摘要：西（和）——成（縣）礦田是我國(guó)西秦嶺成礦帶上重要的鉛鋅礦田之一，廟溝鉛鋅礦床位于秦嶺巨型鉛鋅成礦帶的西和——成縣礦田內(nèi)東中段的北部，是該區(qū)典型的層控礦床，該礦床地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺斷裂發(fā)育；礦體受層位控制明顯，礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀一致，且多呈層狀，礦石礦物成分較簡(jiǎn)單；區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造與該礦田的成礦關(guān)系極為密切，后期的變質(zhì)作用對(duì)成礦有很大影響。印支期花崗閃長(zhǎng)巖的侵入，為礦體的后期改造提供了熱源，使地層中的成礦物質(zhì)活化再富集。該礦床是構(gòu)造活動(dòng)及深部滲流熱鹵水噴溢與變質(zhì)熱液充填交代共同作用下形成層控礦床。

1.緒論

甘肅省成縣廟溝鉛鋅礦位于秦嶺巨型鉛鋅成礦帶的西和——成縣礦田內(nèi)東中段的北部，為廠壩——李家溝特大型鉛、鋅礦床的西延部位。多年來，地礦、有色和核工業(yè)系統(tǒng)的地勘隊(duì)伍，在區(qū)域上進(jìn)行了大量的金、銅、鐵、鉛鋅、汞、銻等礦種的勘查工作，發(fā)現(xiàn)了眾多的礦床（點(diǎn)），其中有西成鉛鋅礦田、李壩金礦田等大型礦田。該區(qū)成礦條件優(yōu)越，具有良好的找礦前景，成縣廟溝鉛鋅礦是近年來新發(fā)現(xiàn)的礦床。前人對(duì)西成礦田成礦地質(zhì)條件及賦存規(guī)律進(jìn)行大量的地質(zhì)基礎(chǔ)和科研工作，在該區(qū)積累了較為豐富的地質(zhì)礦產(chǎn)資料。縱觀本區(qū)以往地質(zhì)工作，除廠壩、畢家山礦區(qū)周圍地質(zhì)工作較詳細(xì)外，其它地區(qū)總體地質(zhì)工作程度較低，且大多以找鉛鋅礦為主。本文主要是對(duì)甘肅成縣廟溝鉛鋅礦地質(zhì)特征及礦床成因進(jìn)行淺析。

2.區(qū)域背景

2.1地層

研究區(qū)內(nèi)出露地層主要為泥盆系，其次有石炭系、二疊系，還有侏羅系、白堊系、第三系、第四系等（圖1）。其中與礦產(chǎn)關(guān)系最為密切的為泥盆系，其西漢水群是本區(qū)鉛鋅多金屬礦的主要含礦地層。甘肅地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)在1995年進(jìn)行《黃渚關(guān)幅》1：5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)，對(duì)區(qū)內(nèi)地層進(jìn)行了詳細(xì)研究和厘定，將區(qū)內(nèi)泥盆系地層劃分為安溪溝組、安家岔組、廣金壩組（或毋家壩組）、諸葛寺組、洞山組和雙狼溝組六個(gè)組級(jí)巖石地層單位，并對(duì)地層的含礦性進(jìn)行了詳細(xì)研究和論述，基本上代表了當(dāng)前最新研究成果。泥盆系沉積物以泥質(zhì)為主，灰質(zhì)居次，砂質(zhì)略少，屬頁巖-灰?guī)r組合。

2.2構(gòu)造特征及演化

礦區(qū)位于秦嶺造山帶西段腹地，隸屬揚(yáng)子板塊最北緣中秦嶺海西褶皺帶，北鄰北秦嶺加里東褶皺帶，南鄰南秦嶺印支褶皺帶，是我國(guó)東西、南北地質(zhì)——構(gòu)造域結(jié)合、交匯的樞紐地區(qū)，地質(zhì)位置頗具特色，構(gòu)造復(fù)雜，成礦條件有利。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，以東西向?yàn)橹?，常是不同時(shí)代地層、不同構(gòu)造單元的分界線。其次是北東向和北西向，對(duì)地層和褶皺起破壞作用。東西向斷裂主要有：人土山——江洛斷裂帶、黃渚關(guān)斷裂和三架山南——畢家山斷裂。斷裂具繼承性和多期活動(dòng)的特點(diǎn)。其它還有北東向斷裂，南北向斷裂等。區(qū)域內(nèi)褶皺構(gòu)造發(fā)育，褶皺軸線的總體構(gòu)造線方向?yàn)镹WW或近于EW向，總的褶皺架是吳家山短軸背斜。它控制了礦田的展布，兩翼被不同級(jí)別的褶皺復(fù)雜化。

