半截沟矿区外围铅锌矿地质特征及找矿方向

谭文化，毕可辉，杨乐顺，刘大为

(中国地质矿业总公司， 北京 100029)

半截沟矿区外围铅锌矿地质特征及找矿方向

谭文化，毕可辉，杨乐顺，刘大为

(中国地质矿业总公司， 北京 100029)

通过对半截沟矿区外围铅锌矿物化探成果、地质特征和控矿因素的分析，认为本矿床的成矿物质主要来源于地层，成矿机制为同生沉积成矿、后生热液改造富集。根据本矿床的地质特征及成因特征，指出了本矿的找矿方向主要为牛心垛弯状背斜西侧、官道口群龙家园组地层内和沿龙家园组地层。

半截沟矿区；铅锌矿；地质特征；找矿方向

1 区域成矿地质背景

(1) 大地构造位置。半截沟矿区外围铅锌矿地处河南省西部，大地构造位置横跨华北陆块(地台)南缘和秦岭造山(褶皱)带北部两个一级构造单元，由于该区处在活动大陆边缘和多旋回地槽活动带的接合部位，在漫长的地质历史进程中，经历了多个旋回复杂的地质构造演化，从而形成了丰富的并具有自身优势的矿产资源。

(2) 区域地层。出露地层自北而南主要为太古宙太华岩群、中元古界官道口群、新元古界栾川群和震旦系陶湾群及熊耳群火山岩。各组段地层均呈近东西向条带状分布，多呈断层接触。岩性以碳酸盐岩、碎屑岩为主。

(3) 区域构造。北西向为主，北东向交叉的深部线型构造特征明显，成矿条件优越。

(4) 区域岩浆岩。岩浆活动频繁而强烈，从中元古代岩浆岩(龙王幢岩体)、新元古代岩浆岩(伏牛山岩体)、晚侏罗世花岗斑岩到早白垩世花岗岩皆有分布。其中燕山期岩浆活动持续时间长，波及范围广，如：栾川地区的黄背岭、石宝沟、南泥湖、上房、鱼库、大坪等十余个小岩体都与钼、钨、铜、铅锌、银、硫铁矿等内生矿产在时间、空间和成因上有密切联系。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区内地层为华北地层区豫西分区卢氏—确山小区，出露地层有太古界太华群和中元古界管道口群。由于受断裂构造影响，各组地层残缺不全，各岩性段地层依次环绕背斜呈环带状展布，多呈正常接触关系，局部为断层接触，各组段地层产状各异。

(1) 太古界太华群。主要分布于矿区东部，为一套变质岩系，北部被熊耳群火山岩不整合覆盖，下部未见底，沿牛心垛穹状背斜核分布。岩性主要为黄褐色混合花岗片麻岩，局部夹灰白色石英变粒岩。

(2) 中元古界管道口群。分布于矿区大部分地区，为一套浅海沉积的镁质碳酸盐岩夹滨海碎屑岩组合，与太华群地层呈角度不整合接触关系,是本区铅、锌、铁、钼、金、银的主要赋矿层位之一。中元古界官道口群由下至上出露有龙家园组、巡检司组。龙家园组(Pt2l)为一套浅海沉积的镁质碳酸盐岩，分布于矿区东部地区，根据岩性组合分为3段，下段(Pt2l1)厚度467 m，中段(Pt2l2)厚度510.2 m，上段(Pt2l3)，厚度459.7 m。

巡检司组(Pt2x)分布于矿区中部地区，北部整合于龙家园组之上，南部与冯家湾组或杜关组呈断层接触。该组底部常见砾岩屑砂岩、泥岩，向上白云质成分逐渐增高。上部白色厚层状硅质条带白云石大理岩，局部白色厚层状方解透闪石岩。下部硅质条带含方解石白云石英变粒岩，厚度372.2 m。

2.2 侵入岩

矿区内广泛发育前加里东期变辉长岩脉，受区域断裂影响，地表片理较为发育，多呈北西—北西西向侵入于地层及构造带中。

岩石多呈暗绿色—灰绿色，细—中粗粒变余辉长结构，辉长辉绿结构，块状构造，少量具片理，片理方向与区域片理方向一致，为区域变质和动力变质结果。有的岩石具球状风化，风化作用沿原生节理进行，未风化的球体坚硬，很少蚀变，直径一般0.5～0.7 m。主要矿物为次闪石和钠黝帘石化斜长石,次要矿物有黑云母、磷灰石、钛铁矿,微量矿物有磁铁矿、电气石、黄铁矿等。

