呂文獻
(河南省地質礦產勘查開發局第一地質勘查院)
東山洼銀多金屬礦田是近年來新發現的有色及貴金屬主要礦集區,預測潛在資源量銀大于10 000 t,金大于50 t,鉛鋅大于300萬t。目前,區內已發現的大型礦床主要有板廠銅多金屬礦、杏樹坪金礦、銀洞溝金礦、東山洼多金屬礦和諸多中小型礦床、礦點,其中與二郎坪群火山活動具有成因關系的金、銀多金屬、銅鋅礦床(點)有20多處。本研究結合該區地質工作成果,詳細分析該礦田地質特征,并對區內找礦前景進行探討。
東山洼銀多金屬礦田位于華北板塊南緣秦嶺褶皺帶上,南部與揚子板塊相鄰,為東秦嶺多金屬成礦帶的東延部分。區內構造線方向總體為NWW向,主要出露二郎坪群變質火山巖系,北部以瓦穴子斷裂與寬坪群相接,南部以朱陽關—夏館斷裂與秦嶺群相鄰(圖1)。二郎坪群為一套基性、中酸性雙峰式火山巖夾火山碎屑巖-沉積巖系,其內含有超鎂鐵質巖-基性巖巖塊等,可能為蛇綠巖系,屬華北板塊南緣早古生代弧后盆地沉積[1-2]。區內同期巖漿活動、區域變質作用較為強烈,主要有古生代及中生代中酸性雜巖(變輝長巖、閃長巖、斜長花崗巖、花崗閃長巖,含橄欖巖、輝石巖、角閃石巖巖塊等)侵入。

圖1 東山洼地區礦產地質特征

東山洼銀多金屬礦田的含礦巖層主要為二郎坪群火神廟組頂部和大廟組底部巖性。火神廟組主體為一套變細碧-石英角斑巖系,巖性組合為變細碧巖、變細碧玢巖、變石英斑巖、變中性凝灰巖和變基性凝灰巖(表1)[3]。大廟組主要為一套變質碎屑巖和碳酸鹽巖系,總體可見3~4個火山噴發旋回,礦層均產于火山噴發旋回頂部[4]。在不同旋回頂部,礦床類型和含礦元素具有較大差異,第一旋回頂部主要可見發育火山熔漿型銅、鋅、磁鐵礦,該層規模大、延伸穩定,由西向東自陜西三條嶺經河南湯河、太平鎮河口,過南陽盆地至桐柏毛集;第二、三旋回主要形成低品位硫化物礦層,主要見盧氏丹礬窯—黑牛溝銻礦、嵩縣油路溝銀礦、南召大莊銻礦、劉山巖銅鋅礦床[5];第二旋回頂部主要為重晶石層,該層為重要的銀多金屬含礦層,區域上可見多個銀多金屬礦化點,w(Ag)最高達171.2×10-6。進入大廟組主要可見海底噴流型銀多金屬重晶石層[6-7]。
燕山晚期斑巖體多出露于礦田內NWW向與NE向斷裂的交匯部位。該期巖體屬地殼火成巖熔融的產物,主要巖性為花崗斑巖、花崗閃長斑巖、斜長花崗斑巖及石英斑巖等,具有典型的斑狀結構。

表1 火神廟組巖石主要特征
巖體分帶性不明顯,出露面積較小,一般不大于0.4 km2。巖石化學特征表明SiO2變化較大(53%~72.5%),w(K2O)>w(Na2O);稀土元素總量為(83.55~106.13)×10-6,具有輕稀土略微富集、重稀土虧損的特點;以富含Au、Ag、Cu、Mo、Pb、Zn等成礦元素為特征;副礦物為磁鐵礦-磷灰石-鋯石組合,并富含硫化物;在A-C-F圖解中落入Ⅰ型花崗巖區,巖體含礦性好,表現出一定的成礦專屬性[8]。
