西秦嶺鳳太礦集區銀洞山鉛鋅礦床成礦地質特征及成因探討

文耀輝

（寶雞八方山鉛鋅礦業有限責任公司，陜西 寶雞 721703）

1 鳳太礦區成礦地質特征

1.1 礦體產出特征

根據銀洞山鉛鋅礦體產出特征可將其礦體劃分為兩類：Ⅰ.賦存于下部中泥盆統古道嶺組（D2g）生物碎屑灰巖與上部上泥盆統星紅鋪組（D3x）含碳泥灰巖和含碳鈣質千枚巖接觸帶中的似層狀礦體，為鉛鋅主礦體，Ⅱ.賦存于接觸帶下部的古道嶺組（D2g）生物碎屑灰巖中的透鏡狀礦體（圖1）。

圖1 銀硐山鉛鋅礦床100勘探線地質剖面圖

第Ⅰ類有Ⅰ—1、Ⅰ—2、Ⅰ—3、Ⅳ—1、Ⅴ—1號五條鉛鉛鋅礦體（圖1），總體為NWW走向，同區域構造線方向一致。礦體呈似層狀和透鏡狀產于白楊溝—銀洞山背斜（f1）和長溝—打柴溝背斜（f3）北翼。Ⅰ-3號礦體為主礦體，總體呈似層狀；地表控制礦體長約340m，深部鉆探控制礦體長約740m，礦體沿走向總體連續分布；礦體厚度不穩定，變化在0.51～3.45m，沿傾向最大延伸約365m。礦體的東段產狀為200°∠70°；西段產狀為20～30°∠80～90°。其它的小礦體長100～300m，厚度變化較大，且礦體受到橫向斷層的破壞，造成礦體在空間上不連續，但位錯不大。礦石Pb平均品位1.40%，Zn平均品位3.57%。

第Ⅱ類礦體產于白楊溝—銀洞山背斜（f1）北翼古道嶺組（D2g）灰巖中，主要有Ⅱ—1、Ⅱ—2、Ⅲ—1號三條礦體（圖1）。鉛鋅礦體規模較小，局部可見銅礦化，黃銅礦零星分布，形態不規則。礦體為層狀和透鏡狀，呈透鏡狀的礦體不連續。礦體總體走向120°～125°，礦體長30～200m，厚度變化較大，在0.73～1.95m。礦石Pb平均品位0.74%，Zn平均品位2.77%。

1.2 成礦階段

1.2.1 早期成礦階段

早期成礦階段以碳酸鹽—多金屬硫化物為主，主要特征是形成富閃鋅礦的礦脈，方鉛礦和黃鐵礦與閃鋅礦共生，構成了主要的工業礦體（圖2）。

圖2 Ⅰ成礦階段礦體特征

礦物組成：礦石礦物以閃鋅礦為主，其次為方鉛礦和黃鐵礦，可見少量的黃銅礦和磁黃鐵礦。閃鋅礦顏色多變，包括棕褐色、灰褐色及紅褐色等；普遍為中—細粒半自形粒狀（圖3—j）；大多為浸染狀和團塊狀，少量細脈狀。方鉛礦多呈細脈狀、星散狀和團塊狀與閃鋅礦共生；多為細粒半自形—它形粒狀。黃鐵礦大多呈星散狀、細脈狀，少量團塊狀，半自形—自形粒狀，與閃鋅礦、方鉛礦共生。少量的黃銅礦和磁黃鐵礦，呈細粒它形—半自形粒結構與黃鐵礦、閃鋅礦共生。脈石礦物主要為方解石、白云石、絹云母及少量的石墨。方解石呈灰白色，呈脈狀、不規則團塊狀與金屬礦物共生；白云石呈白色，半自形—它形粒狀，粒徑0.05～0.25mm，均勻地分布于巖石中；絹云母呈無色，絲絹光澤，鱗片狀，定向排列。

