徐鎮(zhèn)華, 張 濤, 龔智禹, 劉 顯
(河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第六地質(zhì)大隊,河南 鄭州 450016)
轆軸溝銀鉛鋅礦位于華北陸塊成礦省之小秦嶺—豫西金鉬鉛鋅成礦帶,是我國重要的有色金屬礦集中區(qū),為我國第一、全球第二大的鉬礦產(chǎn)地,同時銀、鉛鋅等也在全國占有重要地位。
礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于華北陸塊南緣之潘河—馬超營斷裂與撞根—頭道河斷裂之間的盧氏—欒川陸緣褶斷帶。地層出露有中元古界熊耳群、官道口群、新元古界欒川群、下古生界陶灣巖群、中生界白堊系及新生界第四系。構(gòu)造極其發(fā)育,以近東西向的潘河—馬超營斷裂、撞根—頭道河斷裂等數(shù)條斷裂為主,并具有長期活動特征,控制一系列次級構(gòu)造、構(gòu)造巖漿巖帶的發(fā)育;輔以燕山期為主的北東向斷裂,將巖石切割成大小不等的斷塊,形成獨特的地質(zhì)構(gòu)造格局。巖漿活動頻繁,分為太古宙、中元古代、新元古代、加里東期、印支期和燕山期六個巖漿活動階段,其中以燕山期侵入巖與成礦關(guān)系最為密切。
出露地層有中元古界官道口群白術(shù)溝組,新元古界欒川群三川組、南泥湖組、煤窯溝組和第四系。中元古界官道口群為一套淺海碳酸鹽巖—陸源碎屑沉積建造,地層走向呈北西西向,出露于礦區(qū)中部。礦區(qū)出露為白術(shù)溝組中段,巖性主要為碳質(zhì)千枚巖。新元古界欒川群為區(qū)域重要的含礦層位,為一套碎屑巖—碳酸鹽沉積建造,礦區(qū)出露地層為三川組、南泥湖組、煤窯溝組。三川組分布于礦區(qū)中部,近東西向展布;下部巖性以含石英細礫變砂巖為主,上部以大理巖為主。南泥湖組分布于礦區(qū)北部,與三川組整合接觸;下部巖性為白云母石英巖、石英巖,中部巖性為白云母片巖、二云片巖、炭質(zhì)絹云石英片巖夾石英砂巖及大理巖;上部巖性主要為條帶狀大理巖。煤窯溝組分布于礦區(qū)南部,與南泥湖組整合(局部斷層)接觸;下部巖性為條帶狀大理巖、石英巖、變質(zhì)細砂巖、云母片巖;中部巖性為厚層白云石大理巖、透閃石大理巖,局部透閃石化強烈形成石棉礦脈;上部為硅質(zhì)條帶大理巖、白云質(zhì)大理巖,局部夾石煤、石棉礦。
礦區(qū)近東西向斷裂構(gòu)造主要為各地層之間的地質(zhì)界線,延伸較長,一般超過10 km,寬幾米至幾十米。斷裂內(nèi)巖石破碎形成角礫巖,該類斷裂形成了區(qū)內(nèi)構(gòu)造骨架,控制著區(qū)內(nèi)地層分布的格局。北東向為礦區(qū)主要含礦構(gòu)造,斷裂由圍巖之碎裂巖、角礫巖、糜棱巖、斷層泥構(gòu)成。蝕變有碳酸鹽化、硅化、絹云母化、褐鐵礦化;金屬礦化主要為方鉛礦化、閃鋅礦化。
礦區(qū)有新元古代巖漿巖分布,平面上呈帶狀北西西向展布。巖石類型以輝長(綠)巖為主。
礦區(qū)以5.5%為視極化率異常下限,高阻、低阻界限1 200 Ω·m圈定了兩處激電異常。Ⅰ異常整體呈近東西向展布,西側(cè)未封閉,異常范圍較大,東西橫貫測區(qū)中部,南北平均寬約200 m,視極化率在5.5%以上,最大值超過10.0%,呈現(xiàn)高視極化率異常。對應(yīng)的視電阻率在100~1 200 Ω·m之間,呈低視電阻率異常。該異常地層主要是三川組、白術(shù)溝組。經(jīng)工程驗證發(fā)現(xiàn)礦脈S9,與異常較吻合,推測該異常主要由礦體和含炭質(zhì)地層共同引起。Ⅱ異常范圍較大,東西兩側(cè)均未封閉,視極化率均在5.5%以上,最大值達10.0%,呈現(xiàn)高視極化率異常,異常形態(tài)極不規(guī)則,對應(yīng)的視電阻率呈高低阻互層北東向展布。該異常出露地層為南泥湖組。經(jīng)工程驗證發(fā)現(xiàn)礦脈S1,推測該異常主要由S1礦脈引起。
礦脈S1目前發(fā)現(xiàn)兩個脈狀銀鉛鋅礦體,圍巖為南泥湖組,由TC100、TC120、TC119、LD668、ZK10001、ZK12001等工程控制,礦體賦存標高+1 308~+1 360 m。礦體形態(tài)呈脈狀,礦體產(chǎn)狀傾向120°~145°,平均130°;傾角50°~80°,平均63°。礦體真厚度0.22~1.74 m,平均真厚度0.77 m。銀品位為(5.20~1 494.30)×10-6,平均為525.89×10-6;鉛含量為0.01%~22.02%,平均為12.64%;鋅品位為0.004%~10.75%,平均為3.14%。
