任 鵬，梁 婷，牛 亮，魯 麟，張文璟，楊 釗，王 嬋，程玉龍

（1．長安大學(xué) 西部礦產(chǎn)資源與地質(zhì)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710054；2．長安大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西 西安 710054；3．漢中市天鴻基礦業(yè)有限公司，陜西 漢中 723000）

0 引 言

秦嶺地處中國揚(yáng)子板塊與華北板塊的縫合部位，其西端位于甘肅省境內(nèi)，東段延伸至河南省西部，主體位于陜西省南部與四川省的交界處，長約1 500km。本區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源，具有成礦規(guī)模大、礦種多、礦床成因復(fù)雜、成礦時(shí)代跨度大等特征，是中國重要的鉛、鋅、鉬、金、汞、銻、鈷、鎳等金屬的礦產(chǎn)地。

陜西秦嶺的鉛鋅資源十分豐富，礦床規(guī)模多以中小型為主，個(gè)別達(dá)到大型。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前在陜西省秦嶺共發(fā)現(xiàn)礦點(diǎn)以上礦產(chǎn)地（含礦點(diǎn)）80余處［1］，主要分布于南秦嶺泥盆系地層中，代表性礦床有鳳太礦集區(qū)中的鉛硐山鉛鋅礦和八方山鉛鋅礦、山柞礦集區(qū)的桐木溝鉛鋅礦和銀硐子銀鉛鋅礦、鎮(zhèn)旬礦集區(qū)的錫銅溝鉛鋅礦，其次分布于旬北盆地志留系地層中，以泗人溝鉛鋅礦為代表。近年來，在揚(yáng)子地臺北緣震旦系地層中發(fā)現(xiàn)了馬元鉛鋅礦床［2］，在奧陶系、侏羅系、白堊系地層中也發(fā)現(xiàn)了鉛鋅礦點(diǎn)。

20世紀(jì)50年代后，陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局對該區(qū)進(jìn)行了1∶200 000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)普查。進(jìn)入80年代以來，中國地質(zhì)調(diào)查局、西北有色地質(zhì)勘查局、陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局以及“十一五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目等在陜西秦嶺進(jìn)行了不同程度的研究工作，取得了一系列的研究成果［3－4］。薛杉等對陜西鉛鋅礦進(jìn)行了礦床成因研究［5－6］；賈潤幸等對陜西典型鉛鋅礦床進(jìn)行了地球化學(xué)研究［7－14］；趙國斌等對陜西鉛鋅礦床進(jìn)行了分布特征和成礦規(guī)律等研究［15－19］。在全面分析前人研究成果的基礎(chǔ)上，筆者對不同礦集區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床的成因類型、時(shí)空分布規(guī)律、地質(zhì)特征、成礦物質(zhì)來源進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，對成礦動(dòng)力學(xué)過程進(jìn)行了探討。

1 礦集區(qū)的成礦背景

陜西鉛鋅礦集區(qū)位于南秦嶺海西—印支褶皺帶。根據(jù)大地構(gòu)造單元和鉛鋅礦產(chǎn)的空間分布，將其劃分為4個(gè)礦集區(qū)，分別為鳳太礦集區(qū)、山柞礦集區(qū)、鎮(zhèn)旬礦集區(qū)以及馬元礦集區(qū)（圖1［19］）。這些礦集區(qū)集中了陜西主要的大中型鉛鋅礦床，如馬元鉛鋅礦床、鉛硐山鉛鋅礦床、桐木溝鉛鋅礦床等。礦床類型以熱水噴流－沉積型（SEDEX型）和密西西比河谷型（MVT型）為主。

1．1 鳳太礦集區(qū)

鳳太礦集區(qū)南北兩側(cè)均被區(qū)域性大斷裂所限制，北側(cè)限于走向近東西的鳳縣—山陽斷裂，南側(cè)限于走向近東西的酒奠梁—王家院斷裂，向東延伸并入江口—鎮(zhèn)安—板巖鎮(zhèn)斷裂中，北東向、南東向分別被太白花崗巖基、華陽巖體切割［19－21］。該區(qū)控制了鉛硐山、二里河—八方山、銀母寺、峰崖等一批大中型鉛鋅礦床。該礦集區(qū)礦體產(chǎn)于3個(gè)不同的層位，大部分礦體賦存在與星紅鋪組接觸處的古道嶺組頂部硅巖中，在古道嶺組上部的結(jié)晶灰?guī)r中也有礦體呈層狀、似層狀與圍巖整合產(chǎn)出，還有少量礦體賦存在星紅鋪組千枚巖與灰?guī)r透鏡體的接觸處。

