老李湾斑岩型银矿床矿石组构特征与银赋存状态

李 铭 黄 诚 樊光明

(1.河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院；2.南昌工程学院水利与生态工程学院；3.中国地质大学(武汉)地球科学学院)



老李湾斑岩型银矿床矿石组构特征与银赋存状态

李 铭1黄 诚2樊光明3

(1.河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院；2.南昌工程学院水利与生态工程学院；3.中国地质大学(武汉)地球科学学院)

结合野外地质调查与室内分析结果，对河南崤山地区老李湾银矿的成矿地质条件、矿石组构特征及银的赋存状态进行了详细分析，结果表明：①矿体主要受断裂及其次级断层控制，成矿对围岩的选择性较差；②老里湾斑状二长花岗岩体与区内成矿关系较紧密，是区内主要的赋矿岩石；③矿区矿石结构以碎裂结构、粒状结构为主，矿石构造常见有块状构造、浸染状构造、脉状构造等，银矿物成分主要为自然银、硫铜银矿，次为银金矿、辉银矿、螺状硫银矿、深红银矿、淡红银矿等；④老李湾银矿具有与江西冷水坑斑岩型银矿相似的与矿化有关的蚀变类型和分带特征，显示崤山地区斑岩型银矿具有较大的找矿潜力。

成矿地质条件 矿石组构特征 银赋存状态 找矿潜力

崤山位于豫西小秦岭—崤山—熊耳山—外方山金银钼多金属成矿带西部[1]。前人对该地区燕山期花岗岩、熊耳群火山岩成因以及金多金属矿床的成矿规律进行了深入研究，成果丰硕[2-4]。老李湾银矿床为崤山地区新发现的大型斑岩型独立银矿床，初步查明该矿床Ag金属量1 701.44 t，(Pb+Zn)金属量183 334.66 t，伴生Au金属量1 721.92 kg。尽管该矿床受到了学者们的关注，但相对于其邻区的铁炉坪银矿、沙沟铅银矿[5-9]，老李湾斑岩型银矿床成矿地质条件及矿床成因的研究程度较低。为此，本研究通过分析老李湾矿床矿石特征及银矿物的赋存状态和赋存规律，并与江西冷水坑典型斑岩型银矿床进行对比分析，为崤山地区斑岩型银多金属矿床成矿机理的研究以及进一步布置生产勘探工作提供参考。

1 地质概况

老李湾大型银矿床大地构造位置位于华熊台隆崤山隆断区东部，属小秦岭—崤山—熊耳山—外方山金银钼钨多金属成矿带的一部分，地质构造复杂，岩浆活动强烈。区域出露地层包括结晶基底及不整合覆于其上的盖层沉积构成典型的地台双层结构。区域内出露地层自下而上划分为中元古界熊耳群、新生界新近系洛阳组(N1l)、第四系下更新统午城黄土(QP1w)、中更新统离石黄土(QP2l)及全新统河床冲洪积物(Qh)。区域内侵入岩主要有中元古代晚期辉石闪长岩、花岗斑岩、花岗闪长岩、石英正长岩，中生代二长花岗岩、花岗斑岩等。区域东部为新生代断陷盆地沉降区，西部为熊耳群火山岩基岩裸露区，发育褶皱和断裂构造。目前，在区内崤山断隆带发现的主要矿床(点)有铁炉坪银矿、沙沟铅银矿、上宫金矿、石寨沟金矿、中河银铅锌矿(中型)及老里湾银矿等。

老李湾大型银矿床矿区地层以熊耳群许山组陆相火山岩系为主，岩性主要为安山岩，夹杏仁斑状安山岩、流纹岩。杏仁状安山岩呈灰绿色，玻晶交织结构、斑状结构，杏仁状构造、块状构造，主要由斜长石微晶及脱玻玻璃质组成，常见结构为变余脱玻玻晶交织结构、变余脱玻交织结构、脱玻玻璃质结构等。矿区地层走向SW，倾向SE，倾角29°～34°。矿区构造主要为断裂构造，地层以单斜构造为主，局部有小的挠曲。区内断裂构造大体可分为NW、NE、SN向3组，主要断层有F1、F2、F3、F30等，其中NW向F1断裂规模最大，活动期次较多，是矿区重要的控岩、控矿及赋矿构造。矿区内岩浆岩除广泛分布的熊耳群中—酸性火山岩外，主要出露有老里湾岩体及2个规模较小的小岩枝，其中老里湾斑状二长花岗岩体与区内成矿关系较密切，是区内主要的赋矿岩石，并为成矿提供了大量热源[10-14]。

2 矿石组构特征

2.1 矿石类型

(1)矿石自然类型。矿区矿石按赋矿岩石可分为斑状二长花岗岩型、花岗斑岩型、细粒花岗岩型、安山岩型，其中斑状二长花岗岩型为区内矿石类型的主体，分布于矿体群中西部，花岗斑岩型、安山岩型仅分布于矿体群东部，为主矿体的分支或次级矿体，细粒花岗岩型分布于矿体群北部，为次级构造控制的矿体。按矿石的主要有用组分含量可分为银矿石、银铅锌矿石(以Ag为主，Pb、Zn共生)、铅锌银矿石(以Pb、Zn为主，Ag共生)、铅锌矿石等。

