張玉明張保平

（1.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南鄭州 450001；2.河南省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過(guò)程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州 450001；3.河南省地質(zhì)科學(xué)研究所，河南鄭州 450001）

0 引言

銀洞溝銀多金屬礦床位于河南省豫南內(nèi)鄉(xiāng)縣境內(nèi)，南距縣城約80 km，行政隸屬內(nèi)鄉(xiāng)縣夏館鎮(zhèn)。研究區(qū)地理坐標(biāo)為東經(jīng)111°50′30″～111°52′00″，北緯33°27′10″～33°29′20″。礦區(qū)區(qū)域構(gòu)造處于秦嶺造山帶東段，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣，巖漿活動(dòng)期次頻繁，成礦地質(zhì)條件較好（王志光等，2001）。1960—1990 年，河南省地礦局區(qū)調(diào)隊(duì)在該區(qū)周邊分別完成了1 ∶5 萬(wàn)、1 ∶20 萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查；2000 年，河南省地質(zhì)調(diào)查院開(kāi)展1 ∶25 萬(wàn)內(nèi)鄉(xiāng)幅區(qū)調(diào)修測(cè)；2016年，完成河南1 ∶5 萬(wàn)石門(mén)、內(nèi)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)平、安皋幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查，對(duì)調(diào)查區(qū)內(nèi)地層巖性、巖漿期次活動(dòng)、變質(zhì)變形構(gòu)造特征、成巖成礦作用進(jìn)行了詳細(xì)的研究及劃分，通過(guò)物化探工作，分別圈出包括研究區(qū)在內(nèi)的23 處磁法異常和16 處1 ∶1 土壤化探綜合異常。2003 年，完成的“河南省內(nèi)鄉(xiāng)-南召地區(qū)銀鉛鋅評(píng)價(jià)報(bào)告”，在銀洞溝一帶圈定8 處銀多金屬礦體，經(jīng)估算，其主礦體獲得（332）+（333）+（334）？資源量分別：Ag 373.64 t，Au 4.26 t 和Pb 1.68t，Zn 1.51 t。達(dá)到了大型銀多金屬礦床的規(guī)模。近年來(lái)，作者在前人工作的基礎(chǔ)上，采用新近完成的區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的成果，對(duì)該地區(qū)礦床特征進(jìn)行了豐富與完善，總結(jié)了該礦床的找礦標(biāo)志，并對(duì)礦床成因進(jìn)行了研究。這些成果，對(duì)于以后在內(nèi)鄉(xiāng)-南召地區(qū)尋找同類(lèi)礦床，具有一定的借鑒意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

銀洞溝銀多金屬礦床位于東秦嶺北坡二郎坪地體之內(nèi)（湯清龍等，2001）（圖1），地體內(nèi)巖層主要形成于晚元古代-早古生代（1000～450 Ma）（燕長(zhǎng)海，2004），為一套弧后盆地建造環(huán)境的變質(zhì)火山-沉積巖（宋峰，2002）。該地體以朱陽(yáng)關(guān)-夏館斷裂帶為南邊界，以瓦穴子-喬端斷裂帶為北邊界，呈條帶狀沿北西西—南東東向狹長(zhǎng)展布。出露主要地層為早古生代變質(zhì)地層：二進(jìn)溝組、大廟組、火神廟組、小寨組和抱樹(shù)坪組，和不同時(shí)代、不同類(lèi)型的花崗巖類(lèi)侵入體組成。其中二進(jìn)溝組、大廟組、火神廟組3個(gè)組為盆地中心發(fā)育的火山巖系；小寨組和抱樹(shù)坪組則為沉積巖系，緊鄰朱夏斷裂和瓦穴子斷裂出露?；鹕駨R組及小寨組為地體內(nèi)銀金鉛礦田的主要賦礦巖層。

圖1 銀洞溝銀多金屬礦區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造圖

地體內(nèi)各類(lèi)巖漿期次繁多、種類(lèi)較多，活動(dòng)強(qiáng)度大。主要出露燕山晚期黃花?；◢弾r體（γ53-2）、海西晚期的茶庵花崗巖體（γ42）、牧虎頂雜巖體（γ42）及加里東晚期的黃荻慢巖體（γ33）。除了這些出露的巖體外，地表下還分布有隱伏的巖體，侵入?yún)^(qū)域性斷裂的交叉部位，對(duì)地體內(nèi)礦床的形成、分布和特征起到主要的決定作用。

