豫西卢氏县田家坪铅锌矿床地质特征及成因

马留锁 杨光忠 王博文 莫少伟 梁新辉 常嘉毅

摘要：田家坪铅锌矿床位于华北地台南缘洛南—栾川台缘褶带，属于中低温岩浆期后热液作用形成的构造蚀变岩型脉状铅锌矿床。矿体围岩为沿断裂侵入的印支期粗面岩，断裂顶底板为中元古界熊耳群安山岩。通过对矿体特征、矿石特征、围岩蚀变分带特征的研究，认为该矿床成矿经历3个阶段：拉张环境下近东西向断裂的形成、印支期粗面岩脉的侵入、燕山期含矿流体在粗面岩墙二次压裂形成的储矿空间富集成矿，推断矿床成矿年龄接近131 Ma。矿体倾向上具备较大的深部找矿空间，F1断裂向西延伸方向亦是多金属矿找矿的重要方向。

关键词：地质特征;构造蚀变岩型;粗面岩;田家坪铅锌矿床;卢氏县

中图分类号：TD11 P619.23文献标志码：A

文章编号：1001-1277（2021）05-0013-05   doi：10.11792/hj20210503

田家坪铅锌矿床位于豫西卢氏县境内，地理坐标：E111°01′20″，N34°06′21″。根据2013年卢氏县地质勘查研究所提交的“河南省卢氏县田家坪铅（锌）矿详查报告”，通过探槽、坑道、钻孔控制，累计查明铅锌金属量5.3×104 t，伴生银29 t、金270 kg。矿区内铅锌矿体赋存于粗面岩墙内及因后期断裂活动形成的张性断裂内，属于较特殊的构造蚀变岩型矿床。本文通过对矿床地质特征的分析及对矿床成因的研究，以期为区域寻找类似矿床提供参考。

1 区域地质背景

田家坪铅锌矿床的大地构造位置为华北地台南缘洛南—栾川台缘褶带，地层区划属于华北地层区豫西地层分区熊耳山小区。区域地壳具明显双层结构[1]，双层结构表现为结晶基底和盖层。其中，结晶基底为太古宇太华群片麻岩;盖层主要为中—新元古界火山岩、中—新元古界白云岩、碎屑岩（见图1），由老至新可细分为中元古界熊耳群火山岩、中元古界官道口群碳酸盐岩、新元古界栾川群变质碎屑-碳酸盐岩[2]。区域断裂主要为近东西向马超营断裂及一系列北东向、北北东向次级断裂。东西向断裂及北北东向断裂交汇部位往往控制着燕山期中酸性小岩体及爆破角砾岩体的分布[3]，如后瑤峪、八宝山银家沟花岗斑岩，柳关爆破角砾岩体，蒲陈沟闪长岩体及田家坪正长岩脉（墙）。研究表明，区域金属、非金属矿床的形成与岩浆及构造活动密不可分[4-6]。围绕这些小岩体及断裂，已发现大中型金属、非金属矿床多处，包括较为著名的夜长坪大型斑岩-矽卡岩型钨钼矿床、银家沟大型多金属硫铁矿床、八宝山中型铁铜矿床、荆彰大型脉石英矿床等。

2 矿区地质特征

矿区内地层较简单，仅见中元古界熊耳群马家河组（Pt2m）及第四系下更新统午城组（Qp1w）（见图2）。马家河组主要出露于西河、东河及其两侧，岩性以杏仁状安山岩和玄武质安山岩为主，其中玄武质安山岩多出现于矿区南部和北部，杏仁状安山岩多出现在矿区中部，局部可见2种岩性南北向交替出现，地层产状大多北倾（355°～25°），倾角一般大于60°。午城组在矿区内大面积分布，主要为褐红色（粉砂质）黏土、灰白色钙质结核层，从下到上粉砂含量减少、钙质结核总体变多变薄，底部多存在由钙质砾岩组成的风化壳，其接触面弯曲不平，但总体近水平，局部随坡就势，为暖湿与干旱气候交替环境下形成的风积—残坡积沉积。

