河南省栾川县八丈沟铅多金属矿地质特征及找矿方向

王 琦 陈少伟 许 波

河南省有色金属地质矿产局第五地质大队 河南 郑州 450016

河南省栾川县八丈沟铅多金属矿位于栾川县城北西约31km处,位于南泥湖外围铅锌成矿带北西7km,属栾川钼钨铅锌铜银金矿集区[1]。该区以往通过地球化学测量,发现了1/20万和1/5万水系沉积化探异常[3],通过进一步工作,发现了多条铅多金属矿脉。

1 成矿地质背景

矿区位于华北陆块南缘,马超营断裂与栾川断裂之间。属小秦岭—豫西金钼铅锌成矿带的重要组成部分[2]。区域出露地层主要有太古界太华群、中元古界熊耳群、官道口群、新元古界栾川群、陶湾群及新生界古近系、第四系。马超营断裂控制了全区主体构造轮廓,区域断裂以近东西向-北西西向为主,北东向次之。断层之间发育一系列轴面近东西、向北陡倾的倒转褶皱。区域岩浆活动频繁,侵入岩较发育,岩石成分以酸性岩和中性岩类为主,其次为碱性岩和基性岩类,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,其中以太古宙、加里东期、燕山期最为强烈。区域成矿地质条件极为有利,有色—贵金属矿产发育,主要矿种为铅、锌、钼、银、金、钨等,已发现矿床(点)共几十处,其中具有代表性的矿床有冷水北沟、百炉沟、核桃岔、银洞沟大型铅锌银多金属矿,南泥湖等大型钼矿床,红庄、北岭、前河、上宫、虎沟、干树凹、康山等大中型金矿(见图1)。

图1 区域地质矿产略图

2 矿区地质特征

2.1 地层 该区出露地层主要有中元古界熊耳群、官道口群,新元古界栾川群及新生界第四系。中元古界熊耳群:自下而上划分为许山组、鸡蛋坪组和马家河组。许山组(Pt2xx)岩性为安山岩、石英斑岩、安山玢岩、凝灰岩、安山玄武岩夹少量火山碎屑岩。鸡蛋坪组(Pt2xj)岩性为流纹斑岩、安山玢岩等。马家河组(Pt2xm)岩性为灰绿色玄武安山岩、杏仁状玄武安山岩、灰色流纹斑岩。中元古界官道口群:自下而上为龙家园组、巡检司组、杜关组、冯家湾组、白术沟组。龙家园组(Pt2gl)岩性为硅质条纹白云石大理岩及硅质条带石英白云石大理岩。巡检司组(Pt2gx)主要岩性为灰—灰白色硅质条带结晶白云岩。杜关组(Pt2gd)上部为杂色泥钙质白云石板岩夹绢云母千枚岩;下部为灰白色硅质条纹结晶白云岩、钙质千枚岩及硅质角砾岩。冯家湾组(Pt2gf)主要岩性为浅灰色厚层白云石大理岩、灰色厚层状硅质条纹白云石大理岩夹硅质条纹(带)白云岩。白术沟组(Pt2gb)下段为炭质千枚岩、二云片岩、绢云千枚岩与长石石英岩互层;中段为厚层状细粒钾长石英岩、钾长变粒岩;上段为黑色板状炭质千枚岩夹薄层石英岩和大理岩。新元古界栾川群:本区主要出露三川组和南泥湖组。三川组(Pt3ls)主要出露三川组下段,岩性为含石英砂砾的变质砂岩夹黑色含炭千枚岩。南泥湖组(Pt3ln)区内出露上段、中段,中段为黑色变斑二云片岩、绢云钙质片岩夹大理岩透镜体;上段主要为黑云大理岩。新生界第四系(Q):主要分布于沟谷、低缓山坡上。主要为灰黄、土黄、棕红色含砾粘土、亚粘土、亚砂土等,并夹有粗砂层。