該帶自晉寧運(yùn)動(dòng)形成統(tǒng)一的古中國(guó)板塊以來，于早古生代初開始解體，經(jīng)歷了加里東期、海西期、印支期、燕山期及喜山期多期次、多世代、多旋回不同層次的“開”、“合”構(gòu)造演化，形成了現(xiàn)今的地質(zhì)地形。加里東晚期產(chǎn)生的大陸邊緣變質(zhì)核雜巖組成的剪切透鏡體及周邊的韌性剪切帶為泥盆紀(jì)成礦的基底斷裂，為深部含礦熱液活化、上升的良好通道。海西早期伸展階段是礦液上升和沉積的關(guān)鍵階段。印支期的斷裂明顯表現(xiàn)了對(duì)礦體的破壞，但時(shí)見沿?cái)嗔褞Щ罨w移的鉛、鋅礦化。印支期以后的構(gòu)造未引起礦化。

2.3巖漿巖

礦田東部侵入巖較發(fā)育，主要巖體有糜署嶺花崗閃長(zhǎng)巖、黃渚關(guān)二長(zhǎng)花崗巖、沙坡里二長(zhǎng)花崗巖、廠壩二長(zhǎng)花崗巖等。據(jù)地球化學(xué)標(biāo)志和同位素年齡測(cè)定，礦田內(nèi)的中酸性侵入巖為印支期的陸殼重熔交代型，由堆積物經(jīng)花崗巖化以及與其有成因聯(lián)系的重溶——再生巖漿作用而形成。脈巖的種類多，一般成群分布。如鞍山上——高松溝——帶基性——超基性巖脈群；茨壩——冉家河一帶的閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗細(xì)晶——巖脈；祁壩——三羊壩一帶的花崗巖脈群等。

2.4變質(zhì)作用

在研究區(qū)中，我們實(shí)地觀察發(fā)現(xiàn)該區(qū)巖石普遍受區(qū)域淺變質(zhì)作用，并有動(dòng)力變質(zhì)作用和接觸變質(zhì)作用的疊加。區(qū)域變質(zhì)作用主要存在于泥盆系和三疊系。巖石雖然遭受變質(zhì)，出現(xiàn)了變余砂狀結(jié)構(gòu)、鱗片變晶結(jié)構(gòu)，但巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造基本未變。

區(qū)域構(gòu)造復(fù)雜，動(dòng)力變質(zhì)作用普遍而強(qiáng)烈，相應(yīng)變質(zhì)巖亦比較發(fā)育。因該區(qū)構(gòu)造的多期性，動(dòng)力變質(zhì)巖的疊加改造現(xiàn)象亦比較明顯?？捎^察到糜棱巖類和碎裂巖類等動(dòng)力變質(zhì)巖。東部的廠壩地區(qū)侵入活動(dòng)強(qiáng)烈，接觸變質(zhì)作用很明顯，由于動(dòng)力變質(zhì)作用的疊加，廠壩地區(qū)變質(zhì)作用相對(duì)較強(qiáng)，可達(dá)中級(jí)變質(zhì)，除少量角礫巖外，主要是片巖和大理巖。在區(qū)域中部的沙坡里二長(zhǎng)花崗巖與灰?guī)r不整合接觸面清晰，未見明顯的變質(zhì)。

3.礦區(qū)地質(zhì)

3.1地層

礦區(qū)內(nèi)地層生成于泥盆紀(jì)，為一套淺海（局限海）濱岸碳酸鹽一碎屑巖沉積，以下統(tǒng)為主，主要出露在礦區(qū)中部，上、中統(tǒng)在礦區(qū)西北角有小范圍出露，各地層發(fā)育較好，巖性較雜，巖性有大理巖、大理巖化灰?guī)r、灰?guī)r、片巖（千枚巖），條帶狀大理巖、灰?guī)r是鉛鋅礦的主要成礦圍巖；其次為第四系，零星分布于各大小溝谷及緩坡地帶，由腐殖質(zhì)、黃土、砂、轉(zhuǎn)石（巖石碎塊）組成。礦區(qū)地層：安溪溝組（Da）、安家岔組（Dan）、廣金壩組（Dg）、諸葛寺組（Dz）、第四系。

3.2構(gòu)造

礦區(qū)主構(gòu)造線方向近東西向，斷裂、褶皺構(gòu)造發(fā)育。褶皺構(gòu)造表現(xiàn)為復(fù)式背斜構(gòu)造，南部褶皺以安溪溝組下段為核部，向北呈倒轉(zhuǎn)，軸向75-260°，向NEE傾伏，SWW揚(yáng)起，南翼地層傾角多在30-70°，局部向北倒轉(zhuǎn)；北翼地層傾角40-80°，局部向南倒轉(zhuǎn)。中部褶皺以安家岔組下段硅化黃鐵礦化碳質(zhì)灰?guī)r為核部，向南倒轉(zhuǎn)，兩者基本平行，后者向東延伸較長(zhǎng)。斷裂構(gòu)造在區(qū)內(nèi)也比較發(fā)育，多為近東西向?qū)娱g斷裂，其次為北西、北東向次級(jí)斷裂以及一些小型層間斷裂。

