老李灣斑巖型銀礦床礦石組構特征與銀賦存狀態

李 銘 黃 誠 樊光明

(1.河南省地質礦產勘查開發局第一地質勘查院；2.南昌工程學院水利與生態工程學院；3.中國地質大學(武漢)地球科學學院)

?

老李灣斑巖型銀礦床礦石組構特征與銀賦存狀態

李 銘1黃 誠2樊光明3

(1.河南省地質礦產勘查開發局第一地質勘查院；2.南昌工程學院水利與生態工程學院；3.中國地質大學(武漢)地球科學學院)

結合野外地質調查與室內分析結果，對河南崤山地區老李灣銀礦的成礦地質條件、礦石組構特征及銀的賦存狀態進行了詳細分析，結果表明：①礦體主要受斷裂及其次級斷層控制，成礦對圍巖的選擇性較差；②老里灣斑狀二長花崗巖體與區內成礦關系較緊密，是區內主要的賦礦巖石；③礦區礦石結構以碎裂結構、粒狀結構為主，礦石構造常見有塊狀構造、浸染狀構造、脈狀構造等，銀礦物成分主要為自然銀、硫銅銀礦，次為銀金礦、輝銀礦、螺狀硫銀礦、深紅銀礦、淡紅銀礦等；④老李灣銀礦具有與江西冷水坑斑巖型銀礦相似的與礦化有關的蝕變類型和分帶特征，顯示崤山地區斑巖型銀礦具有較大的找礦潛力。

成礦地質條件 礦石組構特征 銀賦存狀態 找礦潛力

崤山位于豫西小秦嶺—崤山—熊耳山—外方山金銀鉬多金屬成礦帶西部[1]。前人對該地區燕山期花崗巖、熊耳群火山巖成因以及金多金屬礦床的成礦規律進行了深入研究，成果豐碩[2-4]。老李灣銀礦床為崤山地區新發現的大型斑巖型獨立銀礦床，初步查明該礦床Ag金屬量1 701.44 t，(Pb+Zn)金屬量183 334.66 t，伴生Au金屬量1 721.92 kg。盡管該礦床受到了學者們的關注，但相對于其鄰區的鐵爐坪銀礦、沙溝鉛銀礦[5-9]，老李灣斑巖型銀礦床成礦地質條件及礦床成因的研究程度較低。為此，本研究通過分析老李灣礦床礦石特征及銀礦物的賦存狀態和賦存規律，并與江西冷水坑典型斑巖型銀礦床進行對比分析，為崤山地區斑巖型銀多金屬礦床成礦機理的研究以及進一步布置生產勘探工作提供參考。

1 地質概況

老李灣大型銀礦床大地構造位置位于華熊臺隆崤山隆斷區東部，屬小秦嶺—崤山—熊耳山—外方山金銀鉬鎢多金屬成礦帶的一部分，地質構造復雜，巖漿活動強烈。區域出露地層包括結晶基底及不整合覆于其上的蓋層沉積構成典型的地臺雙層結構。區域內出露地層自下而上劃分為中元古界熊耳群、新生界新近系洛陽組(N1l)、第四系下更新統午城黃土(QP1w)、中更新統離石黃土(QP2l)及全新統河床沖洪積物(Qh)。區域內侵入巖主要有中元古代晚期輝石閃長巖、花崗斑巖、花崗閃長巖、石英正長巖，中生代二長花崗巖、花崗斑巖等。區域東部為新生代斷陷盆地沉降區，西部為熊耳群火山巖基巖裸露區，發育褶皺和斷裂構造。目前，在區內崤山斷隆帶發現的主要礦床(點)有鐵爐坪銀礦、沙溝鉛銀礦、上宮金礦、石寨溝金礦、中河銀鉛鋅礦(中型)及老里灣銀礦等。

老李灣大型銀礦床礦區地層以熊耳群許山組陸相火山巖系為主，巖性主要為安山巖，夾杏仁斑狀安山巖、流紋巖。杏仁狀安山巖呈灰綠色，玻晶交織結構、斑狀結構，杏仁狀構造、塊狀構造，主要由斜長石微晶及脫玻玻璃質組成，常見結構為變余脫玻玻晶交織結構、變余脫玻交織結構、脫玻玻璃質結構等。礦區地層走向SW，傾向SE，傾角29°～34°。礦區構造主要為斷裂構造，地層以單斜構造為主，局部有小的撓曲。區內斷裂構造大體可分為NW、NE、SN向3組，主要斷層有F1、F2、F3、F30等，其中NW向F1斷裂規模最大，活動期次較多，是礦區重要的控巖、控礦及賦礦構造。礦區內巖漿巖除廣泛分布的熊耳群中—酸性火山巖外，主要出露有老里灣巖體及2個規模較小的小巖枝，其中老里灣斑狀二長花崗巖體與區內成礦關系較密切，是區內主要的賦礦巖石，并為成礦提供了大量熱源[10-14]。