2.2 构造 区内断裂构造发育,根据断裂构造展布方向可分为北西西向和北东向两组断裂。北西西向规模大、延伸远,主要为马超营断裂和祖师庙-流水沟断裂及其次级断裂。马超营断裂带位于普查区北部,断面倾向以北为主,倾角50°～80°,由多条近于平行的断裂组成,在断裂带内常发育不同程度金属硫化物矿化的强烈硅化蚀变;祖师庙-流水沟断裂带位于普查区西南部,主体呈北西西向展布,该断裂带主要由构造片岩和脆性碎裂岩类所组成,倾向约190°,倾角65～82°,主界面被后期脆性断层所切割。北东向断裂共有5条,规模较小,倾向北西或南东,倾角50°～80°,断裂带宽数米-百余米不等,均为逆-平移断层,呈压扭性特征,其主导变形机制为脆性变形。沿断裂热液活动强烈,金属硫化物和蚀变较强。区内已发现的铅多金属矿体,均产出在构造破碎带内。

2.3 岩浆岩 普查区岩浆活动发育,岩浆岩多呈脉状产出,在矿区中部有三条正长斑岩岩脉出露,北西部见两条辉长岩脉出露,北部见一条花岗斑岩脉出露。根据前人推测区域存在一个与合峪、太山庙花岗岩基相连的半隐伏岩体即冷水隐伏岩体:呈北北东向,并受该方向断裂控制,南到栾川—明港断裂北到马超营断裂北侧,长40km,宽15km,面积600km2[3]。围岩北部是熊耳群,中南部为官道口、陶湾、栾川群地层。该隐伏岩体下伏于矿区下部,在矿区北部和南部地表可见小岩体、岩脉出露,伴随着岩体的侵入,可为钼铅锌银金铜等成矿提供了热源或物质,在矿区近地表及深部形成矿床。

2.4 矿区地球化学特征 区内1/5万水系沉积物测量圈出栾川县老山种Pb、Mo、Zn、W、Au、Ag、Cu、As、Sb、Mn化探综合异常,异常近长条形,东、南端未封闭,长约8km,宽约3km,面积22.81km2。异常主要由Pb、Mo、Zn等元素组成,并伴有 W、Au、Ag、Cu、As、Sb、Mn异常。Pb、Mo、Zn均具数个浓集中心,规模巨大,强度高,内、中、外分带特征清晰;单异常Pb最高4000×10-6,平均389.6×10-6;单异常 Mo最高24.40×10-6,平均8.37×10-6;单异常Zn最高2700×10-6,平均642.4×10-6;该异常元素组合非常复杂,既有高温元素,又有中低温元素。Pb、Mo、Zn套合较好[3],异常区内有数条近东西向受构造控制的铅锌矿带,为明显的矿致异常。

3 矿体特征

3.1 矿体特征 在矿区共发现1条银多金属矿化带(K1)、1条银铅锌矿化带(K8)和6条铅锌矿体(K2-K7)。银多金属矿化带(K1):赋存于马超营构造带内,马家河组与许山组接触部位,地表出露长度约3km,矿体产状180～200°∠44～77°,厚度0.7～3.0m。矿化蚀变带发育在大理岩与流纹岩的接触部位,具褐铁矿化、黄铁矿化、偶见方铅矿化。银品位1.14～57.3×10-6。铅锌矿体(K2-K7):矿体呈不规则脉状、似层状、透镜状,出露长度400m～1100m不等,厚度0.80～2.98m。在空间上脉体走向与大地构造走向一致,呈线状平行展布,总体产状为22°～230°∠50°～81°。矿脉受到地层褶皱和次级小断裂控制,与围岩界线明显。矿体可见方铅矿、孔雀石化等,硅化蚀变强烈,Pb品位1.72～3.63%,Zn0.31～0.80%。银铅锌矿化带(K8):位于矿区南部,向南延出矿区,长度2500m,厚度0.22～1.74m。矿化带严格受北东向构造控制,沿走向及倾向均呈透镜状、脉状延伸,局部有分歧复合现象,产状120～145°∠50～80°。银品位5.20～1494.30×10-6,平均525.89×10-6。铅含量0.01～22.02%,平均12.64%。锌品位0.004～10.75%,平均3.14%。

