盆系及基底元素含量Table 1 Devonian and basement element content in Zhashan Basin

4.4.2 成礦流體來源 對大西溝菱鐵礦—銀洞子鉛鋅銅銀礦床巖(礦)石H、O同位素平衡水的計(jì)算和流體包裹體組成的分析表明，成礦流體既有變質(zhì)水又有海水，為多源混合熱水，屬于Na-Ca-Cl型中等鹽度熱鹵水。

桐木溝鋅礦床有2類成礦流體：① 中低溫、較高鹽度、含有成礦元素的熱鹵水(蔡振龍，1992)；② Au-Cu-Fe-Co系列之初始混合巖漿水。

4.5 成礦時(shí)代

柞水大西溝—銀洞子銀鐵多金屬礦床鉛銀礦石的S同位素測試結(jié)果表明，其年齡相當(dāng)于泥盆紀(jì)海水硫酸鹽的δ34S,顯示出同生沉積特征。對大西溝礦床含菱鐵礦礦層進(jìn)行測試所獲得的Rb-Sr等時(shí)線年齡為(353±4)Ma，對銀洞子礦床層狀鉛鋅礦進(jìn)行測試所獲得的Pb同位素模式年齡為358 Ma,結(jié)合青石埡組中腕足類化石組合綜合分析認(rèn)為，柞水大西溝—銀洞子礦床的形成年代與中泥盆世沉積同期(齊文等，2005)。Pb同位素模式年齡與區(qū)內(nèi)熱水沉積而成的鈉長石SHRIMP U-Pb年齡(365 Ma)較一致，說明熱水沉積成巖作用期為區(qū)內(nèi)主成礦作用期。劉樹文等(2011)獲得的鈉長巖年齡為214 Ma，表明成礦受到印支期改造；陳雷等(2015)在穿插大青石埡組的煌斑巖中測得鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(263±5.5)Ma(MSWD=0.51)，反映了銀洞子礦床在早期熱水沉積的基礎(chǔ)上受后期巖漿熱液改造的時(shí)限下界限。

4種不同礦化類型礦石的磁鐵礦電子探針及微量、稀土元素的分析結(jié)果表明，磁鐵礦FeOT質(zhì)量分?jǐn)?shù)與Al2O3、CoO、MgO、SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；從順層產(chǎn)出的礦石到塊狀、脈狀及紋層狀礦石,磁鐵礦的FeOT質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為49.65%～84.18%、91.58%～93.39%、92.69%～93.60%、92.25%～93.39%，逐漸增加,說明有后期含鐵物質(zhì)的富集。在TiO2-Al2O3-(MgO+MnO)和MgO-TiO2-Al2O3圖解中,大西溝—銀洞子礦床的磁鐵礦表現(xiàn)出既有熱水沉積成因也有熱液成因的特征。同時(shí)，產(chǎn)出狀態(tài)不同的磁鐵礦具有高含量的Mg、Mn元素和相對較低含量的Ti(6.82～451 g/t,平均值為324 g/t)、V(11.5～625 g/t,平均值為378 g/t)、Sc(0.78～1.49 g/t,平均值為1.03 g/t)，以及Co/Ni、Zn/V和Sn/Ga含量比值,均顯示熱液成因特征。從層狀礦石到塊狀、脈狀及紋層狀礦石,熱液作用呈逐漸增強(qiáng)的趨勢，證實(shí)大西溝—銀洞子礦床在成礦過程中曾受后期熱液活動(dòng)影響,成礦作用發(fā)生于氧化性增強(qiáng)、還原性減弱的成礦環(huán)境(陳雷等，2016)。上述進(jìn)一步證實(shí)了主成礦方式為熱水沉積作用，成礦期在中泥盆世，后期構(gòu)造熱液作用對成礦有一定的影響。

山陽桐木溝鋅礦床和黑溝鉛鋅礦床的形成年代目前尚沒有精確的測年數(shù)據(jù)。根據(jù)礦體的產(chǎn)出特征，少數(shù)礦石中測得的Pb同位素年齡為268～397 Ma，接近地層成巖年齡，呈同生沉積的特點(diǎn)。礦石呈變晶、交代溶蝕等結(jié)構(gòu)，反映后期熱液對礦床具改造作用(齊文等，2005)。上述表明桐木溝鋅礦與黑溝鉛鋅礦兩礦床的形成年代在中泥盆世，印支—燕山期的構(gòu)造熱液作用對礦體有進(jìn)一步改造和聚集作用。

4.6 控礦因素與成礦規(guī)律

4.6.1 控礦因素 銀洞子—桐木溝鉛銀鋅礦帶呈現(xiàn)受“層(位)、相(沉積相)、位(構(gòu)造位置)”控制的成礦規(guī)律和成帶分布特征。主控礦因素如下。

