張 鑫
(河南理工大學資源環境學院,河南 焦作 454000)
董家埝銀礦位于華北陸塊南緣與秦嶺褶皺帶東段結合部位,華熊臺緣坳陷盧氏—欒川斷裂靈寶[1]。新太古界太華群(Ar3T)克拉通基底在區域廣泛出露[2],其上部為一套副變質巖,下部主要為變質基性表殼巖和變質花崗巖。蓋層主要由中元古界官道口群(Pt2G)、新元古界震旦系(Z)、早古生界寒武系(?)、新生界古近系(E)和第四系(Q)組成。斷裂、褶皺發育,巖漿活動強烈,成礦條件優越。區域構造以斷裂為主,近東西向斷裂發育,北東向斷裂次之。近東西向的小河斷裂帶為區域主要斷裂。
區域上受南面華北克拉通邊界長期活動的影響,構造形態極為復雜[3],近東西向為主的褶皺、斷裂發育。區域的巖漿活動和構造演化由方向、期次、類型和規模不同的斷裂縱橫交錯控制。
區內巖漿活動頻繁[4],主要有王屋山期中酸性巖、晉寧期基性巖、酸性正長斑巖—粗面巖、加里東期和燕山期中酸性侵入巖等,以晉寧、燕山兩期巖漿活動最為發育,其中金屬礦產的富集與燕山期中酸性小侵入體有關。作為華北陸塊的一部分,基底太古宙巖系具有深層次和強塑性變形的顯著特點,是因為在太古宙和中元古代等時期歷經期次多、變質變形強烈的多期構造共同作用的原因,從而導致韌性剪切帶及揉流變形的發育。而蓋層巖系變質變形不如基底復雜,主要為主的是淺層次的脆性變形為主。區域上以近東西向斷裂最為發育,次為北東向斷裂。近東西向斷裂長達數十千米,形成數十米至數百米的動力破碎帶;北東向斷裂與近東西向斷裂交匯處有燕山期中酸性小巖體侵入和金屬礦產形成。據其特征分析,近東西向斷裂多形成于晉寧期,北東向斷裂多形成于燕山期。區域內巖漿活動主要在太古代-中元古代,中元古代以后未見有大的巖漿活動。在太古代時期,由于區域發生的變質作用及伴隨的強烈混合作用,使規模不等的中基性-中酸性火山噴發以及小規模的中基性、花崗巖侵入,巖石類型逐漸演變為花崗巖、混合片麻巖、變質中基性巖等。該期巖漿活動為幔源性巖漿活動,中基性巖漿富含銅鐵礦質成份,經過殼幔物質重熔和漫長的地質演化成為重要的礦源巖。古-中元古代巖漿活動主要為巖漿侵入作用。區域巖漿巖主要有古元古代的桂家峪花崗巖及中元古代的小河花崗巖[5]以及產出的各類脈巖。
董家埝銀鉛礦床目前已發現2條銀礦化體和1條銀礦體M1-I,礦(化)體主要產于F1斷裂帶內,礦化主要以銀為主,還伴隨不同程度的鉛鋅礦化。小河斷裂帶的F1次級斷裂帶為研究區主要含礦斷裂構造帶,也是主要的控礦構造,礦(化)體大多賦存于斷裂帶及其次級裂隙之中,礦體產狀與斷裂基本一致,嚴格受斷裂帶的控制,主要體現在:
2.1.1 斷裂構造對礦化類型及礦體形態的控制
由于斷裂帶內不同礦化部位的溫度、壓力、應力及應變程度都不相同,因此礦化類型會呈現多樣性。從鉆孔看,有多個斷裂面,并在成礦后因脆性斷裂的繼續多次活動,使得構造帶寬度增加,礦體向構造帶中部“移動”。工業礦體靠近最先形成的斷面附近,這里所處的溫度和壓力較高,故易形成浸染狀蝕變巖型礦化;而在遠離最先形成斷面的低級序節理裂隙中,多以細脈(網脈)狀礦化為主因此可見不同構造-巖相環境往往控制著不同類型的礦化,研究區礦體總體向成礦期構造的頂面附近集結,具有分枝復合的現象。