矿区内构造主要为断裂构造，褶皱不发育。主要含矿断裂F1出露宽50～100 m，长约1 900 m，走向105°，倾向北北东，地表倾角66°～83°，平均79°，钻孔显示其深部产状变缓。该断裂中部有一贯入的粗面岩墙，岩石结构致密坚硬，在地表形成陡墙地貌，岩墙两侧为蚀变岩，是原岩为安山岩与粗面岩的混合带，硅化、片理化发育。勘查结果显示，F1断裂为主要赋矿构造，矿体赋存于粗面岩内或粗面岩与蚀变岩的接触部位。此外，受区域构造影响，在安山岩中形成多条近东西向层间小断裂，这些小断裂走向一般长10～80 m，断裂内充填石英细脉，无蚀变及金属矿化。

矿区内岩浆岩主要是近东西向粗面岩墙，向西局部出现分支现象，由于风化作用，岩墙在地表多以陡墙地貌出现。根据区域地质调查资料，该岩墙成岩时代为印支期，是矿床主要赋矿层位。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

田家坪铅锌矿床属于热液型脉状矿床，矿体严格受F1断裂控制，矿体赋存在F1断裂内的粗面岩后期脆性张裂中，勘查工作中共圈出3个矿体，Ⅰ号矿体为主矿体，Ⅱ、Ⅲ号矿体为与主矿体近平行的小矿体。

Ⅰ号矿体位于13勘探线—20勘探线东侧，地表由探槽揭露，深部由13个钻孔、6个坑道工程控制。该矿体呈脉状近东西向展布，走向90°～105°，倾向北，倾角45°～60°，平均54°，走向长622 m，厚度0.63～7.80 m，平均厚2.55 m。Pb品位1.26 %～30.87 %，平均品位5.84 %;Zn品位0.50 %～5.50 %，平均品位1.43 %。该矿体沿倾向最大控制延深在11勘探线处，为300 m，沿走向及倾向均未封闭（见图3）。

3.2 矿石特征

矿石矿物成分中，金属矿物主要为方铅矿，次为闪锌矿、黄铁矿，以及微量黄铜矿、黝铜矿;脉石矿物主要为石英和长石。方铅矿呈铅灰色，晶体以半自形粒状为主，结晶粒度为中细粒，常呈团块状、浸染状产出。方铅矿集合体一般呈脉状、网脉状、树枝状充填在早期岩石裂隙中。闪锌矿呈灰色、浅棕色，他形粒状，粒度一般为0.1 mm左右，常与方铅矿相互镶嵌共生。黄铁矿呈中—细粒浸染于方铅矿中或围岩中，粒度一般为0.1～2.0 mm。黄铜矿呈铜黄色，常与方铅矿、闪锌矿相互镶嵌共生。黝铜矿呈肉红色，他形粒状，与方铅矿共生。

矿石结构主要有半自形粒状结构、碎裂结构、填隙结构、包含结构等。矿石构造主要有脉状—网脉状构造、块状—团块状构造、浸染状构造等。

矿石氧化程度总体不强，氧化程度主要与岩矿石裂隙发育程度有关，如破碎裂隙发育则氧化程度高，与埋藏深度关系不密切。在矿区内采集了14件物相样品，总氧化率为4.16 %，氧化率高于66.67 %的仅有2件。矿石总体为原生硫化矿石。

3.3 矿石伴生有益组分

针对矿区10件组合样品进行光谱半定量分析，分析项目包括Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Mo、WO3等7种，测试结果见表1。

由表1可知：Zn平均品位为2.02 %，Ag平均品位为38.1×10-6，Au平均品位为0.36×10-6，均达到了综合利用的评价指标。其他元素含量较低，达不到综合利用指标。值得注意的是，利用相关性分析，求出Ag和Pb元素相关系数为0.961，Au和Zn元素相关系数为0.801，表明Ag和Pb元素的富集具有较强的一致性，Au和Zn的富集具有较强的一致性;而Ag和Au、Zn元素相关系数及Pb和Au、Zn元素相关系数均为负值，表明Ag、Pb同Au、Zn元素的富集不具相关性。

