李 銘 黃 誠 樊光明

(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)勘查院；2.南昌工程學(xué)院水利與生態(tài)工程學(xué)院；3.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球科學(xué)學(xué)院)

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老李灣斑巖型銀礦床礦石組構(gòu)特征與銀賦存狀態(tài)

李 銘1黃 誠2樊光明3

(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)勘查院；2.南昌工程學(xué)院水利與生態(tài)工程學(xué)院；3.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球科學(xué)學(xué)院)

結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查與室內(nèi)分析結(jié)果，對(duì)河南崤山地區(qū)老李灣銀礦的成礦地質(zhì)條件、礦石組構(gòu)特征及銀的賦存狀態(tài)進(jìn)行了詳細(xì)分析，結(jié)果表明：①礦體主要受斷裂及其次級(jí)斷層控制，成礦對(duì)圍巖的選擇性較差；②老里灣斑狀二長花崗巖體與區(qū)內(nèi)成礦關(guān)系較緊密，是區(qū)內(nèi)主要的賦礦巖石；③礦區(qū)礦石結(jié)構(gòu)以碎裂結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)為主，礦石構(gòu)造常見有塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造等，銀礦物成分主要為自然銀、硫銅銀礦，次為銀金礦、輝銀礦、螺狀硫銀礦、深紅銀礦、淡紅銀礦等；④老李灣銀礦具有與江西冷水坑斑巖型銀礦相似的與礦化有關(guān)的蝕變類型和分帶特征，顯示崤山地區(qū)斑巖型銀礦具有較大的找礦潛力。

成礦地質(zhì)條件 礦石組構(gòu)特征 銀賦存狀態(tài) 找礦潛力

崤山位于豫西小秦嶺—崤山—熊耳山—外方山金銀鉬多金屬成礦帶西部[1]。前人對(duì)該地區(qū)燕山期花崗巖、熊耳群火山巖成因以及金多金屬礦床的成礦規(guī)律進(jìn)行了深入研究，成果豐碩[2-4]。老李灣銀礦床為崤山地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的大型斑巖型獨(dú)立銀礦床，初步查明該礦床Ag金屬量1 701.44 t，(Pb+Zn)金屬量183 334.66 t，伴生Au金屬量1 721.92 kg。盡管該礦床受到了學(xué)者們的關(guān)注，但相對(duì)于其鄰區(qū)的鐵爐坪銀礦、沙溝鉛銀礦[5-9]，老李灣斑巖型銀礦床成礦地質(zhì)條件及礦床成因的研究程度較低。為此，本研究通過分析老李灣礦床礦石特征及銀礦物的賦存狀態(tài)和賦存規(guī)律，并與江西冷水坑典型斑巖型銀礦床進(jìn)行對(duì)比分析，為崤山地區(qū)斑巖型銀多金屬礦床成礦機(jī)理的研究以及進(jìn)一步布置生產(chǎn)勘探工作提供參考。

1 地質(zhì)概況

老李灣大型銀礦床大地構(gòu)造位置位于華熊臺(tái)隆崤山隆斷區(qū)東部，屬小秦嶺—崤山—熊耳山—外方山金銀鉬鎢多金屬成礦帶的一部分，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈。區(qū)域出露地層包括結(jié)晶基底及不整合覆于其上的蓋層沉積構(gòu)成典型的地臺(tái)雙層結(jié)構(gòu)。區(qū)域內(nèi)出露地層自下而上劃分為中元古界熊耳群、新生界新近系洛陽組(N1l)、第四系下更新統(tǒng)午城黃土(QP1w)、中更新統(tǒng)離石黃土(QP2l)及全新統(tǒng)河床沖洪積物(Qh)。區(qū)域內(nèi)侵入巖主要有中元古代晚期輝石閃長巖、花崗斑巖、花崗閃長巖、石英正長巖，中生代二長花崗巖、花崗斑巖等。區(qū)域東部為新生代斷陷盆地沉降區(qū)，西部為熊耳群火山巖基巖裸露區(qū)，發(fā)育褶皺和斷裂構(gòu)造。目前，在區(qū)內(nèi)崤山斷隆帶發(fā)現(xiàn)的主要礦床(點(diǎn))有鐵爐坪銀礦、沙溝鉛銀礦、上宮金礦、石寨溝金礦、中河銀鉛鋅礦(中型)及老里灣銀礦等。

