洛宁县铁炉坪银铅矿床矿石矿物特征及成矿时期探讨

金磊 赵会会 董俞雪

【摘 要】熊耳山地区为东秦岭造山带重要的有色金属成矿区，洛宁县铁炉坪银铅矿地处熊耳地体西南， 成矿条件非常优越。铁炉坪矿区中矿石矿物种类众多，主要以银铅金属矿物为主，伴随含有其他金属矿物。探讨成矿时期会对同类型的矿床提供一些必要的参考条件。

【关键词】铁炉坪;银铅矿;矿石矿物;成矿时期

中图分类号： P618.520.1 文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）08-0174-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.08.075

【Abstract】The Xiongershan area is an important non-ferrous metal metallogenic area in the eastern Qinling orogenic belt. The Tierenping silver lead mine in Luoning County is located in the southwest of the Xiongerdi， and the metallogenic conditions are very superior. There are many types of ore minerals in the Tiefuping mining area， mainly silver lead metal minerals， accompanied by other metal minerals. The exploration of the metallogenic period will provide some necessary reference conditions for the same type of deposits.

【Key words】Tielingping; Silver-lead ore; Ore mineral; Metallogenic period

河南省洛寧县铁炉坪银铅矿地处豫西熊耳山西段银金铅锌多金属矿田内，熊耳山地区是东秦岭造山带重要的有色金属及贵金属成矿区，是继小秦岭之后河南省第二大黄金产地和河南省重要的有色金属产地。其密集分布的矿床使之成为我国及世界瞩目的金及有色金属成矿带。本文通过探讨铁炉坪银铅矿的矿石矿物特征和成矿时期，为本地区其他同类型的矿床提供参考。

1 区域地质背景

铁炉坪银铅矿区的地理位置在河南省的西部，熊耳山的西段北坡附近。其构造位置位于中国境内时代最老的地台-中朝准地台的南侧，鲁山与崤山的拱褶断束区的中部，以及华熊台缘的凹陷处。区域内的古老变质岩系不断发育，导致其变质程度比较深，构造岩浆活动较为强烈和频繁。北北与北东东朝向的断裂层规模异常大，地球化学较为清晰，多金属矿产（例如金、银矿产）储量丰富，具有较高的成矿条件和采矿前景。

1.1 区域地层

区域上地层中大部分为Pt2xn（中元古界长城系熊耳群）以及Arth（太古宇太华群）。其中，现代沟谷与山前断裂北侧中分布的主要是新近系（N）、古近系（E）以及第四系（Q）地层。

Arth（太古宇太华群）的组成成分主要为少量混合岩和一整套的区域变质岩，同时它也是组成本区古老的基底结晶之一。太华群地层是本区多金属矿（例如金、银矿产）的赋矿围岩之一，石板沟组的中下层位置主要是铁炉坪银铅矿。Pt2xn（中元古界长城系熊耳群）分布在花山与龙脖背斜处的南北两侧即东西走向的古老结晶基底，主要组成成分为一整套中基性火山岩组成。

1.2 区域构造

本区构造骨架为龙脖—花山背斜。早期的线性断裂为南北向，在在结晶核部基底最发育。在铁炉坪被后期改造为NNE复合断裂构造。主要区域性断裂有洛宁山前断裂和马超营断裂。

1.3 区域岩浆岩

区内岩浆活动主要有三期：太古代晚期区域变质岩;中元古代岩喷出岩;燕山期斑状花岗岩和花山似斑状花岗岩体。多期次的岩浆活动，是古老结晶基底中的活性元素迁移的重要热动力条件。铁炉坪银矿床的形成就是燕山期岩浆活动的典型产物

1.5 区域矿产

区域内矿产种类繁多，主要以金、银、铅多金属为主，其次为铜、钼，该地区为省内重要的有色金属基地。区内主要矿产都受北东—北北东向构造带控制。主要的金属矿床见图1。

2 矿石矿物特征

铁炉坪银铅矿属破碎带蚀变岩型银、铅矿床，矿区共圈出六条矿化蚀变破碎带，受一条规模较大的断裂构造带控制。铁炉坪银铅矿床及矿体的存在与分布主要受矿化破碎蚀变带控制，矿体一般富集规律是在产状变化大，弯曲复杂处矿的质量好，在破碎带变宽，膨大部位，分枝复合地段往往有富矿段出现;矿带、矿体靠拢、密集、合并地段矿体变厚变富;向深部（约800m标高）银矿体变贫，但Au、Cu元素逐渐出现富集现象。

2.1 矿石的矿物组成

由于铁炉坪矿床的矿石氧化程度低并且仅局限于地表，所以矿床主要以原生的矿石为主。通过对光、薄片的综合分析鉴定发现，矿石里含有的主要金属矿物成分为自然银、银黝铜矿、方铅矿、辉银矿、闪锌矿、黄铁矿等，次之为菱铁矿、黄铜矿、白铅矿、以及黝铜矿、黑锌锰矿、针铁矿和斑铜矿。除此之外，脉石矿物的类型大部分为石英、白云石、绢云母、方解石等，次之不太常见的有角闪石、斜长石、绿泥石、钾长石、黑云母、萤石等。