2.3 构造

矿区位于黄背岭—石宝沟背斜东段南西翼。区内构造发育，以断裂为主，受断裂构造的影响，局部发育有小型褶曲和倒转地层。

断裂构造形迹主要以北西—北西西向断裂为主，次有北东—北北东向断裂。前者密集平行分布，倾向南西 ，倾角35°～79°，且自北向南有倾角减缓的趋势，部分具多期活动的断裂带内有早期倾向较缓的挤压片理带被后期逆冲断面截切，反映出早期活动以低角度推覆活动为主，晚期则为高角度逆冲活动特征。该组断裂多顺层发育，为区内主要的赋矿断裂构造，在与北东—北北东向断裂交汇部位，往往是富矿存在部位。

(1) 北西向断裂。主要可见F1(S172)、F4(S171)、F2、F3、F5含矿断裂。受祖师庙—望营沟及南泥湖—望营沟北西向断裂影响，区内北西向断裂 较为发育，呈密集平行分布，多走向290°～320°，倾向南西，倾角50°～79°，以压性为主，局部具压扭性。该组断裂具有宽度大，延伸长等特点，热液蚀变发育，局部可见铅锌矿和矿化。

(2) 北东向断裂。区内北东向断裂，为次级断裂，少量分布。走向北东向，倾向南东，倾角48°～75°，该组断裂与北西向断裂交汇部位，往往是富矿存在部位。

2.4 变质作用

除广泛分布的区域变质大理岩外，主要表现为动力变质作用和动力变质岩，如构造破碎带，以发育碎裂岩和构造角砾岩为特征。

2.5 地球物理特征

(1) 航磁成果。据豫西地区1∶5万航磁成果，本区位于华北地台南缘的包头寨—牛心垛平静磁场区内，场磁平稳，基本在-50～50γ之间跳动。北部以正异常为主，南侧向负异常过渡。仅在矿区局部有磁异常显示，面积较小。航磁位于平静的负磁场上，反映在一条测线上的局部异常，△Z曲线不对称，梯度大，走向不明显，△ZMAX440γ，异常形态与航磁基本相似。区内变辉长岩具微磁—弱磁性，磁参数K1600，Jγ2000×10-6CGSM，其它岩石无磁性。

(2) 2001～2005年河南省地调一队在该地区实施国家地质矿产调查，对S172和S171两条铅锌银多金属矿化带开展了激电测量。S172位于矿化带Pt2l2地层中段，激电异常沿S172基本呈带状展布，ηs异常最大可达7%以上。推测异常为矿化带中硫化物矿石引起。个别测线如173线ηs异常较弱，可能为带中矿化较弱所致。北部(S171矿化带)区域存在两个物探异常带，其位置既与化探异常位置基本重合，又与已知的矿化层位所对应，总体特征属低阻高极化特征，局部反应为高阻高激化。异常带带宽数米—数十米，与地表的含锰白云石大理岩及赤铁矿化含硅质条带白云石大理岩岩性相对应。ηs一般1.80%～2.50%，北端41、45线ηs异常峰值最高达6%以上。南端ηs异常相对较弱。根据地质特征推测ηs异常主要由S171矿化带中硫化物含量高引起。S171南段ηs异常较弱，只有24、28测线ηs异常相对突出，ηs最大也只有3%左右。推测该段赋存在构造带内的矿化较弱。

2.6 地球化学特征

(1) 1∶5万水系沉积物测量异常特征。矿区位于1∶5万沉积物测量湾滩—汞银沟Au、Ag、As、Sb、Pb、Zn、Ba异常内，形态呈条带状，北西向延伸长5 km，南部至矿区边缘未封闭，面积约5 km2，共有8个单元元素异常组成。该异常以铅锌异常发育面积和规模大为特征，衬度值较大为金、银、砷、锑四元素，钡元素在此也形成局部富集。2001～2005年河南省地调一队在该地区实施国家地质矿产调查异常检查时，经槽探揭露，局部发现有铅矿化，推测该异常为矿致异常。