(2)矿石工艺类型。矿石工艺类型为各种围岩中的脉状银矿。区内矿体主要受F1断裂及其次级断层控制，成矿对围岩的选择性较差。矿体形态为脉状、囊状、透镜状，矿体及围岩蚀变以绢云母化、高岭土化为主，次为硅化、碳酸盐化等，矿石主要金属矿物为自然银、硫铜银矿、辉银矿、螺状硫银矿、方铅矿、闪锌矿等，次要与微量金属矿物成分为黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿、铜蓝、白铅矿、赤铁矿、褐铁矿等。

2.2 矿石结构和构造

矿区矿石结构以碎裂结构、粒状结构为主，部分发育交代结构、交代残余结构、固溶体分离结构、假象结构等。碎裂结构矿石的形成受F1断裂活动的影响，矿石中碎斑与碎基的成分为二长花岗岩，其中，长石、石英中均发育裂纹等典型的碎裂现象，部分黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等金属矿物颗粒内部也具不规则状裂纹。粒状结构矿石表现为具有呈自形晶的部分黄铁矿、呈半自形晶粒状分布的方铅矿、闪锌矿以及呈他形晶粒状的自然银、硫铜银矿、螺状硫银矿、深红银矿、淡红银矿、黄铜矿等不均匀分散分布于矿石中的特点，部分金属矿物常呈集合体状不均匀分布于矿石中。交代结构矿石中部分具有不规则裂纹的黄铁矿常被闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等交代充填，部分自然银、硫铜银矿则交代闪锌矿(图1(a))。螺状硫银矿沿裂隙交代闪锌矿、方铅矿，部分黄铜矿被硫铜银矿、方铅矿交代，少量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿沿边缘被铜蓝交代(图1(b))。交代残余结构矿石表现为部分闪锌矿、方铅矿中有黄铁矿的交代残余，方铅矿中有闪锌矿的交代残余。固溶体分离结构矿石中的硫铜银矿呈固溶体形态嵌布于闪锌矿中，闪锌矿中常有乳滴状黄铜矿出溶(图1(c))。黝铜矿呈固溶体出溶结构嵌布于方铅矿中(图1(d))。假象结构矿石表现为部分绢云母呈斜长石假象，部分高岭土呈钾长石假象等。

矿石构造常见有块状构造、浸染状构造、脉状构造等，其中，块状构造为碎裂二长花岗岩由泥质、钙质及硅质胶结，形成块状，团块状。浸染状构造表现为自然银、硫铜银矿、闪锌矿、方铅矿等呈粒状及集合体状分散或均匀分布于矿石中。脉状构造包括粗脉—大脉状构造、细脉状构造和微—细脉状构造。闪锌矿、方铅矿与黄铁矿常组成粗脉或大脉穿切浸染状矿石或组成宽窄不等的细脉、微—细脉穿插于矿石中；闪锌矿、方铅矿等金属矿物与绢云母、高岭土、石英等脉石矿物混杂呈不规则断续脉状分布；部分硫铜银矿呈断续微—细脉状分布于闪锌矿中。

图1 老李湾银矿矿石显微照片

3 银赋存状态

3.1 银矿石化学成分

银矿石光谱分析结果表明，矿石化学成分与赋矿岩石(斑状二长花岗岩)的化学成分基本一致(表1、表2)。与岩体岩石化学成分相比，矿石中Al2O3含量略有增加，而SiO2、K2O+Na2O含量略有降低，与岩石发生高岭土化、绢云母化蚀变相一致。矿石的主要有益成分为Ag，次为Pb、Zn，矿床平均品位：Ag为151.48g/t，Pb为0.73%，Zn为0.45%。

表1 老李湾岩体与冷水坑岩体常量元素含量

表2 矿石化学成分 %

注：Ag、Au含量单位为g/t。

3.2 银矿物种类及赋存形式

银矿物成分主要为自然银、硫铜银矿，次为银金矿、辉银矿、螺状硫银矿、深红银矿、淡红银矿等。

(1)自然银。呈银白色，以粒状为主，次为叶片状，长板状等，粒度0.001～3 mm。以0.175～0.001 mm 为主，占86.27%，次为3～0.175 mm，占13.73%；以颗粒的近似面积统计，以3～0.175 mm为主，占66.95%，次为0.175～0.001 mm，占33.05%。自然银的分布形式以包裹体状态为主，占91.19%，其中以硫铜银矿的包裹体为主，占72.55%，游离态自然银仅占8.82%。硫铜银矿中以包裹体状态分布的自然银多与方铅矿、黄铜矿、闪锌矿连生；闪锌矿和黄铜矿中以包裹体状态分布的自然银多与硫铜银矿连生；而方铅矿中包裹体较少，游离态的自然银多与硫铜银矿、黄铜矿连生。电子探针结果显示，自然银的含银量约100%，仅有极少量其他杂质混入(表3)。