2 礦石組構特征

2.1 礦石類型

(1)礦石自然類型。礦區礦石按賦礦巖石可分為斑狀二長花崗巖型、花崗斑巖型、細?；◢弾r型、安山巖型，其中斑狀二長花崗巖型為區內礦石類型的主體，分布于礦體群中西部，花崗斑巖型、安山巖型僅分布于礦體群東部，為主礦體的分支或次級礦體，細?；◢弾r型分布于礦體群北部，為次級構造控制的礦體。按礦石的主要有用組分含量可分為銀礦石、銀鉛鋅礦石(以Ag為主，Pb、Zn共生)、鉛鋅銀礦石(以Pb、Zn為主，Ag共生)、鉛鋅礦石等。

(2)礦石工藝類型。礦石工藝類型為各種圍巖中的脈狀銀礦。區內礦體主要受F1斷裂及其次級斷層控制，成礦對圍巖的選擇性較差。礦體形態為脈狀、囊狀、透鏡狀，礦體及圍巖蝕變以絹云母化、高嶺土化為主，次為硅化、碳酸鹽化等，礦石主要金屬礦物為自然銀、硫銅銀礦、輝銀礦、螺狀硫銀礦、方鉛礦、閃鋅礦等，次要與微量金屬礦物成分為黃鐵礦、黃銅礦、黝銅礦、銅藍、白鉛礦、赤鐵礦、褐鐵礦等。

2.2 礦石結構和構造

礦區礦石結構以碎裂結構、粒狀結構為主，部分發育交代結構、交代殘余結構、固溶體分離結構、假象結構等。碎裂結構礦石的形成受F1斷裂活動的影響，礦石中碎斑與碎基的成分為二長花崗巖，其中，長石、石英中均發育裂紋等典型的碎裂現象，部分黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等金屬礦物顆粒內部也具不規則狀裂紋。粒狀結構礦石表現為具有呈自形晶的部分黃鐵礦、呈半自形晶粒狀分布的方鉛礦、閃鋅礦以及呈他形晶粒狀的自然銀、硫銅銀礦、螺狀硫銀礦、深紅銀礦、淡紅銀礦、黃銅礦等不均勻分散分布于礦石中的特點，部分金屬礦物常呈集合體狀不均勻分布于礦石中。交代結構礦石中部分具有不規則裂紋的黃鐵礦常被閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等交代充填，部分自然銀、硫銅銀礦則交代閃鋅礦(圖1(a))。螺狀硫銀礦沿裂隙交代閃鋅礦、方鉛礦，部分黃銅礦被硫銅銀礦、方鉛礦交代，少量黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦沿邊緣被銅藍交代(圖1(b))。交代殘余結構礦石表現為部分閃鋅礦、方鉛礦中有黃鐵礦的交代殘余，方鉛礦中有閃鋅礦的交代殘余。固溶體分離結構礦石中的硫銅銀礦呈固溶體形態嵌布于閃鋅礦中，閃鋅礦中常有乳滴狀黃銅礦出溶(圖1(c))。黝銅礦呈固溶體出溶結構嵌布于方鉛礦中(圖1(d))。假象結構礦石表現為部分絹云母呈斜長石假象，部分高嶺土呈鉀長石假象等。

礦石構造常見有塊狀構造、浸染狀構造、脈狀構造等，其中，塊狀構造為碎裂二長花崗巖由泥質、鈣質及硅質膠結，形成塊狀，團塊狀。浸染狀構造表現為自然銀、硫銅銀礦、閃鋅礦、方鉛礦等呈粒狀及集合體狀分散或均勻分布于礦石中。脈狀構造包括粗脈—大脈狀構造、細脈狀構造和微—細脈狀構造。閃鋅礦、方鉛礦與黃鐵礦常組成粗脈或大脈穿切浸染狀礦石或組成寬窄不等的細脈、微—細脈穿插于礦石中；閃鋅礦、方鉛礦等金屬礦物與絹云母、高嶺土、石英等脈石礦物混雜呈不規則斷續脈狀分布；部分硫銅銀礦呈斷續微—細脈狀分布于閃鋅礦中。