地體內(nèi)構(gòu)造主要為脆性斷層，以NWW 向延伸為主的斷裂最為發(fā)育（伏雄等，2011）。作為地體邊界構(gòu)造的南側(cè)朱夏斷裂和北側(cè)的瓦喬斷裂，這兩條邊界斷裂均為深達(dá)上地幔的韌性剪切帶，其控制了二郎坪地體的分布（陳衍景，2006）。自燕山晚期末以來(lái)（羅銘玖等，2000），這兩條斷裂持續(xù)活動(dòng)，造成區(qū)內(nèi)NWW 向、SN 向、SEE 向次級(jí)斷裂呈網(wǎng)格狀分布且十分發(fā)育。這些次級(jí)斷裂構(gòu)造可以使成礦物質(zhì)遷移，并提供通道和聚集場(chǎng)所，既可以導(dǎo)礦，也可以?xún)?chǔ)礦（王昊等，2013），因此地體內(nèi)呈網(wǎng)格狀分布次級(jí)斷裂為礦體的發(fā)育、形成提供了含礦熱液的通道和沉淀富聚的容礦構(gòu)造。

圖2 銀洞溝銀多金屬礦區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)圖

2 礦床地質(zhì)特征

研究區(qū)內(nèi)圈出8 處銀多金屬礦體（圖2），其中1號(hào)主礦體獲（332）+（333）+（334）？ 估算資源量Ag 373.64 t，Au 4.26 t，伴生Pb 1.68 t，Zn1.51t，規(guī)模為大型銀多金屬礦床。筆者對(duì)區(qū)內(nèi)礦體的礦化特征，尤其是1 號(hào)主礦體的礦化規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)的研究，發(fā)現(xiàn)了沿傾向由淺至深，礦體的厚度總體增大，品位則明顯變富。

2.1 礦體特征

2.1.1 礦體空間特征

1 號(hào)礦體：位于礦區(qū)銀洞溝西側(cè)，地表控制延展長(zhǎng)約2.3 km。礦體主體形態(tài)為單脈，發(fā)育分枝和復(fù)合。沿傾向深部形態(tài)主要呈似板狀、透鏡狀。礦體沿走向和傾向上，具有明顯的增大、縮小的變化。礦體產(chǎn)狀：270°～290°∠16°～40°，其傾角向深部逐漸增大。礦體主體厚度在0.6～0.9 m，平均0.65 m。變化系數(shù)為43%，厚度較為穩(wěn)定。礦體品位：Ag 20.00×10-6～4729.43×10-6，平均465.55×10-6；Au 0.21×10-6～159.80×10-6，平均5.31×10-6；Pb 平均2.09%；Zn 平均1.88%。礦化主要分布于二郎坪群小寨組巖段中含炭質(zhì)細(xì)碎屑變質(zhì)巖和海西期侵入的淺變質(zhì)的黑云母花崗巖中。目前礦體控制絕對(duì)標(biāo)高最大為1154 m，最低為612 m。礦區(qū)2～8 號(hào)礦體特征見(jiàn)表1。

2.1.2 礦體厚度及物質(zhì)組分變化特征

由表1 可以看出，地表上各個(gè)礦體的厚度及組分分布不均，對(duì)各勘探線(xiàn)的礦體中的成礦元素Ag、Au、Pb、Zn 的品位及厚度變化特征進(jìn)行作圖（圖3）。從圖上曲線(xiàn)分布特征來(lái)看，礦體中的Ag、Au、Pb、Zn 元素的品位變化呈現(xiàn)較好的趨勢(shì)一致性，特別是Ag-Au、Pb-Zn 相關(guān)元素的含量一致性更好。自北向南，礦體的厚度變化與Ag、Au、Pb、Zn 元素品位變化具有一定的相關(guān)性。呈現(xiàn)為中段增厚（增加），兩端趨薄（減少）的變化特征，但變化范圍不大。說(shuō)明成礦過(guò)程中，含礦熱液中的金屬元素更容易在寬闊地方沉淀富集。