1．2 山柞礦集區(qū)

山柞礦集區(qū)位于柞水?dāng)嘞菖璧貎?nèi)，北側(cè)限于商丹大斷裂，南側(cè)限于山陽大斷裂。斷裂兩側(cè)有一系列基性—超基性巖體和中酸性巖體侵入。盆地內(nèi)褶皺構(gòu)造以北西向的線形褶皺為主，主要為營盤—二峪河—過風(fēng)樓復(fù)向斜及其兩側(cè)的2個(gè)大背斜［18］。礦體主要賦存于泥盆系青石埡組下段的深灰色絹云千枚巖及其上段的絹云結(jié)晶灰?guī)r中。本區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)銀硐子鉛鋅銀礦床、桐木溝鉛鋅礦床以及小河口和黑溝等鉛鋅礦床，均為典型的熱水噴流－沉積型礦床。

1．3 鎮(zhèn)旬礦集區(qū)

鎮(zhèn)旬礦集區(qū)內(nèi)褶皺和主干斷裂均呈東西向或者近東西向延伸，北側(cè)限于鎮(zhèn)安—板巖鎮(zhèn)斷裂，南以旬陽志留系與泥盆系不整合面為界限，總體為一大復(fù)式向斜帶，主要包括2個(gè)構(gòu)造單元，即金雞嶺復(fù)向斜和南羊山向斜。區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床分別賦存于泥盆系和志留系地層中。礦體在泥盆系地層中主要位于大楓溝組上段的泥質(zhì)灰?guī)r和生物灰?guī)r中，代表性礦床有錫銅溝鉛鋅礦床；在志留系地層中，含礦層位集中于雙河鎮(zhèn)組和下志留統(tǒng)梅子埡組中，代表性礦床有泗人溝、關(guān)子溝、南沙溝等中型鉛鋅礦床，近幾年還發(fā)現(xiàn)了黃石板、周家溝、大磨溝等礦床（點(diǎn)）。

圖1 陜西秦嶺鉛鋅礦礦集區(qū)及礦床分布Fig．1 Distribution of Pb－Zn Ore Concentration Areas and Deposits in Qinling of Shaanxi

1．4 馬元礦集區(qū)

馬元鉛鋅礦集區(qū)位于揚(yáng)子陸塊北緣漢南地塊，北側(cè)限于勉縣—洋縣—鎮(zhèn)巴弧形斷裂帶。區(qū)內(nèi)構(gòu)造總體上為一大型穹窿構(gòu)造，由前震旦紀(jì)形成的結(jié)晶基底和震旦紀(jì)以來的沉積蓋層組成雙層結(jié)構(gòu)?；子尚略糯鸬貓喝杭俺谓谥兴嵝郧秩霂r等組成。蓋層由上震旦統(tǒng)—下寒武統(tǒng)碳酸鹽巖－碎屑巖系組成。礦體主要賦存在上震旦統(tǒng)燈影組角礫狀白云巖中。

2 礦床主要成因類型及特征

秦嶺鉛鋅礦床的成因類型主要以SEDEX型和MVT型為主，大部分礦床受到后期不同程度的改造［22－23］。其中，SEDEX型礦床儲量占全省儲量的80%以上，主要賦礦地層為泥盆系，部分產(chǎn)出于旬北盆地南緣志留系地層中；MVT型鉛鋅礦床目前只在揚(yáng)子板塊北部陜西省南鄭縣馬元地區(qū)碑壩隆起翼部震旦系燈影組白云巖中發(fā)現(xiàn)，以馬元鉛鋅礦為代表。不同礦集區(qū)不同時(shí)代的典型礦床特征見表1。

2．1 熱水噴流－沉積型礦床

陜西秦嶺SEDEX型礦床分布較為廣泛，在各個(gè)礦集區(qū)均有一批大中型鉛鋅礦床產(chǎn)出。筆者以各個(gè)礦集區(qū)內(nèi)的典型礦床為例進(jìn)行說明。

（1）鳳太礦集區(qū)鉛硐山鉛鋅礦床：鉛硐山鉛鋅礦床（圖2［18］）的大地構(gòu)造位置處于水柏溝—鉛硐山復(fù)式背斜西部傾伏端的南分支——鉛硐山倒轉(zhuǎn)背斜中［18］，受背斜控制明顯。背斜的鞍部、倒轉(zhuǎn)翼及其傾伏端是礦化最富集、礦體厚度最大的部位。

