山陽(yáng)縣黑溝鉛鋅多金屬礦地質(zhì)特征及成因分析

童 彬，鄭 煒

（西安西北有色物化探總隊(duì)有限公司，陜西 西安 710068）

黑溝鉛鋅多金屬礦區(qū)位于陜西省東南部的山陽(yáng)縣，屬秦嶺多金屬成礦帶的組成部分。本文對(duì)山陽(yáng)縣黑溝鉛鋅多金屬礦成礦地質(zhì)背景、地質(zhì)特征、主要礦體地質(zhì)特征、找礦標(biāo)志，進(jìn)行總結(jié)并結(jié)合大量實(shí)際地質(zhì)資料，對(duì)礦床成因進(jìn)行類比分析，提出了初步認(rèn)識(shí)對(duì)指導(dǎo)黑溝礦區(qū)找礦有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

本區(qū)域大地構(gòu)造位置：屬秦嶺地槽北部華力西褶皺帶的邊緣凹陷。其北以楊斜—營(yíng)盤大斷裂為界與秦嶺地軸相接，其南以山陽(yáng)—鳳鎮(zhèn)大斷裂為界與褶皺帶中隆起相接。據(jù)地質(zhì)力學(xué)構(gòu)造體系劃分，屬于秦嶺緯向構(gòu)造帶南亞帶北側(cè)。

區(qū)域地層：屬昆侖秦嶺區(qū)秦嶺分區(qū)白云—柞水小區(qū)，主要分布一套厚達(dá)8000余米的中、上泥盆統(tǒng)及下石炭統(tǒng)海相碎屑及泥灰質(zhì)沉積物。地層間均為整合接觸，未發(fā)現(xiàn)沉積間斷。地層有巖相的遞變現(xiàn)象。沉積旋回清楚，普遍具復(fù)理石韻律，尤以大西溝組為最發(fā)育。區(qū)域地層由下而上簡(jiǎn)述如下：

（1）中泥盆統(tǒng)（D2）：分為兩組。①劉嶺組（D2l）：主要由砂質(zhì)板巖夾砂巖等組成。②大西溝組（D2d）：根據(jù)沉積旋回和巖類組合又劃分為四段。

（2）中、上泥盆統(tǒng)（D2+3）：主要為變質(zhì)砂巖、砂質(zhì)板巖夾絹云結(jié)晶灰?guī)r透鏡體或薄層。

（3）下石炭統(tǒng)二峪河組（C1r）：上部為變質(zhì)粉砂巖、頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖夾透鏡體煤層，含植物化石。中部為薄層狀灰?guī)r。下部為變質(zhì)細(xì)砂巖。

區(qū)域構(gòu)造：區(qū)域內(nèi)主要斷裂為楊斜——營(yíng)盤及山陽(yáng)——鳳鎮(zhèn)兩大斷裂，呈近東西向展布，后者向南凸呈弧形。兩大斷裂為長(zhǎng)期發(fā)展的基底斷裂。本區(qū)域總的褶皺形態(tài)為一巨大復(fù)式向斜：黑山街——紅巖寺復(fù)式向斜。褶皺軸向近東西，兩翼基本對(duì)稱，軸部較開(kāi)闊，北翼被九華山巖基吞蝕，使接觸帶巖石陡立，南翼被山陽(yáng)——鳳鎮(zhèn)大斷裂切割。黑溝礦區(qū)位于此復(fù)式向斜的南翼中段。區(qū)內(nèi)片理構(gòu)造發(fā)育，走向一般與褶皺軸線一致，北傾30°～50°，地層撓曲時(shí)，使層理被破壞而難于辨認(rèn)。一般泥質(zhì)巖石片理發(fā)育，砂質(zhì)或碳酸巖石不發(fā)育。

區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)較強(qiáng)烈，沿楊斜——營(yíng)盤和山陽(yáng)——鳳鎮(zhèn)兩大斷裂組成北、南兩個(gè)巖帶，北帶主要由基性～超基性雜巖，片麻狀黑云母花崗巖及斑狀角黑云母花崗巖等組成。

南帶主要由一系列基性～酸性小巖體組成，總計(jì)40余個(gè)。面積一般小于1Km2。巖性有輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花斑巖及花崗斑巖等。這些小巖體普遍具有礦化現(xiàn)象，其中基性巖中有釩鈦磁鐵礦，酸性～弱酸性巖內(nèi)外接觸帶形成矽卡巖型銅、鐵和鉬礦化，中性巖一般未見(jiàn)礦化現(xiàn)象。

區(qū)域內(nèi)脈巖種類基性～酸性均有出露。規(guī)模較大的有花崗偉晶巖、石英板巖、花崗斑巖、花崗細(xì)晶巖、煌斑巖。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)位于秦嶺地槽北部印支褶皺帶中泥盆系地層中，出露地層由下而上依次為上古界中泥盆統(tǒng)大西溝組第三段和部分第四段。主要為一套淺變質(zhì)濱?！珳\海碎屑巖相——碳酸鹽相，沉積韻律明顯，巖相變化大，具類復(fù)理石建造。