華里西期酸性侵入巖體多出露于礦田北東部,主要為五垛山巖體,為礦田內規模較大的成礦巖體。沿巖體邊部可見大量偉晶巖發育,尤其在巖體與二郎坪群接觸部位更是如此。巖體同位素年齡為299~366 Ma,偉晶巖的年齡為198~233 Ma,表明該巖體經歷了長期的降溫和結晶過程,為區內金銀、多金屬元素富集提供了充分的保障。區內富集元素主要為Au、Bi、Ag、Mo、W、As、Cu等,強富集元素為Bi、Au、Mo、W、Ag,與巖體的微量元素富集特征相同,由此生成了區內一系列的金、銀、多金屬礦(化)點和礦床,該類礦(化)點和礦床多沿巖體周邊發育。沿華力西期和燕山期巖體,尤其是燕山期巖體的內接觸帶,可見大量金、銀、多金屬礦及化探異常呈環帶狀分布,局部受構造影響,礦體和化探異常隨巖體變形而呈NW向展布,說明不同的小斑巖體具有一定的成礦專屬性。上述特征表明成礦與這2期巖漿活動有明顯的成生聯系。
東山洼銀多金屬礦田位于秦嶺褶皺系北秦嶺褶皺帶東段南支,朱陽關—夏館斷裂帶北側,大場背斜北翼。區域上巖漿活動頻繁,構造作用強烈,變質作用廣泛發育,處于萬溝成礦帶與NE向隱伏斷裂2個不同成礦單元的交叉部位[9]。礦田內金、銀多金屬礦床(點)沿朱—夏斷裂帶、二郎坪群地層和大場背斜傾伏區集中分布,具有成群、成帶分布的特征,明顯受地層、構造、巖漿等因素控制。礦床(點)與古火山機構關系密切,自火山中心向外具有銅礦床、鉛-鋅-銅多金屬礦床、金(銀)礦床、鐵(銅)礦床的變化規律[10]。
銅礦床分布于火山噴發中心帶內部的火山熔巖中,主要為細碧巖型銅礦,典型礦床為大河銅礦。礦體上部呈層狀、似層狀,下部呈細脈狀、網脈狀,礦體主要賦存于富鈉質的細碧角斑巖系中,且位于酸性與基性火山巖巖性界面或偏近酸性巖一側,與圍巖產狀一致[11]。自上向下,礦石中硫化物增多,銅品位逐漸變富,具有沿走向及傾向延伸較大、連續性較好的特征。
鉛-鋅-銅多金屬礦床主要為含多金屬的重晶石脈,典型礦床為嵩縣上莊坪多金屬礦。礦體產于酸性火山巖及其上部凝灰巖夾層中,其中重晶石、鉛、金、銀含量均較高。礦體上部圍巖為酸性凝灰巖,下部圍巖為石英角斑巖,直接圍巖為重晶石層。礦(化)體呈層狀、透鏡狀產出,與圍巖地層產狀一致。主要礦石礦物為黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦、方鉛礦等,主要脈石礦物為重晶石和石英。礦體自中心向外部呈塊狀—浸染狀—脈狀和角礫狀發育[12-13]。主要可見重晶石化、綠泥石化、硅化、絹云母化等,重晶石化向礦體上部變強,硅化、絹云化向下部變強,硅化強度與礦石含量成正相關。
金銀多金屬礦床在二郎坪群中最為發育,目前已發現的金礦床主要有高莊金礦、萬溝金礦、梅子溝金礦、棉樹洼金礦、竹園溝金礦、長蛇溝金礦,銀多金屬礦床有銀虎曼、銀洞溝、盧家坪等大型礦床[14]。礦床類型主要為蝕變巖-石英脈型,其中石英脈型礦床金品位較高,方鉛礦化與銀含量成正相關。含礦圍巖為火神廟組頂部變細碧巖、角斑巖夾凝灰巖。黃鐵礦化硅質巖為該類礦床的主要找礦標志。受后期構造作用影響,含礦巖石變質變形強烈,同時可見礦體局部有強富集現象。巖石化學元素分析表明,礦床成礦物質來源于火神廟組火山巖,與塊狀硫化物礦床一致。