圖2 鉛硐山鉛鋅礦床地質(zhì)簡圖Fig．2 Geological Sketch of Qiandongshan Pb－Zn Deposit

該礦層位于中泥盆統(tǒng)古道嶺組生物微晶灰?guī)r和星紅鋪組千枚巖之間。礦體以整合的鞍狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。其中，主礦體已控制延長1 067m，平均厚3．6m，延深454m［18］。礦石礦物為閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦，含少量黃銅礦和毒砂；脈石礦物主要為石英和鐵白云石，含少量方解石和重晶石。礦石結(jié)構(gòu)包括它形－半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代溶蝕結(jié)構(gòu)以及假象、包含、共邊結(jié)構(gòu)等；構(gòu)造主要有角礫狀、條帶狀及團(tuán)塊狀。其圍巖發(fā)生硅化、重晶石化、鐵白云石化。礦石的有用組分為Pb、Zn；Pb的平均含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）為1．73%，Zn為7．68%，Pb與Zn的平均含量比值為0．23。

表1 陜西秦嶺典型鉛鋅礦床特征Tab．1 Characteristics of Typical Pb－Zn Deposits in Qinling of Shaanxi

（2）山柞礦集區(qū)桐木溝鉛鋅礦床：桐木溝鉛鋅礦床位于南秦嶺禮縣—柞水華力西褶皺帶東段的葛條坪—馬鹿坪向斜北翼（圖3）。區(qū)域構(gòu)造線呈近東西向，巖石區(qū)域變質(zhì)程度低，巖漿活動(dòng)不顯著。

該礦體主要位于中泥盆統(tǒng)青石埡組下段的絹云千枚巖、黑云角巖和黑云方柱角巖中。目前，已圈出鋅礦體8個(gè)，鉛礦體1個(gè)。其中1號主礦體鋅儲量占礦床總儲量的96%，與圍巖整合產(chǎn)出，已控制延長1 380m，斜深499m。礦石礦物較為簡單，金屬礦物主要為閃鋅礦和黃鐵礦，方鉛礦、磁黃鐵礦次之；脈石礦物主要為方解石、石英、絹云母等。礦物常呈細(xì)粒它形結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、碎斑狀結(jié)構(gòu)等；構(gòu)造主要有條帶狀、層紋狀、角礫狀構(gòu)造。與成礦有關(guān)的蝕變主要為鈉長石化、黃鐵礦化、毒砂化［19，26］。礦石的有用組分為Pb、Zn；Pb含量為1．0%～4．0%，Zn為0．5%～10．0%，最大值達(dá)16．44%，平均為2．84%。

（3）鎮(zhèn)旬礦集區(qū)泗人溝鉛鋅礦床：泗人溝鉛鋅礦床位于北大巴山造山帶與南秦嶺印支造山帶的縫合部北緣［8］，即揚(yáng)子板塊北部活動(dòng)大陸邊緣裂陷沉積盆地東段，鎮(zhèn)旬古生代沉積盆地的南緣。該區(qū)地層經(jīng)受過淺變質(zhì)作用［27］，變質(zhì)程度一般僅達(dá)低綠片巖相。

該礦體主要賦存于中志留統(tǒng)雙河鎮(zhèn)組地層中，容礦巖石主要為灰綠—灰色粉砂質(zhì)千枚巖、生物碎屑灰?guī)r，局部夾砂質(zhì)條帶。經(jīng)勘探，圈出3個(gè)礦體，其中Ⅰ號礦體為其主礦體，長1 800m，控制延深460m［28］，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，受層間破碎帶控制。礦石礦物以閃鋅礦和方鉛礦為主，含黃銅礦；脈石礦物以石英為主，絹云母、綠泥石、白云石、方解石次之。礦石結(jié)構(gòu)主要有不等粒晶粒結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造為浸染狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造，其次有千枚狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造。圍巖蝕變主要為硅化、綠泥石化、絹云母化。Pb含量為0．67%～5．68%，Zn為1．37%～36．0%［25，29］。

圖3 陜西山陽桐木溝鉛鋅礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig．3 Geological Sketch of Tongmugou Pb－Zn Deposit in Shanyang of Shaanxi