老李灣大型銀礦床礦區(qū)地層以熊耳群許山組陸相火山巖系為主，巖性主要為安山巖，夾杏仁斑狀安山巖、流紋巖。杏仁狀安山巖呈灰綠色，玻晶交織結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)，杏仁狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造，主要由斜長石微晶及脫玻玻璃質(zhì)組成，常見結(jié)構(gòu)為變余脫玻玻晶交織結(jié)構(gòu)、變余脫玻交織結(jié)構(gòu)、脫玻玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)等。礦區(qū)地層走向SW，傾向SE，傾角29°～34°。礦區(qū)構(gòu)造主要為斷裂構(gòu)造，地層以單斜構(gòu)造為主，局部有小的撓曲。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造大體可分為NW、NE、SN向3組，主要斷層有F1、F2、F3、F30等，其中NW向F1斷裂規(guī)模最大，活動(dòng)期次較多，是礦區(qū)重要的控巖、控礦及賦礦構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖除廣泛分布的熊耳群中—酸性火山巖外，主要出露有老里灣巖體及2個(gè)規(guī)模較小的小巖枝，其中老里灣斑狀二長花崗巖體與區(qū)內(nèi)成礦關(guān)系較密切，是區(qū)內(nèi)主要的賦礦巖石，并為成礦提供了大量熱源[10-14]。

2 礦石組構(gòu)特征

2.1 礦石類型

(1)礦石自然類型。礦區(qū)礦石按賦礦巖石可分為斑狀二長花崗巖型、花崗斑巖型、細(xì)粒花崗巖型、安山巖型，其中斑狀二長花崗巖型為區(qū)內(nèi)礦石類型的主體，分布于礦體群中西部，花崗斑巖型、安山巖型僅分布于礦體群東部，為主礦體的分支或次級(jí)礦體，細(xì)?；◢弾r型分布于礦體群北部，為次級(jí)構(gòu)造控制的礦體。按礦石的主要有用組分含量可分為銀礦石、銀鉛鋅礦石(以Ag為主，Pb、Zn共生)、鉛鋅銀礦石(以Pb、Zn為主，Ag共生)、鉛鋅礦石等。

(2)礦石工藝類型。礦石工藝類型為各種圍巖中的脈狀銀礦。區(qū)內(nèi)礦體主要受F1斷裂及其次級(jí)斷層控制，成礦對(duì)圍巖的選擇性較差。礦體形態(tài)為脈狀、囊狀、透鏡狀，礦體及圍巖蝕變以絹云母化、高嶺土化為主，次為硅化、碳酸鹽化等，礦石主要金屬礦物為自然銀、硫銅銀礦、輝銀礦、螺狀硫銀礦、方鉛礦、閃鋅礦等，次要與微量金屬礦物成分為黃鐵礦、黃銅礦、黝銅礦、銅藍(lán)、白鉛礦、赤鐵礦、褐鐵礦等。

2.2 礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

礦區(qū)礦石結(jié)構(gòu)以碎裂結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)為主，部分發(fā)育交代結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)等。碎裂結(jié)構(gòu)礦石的形成受F1斷裂活動(dòng)的影響，礦石中碎斑與碎基的成分為二長花崗巖，其中，長石、石英中均發(fā)育裂紋等典型的碎裂現(xiàn)象，部分黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等金屬礦物顆粒內(nèi)部也具不規(guī)則狀裂紋。粒狀結(jié)構(gòu)礦石表現(xiàn)為具有呈自形晶的部分黃鐵礦、呈半自形晶粒狀分布的方鉛礦、閃鋅礦以及呈他形晶粒狀的自然銀、硫銅銀礦、螺狀硫銀礦、深紅銀礦、淡紅銀礦、黃銅礦等不均勻分散分布于礦石中的特點(diǎn)，部分金屬礦物常呈集合體狀不均勻分布于礦石中。交代結(jié)構(gòu)礦石中部分具有不規(guī)則裂紋的黃鐵礦常被閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等交代充填，部分自然銀、硫銅銀礦則交代閃鋅礦(圖1(a))。螺狀硫銀礦沿裂隙交代閃鋅礦、方鉛礦，部分黃銅礦被硫銅銀礦、方鉛礦交代，少量黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦沿邊緣被銅藍(lán)交代(圖1(b))。交代殘余結(jié)構(gòu)礦石表現(xiàn)為部分閃鋅礦、方鉛礦中有黃鐵礦的交代殘余，方鉛礦中有閃鋅礦的交代殘余。固溶體分離結(jié)構(gòu)礦石中的硫銅銀礦呈固溶體形態(tài)嵌布于閃鋅礦中，閃鋅礦中常有乳滴狀黃銅礦出溶(圖1(c))。黝銅礦呈固溶體出溶結(jié)構(gòu)嵌布于方鉛礦中(圖1(d))。假象結(jié)構(gòu)礦石表現(xiàn)為部分絹云母呈斜長石假象，部分高嶺土呈鉀長石假象等。

