河南卢氏县铁板沟铅锌矿地质特征及控矿条件分析

2016-04-14鲁正清

地球 2016年2期

关键词：燧石白云岩铅锌矿

■鲁正清

（河南省地质矿产勘查开发局第四地质勘查院河南郑州450001）

河南卢氏县铁板沟铅锌矿地质特征及控矿条件分析

■鲁正清

（河南省地质矿产勘查开发局第四地质勘查院河南郑州450001）

铁板沟铅锌矿区地处华北地台南缘，银家沟-后窑峪铅锌铁锰银钼成矿亚带，成矿地质条件优越。本文通过对地质背景、矿区地质特征和矿体特征的研究分析，认为矿床的形成受管道口群地层、断裂构造以及燕山期岩浆活动的综合控制，其成因与燕山期的中酸性小岩体有关，为矽卡岩铅锌矿床，并从矿化及围岩蚀变、物探异常、构造、岩性等方面建立了该区的地质找矿标志，明确了进一步找矿的重要方向。

铅锌矿床地质特征控矿条件找矿标志

1　区域地质概况

铁板沟铅锌矿区位于豫西南地区，地处华北地台南缘-华熊台隆北部-崤山隆褶区南端银家沟-后窑峪铅锌铁锰银钼成矿亚带。区域分布地层主要有中元古界熊耳群、高山河组、官道口群，新生界古近系和第四系。以白云岩系为主的官道口群为分布最广的地层单元，是层控型铅锌银锰矿的重要赋矿层位。

区域断裂构造发育，划分为近东西向、北东向、北西向三组，断裂斜切、复合，形成纵横交错的构造格局。近东西向银家沟—后瑶峪断裂是本区域重要的控矿构造。褶皱构造为杜关向斜构造，核部主要有熊耳群马家河组、高山河组、官道口群龙家园组，北翼主要有官道口群龙家园组—杜关组及熊耳群，南翼主要有熊耳群马家河组。

区域岩浆活动频繁，以燕山期最为强烈。燕山期岩浆活动表现为银家沟、秦池、柳关、后瑶峪花岗斑岩、二长石英岩岩体的侵入。其形成明显受控于近东西向和北东向断裂带，并与已知的铅锌矿床分布范围吻合。

本区分布矿产有铅、锌、银、钼、锰、铁等，具备多金属矿成矿的有利条件。

2　矿区地质特征

2.1地层

矿区内出露地层有中元古界高山河组、官道口群和新生界第四系。

中元古界高山河组（Pt2g）：为一套碎屑岩沉积组合，在瑶峪村西呈似圆形出露，出露面积0.016km2。其不整合于熊耳群之上，被官道口群龙家园组不整合覆盖，主要岩性为中细粒石英砂岩，泥质粉砂岩和泥岩。中元古界官道口群（Pt2G）：为一套浅海相的碳酸盐沉积地层，自下而上有龙家园组、巡检司组、杜关组。下与高山河组呈假整合接触，群内三组间均为假整合接触关系。（1）龙家园组（Pt2l）：分布于银家沟—瑶峪断裂南侧，半截沟—后瑶峪一带，分3个岩性段。一段下部岩性为燧石条纹及细条带状白云岩、厚层状白云岩夹石英砂岩条带，中部为粗燧石条带白云岩和团块状白云岩，上部为密集燧石条纹及细条带状白云岩夹厚层状白云岩。二段下部为燧石条带白云岩，中部为灰黑色含燧石条带中厚层状白云岩，上部为灰黑色条纹状及细条带状白云岩夹条带状白云岩。三段岩性主要为白色含砾屑(或不含)细晶白云岩、含砾屑纹层状燧石条带细晶白云岩，顶部有厚燧石层与巡检司组地层接触。区内发现的铅锌矿体即位于该组地层与后瑶峪岩体接触部位。（2）巡检司组（Pt2x）：主要分布于银家沟—瑶峪断裂北侧，分2个岩性段。一段底部为暗灰色角砾状燧石砾岩，向上变细为泥砾岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。二段岩性为厚层状条纹白云岩、燧石条带团块白云岩及致密白云岩。（3）杜关组（Pt2d）：分布于西北部及中部陈家村、铁板沟、桐树沟一带山脊上，分3个岩性段。一段底部为砂砾岩、含砾页岩，上部为含燧石条带砾屑白云岩与泥页岩、泥质白云岩组成。二段下部为泥灰岩燧石条带白云岩，上部为厚—巨厚层白云岩夹泥岩薄层，产叠层石。三段为灰黄色薄板状泥质白云岩、含燧石团块微晶白云岩，产细长柱状叠层石。新生界第四系（Q）：沿河谷低凹处及山坡平缓处分布，为残坡积物、灰黄色粘土、亚粘土、砂土，厚度0～5m。

