陕西省商洛市王家沟地区铅锌银地质特征及找矿前景分析

刘 辰

(中陕核工业集团地质调查院有限公司，陕西 西安 710100)

位于铁炉子—大荆铅锌等多金属成矿带中带区域的商洛王家沟地区，先后发现了周边的道岔沟矿床和大量的矿点、矿化点。前人在该地区找矿工作中积累了大量的地质资料，但多以就矿找矿、就点评点为主，没有类比同类型矿种的成矿模式，没有注重成矿规律的研究，导致王家沟地区综合研究程度较低，成矿、控矿条件和富集规律研究严重滞后[1]。本文在总结王家沟地区成矿地质特征的基础上，对研究区开展找矿前景分析，提出成矿的有利部位，为今后地质找矿工作提供依据。

1 区域地质背景

1.1 区域构造特征

本区大地构造位置属秦岭褶皱系北秦岭加里东褶皱带，华北板块与扬子板块拼接消亡带北缘的过渡地带。位于铁炉子大断裂南侧，与古生代弧后盆地裂陷带、洛南板内结合带相邻[2]。

本区属秦岭地层区纸房—永丰小区，出露地层主要为中-下元古界宽坪群、寒武系、中新生界断陷陆相沉积地层。初始沉积环境为活动陆缘的海盆沉积，出露宽坪群的谢湾组、四岔口组一套中深变质岩系的浅海相中基性火山喷发-细碎屑岩-碳酸盐岩沉积建造。层序呈总体有序而局部无序的特点[3]。

区内构造线主要呈东西向展布，凤凰山—西荆川向斜、铁炉子大断裂、西坡断裂束、瓦房沟向斜构成本区构造的基本格架(见图1)。褶皱构造强烈，断裂构造发育；褶皱构造多以复背斜、复向斜形式出现。

图1 陕西省商州区铁炉子一带铅锌矿床区域地质矿产略图

区内除铁炉子基底大断裂外，断裂构造大致可分为三组：以东西向为主，时代较老，规模较大，与褶皱同时产生，并有多期活动的特点，与矿化关系较为密切，为本区铅锌矿体的主要赋矿构造；北东和北西向两组断裂，多发生在成矿期后，时代较新，规模较小，对矿体有明显的破坏作用。

区内岩浆活动表现强烈，多期次大规模的岩浆侵入及火山活动为区内成矿作用提供了丰富的物源，尤其是燕山期牧户关、莽岭黑云母二长花岗岩体，具有陆内同碰撞型花岗岩向造山期后裂谷带转化的花岗岩特点，为区内铅锌银等多金属矿产的形成提供了充沛的热源物源。

1.2 区域地球化学特征

根据陕西省化探扫面资料，本区属铁炉子—桃园地球化学元素复杂场，主要成矿元素为Au、Ag、Pb、Sb、Cd、Mo、Zn、W、Bi、As等。地层中Pb、Zn、Ag等元素的丰度较高，其中宽坪群谢湾组中Pb、Zn、Ag分布广泛，Ag丰度一般是该地区地壳中克拉克值的2～3倍，达(0.18～0.2)×10-6，最高达(0.6～0.8)×10-6，反映了该地层原始沉积中具有丰富的银；Pb、Zn丰度值也较高，为区域矿源层。

1.3 区域矿产特征

区域内矿产种类较多，主要金属矿产有铅锌、铁、铜、钼，以铅锌矿为主；伴生元素有金、银、镉、铟等；非金属矿产有白云石、大理岩、硫铁矿等。区内已发现各种矿产40余处，其中，中型铅锌矿床2处，小型矿床7处，矿点30余处，均属热液脉型多金属矿化。陕西省三轮区划将其划归北秦岭Ⅲ级成矿带的蟒岭—牧护关燕山期铁铜钼钨铅锌萤石成矿亚带，并将其列入陕西重要的银、多金属成矿远景勘查区[4]。

2 研究区地质特征

2.1 地层

研究区出露地层主要为中元古界宽坪群谢湾组、四岔口组地层，下古生界下寒武统地层仅分布在王家沟北部地区。岩石类型主要为大理岩和斜长角闪片岩，二云母石英片岩在研究区少量分布。

2.2 构造

由于铁炉子主干断裂多次复活，导致区内断裂系统发育，相互间交切纵横，按性质和方向及与矿体的关系，可大致分为近东西向断裂、近南北向断裂和北西向断裂三组。

铁炉子大断裂属区域性Ⅱ级断裂构造，具多期复活特点，横贯全区。断裂近东西向，西部窄，东部宽，充填断层泥、炭质、石英角砾，两侧岩层破碎，破碎带宽几厘米到十余米不等。其接触带岩石具片理化，其主体具压扭性破裂结构面性质，但断裂构造充填物疏松，无定向，角砾大小不等。北盘(即上盘)岩块下降等特征又说明铁炉子断裂构造也具有张性破裂结构面的特征，总体具有多期复活的断裂性质。

