河南崔家庄铅矿床地质特征及找矿潜力分析

付 中，张 胜，李文超

(河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院，河南 郑州 451464)

0 前 言

东秦岭中-上元古界宽坪群西起甘肃天水，经宝鸡—丹凤—栾川—方城，断续出露至信阳北，绵延逾千千米[1-2]，呈条带状夹持于铁炉子-黑沟-栾川深大断裂和瓦穴子-乔端超壳断裂之间。宽坪群四岔口组富集Pb元素[3-5]，自新元古代以来历经多期次岩浆、构造活动，成矿地质条件较好。崔家庄铅矿区位于卢氏县东南约20 km，处于东秦岭构造带北缘，矿体赋存于宽坪群四岔口组下段构造破碎带中，经勘查圈定了3个铅矿体，w(Pb)为0.90%～2.45%，伴生Ag、Zn等有益组分。近年来诸多专家、学者对宽坪群的成矿研究不断深入，但宽坪群内发现的铅矿床却不多。因此，尚需总结找矿经验、拓展找矿空间。笔者通过对铅矿床的控矿因素分析，探讨了矿区找矿潜力，以期对宽坪群铅矿床的勘查有所裨益。

1 区域地质背景

矿区位于华北板块北秦岭加里东造山带东段[6]宽坪构造岩片内，构造区划属大夫岭前加里东褶皱带。成矿区(带)属于北秦岭早古生代-中生代金铜银锑钼成矿带[7]。

区域地层出露中-上元古界宽坪群，为一套形成于华北古陆南缘弧后拉张盆地的变质中基性火山岩-陆源碎屑岩建造[8]，北以黑沟-栾川断裂带与华熊陆源带相邻，南以瓦穴子-乔端断裂与下古生界二郎坪群隔离。自南向北依次出露四岔口组下段(Pt2-3s1)含石榴石黑云石英片岩、(钠长)黑云(石英)片岩及二云石英片岩，谢湾岩组下岩段(Pt2-3x1)黑云母(阳起)石英大理岩夹斜长角闪片岩，谢湾岩组上岩段(Pt2-3x2)含石英大理岩、黑云母石英大理岩。各(岩)组间均以断层分离。

受晚加里东-早华力西期北秦岭斜向抬升和印支期由北—南的逆冲推覆造山运动影响[9]，区域断裂构造发育。瓦穴子-乔端超壳断裂和黑沟-栾川深大断裂分别位于矿区南、北二侧，形成北西西-南东东走向的构造格局，并伴生一系列逆冲走滑断层及次级断裂。深大断裂既是中-上元古界宽坪群的控岩断裂，也是深部热能和成矿物质向浅部传输的通道。受造山运动影响，宽坪群内片理、构造裂隙及断裂极为发育[10]。

区域上岩浆活动表现为加里东期、华力西期及燕山晚期3个侵入期，岩性自中性岩至酸性岩均有发育。J3～K1时期，北秦岭由陆内俯冲壳层加厚转向伸展作用下地壳减薄的转换引发岩浆大量上涌[11]，形成区域热蚀变成矿背景，矿区成矿地质条件优越。

东秦岭宽坪群内的金属矿产主要以钼(钨)、铅、锌、银、金、铜、锑为主，其次为磁铁矿、锰矿等(见图1)，如潘河钼矿(商南)、葫芦山铅锌矿(卢氏)、银洞岭银矿(南召)、八介沟铜矿(卢氏)、窟窿山金矿(南召)、响水河锑矿(南召)、杨树沟锰矿(卢氏)等。矿床类型多为热液型，其次为矽卡岩型、沉积-变质型，矿床规模多为中、小型。

图1 东秦岭宽坪群地质构造及矿产分布

2 矿床地质

2.1 矿区地质特征

矿区出露地层为中-上元古界宽坪群四岔口组下段及少量新生界第四系(见图2)。其中，四岔口组下段地层呈倾向南东的单斜产出，岩性主要为斜长黑云石英片岩、钠长二云石英片岩及少量石英岩。四岔口组下段为矿区铅矿体赋矿地层。