表1 銀洞溝銀多金屬礦2～8 號(hào)礦體特征

圖3 銀洞溝銀多金屬礦各礦體地表厚度與品位變化趨勢(shì)

2.1.3 傾向上變化特征

為進(jìn)一步分析在礦體傾向上的厚度和品位的變化特征，針對(duì)工程控制程度較高的1 號(hào)礦體，筆者進(jìn)行作圖分析（圖4）。從圖形分析來(lái)看：由地表到深部沿礦體的傾向上，礦體厚度逐漸增厚。Ag、Au、Pb、Zn 地表及淺部品位較低，Ag、Au 在860 m 標(biāo)高一帶品位最高。隨著深度增加Ag、Au 品位則呈相對(duì)降低趨勢(shì)，Pb、Zn 含量逐步增加；說(shuō)明礦體中Ag和Au、Pb 和Zn 分別呈正相關(guān)。淺部Ag、Au 富集，深部Pb、Zn 逐漸富集的趨勢(shì)。

2.2 銀多金屬礦石特征

2.2.1 礦石分類(lèi)

按照野外觀(guān)察到的礦石的物理特性，結(jié)合鏡下光片中結(jié)構(gòu)構(gòu)造和蝕變特征，銀多金屬礦石類(lèi)型主要表現(xiàn)為兩類(lèi)。

（1） 石英脈型礦石。礦石呈灰白棱角—堅(jiān)硬狀，裂隙發(fā)育，銀多金屬硫化物呈粒狀不規(guī)則狀分布。礦石風(fēng)化后，呈局部黃褐色，形成空洞狀、蜂窩狀。依據(jù)金屬硫化物在礦石中的分布特征，進(jìn)一步將礦石分為：浸染狀、塊狀和角礫狀類(lèi)型的礦石。

（2） 蝕變巖型礦石：分布于變質(zhì)巖、淺變質(zhì)花崗巖體的破裂帶中，呈星點(diǎn)狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀的銀金硫化物，與膠結(jié)物結(jié)合后，分布于破碎蝕變角礫巖中。

2.2.2 礦石質(zhì)量

根據(jù)巖礦鑒定結(jié)果：銀金礦、輝銀礦、閃鋅礦、方鉛礦等為主要的礦石礦物，石英、長(zhǎng)石等為主要的脈石礦物。

礦物的共生組合主要有兩種：一種為黃鐵礦、金、銀金礦、黃銅礦組合為特征、另一種以黃鐵礦、金、銀金礦、輝銀礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦為特征。

2.3 銀多金屬礦體圍巖與蝕變

2.3.1 圍巖

圍巖與含礦巖層之間呈漸變，兩者沒(méi)有明顯的界線(xiàn)。含礦圍巖主要為黑云母石英片巖、絹云母石英片巖等二郎坪群小寨組的巖段，以及火神廟組（變）細(xì)碧巖類(lèi)，也見(jiàn)有黑云母花崗巖等。分布其間的含多金屬硫化物的石英脈是構(gòu)成礦體的主體，多呈單脈產(chǎn)出于圍巖地層中。

2.3.2 圍巖蝕變

圍巖蝕變主要出露于圍巖構(gòu)造破碎帶中，蝕變強(qiáng)度由蝕變帶中心向兩側(cè)相繼變?nèi)?。蝕變帶的寬度5～10 m 不等，主要受?chē)鷰r破碎帶的寬度和巖性的影響。當(dāng)二郎坪群變質(zhì)巖系為礦體圍巖時(shí)，蝕變帶寬度較寬。圍巖為變質(zhì)花崗巖系時(shí)，蝕變寬度較窄。蝕變帶中硅化、黃鐵礦化呈近礦圍巖蝕變，絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化等次之。大多情況是幾種蝕變疊加在一起，構(gòu)成礦化圍巖的蝕變特征。

圖4 銀洞溝銀多金屬礦1 號(hào)礦體深部厚度與品位變化趨勢(shì)