3.3巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖主要發(fā)育在廟溝礦區(qū)東北部，呈小巖株?duì)罘植荚趨羌疑郊羟型哥R體南北兩側(cè)，面積不足20平方公里。主要有閃長(zhǎng)巖及石英閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖等。二者較明顯的接觸帶在廟溝內(nèi)，接觸面平直，無礦化，在接觸帶附近，閃長(zhǎng)巖內(nèi)可見后者的捕擄體，捕擄體多具有球形風(fēng)化特征，靠近接觸帶一側(cè)的閃長(zhǎng)巖風(fēng)化破碎。

3.4變質(zhì)作用

工作區(qū)變質(zhì)作用類型主要有區(qū)域變質(zhì)、熱變質(zhì)、接觸交代變質(zhì)作用。

區(qū)域變質(zhì)作用：總體為淺變質(zhì)綠片巖相，碎屑巖變質(zhì)為千枚巖（局部片巖）、灰?guī)r變質(zhì)為大理巖。接觸熱變質(zhì)作用：礦區(qū)泥盆系灰?guī)r與熱鹵水及石英閃長(zhǎng)巖接觸后變?yōu)榻Y(jié)晶灰?guī)r、大理巖化灰?guī)r、大理巖；灰?guī)r中的砂泥質(zhì)、碳質(zhì)及硅質(zhì)夾層變?yōu)榘瞪珬l帶，新生礦物為絹云母和綠泥石。接觸交代變質(zhì)作用：在石英閃長(zhǎng)巖與灰?guī)r的接觸帶，包括內(nèi)帶和外帶，形成透閃石（透輝石）矽卡巖，在礦區(qū)東北地段廟溝一側(cè)鉛鋅礦化地段形成矽卡巖型鉛鋅礦體。

3.5圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變類型有：硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、矽卡巖化、綠泥石化、綠簾石化、透閃石化、褐鐵礦化等，與礦化有關(guān)的蝕變主要為硅化、黃鐵礦化、矽卡巖化、碳酸鹽化。當(dāng)后期熱液沿早期巖石中的裂隙侵入時(shí)，硅化作用使裂隙兩側(cè)的巖石明顯變硬，石英顆粒次生加大；另一種為灰?guī)r熱液蝕變后的產(chǎn)物，較為常見。硅化作用往往伴有一定的礦化，因而也是一種重要的找礦標(biāo)志。碳酸鹽化：一種為灰?guī)r受熱液的影響發(fā)生重結(jié)晶，顆粒加大變粗常變?yōu)闂l帶狀大理巖，在礦區(qū)中較為常見；另一種為后期形成的碳酸鹽細(xì)脈沿碳酸巖裂隙充填。黃鐵礦化：多呈它形粒狀星散浸染狀、團(tuán)塊狀、脈狀分布，粒徑一般為1mm-5mm，主要發(fā)育在礦體內(nèi)部及邊緣，常與硅化相伴，礦區(qū)內(nèi)的硅化碳質(zhì)片巖、灰?guī)r中也常發(fā)育有黃鐵礦化。矽卡巖化：當(dāng)巖漿熱液與碳酸鹽圍巖交代強(qiáng)烈時(shí)，在接觸帶多形成透閃石（透輝石）矽卡巖，矽卡巖帶多綠泥石化。綠泥石化：在礦區(qū)中較為常見，一種為圍巖中的泥質(zhì)遭受熱液蝕變后形成的綠泥石；另一種為巖體或礦體中的暗色礦物（黑云母、角閃石等）發(fā)生退變質(zhì)而形成的綠泥石化。綠簾石化：通常為矽卡巖礦物（特別是透閃石、透輝石）后期發(fā)生蝕變或退變作用的產(chǎn)物。透閃石化：在矽卡巖中發(fā)育，透輝石蝕變的產(chǎn)物，常呈放射狀。褐鐵礦化：礦體或圍巖中含有鐵礦物經(jīng)強(qiáng)烈的風(fēng)化淋濾作用后，多發(fā)生褐鐵礦化，在地表呈現(xiàn)“鐵帽”現(xiàn)象。

4.礦床地質(zhì)

廟溝礦床現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)銀洞灣、安溝、流水溝、廟溝，大致呈東西分布有6條礦化蝕變帶，主要礦體規(guī)模及特征如下：

Ⅰ號(hào)礦（化）體：位于廟溝南坡，呈NE向展布，礦體呈單脈，透鏡狀，礦化以方鉛礦為主，礦石主要有致密塊狀方鉛礦、細(xì)脈閃鋅礦；含礦圍巖為透輝石矽卡巖和大理巖化矽卡巖；圍巖為灰?guī)r。