2.2 矿物质含量

针对氧化矿石实验样品的结果显示：其主要矿物质含量为3.80%的方铅矿、10.4%褐铁矿、2%的白铅矿、0.3%的黄铜矿、57.20%的斜长石、14.5%的石英、8.7%的绢云母以及3.1%的其它含量。

2.3 矿石主要金属矿物及银矿物嵌布特征

2.3.1 主要金属矿物及嵌布特征

（1）铅矿物

方铅矿：是矿石中的主要金属矿物，其含量占总铅的74.8%。表面颜色为铅灰色、晶体主要为它形。产出形式包括团块状和浸染状两种。结晶粒度分为粗、中、细3种，其中，1-1.5cm为粗粒晶达，0.1-1.5mm为细粒晶，2-5mm为中粒晶。方铅矿集合体一般呈脉状、枝岔状充填在早期岩石的裂隙之中，常与石英脉、方解石脉共存。方铅矿常与其它金属矿物和银矿物共生，组成多金属矿脉，并形成氧化边。经电子探针分析，方铅矿的成份为Pb85.91-85.98%、S13.26%-13.36%、Cu0.013%、Zn0-0.77%、Ag0-0.13%。方鉛矿在矿石中分布极不均匀，有的呈鸡骨状分布在石英粒间。方铅矿氧化后主要成白铅矿，另外还有铅矾、水铅锰矿等次生矿物。

白铅矿：灰色，呈它形，无色透明。有的白铅矿内含大量微粒石英包体。

铅矾：呈灰白色的集合体。

水锑铅矿：黄色针状集合体，常与孔雀石、方解石、铜兰等次生矿物共生。

水铅锰矿：灰—黑色，呈皮壳状、鲕状分布在氧化矿石中。主要成份：Pb 48.85%、Mn 51.15%。

（2）铜矿物

黄铜矿：铜黄色，常与方铅矿、闪锌矿共生，也与银黝铜矿共生或互相镶嵌等。

黝铜矿：肉红色，它形粒状，与方铅矿、银黝铜矿密切共生。

铜兰：主要呈针状、囊状产在白铅矿、铅矾中，或沿方铅矿边、裂隙处氧化充填。

（3）闪锌矿：浅黄棕色，它形粒状。主要呈不规则状与方铅矿毗联产出或产在方铅矿之中。粒径一般为0.03-0.1mm。

（4）黄铁矿：呈不规则状产在方铅矿或脉石矿物中，粒径一般为0.02-0.05mm。

（5）铁锰矿物：铁锰氧化矿物为针铁矿、赤铁矿、软锰矿、硬锰矿、水铅锰矿、黄钾铁矾等。

2.3.2 银矿物及嵌布特征

矿石中含银的金属矿物较多，但主要有以下几种，分别表述如下：

（1）自然银

经电子探针分析，化学组成为Ag99.15%、Cu0.15%、Fe0.08%。在显微镜下自然银性软、形状不规则、颜色主要呈现出亮白色，同时具有高反射率、细脉状单独产出的特点。自然银的粒度一般在0.01-0.05mm的范围内，自然银在铁炉坪的银铅矿石中可分为以下2种类型：

A、原生含铜自然银：这种类型的自然银主要呈填穴状分布在闪锌矿的裂纹或原生矿碎裂的脉石矿物中。

B、次生自然银：这类自然银按形态大小分为二种：一种为薄片状、丝卷状粒度较大的自然银，另一种为微粒胶状自然银。第一种自然银分布在氧化矿石的孔洞或边缘，尤其紧贴次生石英晶体分布。第二种自然银分布在氧化矿石的黑色孔洞中，呈疏松状。

（2）辉银矿—螺状硫银矿

经电子探针分析，化学组成为：Ag84.76%、S13.16%、Cu0.85%、Fe0.16%。辉银矿是一种黑色性软具金属光泽的硫化银矿物，硬度小，比重大，具延展性。在显微镜下呈灰白色、低反射率、均质体。辉银矿粒径一般为0.02-0.08mm，最大粒径为0.1mm，最小为数微米。在原生矿中辉银矿与方铅矿共生或呈鸡骨状分布在石英之中，呈机械包裹体。氧化矿石中辉银矿主要为低温螺状硫银矿。

（3）硫锑铜银矿—硫铜银矿—硫锑银矿

经电子探针分析，硫锑铜银矿化学组成为：Ag69.32%、Cu5.76%、Sb9.6%、As0.36%、S15.17%。粒径一般为0.005-0.06mm。一般呈圆滑粒状、雨滴状产在方铅矿中，部分分布在银黝铜矿的氧化点上。这些矿物中各种成份常不稳定，可能为银黝铜矿分解时的过渡产物。

（4）角银矿—溴氯角银矿

角银矿化学组成为：Ag 75.30%、Ce 24.70%。呈颗粒状，已解离为单体、均质体，透明—半透明，高折光率，微带绿色。

溴氯角银矿在氧化矿石中呈灰黑色泥状，它形粒状，极易揉碎。其内部含大量包体。化学组成为：Ag 64.55-68.09%、Ce 12.14-13.63%、Br 13.67-20.27%。