1.第四系；2.下古生界秋木沟组；3.下古生界火神庙组；4.中-上元古界谢湾组；5.中-上元古界四岔口组下段；6.斜长黑云石英片岩；7.钠长二云石英片岩；8.石英岩；9.碎裂岩；10.二长闪长岩；11.燕山晚期黑云二长花岗岩；12.华力西期二长花岗岩；13.加里东期黑云斜长花岗岩；14.地质线；15.不明断层；16.推测断层；17.逆断层；18.片理产状；19.铅矿体；20.矿区图2 崔家庄铅矿区地质(资料来源：据李文超等，2019；修改)

受区域构造运动影响，铅矿区地层变质变形强烈，片理极其发育。片理倾向182°～240°，倾角55°～76°。矿区断裂构造依据走向分为以下2组。

1)北西西向断层

本组断裂是矿区内的主要断裂构造，以F1、F2、F3及西南部的瓦穴子断裂带为代表。其中，F2断层破碎带是矿区重要赋矿断裂，张性、逆断层性质，出露长度约3.0 km，宽度0.3～2.15 m，总体走向约为279°，倾向NNE，倾角55°，显示左旋走滑特征；地表出露呈灰黑-浅黄褐色，断层角砾呈次棱角状、棱角状，砾径3～15 mm，角砾成分主要为斜长黑云石英片岩，硅质、铁质胶结。F1断裂带(碎裂岩带)由多组产状近一致的张性断层组成，总体走向280°，倾向NNE，出露宽度80～220 m，区内延伸长度约3.5 km。断裂带内碎裂岩发育，主要由石英和斜长石碎斑、碎粒构成，次棱角状-棱角状；粒化的长英质矿物变质为片状白云母，绕过碎斑定向分布(见图3-a)，呈鳞片粒状变晶结构、定向构造，显示遭受强应力作用。此外，矿区西南部出露部分瓦穴子-乔端超壳断裂，出露长度约2 km，走向272°～295°，向北陡倾，倾角约75°，断裂带初糜棱岩化明显易见。依据栾川东侧部分采样研究分析，瓦穴子-乔端断裂形成于500°～550°的中温环境[14]。

2)近东西向断层

发育于矿区东北部，以F4、F5、F6为代表，出露长度360～700 m不等，宽度0.10～0.15 m，断层规模较小，偶见褐铁矿化现象。除F5为走向NWW向的逆断层外，其他断层均向北倾，倾角40°～60°，断层性质不明。

岩浆岩主要为矿区西南部沿瓦穴子断裂带侵入的华力西期二长花岗岩。岩石具初糜棱结构、定向构造。因受剪切应力作用，长石、石英边部粒化成碎斑和碎基，碎斑多具波状消光，多数长石碎斑双晶纹发生褶曲，石英碎斑塑性变形并被拉长(见图3-b)，显示岩石受强挤压应力作用表现出塑性流变特征[14]。此外，矿区东北部发育闪长玢岩脉一处，出露面积仅0.02 km2。

图3 显微镜下矿区岩石

2.2 矿体特征

区内共圈定3个铅矿体，均赋存于四岔口组下段NWW向F2断层破碎带中，自东向西编号为M1、M2、M3铅矿体。矿体呈近似层状、透镜状分布于断裂构造中，矿体厚度受断裂构造宽度的制约，沿走向、倾向不稳定，有尖灭再现、断续分布的趋势。矿体顶、底板围岩均为斜长黑云石英片岩。矿体产状与F2断层破碎带产状近一致，走向NWW，近北倾向，倾角48°～68°。矿体的形态、延伸及分布严格受F2断层破碎带控制。