礦石構(gòu)造常見有塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造等，其中，塊狀構(gòu)造為碎裂二長花崗巖由泥質(zhì)、鈣質(zhì)及硅質(zhì)膠結(jié)，形成塊狀，團(tuán)塊狀。浸染狀構(gòu)造表現(xiàn)為自然銀、硫銅銀礦、閃鋅礦、方鉛礦等呈粒狀及集合體狀分散或均勻分布于礦石中。脈狀構(gòu)造包括粗脈—大脈狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造和微—細(xì)脈狀構(gòu)造。閃鋅礦、方鉛礦與黃鐵礦常組成粗脈或大脈穿切浸染狀礦石或組成寬窄不等的細(xì)脈、微—細(xì)脈穿插于礦石中；閃鋅礦、方鉛礦等金屬礦物與絹云母、高嶺土、石英等脈石礦物混雜呈不規(guī)則斷續(xù)脈狀分布；部分硫銅銀礦呈斷續(xù)微—細(xì)脈狀分布于閃鋅礦中。

圖1 老李灣銀礦礦石顯微照片

3 銀賦存狀態(tài)

3.1 銀礦石化學(xué)成分

銀礦石光譜分析結(jié)果表明，礦石化學(xué)成分與賦礦巖石(斑狀二長花崗巖)的化學(xué)成分基本一致(表1、表2)。與巖體巖石化學(xué)成分相比，礦石中Al2O3含量略有增加，而SiO2、K2O+Na2O含量略有降低，與巖石發(fā)生高嶺土化、絹云母化蝕變相一致。礦石的主要有益成分為Ag，次為Pb、Zn，礦床平均品位：Ag為151.48g/t，Pb為0.73%，Zn為0.45%。

表1 老李灣巖體與冷水坑巖體常量元素含量

表2 礦石化學(xué)成分 %

注：Ag、Au含量單位為g/t。

3.2 銀礦物種類及賦存形式

銀礦物成分主要為自然銀、硫銅銀礦，次為銀金礦、輝銀礦、螺狀硫銀礦、深紅銀礦、淡紅銀礦等。

(1)自然銀。呈銀白色，以粒狀為主，次為葉片狀，長板狀等，粒度0.001～3 mm。以0.175～0.001 mm 為主，占86.27%，次為3～0.175 mm，占13.73%；以顆粒的近似面積統(tǒng)計(jì)，以3～0.175 mm為主，占66.95%，次為0.175～0.001 mm，占33.05%。自然銀的分布形式以包裹體狀態(tài)為主，占91.19%，其中以硫銅銀礦的包裹體為主，占72.55%，游離態(tài)自然銀僅占8.82%。硫銅銀礦中以包裹體狀態(tài)分布的自然銀多與方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦連生；閃鋅礦和黃銅礦中以包裹體狀態(tài)分布的自然銀多與硫銅銀礦連生；而方鉛礦中包裹體較少，游離態(tài)的自然銀多與硫銅銀礦、黃銅礦連生。電子探針結(jié)果顯示，自然銀的含銀量約100%，僅有極少量其他雜質(zhì)混入(表3)。

表3 自然銀、硫銅銀礦電子探針分析結(jié)果 %

(2)硫銅銀礦。呈藍(lán)色—鋼灰色，具有金屬光澤。顆粒形態(tài)主要為粒狀集合體，次為葉片狀，長板狀、微—細(xì)脈狀等。其粒度分布與自然銀的粒度分布十分相似，但較銀的粒度略粗。顆粒粒度以0.175～0.001 mm 為主，占76.92%，次為3～0.175 mm，占23.08%；以顆粒的近似面積統(tǒng)計(jì)，以3～0.175 mm 為主，占77.35%，次為0.175～0.001 mm，占22.65%。硫銅銀礦的嵌布狀態(tài)以包裹體形態(tài)分布為主，占64.34%，其中以閃鋅礦的包裹體為主，占57.69%，次為黃銅礦和自然銀。分布于粒間的硫銅銀礦多與閃鋅礦和黃銅礦、方鉛礦連生，少量與黃鐵礦連生。 硫銅銀礦屬斜方晶系，理論含Ag量53.01%，含Cu 31.24%，含S15.75%。電子探針分析結(jié)果顯示，硫銅銀礦屬于硫銅銀礦與馬硫銅銀礦間的過渡類型。