表3 自然银、硫铜银矿电子探针分析结果 %

(2)硫铜银矿。呈蓝色—钢灰色，具有金属光泽。颗粒形态主要为粒状集合体，次为叶片状，长板状、微—细脉状等。其粒度分布与自然银的粒度分布十分相似，但较银的粒度略粗。颗粒粒度以0.175～0.001 mm 为主，占76.92%，次为3～0.175 mm，占23.08%；以颗粒的近似面积统计，以3～0.175 mm 为主，占77.35%，次为0.175～0.001 mm，占22.65%。硫铜银矿的嵌布状态以包裹体形态分布为主，占64.34%，其中以闪锌矿的包裹体为主，占57.69%，次为黄铜矿和自然银。分布于粒间的硫铜银矿多与闪锌矿和黄铜矿、方铅矿连生，少量与黄铁矿连生。 硫铜银矿属斜方晶系，理论含Ag量53.01%，含Cu 31.24%，含S15.75%。电子探针分析结果显示，硫铜银矿属于硫铜银矿与马硫铜银矿间的过渡类型。

(3)其他成分。银金矿呈黄白色，乳黄色，强金属光泽，呈不规则状、粒状、微—细脉状，粒度0.15～0.005 mm，多与螺状硫银矿、自然银共生，呈微—细脉状的银金矿主要分布于闪锌矿裂隙中或闪锌矿与脉石矿物的裂隙间。辉银矿呈暗铅灰—铁黑色，金属光泽，条痕灰色，形态多呈各种粒状，粒度0.3～0.01 mm，多被方铅矿包裹或与方铅矿连生，也见有沿闪锌矿裂隙充填。螺状硫银矿呈黑色，金属光泽，条痕黑色，多呈不规则粒状、微—细脉状，多与银金矿、自然银连生，分布于闪锌矿裂隙中或闪锌矿、方铅矿与脉石矿物的晶隙间，并交代方铅矿，在螺状硫银矿中有不规则的交代残余。

4 讨 论

老李湾花岗质岩体具有环状蚀变分布特征，主要银矿(化)体集中分布于岩体中上部及接触带部位，表明银矿化与岩浆岩具有紧密的成因关系。对比老李湾斑岩型银矿岩体与冷水坑斑岩型银矿侵入岩可知，二者均属钙碱性系列，具有高SiO2，富K2O、MnO，低Na2O的特点。成矿时代研究表明，冷水坑含矿斑岩Shrimp年龄为(162.0±2)Ma，老里湾岩体全岩Rb-Sr年龄为(149±11) Ma，同属晚侏罗世产物。该2类岩体的起源均与区域富含成矿元素的变质基底的重熔以及少量地幔物质混入有关。老李湾银矿床的形成与燕山期重熔富金的太华群及其以下岩石产生的壳慢质重熔岩浆和岩浆期后热液形成有关，花岗岩浆活动为矿区金多金属矿的形成提供了主要含矿热液。矿化对围岩的选择性不明显，与多期次构造活动所形成的破碎带及裂隙关系密切。老李湾银矿和冷水坑银矿具有相似的与矿化有关的蚀变类型和分带特征，主要为绢云母化、碳酸盐化等，矿石有用组分也类似，主要为自然银、螺状硫银矿、深红银矿等，矿石构造类型为脉状、浸染状等。据此初步认为，老李湾银矿为斑岩型银矿床。

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Ore Fabric Characteristics and Silver Occurrence State of the Laoliwan Porphyry Silver Deposit

Li Ming1Huang Cheng2Fan Guangming3

(1.The first Geo-exploration Institute,Henan Province Bureau of Geo-exploration and Mineral Development; 2.College of Hydraulic and Ecological Engineering,Nanchang Institute of Technology; 3.Faculty of Earth Sciences, China University of Geosciences(Wuhan))

Combing with the geological investigation results and laboratory analysis results,the metallogenic geological conditions,ore-fabric characteristics and the occurrence state of silver of the Laoliwan porphyry silver deposit in Xiaoshan area,Henan province,the results show that:①the ore-bodies are mainly controlled by faults and its secondary faults,the selectively of metallogenic to surrounding rock is poor;②porphyry monzonitic granite rock mass of Laoliwan porphyry silver deposit is closely related to the mineralization in the mining area,it is the main ore-bearing rock mass;③the ore structure in the mining area is mainly for cataclastic structure and granular structure,the ore common structure are massive structure,disseminated structure and vein structure,the silver mineral composition are mainly for natural silver,sulfur,copper and silver ores,followed by silver and gold,argentite,acanthite,pyrargyrite,proustite;④the alteration type and zoning characteristics associated with mineralization of Laoliwan silver deposit are similar to the ones of Lengshuikeng porphyry silver deposit in Jiangxi province,which indicated that the prospecting potential of porphyry silver deposit in Xiaoshan area in Henan province is large.

Metallogenic geological condition,Ore fabric characteristics,Occurrence state of silver,Prospecting potential

2016-04-15)

李 铭(1965—)，男，高级工程师，450001 河南省郑州市高新技术开发区莲花街56号。