2．2 密西西比河谷型礦床

該類礦床以馬元鉛鋅礦為代表（圖4［11］）。礦床位于揚(yáng)子地臺北緣碑壩隆起東南緣一帶。礦化帶長大于60km，寬10～200m，可分為南、東、北3個(gè)鉛鋅礦化帶，已圈出40余條鉛鋅礦體，賦礦地層為震旦系燈影組角礫狀白云巖中。礦體長100～2 560m，厚0．8～32．53m。鋅含量為1．05%～10．82%，鉛為0．55%～7．54%。該礦床礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦，含少量黃鐵礦、輝銀礦，脈石礦物主要為白云石，方解石、重晶石次之。礦石構(gòu)造以角礫狀結(jié)構(gòu)為主，角礫多為白云巖，局部為塊狀、脈狀。礦石結(jié)構(gòu)以中—細(xì)粒結(jié)構(gòu)為主。該成礦帶受地層層位控制，具有形成超大型礦床的前景［12，24］。

3 討 論

3．1 成礦物質(zhì)來源探討

在對前人研究成果進(jìn)行大量統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，筆者總結(jié)了四大礦集區(qū)典型鉛鋅礦床鉛鋅元素背景值和礦床同位素地球化學(xué)特征（表2～5、圖5～7）。

表2 陜西秦嶺典型鉛鋅礦床鉛鋅元素背景值Tab．2 Background Values of Pb and Zn Elements of Typical Pb－Zn Deposits in Qinling of Shaanxi

從表2可以看出，在鳳太礦集區(qū)，泥盆系星紅鋪組和古道嶺組地層中Pb、Zn平均含量均比地殼克拉克值高，可能為該區(qū)鉛鋅礦床提供了部分金屬來源。在山柞礦集區(qū)，泥盆系青石埡組地層中Pb、Zn含量背景值分別為7．3×10－6、60×10－6，池溝組地層中Pb、Zn背景值分別為20．8×10－6、86×10－6，基本都低于地殼克拉克值，顯然泥盆系不是礦源層。在鎮(zhèn)旬礦集區(qū)志留系雙河鎮(zhèn)組地層中，Pb、Zn平均含量分別為13．82×10－6、139．24×10－6；在梅子埡組地層中，Pb、Zn平均含量分別為24．1×10－6、117．4×10－6，均高于地殼Pb、Zn的克拉克值，暗示志留系地層可能為成礦元素Pb、Zn的來源之一。在馬元礦集區(qū)，賦礦地層燈影組中Pb、Zn平均含量分別為12×10－6、71×10－6，均低于地殼Pb、Zn克拉克值，但是在燈影組下部基底巖系火地埡群和澄江期花崗巖中，Pb、Zn平均含量為地殼Pb、Zn克拉克值的5倍左右，說明火地埡群和澄江期花崗巖可能為成礦元素的主要來源之一［24］。

圖4 馬元鉛鋅礦床地質(zhì)簡圖Fig．4 Geological Sketch of Mayuan Pb－Zn Deposit

表3 陜西秦嶺典型鉛鋅礦床硫同位素組成Tab．3 Sulfur Isotopic Composition of Typical Pb－Zn Deposits in Qinling of Shaanxi

從表3和圖5可以看出，鳳太礦集區(qū)銀母寺、鉛硐山、八方山礦床的硫同位素組成δ（34S）為（0．6～12．2）×10－3，平均值為1．92×10－3，硫同位素變化范圍相對較大，暗示本區(qū)硫化物中硫的來源不是單一的，而很可能是來自當(dāng)時(shí)海水硫酸鹽的還原硫與深部硫的混合源。山柞礦集區(qū)桐木溝、銀硐子礦床的δ（34S）變化范圍很大，為（－1．9～25．1）×10－3，說明硫化物中的硫可能為混合源。δ（34S）大部分位于（11．0～21．0）×10－3之間，平均為15．50×10－3，與泥盆紀(jì)古海水硫酸鹽的δ（34S）（δ（34S）＝17×10－3，據(jù)文獻(xiàn)［34］）接近，說明硫化物主要由海水硫酸鹽還原形成。鎮(zhèn)旬礦集區(qū)志留紀(jì)形成的泗人溝、南沙溝、黃石板礦床的δ（34S）為（－9．81～14．31）×10－3，平均為3．56×10－3，接近隕石的δ（34S），可能為深部硫和海水硫酸鹽的混合。泥盆紀(jì)形成的錫銅溝礦床的δ（34S）為（11．4～19．7）×10－3，平均為16．65×10－3，硫同位素組成為海水硫酸鹽型。馬元鉛鋅礦集區(qū)中，礦石硫同位素組成基本與桐木溝、錫銅溝相似，δ（34S）為（8．0～18．8）×10－3，平均為15．63×10－3，重晶石的δ（34S）高達(dá)33．48×10－3，說明硫可能由海水硫酸鹽還原形成后，在后期又萃取了容礦地層中的硫。