(2) 土壤剖面测量。S171矿化带根据土壤样品结果，沿龙家园组下段顶部存在一明显的Pb、Zn、Ag、As、Au、Mn(Ba、Cu局部)异常带，该异常带呈断续出露，长约2500 m，宽约2～20 m，距与中段分界约50～100 m。其中Pb元素一般880×10-6～2000×10-6，最高>5000×10-6；Zn一般205×10-6～310×10-6，最高2000×10-6；Ag一般0.4×10-6～1.8×10-6，最高3.3×10-6；Mn一般2230×10-6～>5000×10-6；As一般10×10-6～26.25×10-6，最高97.50×10-6；Cu呈相对富集，一般22×10-6～37×10-6，最高245×10-6；Au一般10×10-9～33×10-9，最高54×10-9。位于龙家园组二段中部的异常带，元素组合为Pb、Zn、Ag、Mn、As、Cu、Au，其中31线附近存在一强富集中心，长600 m，向两侧逐渐减弱，呈相对富集，Pb元素一般880×10-6～2000×10-6，最高>5000×10-6，两侧80×10-6～160×10-6；Zn一般205×10-6～310×10-6，最高2000×10-6，两侧100×10-6～160×10-6；Pb、Zn、Ag、Mn、As多呈正相关关系。

3 矿体特征

3.1 矿体特征

(1) Ⅰ号矿带(S172)分布在矿区西北角，产状210°/(60°～70°)，长度300～500 m。地表以下最深80 m，延长300 m，范围内多处采空区。拣块样品铅品位3.12%～77.25%，平均20%；锌2.86%～40%，主要以氧化矿形式存在。该矿体已施工巷道1500 m，坑内钻孔1000 m。控制构造带走向长度480 m左右， 发现Ⅰ-1、Ⅰ-2两个矿体。如图1所示，Ⅰ-1矿体位于F1断裂带北西段110～106线之间，由klz-012、klz-019、klz-22、klz-031控制。矿体长度132 m，斜深120 m前后，矿权范围内59 m，厚度1.8～2.6 m，样品控制顶板见矿，铅品位0.46%～2.5%，锌品位0.24%～1.31%、银品位33～164 g/t。其中110—114线为采空区，银品位30～150 g/t，铅品位2%～80%，锌品位3%～5%。108线klz-026号孔见原生铅锌矿。Ⅰ-2矿体位于F1断裂带南东段101～107线之间，由klz-055、klz-052、klz-053控制。矿体长度157 m，斜深240 m左右，厚度0.6～1.3 m。样品控制顶板见矿，银品位80～216 g/t，铅品位0.68%～4.82%，锌品位0.65%～2.78%。

图1 Ⅰ号矿带108勘探线剖面图

(2) Ⅳ号矿带(S171)分布在矿区中，产状(210°～230°)/(60°～70°)，含矿断裂带长度达1.5 km。铅平均品位4%～7%、银100～200 g/t。采场顶底板拣块样控制银品位最高114 g/t、铅0.35%～6.74%、锌0.15%～0.68%，矿体水平厚度7～8 m。

(3)Ⅱ号矿带位于矿区西部，北西走向，西南倾向，倾角50°～60°，长约500 m。目前有斜井正在生产(民采)，斜长30 m，拣块样控制金品位0.55 g/t、铅1.26%、锌0.98%，厚度1.20 m。

(4)Ⅲ号矿带位于矿区西南角，北西走向、西倾、倾角60°～70°，长度300 m，西北端地表及斜深50 m均有采空区，拣块样控制铅0.39%～2.52%、锌0.61%～5.91%。

(5)Ⅴ号矿带位于矿区中部，北西走向、南西倾、倾角45°～54°，长度630 m，西北端D014地质点，拣块样控制金品位1.42 g/t、铅1.31%、锌0.44%，南东端D013地质点，拣块样控制铅0.86%、锌0.5%，D014地质点至D013地质点长度300 m。

3.2 矿石特征

矿石的主要矿物组分为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，次有黄铜矿等，一般占金属矿物总量的75%，最高达95%以上。脉石矿物主要为石英、白云石、次为方解石、重晶石及少量炭质。