2.2构造

矿区处于杜关向斜南翼，地层呈向北倾斜的单斜构造，倾角在5～15°之间。断裂构造按走向可分为近东西向、北东向、北西—北西西向、近南北向四组，其中近东西向断裂最多，北西—北西西向断裂次之，北东向和南北向断裂较少。近东西向银家沟—后瑶峪断裂为区域性断裂，控制了岩体和矿化分布。

银家沟—后瑶峪断裂：自矿区南部穿过，横跨全区，具规模大、延伸长、切割深、多期活动特征。走向近东西，断裂北倾，倾角65～75°，破碎带中常见张性角砾岩，两侧密集发育与断面平行的压性劈理，破碎带局部被燕山期花岗斑岩脉充填，脉岩具片理化现象，挤压透镜体发育。

2.3岩浆岩

矿区发育后瑶峪花岗斑岩，分布于矿区南部及其外围，岩性为中细粒二长花岗斑岩，其同位素年龄为103 Ma（早白垩世），属中生代燕山晚期侵入体。岩体呈325°方向展布的不规则椭圆形，北西长1750m，南东宽950m，出露面积1.3km2，产状为一向南西倾斜的漏斗，侵入官道口群龙家园组白云岩。岩体与周围白云岩接触部位具强硅化、绿帘石化、铁锰矿化、碳酸盐化、绿泥石化特征。在横向上随离岩体由近到远，矽卡岩化、铁锰矿化有强到弱。

本区岩脉发育，按岩性可划分为正长细晶岩脉和花岗斑岩脉，分布在后瑶峪岩体东北的上东沟—白菜沟及西南角的瑶山沟—椿树槽一带，区内圈定的铅锌矿体多位于岩脉两侧。

2.4地球物理特征

铅锌矿体与各类围岩导电性和激电特性有明显的差异，铅锌银矿电阻率（ρs）值一般为数十至n×102Ω·m，各类围岩电阻率（ρs）值一般为n×103Ω·m；铅锌银矿极化率（ηs）一般为3%～6%，各类岩石极化率一般在0.2%～3%以下。表明铅锌银矿（化）体为低阻高极化地质体，各类围岩则为高阻低极化地质体。所以，用激电中梯剖面测量寻找铅锌等矿床具备良好的地球物理前提。

通过对区内施工的10条激电中梯剖面地质解译发现，发现本区极化率在1.09～4.06之间，高极化率分布规律为：高级化体分布在瑶山沟—椿树槽一带，距离岩体及花岗细晶岩脉越近极化率越高；自地表向下，极化率逐渐增高。另外，激电测量随着测量深度的增加，极化率随之增加，该现象具有普遍性与面积性。结合区内及临区地质构造、岩体及矿种、成矿规律分析，认为区内地层随着深度的增加金属硫化物矿化越来越强，有可能出现中高温矿种。

3　矿体地质特征

在矿区南部后瑶峪岩体附近共圈出了10个铅锌矿体，其产出严格受构造破碎带控制，呈脉状产出。主要矿体特征如下：

Ⅲ号矿体：矿体赋存于构造蚀变带内，呈脉状产出，倾向2°，倾向北东，倾角54°。矿体由地表探槽和ZK0001、ZK0601及ZK1201工程控制，走向延伸463m，倾向最大延伸195m，赋存标高1221～1074m。矿体出露于地表，最大埋深为68m，矿体平均厚度3.95m，厚度变化系数155%，属厚度变化大，平均品位Pb1.21%、Zn2.35%，Pb品位变化系数61%，Zn品位变化系数121%，品位变化大。