鐵(銅)礦床多分布于二郎坪群火山巖鐵(銅)礦化層內,礦體(層)與巖層產狀一致,與火山作用生成關系密切。鐵(銅)礦化層自西向東見于盧氏湯河、西峽太平鎮、桐柏毛集等地,多沿火山噴發中心帶內部或二郎坪群與北部巖體的接觸部位分布,根據其礦石類型可進一步劃分為矽卡巖型、磁鐵石英巖型、細碧巖型和大理巖型礦床。礦田內已知成型的鐵礦床主要為矽卡巖型,品位較富,主要礦石礦物為磁鐵礦,次有黃鐵礦和黃銅礦,自上向下,礦石中硫化物增多,主要可見黃鐵礦、黃銅礦等金屬硫化物,銅含量逐漸增多。
(1)地層。二郎坪群火神廟組頂部—大廟組底部火山熔巖-火山碎屑巖系為區內的主要含礦層位,其中的黃鐵礦、重晶石層,普遍有金礦化顯示,是伴生金、銀礦的主要層控礦床類型。
(2)構造。區內NWW向斷裂與NE向斷裂交匯處,是區內燕山期巖漿熱液礦床的主要賦存部位。地層不整合面、巖性突變面及層間破碎帶是含礦熱液的有利就位場所。巖漿在就位末期冷凝階段,受區域應力作用,形成張性斷裂或節理,該類斷裂或節理構成了含礦熱液的活動場所,同時也是礦體發育的主要部位。
(3)巖漿巖。區內華力西期重熔型花崗巖的內外接觸帶是尋找石英脈-蝕變巖型金礦的有利地帶,晚燕山期花崗巖的外接觸帶是石英脈型金礦的找礦有利部位。燕山期花崗斑巖、花崗閃長斑巖、石英斑巖、爆發角礫巖、長英質巖脈的產出,與多金屬礦床及礦化密切相關,在巖脈發育處,多為礦化集中區,不同的小斑巖株具有獨特的成礦專屬性,成為尋找該類礦床或礦體(或礦化體)的直接標志。
(4)蝕變。區內與金、銀多金屬礦化關系密切的蝕變有硅化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、高嶺石化、赤鐵礦化等,與鉛鋅、銅等礦化相關的蝕變主要有重晶石化、方鉛礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化、黃鐵礦化。
(5)重砂異常。區內重砂異常中,與金礦相關的主要有金、金鉛、金銅、金汞、金鉛汞、鉛金等組合異常,為直接找礦標志。
(6)地球化學異常。五垛山巖體中Bi、Au、Mo、W、Ag等強富集,其中Au的強度和規模直接反映了礦化的強弱與成礦規模。燕山期巖漿巖由內至外,形成了Mo、Mo-Cu、Cu、Cu-Pb-Zn-Ag、Au-As-Sb、F等元素分帶,對應了區內鉬、銅鉬、銅、金及螢石礦體的分布[15]。二郎坪群Cu、Zn-Cu -Pb、Ag-Au- Ba、Au-Sb-As等元素組合為區內尋找海底噴流型金屬硫化物礦床指明了方向。
(7)地球物理異常。區域重力異常陡變帶,尤其是重力異常0等值線及環形異常部位,為區域構造線和巖體發育部位,也是重要的間接找礦標志。
東山洼礦田找礦靶區的成礦地質特征見表2。

表2 找礦靶區成礦地質特征
分析了東山洼銀多金屬礦田地質特征,并圈定了洞青溝金銅礦找礦靶區、三里壕金銅礦找礦靶區、孤山坪銀鉛鋅多金屬礦找礦靶區以及窯場溝鉛鋅礦找礦靶區,可為礦田后續找礦工作提供有益參考。