(1)構(gòu)造控礦。① 大地構(gòu)造對柞山沉積盆地及區(qū)域成礦區(qū)帶的控制。柞山銀洞子—山陽桐木溝鉛銀鋅礦帶形成于中泥盆世，該期的古地理形態(tài)呈一近EW向的海槽，其南北兩側(cè)均由深大斷裂構(gòu)造限定，斷陷特征明顯，且在兩側(cè)斷裂帶上有印支—燕山期中酸性巖漿巖侵入。

該海槽控制著東秦嶺中泥盆世菱鐵、鉛、銀、鋅成礦帶的分布。柞山銀洞子—山陽桐木溝鉛銀鋅礦帶的形成與海槽的發(fā)展特征相關(guān)，旋回性特征顯著，單旋回均表現(xiàn)出由碎屑巖向碳酸鹽巖轉(zhuǎn)變的趨勢。當(dāng)發(fā)展為有利于碳酸鹽巖沉積時(shí)，海槽振蕩明顯并進(jìn)一步拗陷形成洼地，洼地水深且發(fā)育富含炭質(zhì)的有機(jī)質(zhì)沉積巖相，有利于硫化物的沉積，形成的還原環(huán)境有助于礦床的形成。

② 基底、同生斷裂、褶皺對礦田(床)空間分布位置的控制。該區(qū)位于上古生界泥盆系蓋層發(fā)育區(qū)，蓋層與基底構(gòu)成雙層結(jié)構(gòu)，基底由前泥盆紀(jì)(隱伏)基底和(隱伏)巖體組成，對區(qū)內(nèi)鉛、鋅、銀礦床的控制主要以基底控制為主，該基底控制著柞山地區(qū)眾多礦床(點(diǎn))的分布，銀洞子、大西溝、黑溝、桐木溝等的Ag(Fe)-Pb、Zn-Cu等多金屬礦床均分布于該(隱伏)基底的邊緣附近。區(qū)內(nèi)重磁構(gòu)造等特征顯示，呈帶狀分布的晚古生代地層受早期EW向構(gòu)造控制極為明顯，晚期構(gòu)造為NS、NE向，進(jìn)一步證實(shí)了基底構(gòu)造對區(qū)內(nèi)礦田(床)的控制作用。

同生斷裂對礦田(床)有著重要的控制作用，作為通道為熱水和成礦物質(zhì)活動(dòng)提供了便利，又因其具有同生擴(kuò)張性質(zhì)，所以對盆地的沉積作用會(huì)產(chǎn)生直接影響，同生斷裂與海底洼地二者共同控制了熱水活動(dòng)和沉積作用。

褶皺構(gòu)造對礦田(床)的分布有一定的控制作用。例如，柞水大西溝—銀洞子銀鐵多金屬礦床與其西側(cè)的松林溝鉛(銀)礦點(diǎn)的基本構(gòu)造格架均為文公廟向斜，山陽桐木溝鋅礦床位于葛條坪—馬鹿坪倒轉(zhuǎn)向斜構(gòu)造北翼。

③ 次級(jí)褶皺或斷裂對礦體賦礦部位及其形態(tài)的控制。帶內(nèi)礦床(點(diǎn))中各礦體均受次級(jí)褶皺或斷裂控制：桐木溝鋅礦區(qū)主要發(fā)育次級(jí)褶皺，多呈緊閉線狀，構(gòu)造線呈NEE向；大西溝—銀洞子礦區(qū)由于西北角柞水巖體侵入，產(chǎn)生的局部應(yīng)力場使大西溝礦區(qū)地層發(fā)生EW向應(yīng)力擠壓，在早期EW向褶皺的基礎(chǔ)上疊加形成次級(jí)疊加褶皺，自西向東依次出現(xiàn)4個(gè)次一級(jí)的疊加褶皺，規(guī)模逐漸變大，次級(jí)向斜與背斜相間出現(xiàn)，這些次級(jí)疊加褶皺被礦區(qū)NW向斷裂切割，大西溝礦區(qū)東部的次級(jí)疊加褶皺被近NS向煌斑巖脈穿切。

由于柞水巖體產(chǎn)生的局部應(yīng)力場的影響隨著距離增大而減弱，因此東部的銀洞子礦區(qū)雖然多處地層有NS向褶曲，但并未形成疊加褶皺，礦體隨地層同步褶曲，但整體形態(tài)較大西溝礦區(qū)簡單，這些疊加褶皺形成了銀洞子礦區(qū)及大西溝礦區(qū)如今的基本構(gòu)造格局。