礦石結構：主要有交代結構、結晶結構、壓力結構和固溶體分離結構。（1）交代結構包括：溶蝕結構，閃鋅礦被方鉛礦交代溶蝕（圖3—a），黃鐵礦被閃鋅礦交代溶蝕，黃銅礦溶蝕交代黃鐵礦，（圖3—b）黃銅礦沿磁黃鐵礦裂隙交代（圖3—c）；交代殘余結構，閃鋅礦交代黃鐵礦，黃鐵礦呈孤島狀殘留結構（圖3—e）。（2）結晶結構包括：自形晶結構，在礦石和蝕變巖中可見自形晶的黃鐵礦（圖3—f）；半自形—它形晶狀結構，團塊狀閃鋅礦中常見中—細粒閃鋅礦被細粒它形方鉛礦膠結，磁黃鐵礦呈半自形晶狀結構，黃銅礦多呈它形晶狀結構；共生邊結構，閃鋅礦與方鉛礦接觸邊界平直，形成共生邊界（圖3—g）。（3）壓力結構主要表現為黃鐵礦的斑狀壓碎結構（圖3—h）；蝕變巖中絹云母和微細粒石英的定向變晶結構。（4）固溶體分離結構表現為乳滴狀結構，閃鋅礦中含有乳滴狀黃銅礦（圖3—e）。

圖3 Ⅰ階段典型礦石手標本及鏡下特征

礦石構造：礦石構造主要為塊狀、浸染狀、細脈狀及角礫狀。（1）塊狀構造，礦物以中—細粒淺棕褐色閃鋅礦為主，方鉛礦較少，包裹有少量斑點狀和團塊狀的石英，構成致密塊狀礦石。（2）浸染狀構造，閃鋅礦、方鉛礦及黃鐵礦呈浸染狀產于由石英、碳酸鹽等礦物組成的蝕變巖中（圖3—i、j）。（3）細脈狀構造，黃鐵礦呈裂隙脈分布于團塊狀碳酸鹽中（圖3—k），閃鋅礦呈裂隙脈分布于硅化蝕變巖中（圖3—l）。（4）角礫狀構造，中—細粒閃鋅礦和石英膠結含碳硅化蝕變巖的角礫，形成角礫狀礦石，而被膠結的灰巖角礫常呈透鏡狀、棱角狀、次棱角狀和不規則狀。

1.2.2 晚期成礦階段

晚期成礦階段以石英—多金屬硫化物脈為主，規模較小，可見其穿插了早期的碳酸鹽—多金屬硫化物礦脈（圖4）。

圖4 Ⅱ成礦階段礦體特征

礦石組成：礦石礦物以閃鋅礦、方鉛礦及黃鐵礦為主，含少量的黃銅礦。閃鋅礦、方鉛礦及黃鐵礦多以團塊狀和細脈狀的形式產出，黃銅礦呈零星狀。方鉛礦和閃鋅礦都呈中—細粒它形—半自形晶狀，黃鐵礦呈半自形—自形晶狀，黃銅礦都呈微細粒它形。脈石礦物以石英為主，其次為方解石和白云石，含少量的石墨。石英呈煙灰色，它形粒狀，粒徑0.1～1.0mm，常呈細脈狀。

礦石結構：主要發育結晶結構、交代結構和固溶體分離結構。（1）結晶結構包括：自形晶結構，黃鐵礦大多呈自形晶狀結構（圖4—c）；閃鋅礦和方鉛礦呈它形—半自形晶結構產于石英脈中。（2）交代結構以溶蝕結構為主，主要為方鉛礦交代溶蝕閃鋅礦（圖4—d、e、f）。（3）固溶體分離結構主要為乳滴狀結構，表現為閃鋅礦中含乳滴狀的黃銅礦。

