陜西省商洛市王家溝地區鉛鋅銀地質特征及找礦前景分析

劉 辰

(中陜核工業集團地質調查院有限公司，陜西 西安 710100)

位于鐵爐子—大荊鉛鋅等多金屬成礦帶中帶區域的商洛王家溝地區，先后發現了周邊的道岔溝礦床和大量的礦點、礦化點。前人在該地區找礦工作中積累了大量的地質資料，但多以就礦找礦、就點評點為主，沒有類比同類型礦種的成礦模式，沒有注重成礦規律的研究，導致王家溝地區綜合研究程度較低，成礦、控礦條件和富集規律研究嚴重滯后[1]。本文在總結王家溝地區成礦地質特征的基礎上，對研究區開展找礦前景分析，提出成礦的有利部位，為今后地質找礦工作提供依據。

1 區域地質背景

1.1 區域構造特征

本區大地構造位置屬秦嶺褶皺系北秦嶺加里東褶皺帶，華北板塊與揚子板塊拼接消亡帶北緣的過渡地帶。位于鐵爐子大斷裂南側，與古生代弧后盆地裂陷帶、洛南板內結合帶相鄰[2]。

本區屬秦嶺地層區紙房—永豐小區，出露地層主要為中-下元古界寬坪群、寒武系、中新生界斷陷陸相沉積地層。初始沉積環境為活動陸緣的海盆沉積，出露寬坪群的謝灣組、四岔口組一套中深變質巖系的淺海相中基性火山噴發-細碎屑巖-碳酸鹽巖沉積建造。層序呈總體有序而局部無序的特點[3]。

區內構造線主要呈東西向展布，鳳凰山—西荊川向斜、鐵爐子大斷裂、西坡斷裂束、瓦房溝向斜構成本區構造的基本格架(見圖1)。褶皺構造強烈，斷裂構造發育；褶皺構造多以復背斜、復向斜形式出現。

圖1 陜西省商州區鐵爐子一帶鉛鋅礦床區域地質礦產略圖

區內除鐵爐子基底大斷裂外，斷裂構造大致可分為三組：以東西向為主，時代較老，規模較大，與褶皺同時產生，并有多期活動的特點，與礦化關系較為密切，為本區鉛鋅礦體的主要賦礦構造；北東和北西向兩組斷裂，多發生在成礦期后，時代較新，規模較小，對礦體有明顯的破壞作用。

區內巖漿活動表現強烈，多期次大規模的巖漿侵入及火山活動為區內成礦作用提供了豐富的物源，尤其是燕山期牧戶關、莽嶺黑云母二長花崗巖體，具有陸內同碰撞型花崗巖向造山期后裂谷帶轉化的花崗巖特點，為區內鉛鋅銀等多金屬礦產的形成提供了充沛的熱源物源。

1.2 區域地球化學特征

根據陜西省化探掃面資料，本區屬鐵爐子—桃園地球化學元素復雜場，主要成礦元素為Au、Ag、Pb、Sb、Cd、Mo、Zn、W、Bi、As等。地層中Pb、Zn、Ag等元素的豐度較高，其中寬坪群謝灣組中Pb、Zn、Ag分布廣泛，Ag豐度一般是該地區地殼中克拉克值的2～3倍，達(0.18～0.2)×10-6，最高達(0.6～0.8)×10-6，反映了該地層原始沉積中具有豐富的銀；Pb、Zn豐度值也較高，為區域礦源層。

1.3 區域礦產特征

區域內礦產種類較多，主要金屬礦產有鉛鋅、鐵、銅、鉬，以鉛鋅礦為主；伴生元素有金、銀、鎘、銦等；非金屬礦產有白云石、大理巖、硫鐵礦等。區內已發現各種礦產40余處，其中，中型鉛鋅礦床2處，小型礦床7處，礦點30余處，均屬熱液脈型多金屬礦化。陜西省三輪區劃將其劃歸北秦嶺Ⅲ級成礦帶的蟒嶺—牧護關燕山期鐵銅鉬鎢鉛鋅螢石成礦亞帶，并將其列入陜西重要的銀、多金屬成礦遠景勘查區[4]。

2 研究區地質特征

2.1 地層

研究區出露地層主要為中元古界寬坪群謝灣組、四岔口組地層，下古生界下寒武統地層僅分布在王家溝北部地區。巖石類型主要為大理巖和斜長角閃片巖，二云母石英片巖在研究區少量分布。

2.2 構造

由于鐵爐子主干斷裂多次復活，導致區內斷裂系統發育，相互間交切縱橫，按性質和方向及與礦體的關系，可大致分為近東西向斷裂、近南北向斷裂和北西向斷裂三組。

鐵爐子大斷裂屬區域性Ⅱ級斷裂構造，具多期復活特點，橫貫全區。斷裂近東西向，西部窄，東部寬，充填斷層泥、炭質、石英角礫，兩側巖層破碎，破碎帶寬幾厘米到十余米不等。其接觸帶巖石具片理化，其主體具壓扭性破裂結構面性質，但斷裂構造充填物疏松，無定向，角礫大小不等。北盤(即上盤)巖塊下降等特征又說明鐵爐子斷裂構造也具有張性破裂結構面的特征，總體具有多期復活的斷裂性質。

