山阳县黑沟铅锌多金属矿地质特征及成因分析

童 彬，郑 炜

（西安西北有色物化探总队有限公司，陕西 西安 710068）

黑沟铅锌多金属矿区位于陕西省东南部的山阳县，属秦岭多金属成矿带的组成部分。本文对山阳县黑沟铅锌多金属矿成矿地质背景、地质特征、主要矿体地质特征、找矿标志，进行总结并结合大量实际地质资料，对矿床成因进行类比分析，提出了初步认识对指导黑沟矿区找矿有重要意义。

1 区域地质背景

本区域大地构造位置：属秦岭地槽北部华力西褶皱带的边缘凹陷。其北以杨斜—营盘大断裂为界与秦岭地轴相接，其南以山阳—凤镇大断裂为界与褶皱带中隆起相接。据地质力学构造体系划分，属于秦岭纬向构造带南亚带北侧。

区域地层：属昆仑秦岭区秦岭分区白云—柞水小区，主要分布一套厚达8000余米的中、上泥盆统及下石炭统海相碎屑及泥灰质沉积物。地层间均为整合接触，未发现沉积间断。地层有岩相的递变现象。沉积旋回清楚，普遍具复理石韵律，尤以大西沟组为最发育。区域地层由下而上简述如下：

（1）中泥盆统（D2）：分为两组。①刘岭组（D2l）：主要由砂质板岩夹砂岩等组成。②大西沟组（D2d）：根据沉积旋回和岩类组合又划分为四段。

（2）中、上泥盆统（D2+3）：主要为变质砂岩、砂质板岩夹绢云结晶灰岩透镜体或薄层。

（3）下石炭统二峪河组（C1r）：上部为变质粉砂岩、页岩、炭质页岩夹透镜体煤层，含植物化石。中部为薄层状灰岩。下部为变质细砂岩。

区域构造：区域内主要断裂为杨斜——营盘及山阳——凤镇两大断裂，呈近东西向展布，后者向南凸呈弧形。两大断裂为长期发展的基底断裂。本区域总的褶皱形态为一巨大复式向斜：黑山街——红岩寺复式向斜。褶皱轴向近东西，两翼基本对称，轴部较开阔，北翼被九华山岩基吞蚀，使接触带岩石陡立，南翼被山阳——凤镇大断裂切割。黑沟矿区位于此复式向斜的南翼中段。区内片理构造发育，走向一般与褶皱轴线一致，北倾30°～50°，地层挠曲时，使层理被破坏而难于辨认。一般泥质岩石片理发育，砂质或碳酸岩石不发育。

区域内岩浆活动较强烈，沿杨斜——营盘和山阳——凤镇两大断裂组成北、南两个岩带，北带主要由基性～超基性杂岩，片麻状黑云母花岗岩及斑状角黑云母花岗岩等组成。

南带主要由一系列基性～酸性小岩体组成，总计40余个。面积一般小于1Km2。岩性有辉长岩、闪长岩、石英闪长岩、斜长花斑岩及花岗斑岩等。这些小岩体普遍具有矿化现象，其中基性岩中有钒钛磁铁矿，酸性～弱酸性岩内外接触带形成矽卡岩型铜、铁和钼矿化，中性岩一般未见矿化现象。

区域内脉岩种类基性～酸性均有出露。规模较大的有花岗伟晶岩、石英板岩、花岗斑岩、花岗细晶岩、煌斑岩。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区位于秦岭地槽北部印支褶皱带中泥盆系地层中，出露地层由下而上依次为上古界中泥盆统大西沟组第三段和部分第四段。主要为一套浅变质滨海～浅海碎屑岩相——碳酸盐相，沉积韵律明显，岩相变化大，具类复理石建造。

（1）大西沟组第三段（D2d3）：划分九层，各层均为整合接触过渡。矿区出露地层为第一层（D2d31）和第二层（D2d32）。

①第一层（D2d31）分布于矿床南侧。主要为灰绿色条纹条带状粉砂质绢云母板岩，夹绿泥石绢云母板岩或钙质板岩。下部：主要由浅绿色绢云母板岩、粉砂质绢云母板岩组成。绿泥石呈条纹条带或斑点状集合体分布在岩石中。上部：为灰色粉砂质绢云母板岩，局部含钙质或夹钙质板岩薄层。②第二层（D2d32）分布于矿床北侧。主要由绢云母方柱石板岩或方柱石角岩等组成。下部常出现数米厚的绢云母板岩，绿泥石呈扁圆状集合体沿板理面分布。沿走向或倾向常出现钙质或铁白云质条带；第二层（D2d32）沿走向或倾向均有相变，但是层位分布较稳定，属矿床内标志层之一。

图1 黑沟矿区地质简图

（2）大西沟组第四段（D2d4）：①第一层（D2d41）：分布与矿床北侧。主要由条纹条带状粉砂质千枚岩组成。岩相变化不大，韵律明显。②第二层（D2d42）：分布于矿床北侧边部。主要为粉砂质绢云母千枚岩、板岩夹细粉砂岩薄层或透镜体，岩相变化不大。

（3）第四系（Q）∶分布于山坡沟谷两侧。主要为基岩碎块、沙土等混合堆积。不整合于上述各组地层之上。

2.2 构造

褶皱构造不发育，基本形态为——倾向北东、倾角30°的单斜层。主要表现为受断裂构造影响，使单斜层沿倾向方向产生一些紧闭小背斜，而沿走向方向产生一些波状起伏。矿区断裂构造可分四组：①北西向（295°～315°）；②北东向（50°～60°）；③北北西向断层（350°～360°）；④北北东向（20°～30°）。其中北西向断层分布普遍、规模较大，长2000m～3000m，宽0.5m～3m、断距明显，对主矿体破坏显著。其余三组断裂不发育、延伸较短。矿区范围内岩浆活动不明显。