礦石構造：主要為團塊狀、細脈狀及浸染狀構造。（1）團塊狀構造，方鉛礦呈團塊狀分布于石英脈中，細粒黃鐵礦零星分布；石英脈穿插灰綠色泥灰巖角礫。（2）細脈狀構造，黃鐵礦呈細脈狀分布于石英脈中，可見少量的細粒黃銅礦、方鉛礦及閃鋅礦。（3）浸染狀構造，閃鋅礦、方鉛礦及黃鐵礦呈浸染狀分布于硅化蝕變巖中。

1.3 圍巖蝕變

銀洞山鉛鋅礦體的形態較簡單，礦體賦存部位比較穩定，礦體與圍巖界線清楚。圍巖主要為細晶灰巖、薄層含碳泥灰巖，圍巖蝕變普遍發育。主要蝕變類型有：硅化、白云石化、大理巖化、黃鐵礦化等。蝕變主要發育在頂底板近礦圍巖，蝕變強度表現為越接近礦脈蝕變越強，遠離礦脈蝕變減弱。白云石化、大理巖化、石墨化主要發生在早期成礦階段，硅化和黃鐵礦化貫穿兩個成礦階段。具體的蝕變特征如下。

硅化：硅化是礦區中最主要的一種圍巖蝕變，分布廣泛，發育在礦體內部及近礦體兩側的圍巖中。表現為細晶灰巖發生硅化，硅化灰巖顏色較淺，常呈灰白色，巖石硬度增強；隱晶質石英呈乳白色，以脈狀、不規則團塊狀形式穿插于礦體中。硅化與礦化有著極為密切的關系，硅化越強，礦化越好。有礦化必有硅化，但當出現大量乳白色石英脈時則無礦化。

白云石化：白云石化呈不規則脈狀、囊狀、團塊狀等，由中—細粒集合體組成，分布于硅化灰巖或礦體內。白云石化與黃銅礦的生成密切相關，有黃銅礦礦化時均有不同程度的白云石化。

大理巖化：大理巖化在礦區內較發育，主要表現為方解石的重結晶，原有的細粒方解石在熱液作用下發生重結晶，分散于硅化灰巖或近礦體的圍巖中。多呈灰白色，褪色化明顯。

黃鐵礦化：黃鐵礦化普遍存在于礦體和蝕變圍巖中。有些黃鐵礦呈細粒狀分散在硅化灰巖、大理巖和千枚巖中；有些與金屬礦物共生，伴有磁黃鐵礦。黃鐵礦呈自形—半自形粒狀結構，晶形主要有立方體和五角十二面體，晶體大小不等。

石墨化：在千枚巖與灰巖接觸帶之間靠近灰巖一側發生石墨化，形成含碳質成分較高的黑色蝕變巖。

2 礦床成因探討

銀洞山鉛鋅礦床的礦體主要呈似層狀賦存于中泥盆統古道嶺組（D2g）頂部生物灰巖與上泥盆統星紅鋪組（D3x）底部鈣質千枚巖的接觸帶處，少量礦體呈透鏡狀賦存于中泥盆統古道嶺組（D2g）灰巖內部。鉛鋅礦體的產出特征表明：生物灰巖與鈣質千枚巖的接觸部位是主要的賦礦空間，暗示了不同的巖性因為能干性的差異而在它們的接觸帶部位易于形成構造擴容空間，為成礦流體提供運移通道和沉淀場所。由于生物灰巖和鈣質千枚巖巖石力學性質的差異，生物灰巖能干性較強，在構造作用下易發生脆性破裂，容易形成網脈狀的裂隙，所以成礦流體易于沿著灰巖內部網脈狀裂隙而形成網脈狀的礦化。而鈣質千枚巖含有較多的泥質成分，在構造作用下易于發生韌性變形，不易形成裂隙空間，且滲透性差，成礦流體難以流入鈣質千枚巖內部，因此鈣質千枚巖內部礦化弱。