圖1 老李灣銀礦礦石顯微照片

3 銀賦存狀態

3.1 銀礦石化學成分

銀礦石光譜分析結果表明，礦石化學成分與賦礦巖石(斑狀二長花崗巖)的化學成分基本一致(表1、表2)。與巖體巖石化學成分相比，礦石中Al2O3含量略有增加，而SiO2、K2O+Na2O含量略有降低，與巖石發生高嶺土化、絹云母化蝕變相一致。礦石的主要有益成分為Ag，次為Pb、Zn，礦床平均品位：Ag為151.48g/t，Pb為0.73%，Zn為0.45%。

表1 老李灣巖體與冷水坑巖體常量元素含量

表2 礦石化學成分 %

注：Ag、Au含量單位為g/t。

3.2 銀礦物種類及賦存形式

銀礦物成分主要為自然銀、硫銅銀礦，次為銀金礦、輝銀礦、螺狀硫銀礦、深紅銀礦、淡紅銀礦等。

(1)自然銀。呈銀白色，以粒狀為主，次為葉片狀，長板狀等，粒度0.001～3 mm。以0.175～0.001 mm 為主，占86.27%，次為3～0.175 mm，占13.73%；以顆粒的近似面積統計，以3～0.175 mm為主，占66.95%，次為0.175～0.001 mm，占33.05%。自然銀的分布形式以包裹體狀態為主，占91.19%，其中以硫銅銀礦的包裹體為主，占72.55%，游離態自然銀僅占8.82%。硫銅銀礦中以包裹體狀態分布的自然銀多與方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦連生；閃鋅礦和黃銅礦中以包裹體狀態分布的自然銀多與硫銅銀礦連生；而方鉛礦中包裹體較少，游離態的自然銀多與硫銅銀礦、黃銅礦連生。電子探針結果顯示，自然銀的含銀量約100%，僅有極少量其他雜質混入(表3)。

表3 自然銀、硫銅銀礦電子探針分析結果 %

(2)硫銅銀礦。呈藍色—鋼灰色，具有金屬光澤。顆粒形態主要為粒狀集合體，次為葉片狀，長板狀、微—細脈狀等。其粒度分布與自然銀的粒度分布十分相似，但較銀的粒度略粗。顆粒粒度以0.175～0.001 mm 為主，占76.92%，次為3～0.175 mm，占23.08%；以顆粒的近似面積統計，以3～0.175 mm 為主，占77.35%，次為0.175～0.001 mm，占22.65%。硫銅銀礦的嵌布狀態以包裹體形態分布為主，占64.34%，其中以閃鋅礦的包裹體為主，占57.69%，次為黃銅礦和自然銀。分布于粒間的硫銅銀礦多與閃鋅礦和黃銅礦、方鉛礦連生，少量與黃鐵礦連生。 硫銅銀礦屬斜方晶系，理論含Ag量53.01%，含Cu 31.24%，含S15.75%。電子探針分析結果顯示，硫銅銀礦屬于硫銅銀礦與馬硫銅銀礦間的過渡類型。

(3)其他成分。銀金礦呈黃白色，乳黃色，強金屬光澤，呈不規則狀、粒狀、微—細脈狀，粒度0.15～0.005 mm，多與螺狀硫銀礦、自然銀共生，呈微—細脈狀的銀金礦主要分布于閃鋅礦裂隙中或閃鋅礦與脈石礦物的裂隙間。輝銀礦呈暗鉛灰—鐵黑色，金屬光澤，條痕灰色，形態多呈各種粒狀，粒度0.3～0.01 mm，多被方鉛礦包裹或與方鉛礦連生，也見有沿閃鋅礦裂隙充填。螺狀硫銀礦呈黑色，金屬光澤，條痕黑色，多呈不規則粒狀、微—細脈狀，多與銀金礦、自然銀連生，分布于閃鋅礦裂隙中或閃鋅礦、方鉛礦與脈石礦物的晶隙間，并交代方鉛礦，在螺狀硫銀礦中有不規則的交代殘余。