3 成礦機(jī)理分析

3.1 地層含礦元素特征

豫南銀洞溝銀多金屬礦床分布于二郎坪地體中，含礦地層為二郎坪群的小寨組和火神廟組變質(zhì)巖。依據(jù)二郎坪地體主要巖石的地球化學(xué)微量元素含量（表2），小寨組中Au、Ag 等成礦元素平均含量分別達(dá)到4.62×10-6和0.11×10-6，明顯高于火神廟組和大廟組中Au、Ag 等成礦元素平均含量，而且其變化系數(shù)也高，表明地層中成礦組分在熱水沉積的化學(xué)分異作用參與下，得到了初步富集（張靜等，2007）。且這些巖層中成礦元素的Au、Ag 等平均含量相較普遍高于克拉克值，顯示圍巖地層中的Au、Ag 等成礦元素具有超強(qiáng)的地球化學(xué)富集性，是礦區(qū)銀、金成礦主要的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.2 礦床物質(zhì)來(lái)源

3.2.1 礦床流體氣相成分

中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理所對(duì)采自礦體在不同標(biāo)高中段的流體包裹體進(jìn)行測(cè)試，獲得的包裹體氣相、液相含量的分析測(cè)試結(jié)果表明。氣相成分中H2O 含量為75.4～86.0 mol%，CO2含量為12.8～22.2 mol%，C2H6含量在0.2～0.6 mol%，CH4含量小于0.5 mol%。其氣相成分的差異都不明顯。

在各類(lèi)金礦系統(tǒng)的（CO2+C2H6）值中，造山型金礦流體系統(tǒng)的值最高，達(dá)到5～30 mol%（張靜等，2007）。在銀洞溝礦體采集的樣品，其中的流體包裹體中，而CO2含量就達(dá)12.83～22.17 mol%，C2H6含量在0.2～0.6 mol%。其CO2十C2H6的值在13.03～22.77 mol%。這說(shuō)明銀洞溝礦床屬于造山型礦床成礦流體系統(tǒng)。

3.2.2 成礦流體同位素特征

在熱液礦床成礦過(guò)程中，作為主要成礦流體的水，其來(lái)源可以反映出成礦物質(zhì)的主要來(lái)源（魏菊英和王關(guān)玉，1988）。在銀洞溝銀多金屬礦的δDδ18O 坐標(biāo)圖上，成礦鹵水投影點(diǎn)分布在變質(zhì)水區(qū)，且緊臨下方巖漿水區(qū)。結(jié)合銀洞溝1 號(hào)礦體中采得的礦石中的石英包裹體，通過(guò)國(guó)土資源部礦產(chǎn)資源研究所測(cè)定的氫、氧同位素組成特征見(jiàn)表3。

可以看出：礦體中的δ18OSMOW分布在11.5‰～15.5‰，δDSMOW為-95‰～-46‰，與礦區(qū)域變質(zhì)巖絹云石英片巖中的范圍（δ18為+12‰～+8‰，δDSMOW為-30‰～-110‰）（張靜等，2007）最為接近，且變化范圍不大。這表明，銀洞溝礦床成礦熱液中的水以變質(zhì)水為主，主要來(lái)源于賦礦地層二郎坪群小寨組中的絹云石英片巖、變粒石英片巖。說(shuō)明在成礦過(guò)程中，圍巖中的成礦元素與成礦熱液進(jìn)行了充分的物質(zhì)交換，因此可以認(rèn)為，富含成礦元素的流體主要來(lái)自于圍巖中的分布絹云石英片巖的小寨組地層。