銀洞山鉛鋅礦床早期成礦階段為碳酸鹽—多金屬硫化物階段。礦石礦物以閃鋅礦為主，普遍為中—細粒半自形粒狀，表明其結晶程度較高，是緩慢結晶作用的結果。常見黃銅礦呈乳滴狀分布于閃鋅礦中的固溶體分離結構（圖3—f、l），暗示著成礦熱液溫度較高，且溫度下降速度緩慢。而同生沉積鉛鋅礦床的硫化物礦物多為微細粒，這是由于中高溫氣液噴出海底與海水接觸后迅速冷卻，硫化物結晶往往較差，粒度小。早期成礦階段的礦石中，可見閃鋅礦呈裂隙脈分布于硅化蝕變巖中及閃鋅礦膠結含碳硅化蝕變巖角礫（圖2—a）；這些現象暗示圍巖經歷了構造作用，形成構造裂隙，部分巖石發生構造破碎而呈角礫狀，后期成礦熱液沿構造裂隙進行充填，從而形成了脈狀和角礫狀構造的礦石。

銀洞山鉛鋅礦床晚期成礦階段為石英—硫化物脈，有些石英—硫化物脈順著灰巖巖層分布，有些石英—硫化物脈切割灰巖巖層。在灰巖與石英脈接觸部位礦化較強，石英脈中發育黃銅礦，可見黃鐵礦、磁黃鐵礦與之共生。這些廣泛發育的石英—硫化物脈是熱液成礦作用的有力證據。

銀洞山鉛鋅礦床的圍巖蝕變發育，主要發育在近礦體圍巖和礦體內部。表現為灰巖的硅化、褪色化、石墨化，鈣質千枚巖的硅化、絹云母化。硅化與礦化有著極為密切的關系，硅化越強，礦化越好。礦區內所表現的圍巖蝕變特征指示了它們是在構造變形過程中成礦流體充填交代的產物。此外，在千枚巖與灰巖接觸帶之間靠近灰巖一側發育含碳質成分較高的黑色蝕變巖，部分石墨化，這可能是構造流體活動過程中灰巖脫碳作用的產物。富碳質的灰巖角礫被塊狀閃鋅礦膠結，表明這是在灰巖成巖后，經構造作用發生灰巖脫碳，并產生一定的構造裂隙，為后期的成礦熱液的充填交代提供了空間。

根據對銀洞山鉛鋅礦床成礦地質特征的分析，認為礦區的褶皺構造是在印支期造山作用過程中形成的，成礦流體沿著斷裂和裂隙運移，到達背斜翼部的虛脫空間，最終在背斜翼部沉淀并富集成礦。所以，認為銀洞山鉛鋅礦床是一個熱液流體充填交代礦床。

3 結論

（1）銀洞山鉛鋅礦體劃分為兩類：Ⅰ.賦存于下部中泥盆統古道嶺組（D2g）生物碎屑灰巖與上部上泥盆統星紅鋪組（D3x）含碳泥灰巖和含碳鈣質千枚巖接觸帶中的似層狀礦體，為鉛鋅主礦體，Ⅱ.賦存于接觸帶下部的古道嶺組（D2g）生物碎屑灰巖中的透鏡狀礦體。

（2）銀洞山鉛鋅礦床分為早期碳酸鹽—多金屬硫化物和晚期石英—多金屬硫化物兩個成礦階段。早期成礦階段主要特征是形成富閃鋅礦的礦脈，方鉛礦、黃鐵礦與閃鋅礦共生，構成主要的工業礦體。晚期成礦階段以石英—多金屬硫化物脈為主，規模較小。

（3）根據對銀洞山鉛鋅礦床成礦地質特征的分析，認為礦區褶皺構造是在印支期造山作用過程中形成的，成礦流體沿著斷裂和裂隙運移，到達背斜翼部的虛脫空間，最終在背斜翼部沉淀并富集成礦，認為銀洞山鉛鋅礦床是一個熱液流體充填交代礦床。