2.1.2 斷裂構造對礦體產狀的控制
由于小河斷裂經歷了多期的變形作用過程,但是從其走向來看,具有一致的近東西走向,說明在主成礦期后,應力方位沒有大的改變,后期構造對礦體的改造相對較弱。礦體在傾向上由地表向深部有厚度增大、品位增高的趨勢;在走向上由南西向北東也有厚度增大,品位增高的趨勢。
通過野外調查和實驗室鏡下觀察,研究區礦石中主要的金屬礦物有方鉛礦、輝銀礦(螺狀硫銀礦)、硫砷銀礦、閃鋅礦、黃鐵礦和黃銅礦等;非金屬礦物有石英、角閃石、鉀長石、斜長石和絹云母等(圖1)。

圖1 礦物組合特征顯微照片
2.3.1 礦石結構
研究區主要存在以下幾種結構:
(1)自形-半自形晶粒狀結構:具有這種結構的礦物只有黃鐵礦(圖2-3d)。
(2)他形粒狀結構:具有這種結構的礦物有很多,如輝銀礦、硫砷銀礦、黃鐵礦等(圖2-3abc)。
(3)碎裂結構:由于受到構造應力破壞,巖石結構被破壞,顯示碎裂結構,部分裂隙中充填少量黃鐵礦和黃銅礦。
2.3.2 礦石構造
研究區礦石構造較簡單,常見構造為塊狀構造、浸染狀構造、細脈狀構造等,地表可見枝葉狀構造。礦石的主要構造類型為細脈狀構造,由金屬硫化物在各種微細的裂隙和斷裂中產生的。浸染狀構造分別由閃鋅礦、方鉛礦和極少許黃銅礦、黃鐵礦等幾種金屬礦物呈顆粒狀分布于礦石中,構成浸染狀構造。
礦體的蝕變強度,隨著巖性的組分、破碎的程度、以及所處的破碎帶的空間位置不同而存在差異。研究區礦化蝕變經歷了鉀化→硅化銀多金屬硫化物礦化→碳酸鹽化的過程。礦體的圍巖蝕變分帶清晰,可分為內、中、外三個蝕變帶。
(1)內蝕變帶:銀鉛礦化絹英(碎裂)巖蝕變帶。分布于構造破碎帶的中部,巖性為蝕變碎裂巖,寬度約1m~10m。帶內礦化強度較高,多金屬硫化物呈稠密浸染狀或團塊狀為主,主要金屬礦物為方鉛礦化,其次為閃鋅礦化和黃銅礦化;主要蝕變為硅化、綠泥石化,次為高嶺石化、絹云母化、綠簾石、碳酸鹽化和鉀長石化。鉛銀礦體與內蝕變帶基本一致。
(2)中蝕變帶:絹英巖化碎裂巖蝕變帶。位于內蝕變帶的外側,外界與破碎帶寬度基本一致,巖性為中等蝕變碎裂巖,寬度約5m~30m。帶內礦化以浸染狀或弱團塊狀為主,礦化強度較弱,僅在局部較高,以鉛、銀、銅、鋅等硫化物礦化為主;蝕變類型為硅化、綠泥石化、碳酸巖化及弱絹云母化。
(3)外蝕變帶:鉀化蝕變花崗巖帶。介于中蝕變帶與基巖之間,寬度10m~30m。巖性為弱蝕變構造角礫巖。主要蝕變類型為鉀化、絹云母化、綠簾石等。蝕變寬度受圍巖裂隙發育程度控制,一般為10m~20m。
董家埝銀鉛礦床的工業礦體賦存于小河斷裂的次級斷裂F1構造蝕變帶內,構造對礦體在形態、產狀和規模等方面控制明顯,為主要的控礦因素。
體現在以下三個方面:①F1斷裂構造帶為含礦熱液提供了運移通道和礦體賦礦的場所;②F1斷裂構造帶控制了礦體的產出位置、形態和規模;③F1斷裂構造帶對礦體具有一定的破壞和改造。