(3)其他成分。銀金礦呈黃白色，乳黃色，強(qiáng)金屬光澤，呈不規(guī)則狀、粒狀、微—細(xì)脈狀，粒度0.15～0.005 mm，多與螺狀硫銀礦、自然銀共生，呈微—細(xì)脈狀的銀金礦主要分布于閃鋅礦裂隙中或閃鋅礦與脈石礦物的裂隙間。輝銀礦呈暗鉛灰—鐵黑色，金屬光澤，條痕灰色，形態(tài)多呈各種粒狀，粒度0.3～0.01 mm，多被方鉛礦包裹或與方鉛礦連生，也見有沿閃鋅礦裂隙充填。螺狀硫銀礦呈黑色，金屬光澤，條痕黑色，多呈不規(guī)則粒狀、微—細(xì)脈狀，多與銀金礦、自然銀連生，分布于閃鋅礦裂隙中或閃鋅礦、方鉛礦與脈石礦物的晶隙間，并交代方鉛礦，在螺狀硫銀礦中有不規(guī)則的交代殘余。

4 討 論

老李灣花崗質(zhì)巖體具有環(huán)狀蝕變分布特征，主要銀礦(化)體集中分布于巖體中上部及接觸帶部位，表明銀礦化與巖漿巖具有緊密的成因關(guān)系。對(duì)比老李灣斑巖型銀礦巖體與冷水坑斑巖型銀礦侵入巖可知，二者均屬鈣堿性系列，具有高SiO2，富K2O、MnO，低Na2O的特點(diǎn)。成礦時(shí)代研究表明，冷水坑含礦斑巖Shrimp年齡為(162.0±2)Ma，老里灣巖體全巖Rb-Sr年齡為(149±11) Ma，同屬晚侏羅世產(chǎn)物。該2類巖體的起源均與區(qū)域富含成礦元素的變質(zhì)基底的重熔以及少量地幔物質(zhì)混入有關(guān)。老李灣銀礦床的形成與燕山期重熔富金的太華群及其以下巖石產(chǎn)生的殼慢質(zhì)重熔巖漿和巖漿期后熱液形成有關(guān)，花崗巖漿活動(dòng)為礦區(qū)金多金屬礦的形成提供了主要含礦熱液。礦化對(duì)圍巖的選擇性不明顯，與多期次構(gòu)造活動(dòng)所形成的破碎帶及裂隙關(guān)系密切。老李灣銀礦和冷水坑銀礦具有相似的與礦化有關(guān)的蝕變類型和分帶特征，主要為絹云母化、碳酸鹽化等，礦石有用組分也類似，主要為自然銀、螺狀硫銀礦、深紅銀礦等，礦石構(gòu)造類型為脈狀、浸染狀等。據(jù)此初步認(rèn)為，老李灣銀礦為斑巖型銀礦床。

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Ore Fabric Characteristics and Silver Occurrence State of the Laoliwan Porphyry Silver Deposit

Li Ming1Huang Cheng2Fan Guangming3

(1.The first Geo-exploration Institute,Henan Province Bureau of Geo-exploration and Mineral Development; 2.College of Hydraulic and Ecological Engineering,Nanchang Institute of Technology; 3.Faculty of Earth Sciences, China University of Geosciences(Wuhan))

Combing with the geological investigation results and laboratory analysis results,the metallogenic geological conditions,ore-fabric characteristics and the occurrence state of silver of the Laoliwan porphyry silver deposit in Xiaoshan area,Henan province,the results show that:①the ore-bodies are mainly controlled by faults and its secondary faults,the selectively of metallogenic to surrounding rock is poor;②porphyry monzonitic granite rock mass of Laoliwan porphyry silver deposit is closely related to the mineralization in the mining area,it is the main ore-bearing rock mass;③the ore structure in the mining area is mainly for cataclastic structure and granular structure,the ore common structure are massive structure,disseminated structure and vein structure,the silver mineral composition are mainly for natural silver,sulfur,copper and silver ores,followed by silver and gold,argentite,acanthite,pyrargyrite,proustite;④the alteration type and zoning characteristics associated with mineralization of Laoliwan silver deposit are similar to the ones of Lengshuikeng porphyry silver deposit in Jiangxi province,which indicated that the prospecting potential of porphyry silver deposit in Xiaoshan area in Henan province is large.

Metallogenic geological condition,Ore fabric characteristics,Occurrence state of silver,Prospecting potential

2016-04-15)

李 銘(1965—)，男，高級(jí)工程師，450001 河南省鄭州市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)蓮花街56號(hào)。