鐵爐子斷裂為區內的主要導礦構造，其中普遍分布含鉛鋅及黃鐵礦化的石英角礫。根據采樣分析含鉛0.1%，含鋅0.2%，表明該斷層曾是礦液通道。在其南緣發現礦石角礫，表明在成礦后斷層又復活而破壞了礦體。

近東西向次級斷裂為區內形成較早的一組成礦前斷裂構造，是區內的主要賦礦和容礦構造，發育在鐵爐子大斷裂南側，在平、剖面上與主斷裂呈銳角相交。

東西向斷裂在區內巖性控礦特征較為明顯，厚大的鉛鋅礦體往往賦存在大理巖、黑云母大理巖尤其是黑云母大理巖與斜長角閃片巖接觸帶中，而發育在斜長角閃片巖中的東西向斷裂構造，僅僅只有礦化的顯示。

近南北向斷裂構造為本區形成時期較晚的一組斷裂構造，在地表由于覆蓋較大而難以辨別，對本區地層、含礦構造帶延伸造成了一定的破壞和位移。北西向斷裂構造數量較多，規模較小，在地表很難劃分和識別。

2.3 巖漿巖和圍巖蝕變

研究區西側為牧護關花崗巖基，主要為煌斑巖脈及石英脈、方解石脈，與本區的鉛鋅礦化有成因聯系。

圍巖蝕變主要為硅化、絹云母化、綠泥石化及方解石化，但強度不大。與成礦有關的蝕變主要為硅化、鐵黑云母、綠泥石化、黃鐵礦化，其分布僅限于斷裂破碎帶內礦體或邊緣很窄的范圍。

2.4 成礦地質特征

王家溝地區的鉛鋅銀礦體主要賦存在寬坪群謝灣組頂部一套黑云母大理巖層位中，受近東西向斷裂構造控制，礦體呈似層狀、透鏡狀分布，沿走向及傾向具有分支復合和尖滅再現的特征。地表斷裂帶以強烈的褐鐵礦化為特征，局部可見原生鉛鋅礦化。含礦層位的特征完全可以與鄰區鐵爐子礦床的含礦層位相對應。此外，區內鉛鋅礦化主要分布在鐵爐子大斷裂南側的次一級的東西向斷裂破碎帶中，鉛鋅銀工業礦體的產出主要與大理巖、黑云母大理巖中次級斷裂有關。

鉛鋅銀是王家溝地區內可以形成礦床的優勢礦種，伴生有較高含量的金等有益組分。地表氧化帶不發育，礦石的自然類型為石英脈型黃鐵鉛鋅銀礦石；工業類型為塊狀、浸染狀中粗粒黃鐵、磁黃鐵、鉛鋅礦石；礦床成因屬構造熱液充填型脈狀鉛鋅礦床類型。

3 礦體地質特征

王家溝地區經探礦工程控制，目前圈定鉛鋅銀礦體6條[5]，其主要的3條礦體特征如下：

(1)Ⅰ號礦體賦礦層位為寬坪群謝灣組第二巖性段的黑云母大理巖，礦體受東西向斷裂構造帶控制，控制長度約400 m，厚2.03～2.28 m，平均2.19 m，產狀355°～20°∠65°～78°。鉛、鋅平均品位分別為4.45%、6.38%，伴生金、銀平均品位分別為0.20×10-6、138.67×10-6，最大銀品位為181×10-6。地表以強烈的褐鐵礦化為特征，局部見有原生鉛鋅礦。平面上呈似層狀、透鏡狀斷續分布，分支復合、尖滅再現特征表現。礦體淺部主要表現為脈狀、塊狀、條帶狀半氧化類褐鐵礦礦石。氧化帶深度一般在3～5 m。

(2)Ⅱ號礦體產于上謝灣組第二巖性段的黑云母大理巖中，受東西向斷裂構造帶控制，傾向北，產狀為5°～25°∠68°～72°，平均傾角71°。控制長度450 m，厚1.96～2.26 m，平均2.12 m。鉛、鋅平均品位分別為1.26%、5.76%，伴生金、銀平均品位分別為0.10×10-6、70.11×10-6。礦體在地表呈似層狀、透鏡狀褐鐵礦產出，連續性較差，厚度寬窄變化較大。

(3)Ⅲ號礦體產于寬坪群謝灣組第三巖性段的黑云母大理巖中，受一東西向的斷裂構造帶控制，呈近東西向展布，傾向北，傾角較陡，產狀一般為0°～20°∠70°～80°，平均傾角75°。礦體控制長420 m，厚2.04～2.38 m，平均2.21 m。銀平均品位238.62×10-6。礦體褐鐵礦化以脈狀、團塊狀、星點狀沿破碎的角礫和巖石裂縫充填，形成不穩定的褐鐵礦透鏡狀，單個礦脈具有分支復合、尖滅再現的特征，破碎帶中鐵錳碳酸鹽巖脈極為分布。