3.2 矿石质量 矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿;脉石矿物主要有石英、方解石。矿石结构以半自形和它形晶粒状结构为主,同时受构造作用具碎裂结构。矿石构造主要为脉状-网脉状-条带状构造、角砾状构造和浸染状构造等。对比矿集区此类型铅锌矿床成因类型,前人多认为是热液脉型矿床,矿石自然类型为构造蚀变岩型铅锌矿石,主要有褐铁矿氧化型矿石和石英多金属硫化物型铅锌矿石。矿体围岩主要为早马家河组的流纹岩和大理岩、冯家湾组硅质条带白云岩和南泥湖组中段二云片岩。局部破碎蚀变强烈,围岩蚀变蚀变主要有硅化、碳酸岩化、黄铁矿化、褐铁矿化、绢云母化和粘土化。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 控矿因素

(1)构造控矿。矿区构造格局受马超营断裂与栾川断裂两深大断裂及其之间一系列向南逆冲的推覆断层控制,矿区内的银、铅锌矿(化)体均产出于断裂构造带内,断裂带内的构造蚀变岩为主要含矿层位,矿体在北西西向和北东向两组断裂内均有发育,构造对矿体控制作用极其明显。

(2)岩浆岩控矿。矿区内岩浆岩活动较发育,主要为较多正长斑岩、辉长岩、花岗斑岩呈小岩脉、小岩体出露,依据1:20万重力异常推测区内下伏燕山期隐伏岩体。这些岩浆活动与成矿关系密切,在构造运动过程中,岩浆携带银、铅、锌等成矿元素的含矿流体,沿北西西向和北东向断裂带充填,在离岩体较远的断裂构造带中形成热液脉型铅、锌矿。这些岩浆的侵位活动,给区内银、铅、锌矿的形成造就了有利的物化环境,同时带来主要物质来源。

4.2 矿床成因 围岩蚀变是热液型矿床与沉积成因矿床的最根本区别,矿床构造破碎带内,产状也基本与围岩一致,断裂带底板岩石较为破碎为成矿提供了有利的构造条件,印支期正长斑岩、辉长岩和冷水半隐伏岩体的侵入,为矿床的形成提供了矿源和热源。从矿石组份及蚀变特征来看,矿石的结构、构造特征及矿物组合特征均符合中温热液矿床的特征,故矿床成因应为中-低温热液交代充填矿床。

4.3 找矿标志

(1)构造标志:构造运动所产生构造破碎带为含矿溶液的上升和充填提供了有利的空间条件,是找矿的重要标志。北西西向和北东向两组断裂的交叉部位,成矿空间充足,矿化体更为发育。

(2)化探异常:具有较好的Pb、Zn、Ag化探异常位置是间接找矿线索。

(3)围岩蚀变标志:与矿床成因类型有关的蚀变有碳酸盐化、硅化、绢云母化、黄铁矿化等是本区重要的矿化蚀变标志,尤其碳酸岩化化和硅化的强弱与矿化呈正相关。

(4)矿体民采现象较严重,地表大小采坑及老矿硐可直接指示矿体所在。

5 找矿方向

根据区域成矿分带规律,从岩体中心向外分别为斑岩型-矽卡岩型-中低温热液充填交代型矿床,同时结合矿区矿体特征,区内已发现的铅、锌矿体属中低温热液充填交代型,位于远离岩体的构造断裂带中。因此,可向深部探寻验证隐伏岩体,在靠近岩体的内、外接触带寻找斑岩型和矽卡岩型矿体,可取得较大找矿突破。