表4 陜西秦嶺典型鉛鋅礦床鉛同位素組成Tab．4 Pb Isotopic Composition of Typical Pb－Zn Deposits in Qinling of Shaanxi

上述4個(gè)礦集區(qū)的硫同位素研究表明，陜西鉛鋅礦床硫的主要來源為海水硫酸鹽。

（3）在地質(zhì)歷史演化過程中，鉛儲庫可分為4種：地幔、造山帶、下地殼和上地殼。其中，造山帶鉛可視為地幔和地殼混合的結(jié)果。從圖6（a）可以看出，四大礦集區(qū)典型鉛鋅礦床的鉛同位素投點(diǎn)大部分都落在造山帶演化線左側(cè)附近。從圖6（b）可以看出，投點(diǎn)大部分都落在上地殼和造山帶演化線附近，表明該區(qū)鉛鋅礦床具有殼?；旌系奶卣?，但以殼源為主。

表5 陜西秦嶺典型鉛鋅礦床氫氧同位素組成Tab．5 Hydrogen and Oxygen Isotopic Compositions of Typical Pb－Zn Deposits in Qinling of Shaanxi

（4）利用Sheppard的氫氧同位素圖解，對各鉛鋅礦集區(qū)典型鉛鋅礦床的氫氧同位素值（表5）進(jìn)行投點(diǎn)（圖7）。結(jié)果表明：鳳太礦集區(qū)八方山鉛鋅礦的1個(gè)投點(diǎn)落在雨水線上，其余投點(diǎn)均與其呈水平方向排列，鉛硐山的投點(diǎn)也均落在雨水線和變質(zhì)水之間，成礦熱液可能主要來自大氣降水，并混入了變質(zhì)水；山柞礦集區(qū)桐木溝鋅礦床只有2個(gè)樣品點(diǎn)落入巖漿水的下方，可能代表封存的海水或建造水，其他點(diǎn)均落在巖漿水附近，可能為封存海水與巖漿水的混合水［29］。銀硐子礦床的投影點(diǎn)落入變質(zhì)水附近，成礦熱液可能主要來自于變質(zhì)水。在鎮(zhèn)旬礦集區(qū)中，投點(diǎn)基本上都落入原生巖漿水區(qū)域內(nèi)或其附近，而在本區(qū)基本沒有巖漿活動(dòng)，因此其合理解釋是成礦熱液可能來自于深部封存的變質(zhì)流體［28］。李厚民等測得馬元鉛鋅礦石石英包裹體中水的氫同位素組成δ（D）為（－113～－92）×10－3，落入大氣降水δ（D）（（－200～20）×10－3）變化范圍內(nèi)，而與變質(zhì)水和巖漿水相差較大。因此，馬元鉛鋅礦的成礦熱液來源主要為大氣降水［11］。

圖5 陜西秦嶺典型鉛鋅礦床δ（34S）分布Fig．5 Distribution ofδ（34S）of Typical Pb－Zn Deposits in Qinling of Shaanxi

圖6 陜西秦嶺典型鉛鋅礦床鉛同位素投影圖解Fig．6 Pb Isotopic Project Diagram of Typical Pb－Zn Deposits in Qinling of Shaanxi

圖7 陜西秦嶺典型鉛鋅礦床δ（D）－δ（18 O）變化Fig．7 Changes ofδ（D）andδ（18 O）of Typical Pb－Zn Deposits in Qinling of Shaanxi

3．2 成礦盆地和成礦條件研究

硫同位素研究表明，陜西鉛鋅礦集區(qū)鉛鋅礦床中的硫主要來源于海水硫酸鹽。礦床中硫化物的δ（34S）特征與成礦盆地類型密切相關(guān)。在封閉盆地中，海水硫酸鹽被還原后得不到充分補(bǔ)充，使得還原形成的硫化物中具有偏富重硫的特征。而在開放盆地中，硫酸鹽被還原后有充分的外來物質(zhì)加入，使得還原形成的硫化物中δ（34S）接近于0。在封閉和開放交替變化的盆地中，經(jīng)過海水硫酸鹽還原形成的硫化物中δ（34S）變化范圍較大，一般可以從負(fù)值變化到較高的正值［17］。