Ⅱ號(hào)礦化帶：位于銀洞灣頂部，呈NE向展布，產(chǎn)于安家岔上段條帶大理巖中，礦化不連續(xù)，礦化體多為條帶狀，以閃鋅礦為主，含少量方鉛礦，有3條平行礦體。

Ⅱ-1號(hào)礦化帶：位于銀洞灣頂部的東側(cè)，呈北東一南西向展布，產(chǎn)狀130-150°∠70-80°，地表巖石表面風(fēng)化可見粉紅色薄膜，可能為閃鋅礦風(fēng)化產(chǎn)物，巖石新鮮面閃鋅礦呈條帶狀產(chǎn)于中細(xì)粒白色大理巖中，閃鋅礦為中一細(xì)粒，紅棕色、紅褐色，分布極不均勻，閃鋅礦條帶密集地段形成礦體，局部細(xì)粒閃鋅礦呈稀疏星散狀分布于大理巖中形成礦化，在含礦圍巖中綠泥石化、硅化普遍發(fā)育，黃鐵礦礦化隨礦化增強(qiáng)而增多。

Ⅲ號(hào)礦化帶：位于安溝頂部，呈近EW向展布，產(chǎn)于安家岔上段條帶大理巖中，露頭以閃鋅礦礦化為主，地表氧化，呈紅褐色不完全規(guī)則的條帶狀，局部可見扭曲，總體產(chǎn)狀170°∠80°，礦化蝕變不均勻，條帶狀礦石，局部有夾石，該礦體為主礦體，礦帶呈灰-灰黑色，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，條帶狀構(gòu)造，硅化、綠泥石化較強(qiáng)，主要金屬礦物為方鉛礦、閃鋅礦及細(xì)粒黃鐵礦。含礦為條帶狀大理巖，圍巖為白色中粗粒狀大理巖，礦化帶和圍巖，界線清楚。

Ⅳ號(hào)礦體：位于流水溝頂部，礦化較好，圍巖為灰白色條帶狀大理巖，礦化帶呈灰黑色，條帶狀，產(chǎn)于層間裂隙中，產(chǎn)狀185°∠81°。

V號(hào)礦體：位于泉山南坡，地表僅見礦化體露頭，多鐵染（褐鐵礦化），礦化體發(fā)育在硅化條帶狀大理巖中，硅化較強(qiáng)，石英脈發(fā)育，硅質(zhì)體內(nèi)可見原生的星點(diǎn)狀方鉛礦，偶見微量孔雀石及藍(lán)銅礦。

5.礦床成因分析

礦床嚴(yán)格受地層層位和巖石巖性的控制，沉積（成巖）作用是成礦的主要因素。印支期花崗閃長(zhǎng)巖的侵入，為礦體的后期改造提供了熱源，使地層中的成礦物質(zhì)活化再富集，從而形成具工業(yè)價(jià)值的礦體。泥盆系安家岔組條帶狀大理巖化灰?guī)r和安溪溝組條帶狀大理巖為熱鹵水沉積，控制著礦帶分布，富含鉛、鋅元素的熱鹵水沉積巖層為該區(qū)的成礦提供了物質(zhì)來源。礦區(qū)鉛鋅礦（化）體呈脈狀透鏡狀、分布，屬層控型礦床，各類蝕變均受裂隙控制，一般產(chǎn)于礦化體兩側(cè)或裂隙帶中，蝕變幅度不大，且呈帶狀分布，含礦層位主要是中泥盆統(tǒng)灰?guī)r。

6.結(jié)論

已知工業(yè)礦床產(chǎn)于泥盆系中，地層層位是首要的控礦因素，礦區(qū)內(nèi)泥盆系安溪溝組和安家岔組大量出露，成礦地質(zhì)條件較好。研究區(qū)內(nèi)地層主要為泥盆系，與礦產(chǎn)關(guān)系最為密切，泥盆系西漢水群是本區(qū)鉛鋅多金屬礦的主要含礦地層。廟溝礦區(qū)位于黃渚關(guān)斷裂和人土山——江洛兩條斷裂交匯處的三角地帶，這個(gè)位置控制著礦田的分布，區(qū)內(nèi)斷裂、褶皺構(gòu)造復(fù)雜，地質(zhì)成礦條件極有利。根據(jù)礦體受層位控制明顯、礦體多呈層狀與圍巖產(chǎn)狀一致，礦石礦物成分簡(jiǎn)單、礦石多為條帶狀構(gòu)造等特點(diǎn)，確認(rèn)本區(qū)礦床屬沉積變質(zhì)的層控礦床。深部滲流熱鹵水噴溢、變質(zhì)熱液充填交代共同作用下形成層控礦床。