（5）硫银锡矿

经电子探针分析，化学组成为：Ag 72.50%、Sn 8.5%、Fe 0.5%、S 18.50%。含量甚微，一般呈圆滑状产在方铅矿中，粒径一般为0.01-0.05 mm。

（6）淡红银矿，经电子探针分析，化学组成为：Ag 65.20%、Sn 1.1%、As 14.04%、S 19.66%。偶见呈微粒状产在方铅矿的裂隙中，粒径小于0.005mm。

2.4 矿石中银的赋存状态

针对2个选矿实验样品以及银的赋存状态的研究结果来看，目前已经发现的银大部分以独立矿物的形态存在，这一部分大约占总银储量的89.55%，剩下的10.05%分散在各种铅矿物、锰氧化矿物、铁矿物，锌或铜的硫化物以及脉石矿物中。

铅矿物是银的主要载体矿物，铅以硫化物形式即方铅矿产出为主，占总铅的74.9%，其次以碳酸盐形式即白铅矿产出，占总铅的15.6%，也以硫酸盐形式即铅矾产出，占总铅的5.9%，铅矿物粒度绝大部分大于10μm。

方铅矿中主要分布有辉银矿、银黝铜矿和自然银。银含量最高的为细粒方铅矿，最少的为粗粒方铅矿。

利用电镜对方铅矿的单矿物进行研究分析，结果表明：方铅矿的单矿物中存在的银处都是银单矿物机械包裹体，主要为自然银、银黝铜矿以及少量的辉银矿等。另外对方铅矿进行控制溶点分析结果表明，方铅矿中的银为独立的细粒矿物包体。经分析鉴定大部铁锰吸附银粒度很小，附着在铁锰矿物边缘和孔洞之中。银的物相分析结果见表 。

测试单位：西-1由西北有色地质研究所测试，其它样品由河南有色矿地所中心实验室测试。

物相分析显示平均结果为：硫化银相银含量占总银量的28.4%，方铅矿中15.4%，零价银14.9%，银盐相银29.2%，铁锰吸附银11.4%，脉石中银1%。

银的主要矿物载体为铅矿物，一般来说铅矿物主要以硫化物的形式为主，即方铅矿产出。其大约可以占到总铅量的百分之七十五左右，其他的會以白铅矿即碳酸盐的形式产出。除此以外，方铅矿中还分布有辉银矿、银黝铜矿和自然银。银含量最高的为细粒方铅矿，最少的为粗粒方铅矿。

2.5 矿石化学成分及伴生有益组分含量

矿石的化学成分主要为Pb、Zn、Ag、Fe、S、Mo、Cu、SiO2、Al2O3等，大部分金属矿物单矿物中都含有一定量的银。除矿石中Pb、Zn、Ag含量较高，是矿床主要有益元素外，其它伴生元素含量均较低，不具工业意义。由表4—3可以看出，矿石中主要常量元素Si、Al、Fe、Ca、Mg等含量变化都比较大，显示了构造蚀变岩型矿石的成分特点。

3 成矿时期探讨

根据野外观察和光薄片研究等资料分析，铁炉坪银铅矿床矿石中矿物生长是多期和多阶段的。由于构造多次叠加，早期形成的矿物又多发生蚀变和重结晶，因此划分期次十分复杂。但从构造和矿体产状、矿脉穿插关系等因素可知道长石、云母、黄铁矿等生成时间最早，热液的侵入使原岩中的矿物产生蚀变，如钾长石、石英、绢云母均为蚀变交代产物。

铁炉坪银铅矿床受绿岩带、重熔花岗岩体及构造断裂带的综合控制，成矿具有多阶段性，成矿热液具有活动的多期性。在早期太华群地层（古老结晶基底）中，有用成矿元素铅、锌、银等在区域变质作用下发生活化，向有利的部位迁移形成初步富集;中元古代火山活动及其伴随的构造作用一方面使断裂带活化，同时有新的成矿元素加入，和早期初步富集的成矿物质一起再次迁移集中;燕山期大规模的岩浆活动使构造破碎带局部扩容，且自身携带的成矿物质进入，又为成矿物质的活化转移提供了充足的热源，形成含矿热液。断裂破碎带为含矿热液的上升运移和金属矿物的结晶沉淀提供了通道和场所。因此，铁炉坪银铅矿床的成矿时代应属于燕山期，矿床具古源新成特征。

4 总结

铁炉坪银铅矿床严格受NNE复合断裂带控制，矿石矿物成分显示构造蚀变岩型矿石的成分特点。燕山期大规模的岩浆活动，使得构造破碎带局部扩容，为成矿物质的进入提供热源和含矿空间。

因此，熊耳山北坡太华群地层、受NNE构造断裂带控制，且地表见硅化、褐铁矿化、铁锰矿化、碳酸盐化及黄铁矿化、绿泥石化的蚀变破碎带，是我们重点要寻找的对象。笔者希望通过此文，对寻找此类矿床提供一些帮助。

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