區(qū)內(nèi)斷裂廣泛分布，主要有NW和NE向2組，均為次級(jí)斷裂：NW向斷裂為主含礦構(gòu)造，近順層或微切層產(chǎn)出，礦帶賦存其中，控制特征明顯；NE向斷裂為后期斷裂，局部充填有煌斑巖脈，在個(gè)別地段對地層起破壞作用，礦化蝕變帶與NE向斷裂交會(huì)地段礦化較其他地段富集，發(fā)育NE向含礦石英細(xì)脈，初步認(rèn)為NE向斷裂對礦化的二次活化富集起到了一定的作用。

(2)地層控礦。泥盆系青石埡組含菱鐵、鉛、銅、銀巖層為含礦層，該組各巖性段千枚巖-碎屑巖巖層為成礦有利層位。該層位以粉砂質(zhì)、砂質(zhì)巖石為主(占地層總厚度的40%～60%)，條帶、條紋狀構(gòu)造特別發(fā)育的韻律層和地層厚度增大的部位對成礦更為有利。

(3)巖性巖相控制。區(qū)內(nèi)礦體受一定的巖性及巖相控制。含礦層下部為碳酸鹽巖或生物碎屑巖，上部層位為泥質(zhì)千枚巖，碳酸鹽巖+碎屑巖組合為找礦有利巖性，不同巖性的過渡部位為礦體賦存有利部位。

4.6.2 成礦規(guī)律 區(qū)內(nèi)鉛、鋅、銀礦的成礦普遍具有時(shí)控、層(位)控、巖(性)控的性質(zhì)，期次和階段具多次的特征，且成礦后大地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與巖漿活動(dòng)(印支—燕山期)帶來的構(gòu)造-巖漿熱液對礦的改造、富集作用普遍存在，層控特征極為明顯，表現(xiàn)出礦質(zhì)源、熱改造、容礦部位“三位一體式”模型 (趙東宏等，2019)。

(1)礦源：在柞水—陽山熱水沉積盆地中泥盆世的形成過程中，出現(xiàn)了較大范圍的海底熱水噴流沉積作用，為銀洞子—桐木溝鉛銀鋅礦帶內(nèi)菱鐵、銀、鉛、鋅礦床的形成提供了充足的成礦物源。

(2)熱源：印支階段末期—燕山期大地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與巖漿活動(dòng)帶來的構(gòu)造-巖漿熱液作用明顯，對前期已形成的礦床具有改造作用，因此研究區(qū)成礦普遍具有多期、多階段的特點(diǎn)。

(3)容礦部位：此類礦床的空間分布普遍受控于區(qū)域構(gòu)造，且礦體多賦存于有利構(gòu)造部位。

4.6.3 成礦系列 通過對銀洞子—桐木溝鉛銀鋅礦帶中各礦床地質(zhì)特征的對比分析和總結(jié)，將該帶劃歸為與沉積作用相關(guān)的成礦系列組合，為古生代晚期復(fù)理石建造菱鐵、銀多金屬成礦系列，南秦嶺北部鐵、銀、鉛、鋅、銅、重晶石成礦亞系列之一。

4.7 礦床成因

根據(jù)銀洞子—桐木溝鉛銀鋅成礦帶各礦床的成礦地質(zhì)特征、物理化學(xué)環(huán)境及成礦年代判斷，成礦物質(zhì)來自于寒武—奧陶系基底，受印支階段末期—燕山期大地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與巖漿活動(dòng)帶來的構(gòu)造-巖漿熱液作用，與秦嶺地區(qū)主要鉛鋅礦床成因類型一致，屬典型的與熱水噴流沉積-熱液改造作用有關(guān)的層控礦床。

5 成礦模式與找礦模型

5.1 成礦特征及成礦模式

5.1.1 成礦特征 柞水—山陽地區(qū)鉛銀鋅礦床有下列6個(gè)成礦特征：① 改造成礦作用明顯；② 碰撞造山成礦作用發(fā)育；③ 礦床(點(diǎn))成片(或成帶)分布，礦集區(qū)特征顯著；④ 構(gòu)造巖漿活動(dòng)對后期改造成礦作用顯著；⑤ 熱水沉積盆地的成礦作用突出；⑥ 古生代爆發(fā)成礦。

5.1.2 成礦模式 綜合成礦地質(zhì)特征及礦石特征，銀洞子—桐木溝鉛銀鋅成礦帶主要經(jīng)歷了下列兩大演化期(圖13)。

圖13 成礦模式示意圖1-前泥盆紀(jì)基底；2-泥盆系；3-泥盆系熱水沉積層；4-石炭系；5-推測同生斷裂；6-鳳鎮(zhèn)—山陽斷裂；7-商丹斷裂；8-熱液運(yùn)移方向；9-推測隱伏巖體；10-礦體Fig. 13 Metallogenic model scheme(a)Thermal water sedimentation;(b)Hydrothermal transformation