表2 西峽-內(nèi)鄉(xiāng)地區(qū)北二郎坪地體主要巖石微量元素含量

表3 石英包裹體中H、O 同位素

3.3 成礦過(guò)程

賦礦的二郎坪群小寨組（絹云石英片巖）巖石中Ag、Au 等元素的含量較高，其原巖為形成于活動(dòng)大陸邊緣的碳酸鹽巖、基性火山巖、火山碎屑巖（湯青龍等，2010）。隨著華南板塊向華北板塊碰撞、覆沖而形成的秦嶺造山運(yùn)動(dòng)（楊志華等，2002），造成秦嶺造山帶發(fā)生強(qiáng)烈的區(qū)域變質(zhì)作用及造山帶中的巖石發(fā)生多期次的構(gòu)造變形作用的影響，不僅使區(qū)內(nèi)的巖石成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生了根本變化，同時(shí)流體通過(guò)Cl-與Ag 等成礦元素的配合活化、萃取以上礦源層的Ag、Au 等成礦物質(zhì)（陳衍景等，2006），通過(guò)沸騰使流體濃縮、還原，濃縮、還原后的流體攜帶著成礦物質(zhì)沿著有利的空間（朱陽(yáng)關(guān)—夏館斷裂等）上升，運(yùn)移至近SN 向和NE 的構(gòu)造空間中隨著溫度和壓力的急劇下降而快速沉淀，形成礦床。

3.4 成礦階段劃分

根據(jù)野外1、5、6 號(hào)礦體的宏觀(guān)記錄：礦化具清晰的垂直分帶特征，礦體頂部常有明顯的碳酸鹽化，Mn 礦化也較明顯。礦體的淺部以鐵白云石化及錳礦化為主；礦體的中部以方鉛礦化、黃鐵礦化等為主，這個(gè)礦段銀、金礦化均較強(qiáng)；深部以黃銅礦化、閃鋅礦化為主，這個(gè)礦段金礦化明顯而銀礦化變?nèi)酢?/p>

通常情況下，含礦流體多經(jīng)歷簡(jiǎn)單的降壓，降溫過(guò)程卸載有用元素，大致經(jīng)歷3 種元素卸載階段或成礦礦化階段（王忠禹等，2016）。結(jié)合室內(nèi)鏡下鑒定，依據(jù)礦體的分帶現(xiàn)象、礦化特征、礦物共生組合特征及相互穿插關(guān)系，將該區(qū)礦化分為3 個(gè)階段。（1）硅化—黃鐵礦階段：含礦硅化物沿巖石的裂隙及碎裂面，進(jìn)行充填、膠結(jié)，形成細(xì)脈—網(wǎng)脈狀、角礫狀礦石。為銀金礦化的富集的初始階段；（2）硅化—多金屬硫化物階段：隨著脈狀硅化物的貫入，伴生的硫化物如黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等，沿破碎帶進(jìn)行充填和膠結(jié)，形成的礦石呈浸染狀、團(tuán)塊狀分布。這個(gè)階段為為銀、金成礦的重要時(shí)期；（3）碳酸鹽化階段：該階段呈細(xì)脈狀的鐵白云石、方解石在含礦破碎帶內(nèi)析出，金屬礦物富集、礦化強(qiáng)度已逐漸減弱。

4 結(jié)論

（1） 銀洞溝銀多金屬礦體形態(tài)比較簡(jiǎn)單，礦體厚度、品位向深部增大變富特點(diǎn)，因此銀洞溝礦區(qū)今后的找礦主要方向是沿主礦體傾向，向深部進(jìn)行勘查，最有可能發(fā)現(xiàn)新的工業(yè)礦體。

（2） 通過(guò)對(duì)銀洞溝多金屬礦床的成因機(jī)理的分析。成礦物質(zhì)的來(lái)源與圍巖中的元素地球化學(xué)特征有密切的關(guān)系，經(jīng)過(guò)熱液流體的活化、萃取，圍巖中的金屬物質(zhì)在寬闊的地方更易富集、沉積，形成礦體，因此在區(qū)域二郎坪地體中，特別是脆性斷裂的交叉部位，更有可能發(fā)現(xiàn)新的礦體。

（3） 銀洞溝銀多金屬礦床位于秦嶺造山帶東端，礦體賦存于中元古界二郎坪地體中，其成礦物質(zhì)主要來(lái)于小寨組絹云石英片巖，成礦熱液主要為變質(zhì)水。成礦流體系統(tǒng)與造山型礦床的特征基本一致，因此銀洞溝銀金多金屬礦床的成因類(lèi)型可歸結(jié)為造山（層控）型變質(zhì)熱液型礦床。

致謝對(duì)參加河南1 ∶5 萬(wàn)內(nèi)鄉(xiāng)等四幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的同仁表示感謝，特別致謝河南有色第三地質(zhì)大隊(duì)的閻仁杰高級(jí)工程師，對(duì)本文的完成提供了部分資料。