礦脈S9發(fā)現(xiàn)1個銀鉛礦體,圍巖為三川組下,由TC909、TC900、LD717、ZK90001等工程控制,礦體賦存標高+1 351~+1 409 m。礦體形態(tài)呈脈狀,未受到后期構(gòu)造破壞。礦體產(chǎn)狀傾向350°~25°,平均10°;傾角61°~75°,平均66°。礦體厚度0.38~2.59 m,平均厚度1.49 m。銀品位為(7.14~175)×10-6,平均為117.04×10-6;鉛含量為0.37%~8.04%,平均為6.96%。
礦石的化學(xué)成分主要由23種元素組成,其中成巖元素以Al、Si、Fe、Ca為主,成礦元素Pb、Zn、Ag含量較高。
礦石礦物主要為方鉛礦、黃銅礦、輝銀礦,次為閃鋅礦、黝銅礦;脈石礦物主要為石英、絹云母等。方鉛礦和閃鋅礦常充填于脈石礦物裂隙中,呈他形粒狀,兩者相互包裹為伴生關(guān)系;可見交代方鉛礦、輝銀礦現(xiàn)象。
依據(jù)礦石中主要金屬礦物的結(jié)晶程度和相互嵌布關(guān)系,礦石結(jié)構(gòu)主要類型為自形-半自形結(jié)構(gòu)、他形結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造依據(jù)礦石中主要金屬集合體形態(tài)及其與脈石礦物集合體在礦石中的分布特征,礦石的構(gòu)造類型有塊狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀構(gòu)造。
礦區(qū)礦體賦存于斷裂構(gòu)造帶中,總體呈陡傾不規(guī)則脈狀產(chǎn)出,礦床形成分布嚴格受斷裂構(gòu)造控制,礦石礦物沿巖石裂隙充填,礦石多呈塊狀、脈狀構(gòu)造特征,礦化礦物主要有中低溫環(huán)境下形成的方鉛礦、閃鋅礦、輝銀礦和黃銅礦等礦物組合,成礦元素礦化與硅化、絹云母化蝕變關(guān)系密切。結(jié)合區(qū)域礦床特征,在空間上,銀鉛鋅礦分布于區(qū)域燕山期中酸性小巖體外圍的碳酸鹽巖地層,遠離鉬礦(小巖體);在形成時間上,脈狀礦床略晚于矽卡巖型礦床。初步判斷礦區(qū)礦床形成于燕山期,屬于中低溫熱液充填型礦床。
脈狀鉛鋅銀礦受構(gòu)造控制的特征明顯,礦(化)體一般沿斷裂走向延伸,其產(chǎn)出狀態(tài)嚴格受斷裂構(gòu)造控制,斷裂構(gòu)造一般以脆性為主。
礦體與圍巖接觸關(guān)系大多表現(xiàn)為突變接觸,局部表現(xiàn)為漸變過渡接觸。圍巖蝕變主要為硅化、絹云母化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、鐵錳碳酸鹽化等,圍巖蝕變分帶不明顯。其中,硅化和絹云母化與礦化關(guān)系密切,硅化強弱與礦化程度呈正比關(guān)系,絹云母化反之。
與燕山期花崗(斑)巖有關(guān)的脈狀銀鉛鋅礦床分布在花崗斑巖體外圍或接觸帶附近,燕山期花崗斑巖可以作為找礦標志之一。
欒川地區(qū)銀鉛鋅礦一般與圍巖之間具有明顯的物性差異,呈低阻高極化特征,在巖體邊部的礦化蝕變性鉛鋅礦往往伴生有磁性礦物,可用磁性差異進行找礦。與本區(qū)成礦關(guān)系密切的燕山期酸性花崗巖具有低磁、低密度、高放射性強度,可尋找隱伏巖體,間接找與鉬多金屬有關(guān)的礦產(chǎn)。據(jù)相關(guān)資料,欒川地區(qū)中梯激電異常值大于7%、近場源激電異常值大于3%的高值區(qū)常是鉛鋅銀礦體賦存部位。
(1)1/5萬水系沉積物測量結(jié)果表明,Pb、Zn、Ag主成礦元素的高濃度異常區(qū)是地表或者淺部銀鉛鋅礦化的直接標志。
(2)1/1萬土壤地球化學(xué)測量表明,規(guī)模及濃集梯度較大的Pb、Zn、Ag元素濃集區(qū)常對應(yīng)著規(guī)模較大的鉛鋅銀礦床,有時在淺覆蓋區(qū)可以利用土壤異常帶尋找和連接銀鉛鋅礦化帶。
(3)巖石地球化學(xué)測量地表Ag、Pb、Zn元素組合異常反映地表或深部有銀鉛鋅礦體存在,其內(nèi)帶高值區(qū)指示有富厚礦體賦存。