(1)海底熱水噴流沉積成礦期。海西期，伴隨南秦嶺地塊從揚(yáng)子板塊北緣的裂解，形成了一系列EW向裂陷帶和不同規(guī)模、不同方向的基底斷裂，各斷裂存在差異運(yùn)動(dòng)，繼而在裂陷帶中產(chǎn)生多個(gè)泥盆紀(jì)洼陷盆地。在接收正常海相沉積的同時(shí)，同生斷裂的海底噴流作用也帶來了豐富的Pb、Zn、Cu、Ag、Fe、S等成礦物質(zhì)，并同時(shí)沉積成巖，形成初始礦源層熱水沉積巖或貧礦層，伴隨有條紋狀、層紋狀、浸染狀礦石產(chǎn)出。

(2)熱液疊加改造期。礦區(qū)經(jīng)歷了兩大階段改造作用。① 第一階段：變質(zhì)熱液疊加階段，發(fā)生在海西晚期—印支中期。由于南北向擠壓，區(qū)域上發(fā)生多級(jí)俯沖以及巖漿侵入和火山活動(dòng)，區(qū)內(nèi)形成斷裂及近EW走向褶皺。此階段所產(chǎn)生的區(qū)域變形變質(zhì)作用在區(qū)內(nèi)表現(xiàn)較弱，在地層巖石中出現(xiàn)大量絹云母、綠泥石等蝕變礦物，形成各類淺變質(zhì)千枚巖。在應(yīng)力作用下，早期含礦地層脫水形成變質(zhì)流體，萃取早期成礦物質(zhì)形成后期脈狀礦化，使礦體局部富集。② 第二階段：巖漿熱液改造階段，發(fā)生在印支末期—燕山早期。區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，有深層巖漿侵入，如銀洞子西北角柞水巖體的侵入，深部巖漿侵入所帶來的熱液與巖層建造水產(chǎn)生對流，使海西期海底噴流沉積形成的成礦物質(zhì)再次活化，并沿褶皺(背斜)軸向運(yùn)移，在褶皺構(gòu)造的轉(zhuǎn)折端(軸部)以及斷裂等有利于沉淀、聚集的空間地段形成礦體。

5.2 找礦標(biāo)志

根據(jù)區(qū)內(nèi)各類礦體的產(chǎn)出賦存特征，結(jié)合地球化學(xué)分析等成果，總結(jié)出下列找礦標(biāo)志。

(1)巖石地層標(biāo)志。青石埡組為區(qū)內(nèi)容礦層位，鈉長角礫巖、菱鐵巖、重晶石巖層及硅質(zhì)巖層等熱水沉積巖發(fā)育部位為區(qū)內(nèi)找礦的首要標(biāo)志。

(2)構(gòu)造標(biāo)志。以近順層或微切層產(chǎn)出的NW、NE向或近NS向的層間斷裂為主要含礦構(gòu)造，鉛、鋅、銀礦化蝕變帶受其控制作用顯著，層間斷裂構(gòu)造可作為區(qū)內(nèi)找礦的重要標(biāo)志。

(3)蝕變礦化標(biāo)志。含礦層中因變質(zhì)作用而形成與原礦石成分基本一致的脈體是找礦的間接標(biāo)志，標(biāo)志明顯的脈狀礦往往可以指示難以發(fā)現(xiàn)的層狀礦。

(4)元素異常標(biāo)志。鉛、鋅、銀礦化蝕變帶與Pb、Zn、Ag化探次生暈異常兩者分布范圍總體套合，因此元素異?？勺鳛檎业V的重要標(biāo)志。

5.3 找礦模型

在系統(tǒng)分析銀洞子—桐木溝鉛銀鋅成礦帶地質(zhì)特征和地球化學(xué)特征的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)并建立起柞山礦集區(qū)鉛鋅銀多金屬礦床的找礦模型。

(1)青石埡組菱鐵巖、鈉長角礫巖、重晶石巖層及硅質(zhì)巖層等熱水沉積巖(千枚巖、碳酸鹽巖等)為含礦巖相。

(2)各組不同方向的層間斷裂構(gòu)造。

(3)具有Ag、Pb、Zn、Cu、As組合化探異常。

(4)出現(xiàn)銅-銅銀-鉛銀-鉛等的硫化物、重晶石、菱鐵礦礦化分帶。

(5)同生斷裂及地?zé)岙惓！?/p>

6 結(jié) 論

(1)銀(洞子)—桐(木溝)鉛銀鋅成礦帶主要產(chǎn)于中-上泥盆統(tǒng)青石埡組，是海底噴流沉積成礦作用和巖漿熱液改造作用的產(chǎn)物，具有明顯的層控特征，金屬礦化分區(qū)富集，構(gòu)成鉛鋅銀成礦系列。

(2)在柞山地區(qū)應(yīng)以“青石埡組熱水沉積巖+斷裂+化探異常+硫化物、重晶石、菱鐵礦蝕變分帶”為模型尋找此類型鉛鋅銀礦床。