河南省栾川县辘轴沟银铅锌矿地质特征及成因探讨

徐镇华， 张 涛， 龚智禹， 刘 显

(河南省有色金属地质矿产局第六地质大队，河南 郑州 450016)

辘轴沟银铅锌矿位于华北陆块成矿省之小秦岭—豫西金钼铅锌成矿带，是我国重要的有色金属矿集中区，为我国第一、全球第二大的钼矿产地，同时银、铅锌等也在全国占有重要地位。

1 区域地质背景

矿区大地构造位置处于华北陆块南缘之潘河—马超营断裂与撞根—头道河断裂之间的卢氏—栾川陆缘褶断带。地层出露有中元古界熊耳群、官道口群、新元古界栾川群、下古生界陶湾岩群、中生界白垩系及新生界第四系。构造极其发育，以近东西向的潘河—马超营断裂、撞根—头道河断裂等数条断裂为主，并具有长期活动特征，控制一系列次级构造、构造岩浆岩带的发育；辅以燕山期为主的北东向断裂，将岩石切割成大小不等的断块，形成独特的地质构造格局。岩浆活动频繁，分为太古宙、中元古代、新元古代、加里东期、印支期和燕山期六个岩浆活动阶段，其中以燕山期侵入岩与成矿关系最为密切。

2 矿区地质特征

2.1 地层

出露地层有中元古界官道口群白术沟组，新元古界栾川群三川组、南泥湖组、煤窑沟组和第四系。中元古界官道口群为一套浅海碳酸盐岩—陆源碎屑沉积建造，地层走向呈北西西向，出露于矿区中部。矿区出露为白术沟组中段，岩性主要为碳质千枚岩。新元古界栾川群为区域重要的含矿层位，为一套碎屑岩—碳酸盐沉积建造，矿区出露地层为三川组、南泥湖组、煤窑沟组。三川组分布于矿区中部，近东西向展布；下部岩性以含石英细砾变砂岩为主，上部以大理岩为主。南泥湖组分布于矿区北部，与三川组整合接触；下部岩性为白云母石英岩、石英岩，中部岩性为白云母片岩、二云片岩、炭质绢云石英片岩夹石英砂岩及大理岩；上部岩性主要为条带状大理岩。煤窑沟组分布于矿区南部，与南泥湖组整合(局部断层)接触；下部岩性为条带状大理岩、石英岩、变质细砂岩、云母片岩；中部岩性为厚层白云石大理岩、透闪石大理岩，局部透闪石化强烈形成石棉矿脉；上部为硅质条带大理岩、白云质大理岩，局部夹石煤、石棉矿。

2.2 构造

矿区近东西向断裂构造主要为各地层之间的地质界线，延伸较长，一般超过10 km，宽几米至几十米。断裂内岩石破碎形成角砾岩，该类断裂形成了区内构造骨架，控制着区内地层分布的格局。北东向为矿区主要含矿构造，断裂由围岩之碎裂岩、角砾岩、糜棱岩、断层泥构成。蚀变有碳酸盐化、硅化、绢云母化、褐铁矿化；金属矿化主要为方铅矿化、闪锌矿化。

2.3 岩浆岩

矿区有新元古代岩浆岩分布，平面上呈带状北西西向展布。岩石类型以辉长(绿)岩为主。

2.4 地球物理特征

矿区以5.5%为视极化率异常下限，高阻、低阻界限1 200 Ω·m圈定了两处激电异常。Ⅰ异常整体呈近东西向展布，西侧未封闭，异常范围较大，东西横贯测区中部，南北平均宽约200 m，视极化率在5.5%以上，最大值超过10.0%，呈现高视极化率异常。对应的视电阻率在100～1 200 Ω·m之间，呈低视电阻率异常。该异常地层主要是三川组、白术沟组。经工程验证发现矿脉S9，与异常较吻合，推测该异常主要由矿体和含炭质地层共同引起。Ⅱ异常范围较大，东西两侧均未封闭，视极化率均在5.5%以上，最大值达10.0%，呈现高视极化率异常，异常形态极不规则，对应的视电阻率呈高低阻互层北东向展布。该异常出露地层为南泥湖组。经工程验证发现矿脉S1，推测该异常主要由S1矿脉引起。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