（1）大西溝組第三段（D2d3）：劃分九層，各層均為整合接觸過(guò)渡。礦區(qū)出露地層為第一層（D2d31）和第二層（D2d32）。

①第一層（D2d31）分布于礦床南側(cè)。主要為灰綠色條紋條帶狀粉砂質(zhì)絹云母板巖，夾綠泥石絹云母板巖或鈣質(zhì)板巖。下部：主要由淺綠色絹云母板巖、粉砂質(zhì)絹云母板巖組成。綠泥石呈條紋條帶或斑點(diǎn)狀集合體分布在巖石中。上部：為灰色粉砂質(zhì)絹云母板巖，局部含鈣質(zhì)或夾鈣質(zhì)板巖薄層。②第二層（D2d32）分布于礦床北側(cè)。主要由絹云母方柱石板巖或方柱石角巖等組成。下部常出現(xiàn)數(shù)米厚的絹云母板巖，綠泥石呈扁圓狀集合體沿板理面分布。沿走向或傾向常出現(xiàn)鈣質(zhì)或鐵白云質(zhì)條帶；第二層（D2d32）沿走向或傾向均有相變，但是層位分布較穩(wěn)定，屬礦床內(nèi)標(biāo)志層之一。

圖1 黑溝礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

（2）大西溝組第四段（D2d4）：①第一層（D2d41）：分布與礦床北側(cè)。主要由條紋條帶狀粉砂質(zhì)千枚巖組成。巖相變化不大，韻律明顯。②第二層（D2d42）：分布于礦床北側(cè)邊部。主要為粉砂質(zhì)絹云母千枚巖、板巖夾細(xì)粉砂巖薄層或透鏡體，巖相變化不大。

（3）第四系（Q）∶分布于山坡溝谷兩側(cè)。主要為基巖碎塊、沙土等混合堆積。不整合于上述各組地層之上。

2.2 構(gòu)造

褶皺構(gòu)造不發(fā)育，基本形態(tài)為——傾向北東、傾角30°的單斜層。主要表現(xiàn)為受斷裂構(gòu)造影響，使單斜層沿傾向方向產(chǎn)生一些緊閉小背斜，而沿走向方向產(chǎn)生一些波狀起伏。礦區(qū)斷裂構(gòu)造可分四組：①北西向（295°～315°）；②北東向（50°～60°）；③北北西向斷層（350°～360°）；④北北東向（20°～30°）。其中北西向斷層分布普遍、規(guī)模較大，長(zhǎng)2000m～3000m，寬0.5m～3m、斷距明顯，對(duì)主礦體破壞顯著。其余三組斷裂不發(fā)育、延伸較短。礦區(qū)范圍內(nèi)巖漿活動(dòng)不明顯。

3 主要礦體的地質(zhì)特征

3.1 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、品位及規(guī)模

①礦區(qū)各礦體呈順層分布的層狀、似層狀。②產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致，沿走向和傾向皆隨地層的褶曲而褶曲，一般比較平緩，走向305°～310°，傾向北東，傾角在35°～50°之間。③各礦體與圍巖的接觸關(guān)系沒(méi)有明顯的界線，為漸變過(guò)渡關(guān)系，礦體的邊界要用采樣品位來(lái)確定。各礦體沿走向傾向都呈楔形自然尖滅，當(dāng)鈣質(zhì)千枚巖中含鈣質(zhì)條帶多的巖石相變?yōu)椴缓}質(zhì)條帶時(shí)，含礦細(xì)脈變少變貧，直至脈體消失而礦體尖滅。④礦體規(guī)模除Ⅰ號(hào)含銀鉛礦體較大以外，其余都較小。礦體最大長(zhǎng)度1450m，礦體厚度最大7.97m，最小1m。

3.2 礦石礦物組成

礦物共生組合：礦石的礦物成份簡(jiǎn)單。金屬礦物主要有方鉛礦，其次有磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦，偶見(jiàn)輝銀礦、銀黝銅礦、方黃銅礦、白鐵礦、褐鐵礦等。脈石礦物主要有絹云母、方解石、石英、綠泥石、重晶石等。

主要有用礦物特征：①方鉛礦PbS：鉛灰色，強(qiáng)金屬光澤，呈不規(guī)則他形粒狀結(jié)構(gòu)。②閃鋅礦ZnS：褐黃色，淺黃色，金屬光澤，呈細(xì)-中粒狀半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)，以他形為主。集合體呈團(tuán)塊狀。③黃銅礦CuFeS2：淺黃銅黃色，金屬光澤，呈他形粒狀結(jié)構(gòu)。與方鉛礦互為邊界或充填于裂隙中。④方黃銅礦CuFe2S3：青銅黃色，金屬光澤，在方鉛礦中呈橢圓狀包體，并與方鉛礦構(gòu)成細(xì)脈。⑤輝銀礦Ag2S：鉛灰色，金屬光澤，呈乳滴狀或不等軸的粒狀結(jié)構(gòu)，分布于方鉛礦晶粒中。⑥黃鐵礦FeS：淺黃銅色，金屬光澤，呈自形、半自形及他形粒狀結(jié)構(gòu)，以半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主。晶形主要為立方體，少見(jiàn)五角十二面體。