3.4 围岩蚀变分带特征

矿区矿体赋存在F1断裂内，具体位置是断裂内的粗面岩中，或是粗面岩与蚀变安山岩的接触部位，断裂内岩石普遍有蚀变或片理化现象。围岩蚀变总体不发育，主要为硅化，与金属矿化相伴，硅化主要以石英细脉和碎裂状石英出现。其他蚀变如钾长石化、绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化、绢云母化均为局部出现，构不成明显蚀变分带，地表附近褐铁矿化明显。选取特征明显的剖面绘制出围岩蚀变分带示意图（见图4）。从断裂底板至顶板显示出明显的分带特征：完整安山岩—安山岩、粗面岩混染带—粗面岩—硅化铅锌矿化粗面岩—强硅化安山岩—弱硅化安山岩—片理化安山岩—劈理化安山岩—完整安山岩。该分带特征在矿区内总体具有普遍性，但不同探矿工程内显示出一定差异性。

4 矿床成因

4.1 成矿时限

卢氏地区出露的中酸性小岩体包括后瑶峪、柳关、八宝山、银家沟、秦池、圪老湾、夜长坪、蒲陈沟、西沟和郭家河等岩体[9]。目前，区域内已发现夜长坪斑岩型钼矿床、银家沟硫铁金多金属矿床、八宝山铁铜矿床、曲里铁铜铅锌矿床、后瑶峪铁铜铅锌矿床及圪老湾和柳关等多金属矿点，这些矿床（点）的形成均与这些中酸性小岩体的侵入有关。胡浩等[9]修编的卢氏地区中酸性小岩体分布图见图5，在此基础上增加了八宝山、银家沟2个岩体的年龄，分别为146 Ma±2 Ma[10]、137～140 Ma[11]，综合后瑶峪、柳关、圪老湾、夜长坪、蒲陈沟等岩体的年龄，均位于130～158 Ma的时限内，燕山期中国东部构造体制发生大转换，形成一系列自北向南或自南向北的大规模逆冲推覆和岩浆侵入活动，也形成了区域上众多的金属、非金属矿床。根据区域成矿特征，认为田家坪铅锌矿床成矿时限为130～158 Ma。同时，根据该矿床附近的后瑶峪、柳关岩体的成岩年龄分别为132 Ma±1 Ma、131 Ma±1 Ma，可以推断田家坪铅锌矿床成矿年龄同这2个岩体的成岩年龄更为接近。

4.2 成矿机制

田家坪铅锌矿床矿体赋存于粗面岩墙内的脆性张裂中，粗面岩的侵入显然早于断裂的形成，结合燕山期挤压型地球动力学环境，以及区域内大量中酸性小岩体附近的多金属成矿作用，将田家坪铅锌矿床成矿划分为以下3个阶段：

第一阶段：在拉张型的地球动力学环境下，形成了马超营断裂及一系列近东西次级断裂，为粗面岩的侵入提供了空间。

第二阶段：在印支期挤压型的地球动力学环境下，深部岩浆沿断裂带向侵位过程中，熔融了部分围岩形成了偏碱性的岩浆，形成了矿区东西向的粗面岩墙，安山岩与粗面岩混染带也形成于该阶段。

第三阶段：在燕山期挤压型的地球动力学环境下，形成了中国东部大规模的造山运动，伴随着多期次构造、岩浆活动，在构造交汇部位形成了大量中酸性小岩体，近东西向断裂内的粗面岩墙随之发生二次压裂，形成了张性储矿空间。铅锌等成矿物质由于压力、热动力作用发生活化、迁移、再分配，并局部富集形成岩浆期后热液或含矿流体，在有利的储矿构造空间（引张空间）充填沉淀富集成矿。根据前述矿石中主成矿元素及共伴生元素Ag、Pb、Au、Zn的相关关系分析，认为成矿作用具有多期次特点。

综上所述，认为田家坪铅锌矿床总体属于中低温岩浆期后热液作用形成的构造蚀变岩型矿床。

5 结 论

1）田家坪铅锌矿床位于华北地台南緣洛南—栾川台缘褶带，属于中低温岩浆期后热液作用形成的构造蚀变岩型矿床，矿体围岩为断裂带内侵入的印支期粗面岩，断裂带顶底板为中元古界熊耳群安山岩。

2）将矿床成矿划分为3个阶段：拉张环境下近东西向断裂的形成、印支期粗面岩脉的侵入、燕山期含矿流体在粗面岩墙二次压裂形成的储矿空间富集成矿;推断矿床成矿年龄接近131 Ma。

3）矿区找矿取得一定突破，但从各个勘探线剖面的工程控制情况来看，矿体倾向延伸均未封闭，具备较大的深部找矿空间。同时，F1断裂及其中的粗面岩墙延伸出矿区西侧近9 km，其延伸部分地表岩性特征类似，因此在矿体向西延伸的走向上亦是多金属矿找矿的重要方向。

[参考文献]

[1] 胡受奚，林潜龙，陈泽铭.华北于华南古板快拼合带地质与成矿[M].南京：南京大学出版社，1988.