4 礦床成因和找礦標志

4.1 礦床成因

區內主要礦體的賦存巖性均為大理巖，特別是中厚層大理巖是最有利的成礦巖石，層位控礦明顯。大理巖物理性質單一，性脆，在構造應力的作用下極易破碎，產生裂隙，為后期礦液的運移提供良好的運輸通道和儲礦空間。此外，礦體均位于區域性深大斷裂鐵爐子大斷裂南側，大斷裂內見較強的硅化、鉛鋅礦化蝕變，區內已發現的含礦構造帶均位于與之小角度相交的近東西向展布的次級斷裂破碎帶中。鐵爐子大斷裂為典型的礦液運輸通道，與區內成礦構造有直接的成生聯系。

區內礦液以充填方式進入圍巖破碎裂隙，由于圍巖的加入及交代作用的進行，組分和溫度不斷改變，各種金屬硫化物相繼結晶沉淀，形成了分布比較規律的多金屬復合礦脈。一般方鉛礦、閃鋅礦分布在礦脈的中上部，黃鐵礦、磁黃鐵礦分布在礦脈的中下部。礦石中條帶狀構造、脈狀構造常見，并見塊狀構造、網脈狀構造。綜上所述，王家溝地區礦床為典型的中-低溫熱液充填-交代型礦床。

4.2 控礦因素

(1)地層、巖性控礦。區內礦體均賦存于中元古界寬坪群謝灣組中，為順層產出；賦礦巖性為大理巖、黑云母大理巖，且多位于大理巖、黑云母大理巖與角閃片巖接觸帶偏大理巖一側或位于大理巖內部發育的東西向順層破碎帶中。礦體的展布方向與巖層的展布方向基本一致，與圍巖界線明顯。

(2)構造控制。區內礦體均位于區域性鐵爐子大斷裂南側之次級順層斷裂破碎帶中，該組斷裂屬張性斷裂，呈東西向展布，與層理近于一致，為本區的主要含礦構造。其空間形態多呈斜列式展布，東端與鐵爐子斷裂構造呈銳角相交。該斷裂構造表現為平形狀產出，形成平行的多層礦體。由于該構造影響，區內單個礦體均表現為東部埋藏淺而傾角緩、西部埋藏深而傾角陡的特征。

(3)熱液蝕變的控制。區內凡鉛鋅礦化較好地段，一般都與硅化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化關系密切。

4.3 找礦標志

(1)地表露頭標志。地表礦體由于風化、淋濾的作用，常形成深褐色-桔黃色的褐鐵礦化-閃鋅礦化團塊，并見較多的溶蝕孔洞，是最直接的找礦標志之一。

(2)有利的層位和巖性組合是找礦的直接標志。中元古界寬坪群謝灣組中的大理巖、黑云母大理巖與角閃片巖接觸帶是區內主要的直接找礦標志。

(3)與鐵爐子大斷裂大致平行的呈東西向展布的順層張性斷裂構造是區內找礦的構造標志。

(4)熱液蝕變是鉛鋅礦化的有利標志，如硅化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化。

(5)區內古采硐較多，一般沿礦體走向分布，也可作為找礦標志。

5 找礦前景分析

(1)王家溝地區位于鐵爐子大斷裂南側的次一級的東西向斷裂破碎帶中，所處位置是鉛鋅銀工業礦體的有利產出部位，不管是從區域構造特征還是含礦層位特征來看，完全可以與鄰區鐵爐子鉛鋅礦床相對應，具有較大的鉛鋅金銀等多金屬礦的成礦資源潛力。

(2)對已控制的礦體東西兩側仍有較好的礦化顯示，需要充分運用地質勘查新方法，如通過瞬變電磁法測深剖面測量對王家溝地區進行全區測量，達到加深深部礦體走向、傾向、規模、大小的認識。

(3)根據地表礦化分布狀況，王家溝地區由西向東可劃分為灣溝、王家溝、朱家溝三個礦化富集地段，在今后工作中需要充分研究其構造熱液充填特征，力求發現新的礦化體，實現該地區的找礦新突破。

(4)王家溝地區曾有大規模民采，在以往工作中也發現有金、鉛鋅異常，值得進一步的追索控制。

6 結語

通過分析鐵爐子大斷裂對王家溝地區鉛鋅銀礦控礦作用影響的基礎上，總結出研究區的地質特征、礦床成因和找礦標志，分析了找礦前景，最終認為王家溝地區目前揭露到的鉛鋅銀礦體僅為淺部出露，在水平和深部找礦上前景較大。另外，研究區內的彎溝、朱家溝有和地質工作程度較深的王家溝類似的成礦背景，資源潛力較大。