Ⅳ号矿体：矿体赋存于构造蚀变带内，呈脉状产出，倾向12°，倾角58°。矿体由TC0801、ZK0001、ZK0602、ZK0603及ZK1201工程控制，走向延伸440m，倾向最大延伸235m，赋存标高1244～1016m。矿体出露于地表，最大埋深为143m，矿体平均厚度5.94m，厚度变化系数576%，属厚度变化非常大，平均品位Pb1.04%、Zn2. 75%，Pb品位变化系数54%，Zn品位变化系数116%，品位变化大。

Ⅴ号矿体：为一盲矿体，赋存于构造蚀变带内，呈脉状产出，倾向12°，倾角48°。矿体由ZK0001工程控制，走向延伸200m，倾向最大延伸200m，赋存标高1116～966m。矿体最小埋深101m，最大埋深为178m，矿体平均厚度2.14m，平均品位Pb0.09%、Zn6. 24%。

Ⅶ号矿体：为一盲矿体，赋存于构造蚀变带内，呈脉状产出，倾向12°，倾角58°。矿体由ZK0603工程控制，走向延伸200m，倾向最大延伸200m，赋存标高1151～989m。矿体最小埋深74m，最大埋深为187m，矿体平均厚度5.88m，平均品位Pb2.63%、Zn5.70%。

矿石的金属矿物主要由方铅矿、白铅矿、铅矾、闪锌矿、黄铁矿、软锰矿、褐铁矿等组成，脉石矿物主要有石英、白云石、方解石及白云母等。矿石以块状、浸染状构造为主，条带状、脉状、交错状构造次之。矿体顶底板围岩为细晶沿脉或者碎裂白云岩，围岩蚀变强烈，具矽卡岩化、铅锌矿化、锰银矿化、褐铁矿化、黄铁矿化强硅化、绿帘石化、铁锰矿化、碳酸盐化、绿泥石化硅化、绿泥石化等。

4　控矿因素分析

4.1岩浆岩对成矿的控制

中生代燕山晚期后瑶峪酸性花岗斑岩侵入，为本区多金属成矿提供了部分成矿物质和成矿热液，营造了成矿空间，这有利于成矿物质的分离、集中、交代和沉淀,是控矿的主要因素之一。已知的银洞沟铅锌矿床，西沟的铁、锌、钼、铜及硫铁矿多金属矿床，公鸡山的铁、锌及硫铁矿多金属矿床，椿树槽铅锌矿及本区目前所控制的铅锌矿体，均分布在此岩体的外侧或隐伏岩体的上方。岩体的侵入深度对矿化也有影响，浅-中浅成相岩体矿化一般较好，而深成相矿化往往不佳。

4.2断裂构造对成矿的控制

本区处于秦岭构造带与华北陆块的结合部位，受秦岭洋向北俯冲、扬子板块与华北板块近南北向碰撞的制约，矿产呈近东西向带状展布。区内断裂有近东西向、北东向、北西—北西西向、近南北向四组，近东西向银家沟—后瑶峪断裂是岩浆和热液上升的通道，控制了岩体和矿化的分布，而北西—北西西向压扭性断裂与岩浆侵入、蚀变矿化关系密切，是主体的容矿构造，控制着铅锌矿体的具体产出部位。分布于后瑶峪岩体东侧的东沟—公鸡山沟铅锌矿带，受北北西向张扭性构造控制，西侧的西沟—银洞沟铅锌矿带，严格受北西西向压扭性断裂带控制。从已知矿床赋存部位来看，断裂构造是本区域岩体产出与矿化的有利场所，是控矿的主要因素。

4.3地层对成矿的控制

中元古界官道口群主体为一套台地白云岩建造，本区域分布矿产主要有热水喷流成因的锰银矿（如卢氏县神硐沟锰银矿）、矽卡岩型的铅锌矿（如后瑶峪、椿树槽及本区铅锌矿）。热水喷流成因锰银矿产于龙家园组底部或龙家园组与高山河组接触面上，顶界与龙家园组为渐变关系，矿石与围岩外貌近似，Pb同位素组成也非常一致，受龙家园组层位控制特征明显。矽卡岩型、热液脉型的铅锌矿常与该群龙家园组、巡检司组白云岩共生，据对整个豫西南地区该层位的统计显示，龙家园组、巡检司组的Pb、Ag含量是沉积岩平均丰度的5倍以上，巡检司组还富集Zn元素，二者为Pb、Zn、Ag的矿源层（燕长海，2004）。