[2] 肖中军，孙卫志.河南卢氏夜长坪钼钨矿床成矿条件及找矿远景分析[J].地质调查与研究，2007，30（2）：141-148.

[3] 周栋，包志伟，姚军明，等.豫西卢氏八宝山铁铜多金属矿床黄铁矿成分研究[J].大地构造与成矿学，2015，39（1）：128-138.

[4] 颜正信，孙卫志，张年成，等.河南灵宝银家沟硫铁多金属矿床成矿地质条件及找矿方向[J].地质调查与研究，2007，30（2）：149-157.

[5] 王志光.华北地块南缘地质构造演化与成矿[M].北京：冶金工业出版社，1997.

[6] 周作侠，李秉伦，郭抗衡，等.华北地台南缘金（钼）矿床成因[M].北京：地震出版社，1993.

[7] 李铁刚，武广，陈毓川，等.豫西银家沟杂岩体年代学、地球化学和岩石成因[J].岩石学报，2013，29（1）：46-66.

[8] 李保国，李宗彦，刘忠云，等.河南省卢氏县田家坪铅（锌）矿详查报告[R].卢氏：卢氏县地质勘查研究所，2013.

[9] 胡浩，李建威，邓晓东.洛南-卢氏地区与铁铜多金属矿床有关的中酸性侵入岩锆石U-Pb定年及其地质意义[J].矿床地质，2011，30（6）：979-1 001.

[10] 曾令君，星玉才，周栋，等.河南卢氏八宝山花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成特征[J].大地构造与成矿学，2013，37（1）：65-77.

[11] 胡浩，李建威.豫西银家沟多金属矿床地质矿化特征和成矿时代[J].矿床地质，2010，29（增刊1）：450-451.

Geological characteristics and genesis of Tianjiaping Lead-Zinc Deposit

in Lushi County，Western Henan Province

Ma Liusuo1，Yang Guangzhong2，3，Wang Bowen4，Mo Shaowei1，Liang Xinhui2，3，Chang Jiayi2，3

（1.Lushi County Natural Resources Bureau;

2.The First Institute of Geology and Mineral Exploration，Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development of Henan;

3.Key Laboratory of Gold and Silver Polymetallic Ore-forming Series and Deep Prognosis of Henan Province;

4.The First Geological Exploration Institute，Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development of Henan）

Abstract：The Tianjiaping Lead-Zinc Deposit is located in the Luonan-Luanchuan Platform margin fold belt on the southern margin of the North China Platform.It belongs to the tectonic altered rock type deposit formed by the hydrothermal process after the medium-low temperature magmatic period.The surrounding rock of the ore body is Indosinian trachyte intruded along the fault and the roof and floor of the fault zone is the andesite of the Middle Proterozoic Xionger Group.Based on the study of ore body characteristics，ore quality and surrounding rock alteration zoning，it is considered that the mineralization of the deposit has gone through 3 stages：the formation of nearly EW-trending faults in the extensional environment，the intrusion of Indosinian trachyte dikes，and ore-bearing fluid of Yanshanian period enrichment and mineralization in the ore storage space formed by secondary fracturing of trachyte dyke.It is inferred that the ore-forming age of the deposit is close to 131 Ma.It is pointed out that the ore body has a large deep prospecting space in tendency，and the westward extension of F1 fault is also an important direction for polymetallic ore prospecting.

Keywords：geological characteristic;tectonic altered rock type;trachyte;Tianjiaping Lead-Zinc Deposit;Lushi County

收稿日期：2020-12-07; 修回日期：2021-03-26

基金項目：河南省自然资源厅地质勘查项目（2018-22-3）

作者简介：马留锁（1972—），男，河南卢氏人，工程师，从事矿产勘查研究、自然资源管理工作;河南省卢氏县城关镇东关北新村矿管局院内，卢氏县自然资源局，472200;E-mail：715595430@qq.com

通信作者，E-mail：2241523393@qq.com，18537908733