铁炉子断裂为区内的主要导矿构造，其中普遍分布含铅锌及黄铁矿化的石英角砾。根据采样分析含铅0.1%，含锌0.2%，表明该断层曾是矿液通道。在其南缘发现矿石角砾，表明在成矿后断层又复活而破坏了矿体。

近东西向次级断裂为区内形成较早的一组成矿前断裂构造，是区内的主要赋矿和容矿构造，发育在铁炉子大断裂南侧，在平、剖面上与主断裂呈锐角相交。

东西向断裂在区内岩性控矿特征较为明显，厚大的铅锌矿体往往赋存在大理岩、黑云母大理岩尤其是黑云母大理岩与斜长角闪片岩接触带中，而发育在斜长角闪片岩中的东西向断裂构造，仅仅只有矿化的显示。

近南北向断裂构造为本区形成时期较晚的一组断裂构造，在地表由于覆盖较大而难以辨别，对本区地层、含矿构造带延伸造成了一定的破坏和位移。北西向断裂构造数量较多，规模较小，在地表很难划分和识别。

2.3 岩浆岩和围岩蚀变

研究区西侧为牧护关花岗岩基，主要为煌斑岩脉及石英脉、方解石脉，与本区的铅锌矿化有成因联系。

围岩蚀变主要为硅化、绢云母化、绿泥石化及方解石化，但强度不大。与成矿有关的蚀变主要为硅化、铁黑云母、绿泥石化、黄铁矿化，其分布仅限于断裂破碎带内矿体或边缘很窄的范围。

2.4 成矿地质特征

王家沟地区的铅锌银矿体主要赋存在宽坪群谢湾组顶部一套黑云母大理岩层位中，受近东西向断裂构造控制，矿体呈似层状、透镜状分布，沿走向及倾向具有分支复合和尖灭再现的特征。地表断裂带以强烈的褐铁矿化为特征，局部可见原生铅锌矿化。含矿层位的特征完全可以与邻区铁炉子矿床的含矿层位相对应。此外，区内铅锌矿化主要分布在铁炉子大断裂南侧的次一级的东西向断裂破碎带中，铅锌银工业矿体的产出主要与大理岩、黑云母大理岩中次级断裂有关。

铅锌银是王家沟地区内可以形成矿床的优势矿种，伴生有较高含量的金等有益组分。地表氧化带不发育，矿石的自然类型为石英脉型黄铁铅锌银矿石；工业类型为块状、浸染状中粗粒黄铁、磁黄铁、铅锌矿石；矿床成因属构造热液充填型脉状铅锌矿床类型。

3 矿体地质特征

王家沟地区经探矿工程控制，目前圈定铅锌银矿体6条[5]，其主要的3条矿体特征如下：

(1)Ⅰ号矿体赋矿层位为宽坪群谢湾组第二岩性段的黑云母大理岩，矿体受东西向断裂构造带控制，控制长度约400 m，厚2.03～2.28 m，平均2.19 m，产状355°～20°∠65°～78°。铅、锌平均品位分别为4.45%、6.38%，伴生金、银平均品位分别为0.20×10-6、138.67×10-6，最大银品位为181×10-6。地表以强烈的褐铁矿化为特征，局部见有原生铅锌矿。平面上呈似层状、透镜状断续分布，分支复合、尖灭再现特征表现。矿体浅部主要表现为脉状、块状、条带状半氧化类褐铁矿矿石。氧化带深度一般在3～5 m。

(2)Ⅱ号矿体产于上谢湾组第二岩性段的黑云母大理岩中，受东西向断裂构造带控制，倾向北，产状为5°～25°∠68°～72°，平均倾角71°。控制长度450 m，厚1.96～2.26 m，平均2.12 m。铅、锌平均品位分别为1.26%、5.76%，伴生金、银平均品位分别为0.10×10-6、70.11×10-6。矿体在地表呈似层状、透镜状褐铁矿产出，连续性较差，厚度宽窄变化较大。

(3)Ⅲ号矿体产于宽坪群谢湾组第三岩性段的黑云母大理岩中，受一东西向的断裂构造带控制，呈近东西向展布，倾向北，倾角较陡，产状一般为0°～20°∠70°～80°，平均倾角75°。矿体控制长420 m，厚2.04～2.38 m，平均2.21 m。银平均品位238.62×10-6。矿体褐铁矿化以脉状、团块状、星点状沿破碎的角砾和岩石裂缝充填，形成不稳定的褐铁矿透镜状，单个矿脉具有分支复合、尖灭再现的特征，破碎带中铁锰碳酸盐岩脉极为分布。