M1矿体位于F2断层破碎带东端，走向约为275°，倾向近5°，倾角约48°，地表褐铁矿化强烈。工程控制矿体长度150 m，控制延深50 m；平均厚度1.04 m，单工程Pb品位为0.62%～4.31%，平均2.45%；伴生Ag品位为12.90～58.51 g/t，Au品位为0.00～0.62 g/t，Zn品位为0.19%～0.196%。矿化类型主要为黄铁矿化、方铅矿化和硅化等，矿化显示具中低温特征。M2、M3矿体除规模与M1矿体略有差异外，其他特征大致相似(见表1)。

表1 崔家庄铅矿体特征一览

2.3 矿石特征

矿区矿石中的金属矿物主要有方铅矿、黄铁矿、辉银矿、闪锌矿、自然金；脉石矿物为黑云母、斜长石及石英等。矿石属于硫化物-铅建造，方铅矿呈半自形-他形粒状，粒径0.05～2.55 mm，最大5 mm，浸染状分布于角砾间隙；黄铁矿呈半自形-自形粒状，粒径0.015～1.0 mm(见图4)，局部被褐铁矿交代而形成交代假象结构。矿石构造有块状构造、浸染状构造、角砾状构造。

1.Gn为方铅矿；2.Py为黄铁矿

2.4 围岩蚀变特征

矿体围岩为斜长黑云石英片岩，蚀变类型主要有硅化、黄铁矿化，蚀变带宽度0.15～3.60 m，铅矿体与围岩呈渐变关系。其中，硅化与铅矿化关系较密切，地表及钻孔取样均显示构造破碎带硅化较强的部位铅矿化越强。探槽揭露采样分析结果显示从矿体向围岩Pb品位逐渐降低，硅化逾强，铅品位逾高。

3 控矿因素分析

东秦岭金、银多金属矿床，受地层、构造、岩浆岩控制[15]。矿区地质特征表明，矿体与矿区地层、F2断层破碎带及二长花岗岩关系密切。

3.1 地层对成矿的控矿作用

东秦岭为Ag、Pb、Zn、Au、W、Mo元素地球化学异常，Ag、Pb、Zn等元素背景值高、变异系数大，分布极不均匀；宽坪群具有极强叠加、强分异Ag、Pb的地球化学特征[16]。现有研究成果表明，宽坪群四岔口组原岩为形成于弧后拉张盆地的陆源碎屑杂砂岩建造，Pb元素含量较高[17]，为矿区初始矿源层。

土壤化探成果显示：矿区四岔口组下段富集Bi、As、Pb、Ag、Zn、W等元素(见表2)[18]，Pb元素平均值为克拉克值(维氏值)的2.67倍，处于高背景分布区，元素变异系数为2.753，显示Pb元素分布极不均匀，易于局部富集成矿。矿区铅矿体赋矿地层均为宽坪群四岔口组下段，地层控矿作用明显。

表2 崔家庄铅矿区微量元素特征值 ×10-6

3.2 构造对成矿的控矿作用

矿区M1、M2、M3铅矿体均赋存于F2断层破碎带中，矿体沿断层破碎带呈近似层状、透镜状延伸，矿体产状与F2断层破碎带产状近一致。矿体厚度受断裂构造宽度制约，矿体沿走向、倾向不稳定，有尖灭再现、断续延伸分布的趋势，显示出铅矿体的形态、产状及空间分布严格受断裂构造控制。

东秦岭宽坪群曾历经多次变质变形[19]，矿区片理极其发育，为四岔口组陆源碎屑岩中的建造水进入各类构造裂隙提供了渗流条件。在多期造山运动、岩浆活动影响下，构造裂隙中的建造水混合岩浆水在区域热场环流运动中与四岔口组下段围岩产生水/岩交换作用，萃取其中的Pb元素形成含矿热液并沿F2构造破碎带迁移，于有利的容矿空间沉淀、富集成矿。矿床属中低温热液型铅矿床。F2断层破碎带是含矿热液迁移的主要通道，即导矿构造，也是含矿热液遇地球化学障发生沉淀、富集成矿的容矿构造。