矿化带中的矿石多为碎裂结构，细粒浸染状和细脉浸染状构造；富矿石方铅矿多为中细粒结构，闪锌矿一般具粗粒结构，块状构造。矿石构造以致密块状为主，次为环带状构造或条带状构造。

3.3 矿石类型

按矿石的结构构造划分，由地表向深部矿石的自然类型有蜂窝状矿石、角砾状矿石、细脉浸染状矿石、条纹条带状矿石及块状硫化物矿石。按方铅矿的氧化程度，将矿石划分为氧化矿石和混合-原生矿石。

3.4 矿体围岩和夹石

矿体围岩为(含滑石)石英白云石大理岩，近矿围岩矿化蚀变不明显，地表矿体顶底板围岩及矿层中铁锰矿化、绢云母化、滑石化、褐铁矿化强烈，局部赤铁矿化土化较强；深部矿体顶板围岩及矿层中具强烈的硅化、局部碳酸盐化、绢云母化和方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等矿化。而底板具方铅矿化、黄铁矿化。

4 矿床成因

研究认为，矿区在中晚元古代处于被动陆缘裂谷(裂陷槽)构造环境，形成了藻礁碳酸盐、海相火山碎屑岩等特征建造，随着同生断裂活动、晚元古代未期火山-次火山活动，含矿热液(水)作用得以持续发生，银铅锌等成矿物质就富集成矿。如杜关矿集区神洞沟锰银矿、赤土店矿区铅锌矿等，可以归结为伸展构造成矿系统大类(被动陆缘裂谷成矿系统)热液(水)成矿系统类(热水沉积成矿系统)。

该区矿化有如下成因特征：

(1) 成矿物质主要来源于地层，具体矿源层应该是官道口群龙家园组、巡检司组等，这与目前区内已发现的主要金、银、铅锌矿床的分布规律是一致的。

(2) 成矿机制是同生沉积成矿 、后生热液改造富集。

(3) 卢氏-栾川地区出露的主要地层中，Pb、Zn、Ag含量普遍高于克位克值。从地层—蚀变岩—矿体成矿元素的迁移富集是较明显的。

5 找矿标志

(1) 顺层沿官道口群龙家园组中段发育的矿化带(层)。

(2) 沿构造带或沿固定层位发育的与内生多金属矿床有关的碳酸盐化、硅化、绢云母化、绿泥石化等围岩蚀变带。

(3) 1∶5万或1∶1万化探异常、重砂异常；如水系沉积物异常、断裂原生晕异常、单元素异常等间接找矿标志。

(4) 多金属矿化露头标志，如铁锰帽，白铅矿、氧化锌、孔雀石等金属氧化物。

6 结 论

在“同生沉积—后期改造成矿模式”的认识基础上，综合研究了区域不同类型铅锌银矿的找矿标志和地球物理、地球化学信息，初步认为：与断裂构造、燕山晚期斑岩等相比，层位和建造是本区最重要的控矿因素,为同生沉积后生叠加改造矿床，从晚元古代到印支期再到燕山晚期多期成矿，或一次成矿多次叠加改造定位。

根据矿区内现已发现的找矿成果及信息认为，矿区内今后的找矿方向应主要围绕以下两点进行：

(1) 牛心垛弯状背斜西侧，官道口群龙家园组地层内,该区内现已发现多处层控特征明显的矿化线索，如Ⅱ号～Ⅳ号矿化带，由于前期工作量有限，加之多为半隐伏一隐伏矿化体，因此未对其进行评价；

(2) 沿龙家园组地层尚发育众多的Pb，Zn，Ag等多金属化探异常，未进行评价，如1∶5万化探异常46-乙3Au，Ag，As，Sb，Pb，Zn，Ba，35-乙3Au，Ag，Sb，As，Pb，Zn，W，Ba，34-乙3Au，Ag，Sb，Pb，Zn，Cu，W，Mo，Mn，另外通过1∶1万土壤测量发现在龙家园组中段地层中也发现了Pb，Zn，Ag，As，Sb等元素的化探异常。

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2013-09-10)

谭文化(1982- )，男，河南虞城县人，工程师，硕士，主要研究方向为地质矿产勘查，Email:whtan1982@126.com。