3 主要矿体的地质特征

3.1 矿体形态、产状、品位及规模

①矿区各矿体呈顺层分布的层状、似层状。②产状与地层产状一致，沿走向和倾向皆随地层的褶曲而褶曲，一般比较平缓，走向305°～310°，倾向北东，倾角在35°～50°之间。③各矿体与围岩的接触关系没有明显的界线，为渐变过渡关系，矿体的边界要用采样品位来确定。各矿体沿走向倾向都呈楔形自然尖灭，当钙质千枚岩中含钙质条带多的岩石相变为不含钙质条带时，含矿细脉变少变贫，直至脉体消失而矿体尖灭。④矿体规模除Ⅰ号含银铅矿体较大以外，其余都较小。矿体最大长度1450m，矿体厚度最大7.97m，最小1m。

3.2 矿石矿物组成

矿物共生组合：矿石的矿物成份简单。金属矿物主要有方铅矿，其次有磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿，偶见辉银矿、银黝铜矿、方黄铜矿、白铁矿、褐铁矿等。脉石矿物主要有绢云母、方解石、石英、绿泥石、重晶石等。

主要有用矿物特征：①方铅矿PbS：铅灰色，强金属光泽，呈不规则他形粒状结构。②闪锌矿ZnS：褐黄色，浅黄色，金属光泽，呈细-中粒状半自形-他形粒状结构，以他形为主。集合体呈团块状。③黄铜矿CuFeS2：浅黄铜黄色，金属光泽，呈他形粒状结构。与方铅矿互为边界或充填于裂隙中。④方黄铜矿CuFe2S3：青铜黄色，金属光泽，在方铅矿中呈椭圆状包体，并与方铅矿构成细脉。⑤辉银矿Ag2S：铅灰色，金属光泽，呈乳滴状或不等轴的粒状结构，分布于方铅矿晶粒中。⑥黄铁矿FeS：浅黄铜色，金属光泽，呈自形、半自形及他形粒状结构，以半自形粒状结构为主。晶形主要为立方体，少见五角十二面体。

矿石结构与构造：矿石结构以他形粒状结构为主，还有自形-半自形粒状结构、包含结构、残余、压碎结构、碎屑结构。矿石构造以条带状构造为主，其次为浸染构造、网格状构造、脉状构造和块状构造。矿石中主要有益组份为Pb，其次为Zn、Fe、Cu、Ba、Mn、Ti。伴生有益元素以Ag为主，其次有镓铟锗铊等分散元素。电镜扫描分析和矿石物相分析表明：①矿床含铅矿物主要为方铅矿，Pb主要存在于方铅矿中，原矿石中Pb以硫化物中铅为主，占90%左右。在矿带中Pb与Zn呈反相关关系，并具有水平分带及垂直分带现象。在垂向上，Pb位于Zn的底部，随着锌的增高而Pb逐渐降低。在横向上，Pb居于中部，向外侧Pb含量随Zn的含量增高而降低。②Zn：主要分布在闪锌矿中，闪锌矿有时作为含银方铅矿的共生矿物存在。Zn与Ag元素的关系无明显相关特征。③Cu：主要分布在黄铜矿、银黝铜矿、方铜矿中，以黄铜矿为主。地表以兰铜矿、孔雀石为主。Cu与Ag的关系为正相关，Cu与Fe往往共生在一起，Fe以磁铁矿的形态出现。

3.3 矿石围岩和夹石

黑沟矿区含矿层为钙质绢云母千枚岩，矿体顶、底板围岩同样为钙质千枚岩，矿体与围岩的界限为渐变关系，矿体中的非金属矿物成份与围岩基本相似，金属矿物如：黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿则含量不同，总体上接近矿体部位上述硫化物含量相对较高，远离矿体则硫化物含量较少或无，矿体中未能圈定出夹石。

3.4 矿床伴生矿产

矿体中除主要组分Pb、Zn、Cu外，伴生元素主要为Ag元素，Ag主要赋存在含银方铅矿石及含银磁铁方铅矿石中，品位能达到综合利用工业品位要求。在含银方铅矿中可见到辉银矿以类质同象赋存于方铅矿晶粒中。在含银磁铁方铅矿、含银黄铜矿这类矿石中的银品位较高。Ag与Pb、Ag与Cu都呈正相关关系。

其它伴生元素锗和铊低于综合利用边界品位，镓、铟只有部分达到综合利用边界品位，镓、铟很少见到独立矿物，多以类质同象分散在其他矿物中，很难利用。

4 成矿分析及找矿标志

黑沟矿床特征与柞水大西沟、银洞子菱铁多金属矿床、凤县八方山多金属矿床、成县厂坝多金属矿床特征相对比基本相同。而上述矿床经硫同位素分析和铅同位素年龄测定，已确定为同生沉积矿床。综合矿体地质特征、矿物共生组合和矿石结构构造等条件，本文认为黑沟铅锌多金属矿床属层控沉积变质矿床。它的形成沉积是主导因素，也是基础，区域变质、构造运动、岩浆活动具有改造作用是动力条件。

矿区地层有机炭质及大量硫化物出现、地层钙质条带发育程度、含矿层（钙质绢云母千枚岩）层厚度的变化，可作为该区的找矿标志。

5 结语

黑沟铅锌多金属矿床为层控沉积变质矿床。类比同类型矿床综合分析认为：本区具有寻找多金属层控沉积变质矿的成矿条件，找矿前景良好。