3.3 岩浆活动对成矿的作用

矿区西南部沿瓦穴子-乔端超壳断裂侵入的华力西期二长花岗岩和区外西北部的燕山晚期黑云二长花岗岩体(大红崖岩体)均能形成区域热场。瓦穴子超壳断裂是深部热能及成矿元素向浅部传输的通道，除对矿区成矿提供大量热能和部分热液外，还是热液运移的主要动力来源。区域岩浆活动为矿区成矿提供了外部条件。

4 找矿潜力分析

4.1 找矿潜力

矿区南部NWW向的F1碎裂岩带延伸长，出露宽度大，毗邻瓦穴子超壳断裂，构造裂隙发育，具备区域地热场、矿源层、导矿、容矿空间为一体的有利成矿环境。在该碎裂岩带东、西两端采集了部分土壤化探样品，圈定了Pb-7、Pb-8两个单元素铅异常[20]，异常显示具二级浓度分带，异常中心均位于碎裂岩内，异常轴向与碎裂岩带延伸方向一致，表明该断裂带Pb相对富集。通过与矿区西南部的卢氏县石门铅矿[21]对比，F1碎裂岩带与石门铅矿区的含矿碎裂岩带地质、构造特征及成矿条件均有可比性。分析认为F1碎裂岩带通过进一步工作发现新的铅矿(化)体的可能性较大。

区内NWW向的F2断层破碎带出露长度约3.0 km。矿床特征显示铅矿体沿断层破碎带走向有尖灭再现、断续延伸分布的特征。该断层张性裂隙发育，是深部含矿热水溶液循环的主要通道，导矿、容矿构造联系密切。因工作程度受限，断层破碎带深部未进行系统工程控制，目前仅沿倾向进行了部分钻孔，钻取的岩心均显示深部发育铅、银矿化和强硅化 ，因此，利用物探方法沿断层走向及倾向寻找隐伏矿体，其中部、深部具有小型铅矿的找矿潜力。

4.2 找矿标志

1)构造标志：矿区内NWW向断裂或多组断裂交会区是铅矿化的重要位置。

2)蚀变标志：沿构造破碎带发育的铁帽及硅化、褐铁矿化是寻找铅矿化的重要标志。

3)采矿标志：旧采坑、老硐均是间接找矿标志，深入研究可望新的找矿发现。

4)化探异常标志：对于异常规模大、强度高、衬度大、主成矿元素套合较好且与构造相关的铅异常往往是矿致异常。

5 结 论

东秦岭地区具有巨大的铅锌银金钨钼多金属找矿潜力[15]。矿区成矿地质背景、矿床特征表明，崔家庄铅矿床受地层、构造、岩浆岩控制，形成于“三位一体”的有利成矿环境，崔家庄铅矿床的发现，得以重新认识宽坪群内热液成矿的重要性，为矿区铅矿床的勘查提供了有益的借鉴。

1)中-上元古界宽坪群四岔口组地层Pb元素背景值普遍较高，与铅矿床成矿关系密切。四岔口组下段地层是矿区铅矿的主要成矿物质来源。

2)矿区片理极其发育，裂隙中的变质水混合溶液在区域热场环流过程中，萃取四岔口组下段围岩中 Pb元素并沿F2导矿构造迁移，于有利的容矿空间沉淀、富集成矿。F2断层破碎带是控制矿区矿体产状、形态及空间分布的主要因素。

3)矿区F1断裂带位于区域地热场、矿源层、导矿、容矿空间一体的有利成矿位置，局部土壤化探测量已有较好的铅异常显示，进一步工作有望发现新的矿(化)体。此外，F2断层破碎带是含矿热液循环的重要导矿、容矿构造，利用物探方法沿断层走向及倾向寻找隐伏矿体，其中部、深部具有小型铅矿的找矿潜力。