4 討 論

老李灣花崗質巖體具有環狀蝕變分布特征，主要銀礦(化)體集中分布于巖體中上部及接觸帶部位，表明銀礦化與巖漿巖具有緊密的成因關系。對比老李灣斑巖型銀礦巖體與冷水坑斑巖型銀礦侵入巖可知，二者均屬鈣堿性系列，具有高SiO2，富K2O、MnO，低Na2O的特點。成礦時代研究表明，冷水坑含礦斑巖Shrimp年齡為(162.0±2)Ma，老里灣巖體全巖Rb-Sr年齡為(149±11) Ma，同屬晚侏羅世產物。該2類巖體的起源均與區域富含成礦元素的變質基底的重熔以及少量地幔物質混入有關。老李灣銀礦床的形成與燕山期重熔富金的太華群及其以下巖石產生的殼慢質重熔巖漿和巖漿期后熱液形成有關，花崗巖漿活動為礦區金多金屬礦的形成提供了主要含礦熱液。礦化對圍巖的選擇性不明顯，與多期次構造活動所形成的破碎帶及裂隙關系密切。老李灣銀礦和冷水坑銀礦具有相似的與礦化有關的蝕變類型和分帶特征，主要為絹云母化、碳酸鹽化等，礦石有用組分也類似，主要為自然銀、螺狀硫銀礦、深紅銀礦等，礦石構造類型為脈狀、浸染狀等。據此初步認為，老李灣銀礦為斑巖型銀礦床。

[1] 李占軻，李建威，陳 蕾，等.河南洛寧沙溝Ag-Pb-Zn礦床銀的賦存狀態及成礦機理[J].地球科學：中國地質大學學報，2010，35(4)：621-626.

[2] He Y H, Zhao G C, Sun M et al.Petrogenesis and tectonic setting of volcanic rocks in the Xiaoshan and Waifangshan areas along the southern margin of the North China Craton: Constraints from bulk-rock geochemistry and Sr-Nd isotopic composition[J].Lithos,2010,114(1):186-199.

[3] 徐書奎，劉海鵬，馮 昂，等.崤山金(銀)礦床容礦構造及成礦規律[J].礦產與地質，2015，29(6)：744-747.

[4] 李 磊，孫衛志，孟憲鋒，等.華北陸塊南緣崤山地區燕山期花崗巖類地球化學、Sr-Nd-Pb同位素特征及其地質意義[J].巖石學報，2013，29(8)：2635-2652.

[5] 楊文智，燕長海，宋 鋒，等.河南湍源地區銀礦資源的化探找礦評價[J].中國地質，2001，28(8)：33-38.

[6] Lei Y,Starostin VI,Prokof'ev V，et al.Stratiform ore of the large Lengshuikeng silver deposit,China:mineralogy,fluid inclusions,stable O and C isotopes[J].Geology of Ore Deposits,2012,50(3):219-232.

[7] 許慶林，孫豐月，李碧樂，等.東昆侖莫河下拉銀多金屬礦床花崗斑巖年代學、地球化學特征及其構造背景[J].大地構造與成礦學，2014，38(2)：421-433.

[8] Chen Y J,Franco P,Sui Y H.Geology and isotope systematics of the Tieluping silver deposit,Henan,China:implications for ore genesis[J].Acta Geologica Sinica,2005,79(1):106-119.

[9] Han J S,Yao J M,Chen H Y，et al.Fluid inclusion and stable isotope study of the Shagou Ag-Pb-Zn deposit,Luoning,Henan province,China:implications for the genesis of an orogenic lode Ag-Pb-Zn system[J].Ore Geology Reviews,2014(6):199-210.

[10] 李紅松，徐 剛，馮 立，等.河南省洛寧縣老里灣銀礦勘探地質報告[R].鄭州：河南省地質礦產勘查開發局第一地質勘查院，2015.

[11] 左力艷，孟祥金，楊竹森.冷水坑斑巖型銀鉛鋅礦床含礦巖系巖石地球化學及Sr、Nd同位素研究[J].礦床地質，2008，27(3)：367-382.

[12] 左力艷，侯增謙，孟祥金，等.冷水坑斑巖型銀鉛鋅礦床含礦巖體鋯石SHRIMP U-Pb年代學研究[J].中國地質，2010，37(5)：1450-1456.

[13] 朱 靜.河南省崤山東部多金屬礦成礦地質特征及找礦靶區優選[D].北京：中國地質大學，2015.

[14] 孟祥金，侯增謙，董光裕，等.江西冷水坑斑巖型鉛鋅銀礦床地質特征、熱液蝕變與成礦時限[J].地質學報，2009，83(12)：1951-1967.

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 銘(1965—)，男，高級工程師，450001 河南省鄭州市高新技術開發區蓮花街56號。