在鳳太礦集區(qū)，硫化物δ（34S）為（0．6～12．2）×10－3，反映了當(dāng)時(shí)鳳太成礦盆地的封閉程度相對較低，可能屬于半封閉—半開放盆地。在山柞礦集區(qū)，硫化物中δ（34S）大部分為（11．0～21．0）×10－3，明顯富集重硫，反映了成礦期礦集區(qū)處于一個(gè)相對封閉的環(huán)境。鎮(zhèn)旬礦集區(qū)志留紀(jì)形成的泗人溝、南沙溝和黃石板礦床中，δ（34S）為（－9．81～14．31）×10－3，變化范圍較大，而泥盆紀(jì)形成的錫銅溝礦床的δ（34S）明顯偏高，且分布集中，說明鎮(zhèn)旬礦集區(qū)在志留紀(jì)時(shí)是一個(gè)開放和封閉交替變化的海盆，而在泥盆紀(jì)時(shí)變?yōu)橐粋€(gè)封閉的海盆。在馬元鉛鋅礦集區(qū)，δ（34S）變化范圍較小，且均值達(dá)到15．63×10－3，說明馬元鉛鋅礦集區(qū)在成礦時(shí)為一個(gè)封閉的海盆。

3．3 微量元素指示意義

Cd、Ge、Ga、In元素的晶體化學(xué)性質(zhì)與Zn相似，因此在成礦過程中經(jīng)常以類質(zhì)同象的形式替換閃鋅礦中的Zn而進(jìn)入晶格。高溫條件下，類質(zhì)同象替代容易進(jìn)行，因此在高溫時(shí)In在閃鋅礦中富集。而Cd、Ga在高溫條件下具有親石性，在中—低溫條件下具有親硫性。Ge在高溫、中—低溫時(shí)分別以Ge4＋和Ge2＋狀態(tài)存在。在低溫條件下，Cd、Ge、Ga在閃鋅礦中相對富集［18］。因此，在高溫條件下形成的與巖漿熱液作用和火山熱液作用有關(guān)的鉛鋅礦床閃鋅礦富In，而Cd、Ge、Ga含量較低；在低溫條件下形成的層控型鉛鋅礦床閃鋅礦富Cd、Ge、Ga，而In含量較低。在黃鐵礦中，Co、Ni的含量對礦床成因也具有指示意義。在高溫條件下，Co的晶胞系數(shù)比Ni小，因此Co比Ni優(yōu)先進(jìn)入黃鐵礦晶格，使黃鐵礦相對富集Co；相反，在低溫條件下，黃鐵礦中則相對富集Ni。韓照信等統(tǒng)計(jì)了這2類礦床閃鋅礦、黃鐵礦中微量元素含量（表6），通過其給出的值可以大致判別礦床的成因類型。

表6 陜西秦嶺典型鉛鋅礦床閃鋅礦和黃鐵礦中微量元素和分散元素組成Tab．6 Compositions of Trace and Dispersed Elements in Sphalerite and Pyrite from Typical Pb－Zn Deposits of Qinling，Shaanxi

從表6可以看出，在鳳太礦集區(qū)中，鉛硐山和二里河礦床閃鋅礦中微量元素的各項(xiàng)值基本在層型鉛鋅礦床范圍之內(nèi)，說明該區(qū)鉛鋅礦床主要為層控型鉛鋅礦床，幾乎不受后期巖漿熱液或者火山熱液活動(dòng)的影響。山柞礦集區(qū)的桐木溝礦床w（In）、w（Zn）／w（Cd）落入層控鉛鋅礦床范圍內(nèi)，但是w（Ge）、w（Ga）／w（In）在熱液型鉛鋅礦床范圍內(nèi)，筆者認(rèn)為該礦床為層控型，但是可能受到火山熱液的改造。在該區(qū)礦體的圍巖中發(fā)現(xiàn)了凝灰質(zhì)物質(zhì)，與上述結(jié)論吻合［38］。在鎮(zhèn)旬礦集區(qū)中，錫銅溝礦床各項(xiàng)值均與層控型礦床的值接近。根據(jù)閃鋅礦中微量元素反映的信息，暗示錫銅溝礦床成因類型為層控型。馬元礦集區(qū)中，除w（Zn）／w（Cd）屬于熱液型礦床外，其他各項(xiàng)指標(biāo)均在層控型礦床指標(biāo)范圍之內(nèi)，因此，筆者認(rèn)為馬元鉛鋅礦床為層控型，侯滿堂等將本區(qū)礦床歸為 MVT型［24］，佐證了筆者的結(jié)論。