矿脉S1目前发现两个脉状银铅锌矿体，围岩为南泥湖组，由TC100、TC120、TC119、LD668、ZK10001、ZK12001等工程控制，矿体赋存标高+1 308～+1 360 m。矿体形态呈脉状，矿体产状倾向120°～145°，平均130°；倾角50°～80°，平均63°。矿体真厚度0.22～1.74 m，平均真厚度0.77 m。银品位为(5.20～1 494.30)×10-6，平均为525.89×10-6；铅含量为0.01%～22.02%，平均为12.64%；锌品位为0.004%～10.75%，平均为3.14%。

矿脉S9发现1个银铅矿体，围岩为三川组下，由TC909、TC900、LD717、ZK90001等工程控制，矿体赋存标高+1 351～+1 409 m。矿体形态呈脉状，未受到后期构造破坏。矿体产状倾向350°～25°，平均10°；倾角61°～75°，平均66°。矿体厚度0.38～2.59 m，平均厚度1.49 m。银品位为(7.14～175)×10-6，平均为117.04×10-6；铅含量为0.37%～8.04%，平均为6.96%。

3.2 矿石特征

矿石的化学成分主要由23种元素组成，其中成岩元素以Al、Si、Fe、Ca为主，成矿元素Pb、Zn、Ag含量较高。

矿石矿物主要为方铅矿、黄铜矿、辉银矿，次为闪锌矿、黝铜矿；脉石矿物主要为石英、绢云母等。方铅矿和闪锌矿常充填于脉石矿物裂隙中，呈他形粒状，两者相互包裹为伴生关系；可见交代方铅矿、辉银矿现象。

依据矿石中主要金属矿物的结晶程度和相互嵌布关系，矿石结构主要类型为自形-半自形结构、他形结构、碎裂结构。矿石构造依据矿石中主要金属集合体形态及其与脉石矿物集合体在矿石中的分布特征，矿石的构造类型有块状、网脉状、浸染状构造。

4 矿床成因

矿区矿体赋存于断裂构造带中，总体呈陡倾不规则脉状产出，矿床形成分布严格受断裂构造控制，矿石矿物沿岩石裂隙充填，矿石多呈块状、脉状构造特征，矿化矿物主要有中低温环境下形成的方铅矿、闪锌矿、辉银矿和黄铜矿等矿物组合，成矿元素矿化与硅化、绢云母化蚀变关系密切。结合区域矿床特征，在空间上，银铅锌矿分布于区域燕山期中酸性小岩体外围的碳酸盐岩地层，远离钼矿(小岩体)；在形成时间上，脉状矿床略晚于矽卡岩型矿床。初步判断矿区矿床形成于燕山期，属于中低温热液充填型矿床。

5 找矿标志

5.1 含矿构造标志

脉状铅锌银矿受构造控制的特征明显，矿(化)体一般沿断裂走向延伸，其产出状态严格受断裂构造控制，断裂构造一般以脆性为主。

5.2 蚀变矿化标志

矿体与围岩接触关系大多表现为突变接触，局部表现为渐变过渡接触。围岩蚀变主要为硅化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化、铁锰碳酸盐化等，围岩蚀变分带不明显。其中，硅化和绢云母化与矿化关系密切，硅化强弱与矿化程度呈正比关系，绢云母化反之。

5.3 岩浆岩标志

与燕山期花岗(斑)岩有关的脉状银铅锌矿床分布在花岗斑岩体外围或接触带附近，燕山期花岗斑岩可以作为找矿标志之一。

5.4 地球物理标志

栾川地区银铅锌矿一般与围岩之间具有明显的物性差异，呈低阻高极化特征，在岩体边部的矿化蚀变性铅锌矿往往伴生有磁性矿物，可用磁性差异进行找矿。与本区成矿关系密切的燕山期酸性花岗岩具有低磁、低密度、高放射性强度，可寻找隐伏岩体，间接找与钼多金属有关的矿产。据相关资料，栾川地区中梯激电异常值大于7%、近场源激电异常值大于3%的高值区常是铅锌银矿体赋存部位。

5.5 地球化学标志

(1)1/5万水系沉积物测量结果表明，Pb、Zn、Ag主成矿元素的高浓度异常区是地表或者浅部银铅锌矿化的直接标志。

(2)1/1万土壤地球化学测量表明，规模及浓集梯度较大的Pb、Zn、Ag元素浓集区常对应着规模较大的铅锌银矿床，有时在浅覆盖区可以利用土壤异常带寻找和连接银铅锌矿化带。

(3)岩石地球化学测量地表Ag、Pb、Zn元素组合异常反映地表或深部有银铅锌矿体存在，其内带高值区指示有富厚矿体赋存。