4 矿床成因和找矿标志

4.1 矿床成因

区内主要矿体的赋存岩性均为大理岩，特别是中厚层大理岩是最有利的成矿岩石，层位控矿明显。大理岩物理性质单一，性脆，在构造应力的作用下极易破碎，产生裂隙，为后期矿液的运移提供良好的运输通道和储矿空间。此外，矿体均位于区域性深大断裂铁炉子大断裂南侧，大断裂内见较强的硅化、铅锌矿化蚀变，区内已发现的含矿构造带均位于与之小角度相交的近东西向展布的次级断裂破碎带中。铁炉子大断裂为典型的矿液运输通道，与区内成矿构造有直接的成生联系。

区内矿液以充填方式进入围岩破碎裂隙，由于围岩的加入及交代作用的进行，组分和温度不断改变，各种金属硫化物相继结晶沉淀，形成了分布比较规律的多金属复合矿脉。一般方铅矿、闪锌矿分布在矿脉的中上部，黄铁矿、磁黄铁矿分布在矿脉的中下部。矿石中条带状构造、脉状构造常见，并见块状构造、网脉状构造。综上所述，王家沟地区矿床为典型的中-低温热液充填-交代型矿床。

4.2 控矿因素

(1)地层、岩性控矿。区内矿体均赋存于中元古界宽坪群谢湾组中，为顺层产出；赋矿岩性为大理岩、黑云母大理岩，且多位于大理岩、黑云母大理岩与角闪片岩接触带偏大理岩一侧或位于大理岩内部发育的东西向顺层破碎带中。矿体的展布方向与岩层的展布方向基本一致，与围岩界线明显。

(2)构造控制。区内矿体均位于区域性铁炉子大断裂南侧之次级顺层断裂破碎带中，该组断裂属张性断裂，呈东西向展布，与层理近于一致，为本区的主要含矿构造。其空间形态多呈斜列式展布，东端与铁炉子断裂构造呈锐角相交。该断裂构造表现为平形状产出，形成平行的多层矿体。由于该构造影响，区内单个矿体均表现为东部埋藏浅而倾角缓、西部埋藏深而倾角陡的特征。

(3)热液蚀变的控制。区内凡铅锌矿化较好地段，一般都与硅化、黄铁矿化、磁黄铁矿化关系密切。

4.3 找矿标志

(1)地表露头标志。地表矿体由于风化、淋滤的作用，常形成深褐色-桔黄色的褐铁矿化-闪锌矿化团块，并见较多的溶蚀孔洞，是最直接的找矿标志之一。

(2)有利的层位和岩性组合是找矿的直接标志。中元古界宽坪群谢湾组中的大理岩、黑云母大理岩与角闪片岩接触带是区内主要的直接找矿标志。

(3)与铁炉子大断裂大致平行的呈东西向展布的顺层张性断裂构造是区内找矿的构造标志。

(4)热液蚀变是铅锌矿化的有利标志，如硅化、黄铁矿化、磁黄铁矿化。

(5)区内古采硐较多，一般沿矿体走向分布，也可作为找矿标志。

5 找矿前景分析

(1)王家沟地区位于铁炉子大断裂南侧的次一级的东西向断裂破碎带中，所处位置是铅锌银工业矿体的有利产出部位，不管是从区域构造特征还是含矿层位特征来看，完全可以与邻区铁炉子铅锌矿床相对应，具有较大的铅锌金银等多金属矿的成矿资源潜力。

(2)对已控制的矿体东西两侧仍有较好的矿化显示，需要充分运用地质勘查新方法，如通过瞬变电磁法测深剖面测量对王家沟地区进行全区测量，达到加深深部矿体走向、倾向、规模、大小的认识。

(3)根据地表矿化分布状况，王家沟地区由西向东可划分为湾沟、王家沟、朱家沟三个矿化富集地段，在今后工作中需要充分研究其构造热液充填特征，力求发现新的矿化体，实现该地区的找矿新突破。

(4)王家沟地区曾有大规模民采，在以往工作中也发现有金、铅锌异常，值得进一步的追索控制。

6 结语

通过分析铁炉子大断裂对王家沟地区铅锌银矿控矿作用影响的基础上，总结出研究区的地质特征、矿床成因和找矿标志，分析了找矿前景，最终认为王家沟地区目前揭露到的铅锌银矿体仅为浅部出露，在水平和深部找矿上前景较大。另外，研究区内的弯沟、朱家沟有和地质工作程度较深的王家沟类似的成矿背景，资源潜力较大。