在各礦集區(qū)內(nèi)，典型鉛鋅礦床中黃鐵礦的w（Co）／w（Ni）均小于1．5，落入層控型礦床范圍之內(nèi)，與閃鋅礦中通過微量元素含量得出的結(jié)論一致，表明本區(qū)鉛鋅礦床主要為層控型，幾乎不受后期熱液的影響。

3．4 鉛鋅礦成礦動(dòng)力學(xué)背景

陜西秦嶺鉛鋅礦床成礦時(shí)代主要集中于泥盆紀(jì)、志留紀(jì)和震旦紀(jì)。區(qū)域動(dòng)力學(xué)背景的不同，造成了鉛鋅礦床成礦時(shí)代的差異［39－41］。秦嶺地區(qū)大規(guī)模的碰撞造山活動(dòng)主要集中在晉寧期、加里東晚期—海西早期、印支期，每次的碰撞過程都伴隨著殼幔物質(zhì)的相互作用。在2次碰撞造山過程之間的相對穩(wěn)定時(shí)期，開始了新的陸內(nèi)沉積演化，此時(shí)陸殼進(jìn)入松弛階段，形成新的開裂，并伴隨著大規(guī)模的滑脫、推覆和斷陷。

晉寧運(yùn)動(dòng)（800Ma）之后，南秦嶺與揚(yáng)子板塊北緣連為一體，屬于揚(yáng)子板塊北部的被動(dòng)大陸邊緣部分，但是南秦嶺和北秦嶺仍處于擴(kuò)張分離階段［42］。寒武紀(jì)中晚期，揚(yáng)子板塊北緣漢南地塊基底隆升使震旦系燈影組地層和下寒武統(tǒng)郭家壩組地層抬升，在燈影組白云巖中發(fā)生層間滑脫形成角礫巖帶。加里東運(yùn)動(dòng)早期，成礦流體在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)下上升至淺部角礫巖帶中充填交代成礦。典型礦床有位于震旦紀(jì)燈影組地層中的馬元鉛鋅礦床。李厚民等測定其閃鋅礦Rb－Sr等時(shí)線年齡為（482±12）Ma，處于早奧陶世［11，43－46］。

加里東運(yùn)動(dòng)晚期—海西運(yùn)動(dòng)早期（約405Ma），揚(yáng)子陸塊和華北板塊背向移動(dòng)［47］，勉略洋盆打開，屬于揚(yáng)子板塊北緣的南秦嶺被動(dòng)分離出來，變?yōu)榍貛X微板塊，形成了揚(yáng)子板塊沿著勉略帶、秦嶺微板塊沿著商丹帶依次俯沖的大地構(gòu)造格局。秦嶺微板塊由于受俯沖作用的影響，其內(nèi)部擴(kuò)張裂陷，形成構(gòu)造裂陷帶。這些裂陷控制了3個(gè)成礦海盆，即鳳太、山柞、鎮(zhèn)旬海盆的形成。鎮(zhèn)旬海盆在志留紀(jì)底部沉積柱中的地層水受地?zé)岙惓Ｓ绊懽儫幔}度和酸度增高，在對流循環(huán)過程中溶解了地層和圍巖中的成礦元素形成含礦熱鹵水，同時(shí)海盆邊緣同生斷裂活動(dòng)為含礦熱鹵水運(yùn)移提供了上升和噴溢的通道，鹵水隨斷裂通道進(jìn)入海底，形成海底鹵水層。當(dāng)?shù)刭|(zhì)環(huán)境發(fā)生改變時(shí)，與海水混合形成了熱水噴流沉積的鉛鋅礦胚［32，48］。志留紀(jì)末期，華北板塊、揚(yáng)子板塊初步拼接，并發(fā)生碰撞造山，秦嶺海盆消失，旬陽地區(qū)發(fā)生抬升，并伴隨著擴(kuò)張裂陷活動(dòng)。志留紀(jì)末到泥盆紀(jì)初，兩板塊背向移動(dòng)，造成其拉張變薄，再次發(fā)生海侵［47］，這時(shí)鎮(zhèn)旬海盆是廣闊的淺海。在鎮(zhèn)旬海盆南部，同生斷裂活動(dòng)導(dǎo)致熱鹵水再次發(fā)生噴流沉積作用，形成具有工業(yè)意義的礦床［27］；典型礦床有泗人溝礦床、南沙溝礦床。而鳳太、山柞海盆直到中泥盆世末期（約370Ma），盆地邊緣同生斷裂的開啟程度變高，含礦熱鹵水才開始了大規(guī)模噴溢［19，32］，如銀硐子礦床中熱水沉積作用形成的鈉長石巖Rb－Sr等時(shí)線年齡為（364．9±10．9）Ma。熱液在向上運(yùn)移過程中，從深部萃取的成礦物質(zhì)部分沿著圍巖裂隙進(jìn)行充填交代形成交切礦體，大部分成礦物質(zhì)隨著熱液沿?cái)嗔岩绯龊５缀笥职l(fā)生運(yùn)移，在有利的環(huán)境中沉積形成鉛鋅礦床或礦胚。典型礦床有山柞盆地的銀硐子礦床，鉛硐山、八方山、銀母寺等礦床在此時(shí)形成礦胚，只有在局部地段富集成礦。從晚泥盆世（約378Ma）開始，揚(yáng)子板塊與華北板塊發(fā)生初步的拼接。