礦石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造：礦石結(jié)構(gòu)以他形粒狀結(jié)構(gòu)為主，還有自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、殘余、壓碎結(jié)構(gòu)、碎屑結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以條帶狀構(gòu)造為主，其次為浸染構(gòu)造、網(wǎng)格狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造和塊狀構(gòu)造。礦石中主要有益組份為Pb，其次為Zn、Fe、Cu、Ba、Mn、Ti。伴生有益元素以Ag為主，其次有鎵銦鍺鉈等分散元素。電鏡掃描分析和礦石物相分析表明：①礦床含鉛礦物主要為方鉛礦，Pb主要存在于方鉛礦中，原礦石中Pb以硫化物中鉛為主，占90%左右。在礦帶中Pb與Zn呈反相關(guān)關(guān)系，并具有水平分帶及垂直分帶現(xiàn)象。在垂向上，Pb位于Zn的底部，隨著鋅的增高而Pb逐漸降低。在橫向上，Pb居于中部，向外側(cè)Pb含量隨Zn的含量增高而降低。②Zn：主要分布在閃鋅礦中，閃鋅礦有時(shí)作為含銀方鉛礦的共生礦物存在。Zn與Ag元素的關(guān)系無(wú)明顯相關(guān)特征。③Cu：主要分布在黃銅礦、銀黝銅礦、方銅礦中，以黃銅礦為主。地表以蘭銅礦、孔雀石為主。Cu與Ag的關(guān)系為正相關(guān)，Cu與Fe往往共生在一起，F(xiàn)e以磁鐵礦的形態(tài)出現(xiàn)。

3.3 礦石圍巖和夾石

黑溝礦區(qū)含礦層為鈣質(zhì)絹云母千枚巖，礦體頂、底板圍巖同樣為鈣質(zhì)千枚巖，礦體與圍巖的界限為漸變關(guān)系，礦體中的非金屬礦物成份與圍巖基本相似，金屬礦物如：黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦則含量不同，總體上接近礦體部位上述硫化物含量相對(duì)較高，遠(yuǎn)離礦體則硫化物含量較少或無(wú)，礦體中未能圈定出夾石。

3.4 礦床伴生礦產(chǎn)

礦體中除主要組分Pb、Zn、Cu外，伴生元素主要為Ag元素，Ag主要賦存在含銀方鉛礦石及含銀磁鐵方鉛礦石中，品位能達(dá)到綜合利用工業(yè)品位要求。在含銀方鉛礦中可見(jiàn)到輝銀礦以類質(zhì)同象賦存于方鉛礦晶粒中。在含銀磁鐵方鉛礦、含銀黃銅礦這類礦石中的銀品位較高。Ag與Pb、Ag與Cu都呈正相關(guān)關(guān)系。

其它伴生元素鍺和鉈低于綜合利用邊界品位，鎵、銦只有部分達(dá)到綜合利用邊界品位，鎵、銦很少見(jiàn)到獨(dú)立礦物，多以類質(zhì)同象分散在其他礦物中，很難利用。

4 成礦分析及找礦標(biāo)志

黑溝礦床特征與柞水大西溝、銀洞子菱鐵多金屬礦床、鳳縣八方山多金屬礦床、成縣廠壩多金屬礦床特征相對(duì)比基本相同。而上述礦床經(jīng)硫同位素分析和鉛同位素年齡測(cè)定，已確定為同生沉積礦床。綜合礦體地質(zhì)特征、礦物共生組合和礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造等條件，本文認(rèn)為黑溝鉛鋅多金屬礦床屬層控沉積變質(zhì)礦床。它的形成沉積是主導(dǎo)因素，也是基礎(chǔ)，區(qū)域變質(zhì)、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)具有改造作用是動(dòng)力條件。

礦區(qū)地層有機(jī)炭質(zhì)及大量硫化物出現(xiàn)、地層鈣質(zhì)條帶發(fā)育程度、含礦層（鈣質(zhì)絹云母千枚巖）層厚度的變化，可作為該區(qū)的找礦標(biāo)志。

5 結(jié)語(yǔ)

黑溝鉛鋅多金屬礦床為層控沉積變質(zhì)礦床。類比同類型礦床綜合分析認(rèn)為：本區(qū)具有尋找多金屬層控沉積變質(zhì)礦的成礦條件，找礦前景良好。