印支期（230Ma）開始，在南北向擠壓應(yīng)力的持續(xù)作用下，兩大板塊發(fā)生大規(guī)模的碰撞造山運(yùn)動(dòng)。秦嶺地區(qū)海相沉積歷史徹底結(jié)束，開始了陸內(nèi)俯沖構(gòu)造活動(dòng)，發(fā)育大量的走滑、斷陷、推覆和逆沖等構(gòu)造形式［49］，導(dǎo)致板塊深部熔融體上升、侵入。如二里河鉛鋅礦床中閃長玢巖的鋯石U－Pb年齡為（214±2）Ma［10］，柞水二長－閃長花崗巖巖體鋯石 UPb同位素年齡為（213．6±1．8）Ma［50］，但是這些巖體并未對鉛鋅礦床的形成產(chǎn)生直接影響。而推覆構(gòu)造對印支期前形成的鉛鋅礦床或礦胚進(jìn)行了改造，引起成礦物質(zhì)的活化轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致礦層重復(fù)疊置、加厚和變富等，形成具有工業(yè)意義的礦床。典型礦床有鳳太礦集區(qū)的鉛硐山、八方山、銀母寺礦床，鎮(zhèn)旬礦集區(qū)的錫銅溝、泗人溝礦床以及山柞礦集區(qū)的桐木溝礦床等。

燕山期（195Ma）開始，秦嶺發(fā)生全面的陸－陸碰撞造山活動(dòng)，形成板塊的俯沖碰撞造山帶，并伴隨著中酸性巖漿上侵。由于該時(shí)期熱流值極小，各鉛鋅礦床基本沒有成礦組分的帶入帶出變化［18］。鉛鋅礦床受到構(gòu)造擠壓作用，發(fā)生了部分位移，使得各礦床最終就位。

4 結(jié) 語

（1）陜西秦嶺鉛鋅礦成礦時(shí)代主要集中于泥盆紀(jì)、志留紀(jì)和震旦紀(jì)。按大地構(gòu)造位置和鉛鋅礦產(chǎn)的分布，將陜西分為4個(gè)礦集區(qū)：鳳太礦集區(qū)、山柞礦集區(qū)、鎮(zhèn)旬礦集區(qū)、馬元礦集區(qū)。

（2）陜西秦嶺鉛鋅礦床的成因類型主要為熱水噴流－沉積型和密西西比河谷型。閃鋅礦和黃鐵礦中微量元素研究也表明，本區(qū)鉛鋅礦床類型主要為層控型，而非熱液型。

（3）陜西秦嶺鉛鋅礦床硫、鉛同位素特征表明：成礦流體中硫主要來自于海水硫酸鹽；礦石鉛主要來自于上地殼。氫氧同位素特征表明，成礦熱液主要來自于大氣降水。

（4）鳳太礦集區(qū)在成礦時(shí)為一半封閉—半開放的盆地，山柞礦集區(qū)和馬元礦集區(qū)在成礦時(shí)為封閉的海盆，鎮(zhèn)旬礦集區(qū)在志留紀(jì)時(shí)是一個(gè)開放和封閉交替變化的海盆，而在泥盆紀(jì)時(shí)已變?yōu)橐粋€(gè)封閉的海盆。

（5）區(qū)域構(gòu)造背景研究表明，馬元鉛鋅礦集區(qū)形成于晉寧運(yùn)動(dòng)后揚(yáng)子板塊北緣所處的伸展環(huán)境。鳳太鉛鋅礦集區(qū)、山柞鉛鋅礦集區(qū)、鎮(zhèn)旬鉛鋅礦集區(qū)大規(guī)模的成礦作用形成于晚古生代揚(yáng)子板塊和秦嶺微板塊分別沿勉略帶和商丹帶俯沖形成的陸殼伸展擴(kuò)張環(huán)境。

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