铁炉坪银铅矿床的找矿标志范文

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《矿产与地质杂志》2014年第三期

1矿区地质特征

1.1地层矿区内地层简单，仅出露基底地层太古界太华群草沟组、石板沟组。（1）太古界太华群草沟组（Arc）主要分布于矿区西部和北部，分上、下岩性段，面积小，主要岩性为黑云斜长片麻岩、混合岩化黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、夹有角闪斜长岩及斜长角闪岩以及角闪岩团块。（2）太古界太华群石板沟组（Arsh）分布面积广，按岩石组合及含矿性自下而上可分为上、中、下三个岩性段，区内仅出露第一段（Arsh1）和第二段下部（Arsh21），主要位于矿区中部、南部，总体上呈NE向展布，是矿区主要含矿层位。第一段其上、下岩性为混合岩化黑云角闪斜长片麻岩及辉石角闪斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩及黑云角闪斜长片麻岩、混合岩化角闪斜长片麻岩，混合岩化作用强，可见条带状混合岩和眼球状混合岩；第二段下部其岩性主要由黑云角闪斜长片麻岩，局部夹黑云斜长角闪片麻岩组成。

1.2构造

1.2.1褶皱铁炉坪银铅矿区位于草沟SN向倾伏背斜的东翼近轴部，地层整体上表现为一单斜构造，向东偏南（即110°）方向倾斜。局部可见到层间小揉皱构造及勾状构造。

1.2.2断裂受构造运动的影响，区内断裂构造相当发育，成群成带出现，其中NNE向断裂是本区构造的主体，规模较大，切割较深，是控矿的主导性构造，其次为近SN向和近EW向。NNE向断裂组：规模最大且发育最好，由多条大致平行的断裂组成。矿区内的6条矿化蚀变破碎带就是该组断裂带的主要组成部分。总体走向20°，倾向NWW，倾角50°～80°。有分枝复合，膨大缩小现象，局部直立或有反倾斜现象。该组断裂具有多次后期复活现象，给矿液的循环和储存创造了良好条件。经野外观察和航、卫片解释，认为该组断裂由NE向断裂左行改造成NNE向断裂，力学性质为先压后张。该组断裂在平面上呈舒缓波状，剖面上有上陡下缓的趋势，或呈“S”状，而且向南、北两端收敛。近EW向断裂组：该组断裂相对发育，带内主要发育破碎的片麻岩或糜棱岩，多被中基性岩脉所充填，倾角较陡。该组断裂被后期NNE向含矿断裂带切穿，构成网格状，其规模相对较小，带内局部具有硅化，并发育绿泥石化，平面上呈舒缓波状，产状倾向60°～90°，倾角30°～60°。近SN向断裂组：主要为规模不大的剪切裂隙，一般厚几厘米至几十厘米，个别地段呈密集出现和有矿化蚀变现象。为区内最早期断裂，被近EW向、NNE向断裂组所切穿，数量不多。矿区内除上述断裂组发育外，节理构造亦较发育，且多组节理相互切穿、交错，但与成矿无关系，也无破坏现象。上述网状断裂系统是矿液的良好通道，也是矿体赋存的有利空间，特别是NNE向断裂，含银多金属矿液正是沿着这些裂隙侵入，在合适的物理化学环境下富集形成石英―多金属硫化物脉状矿体。

1.3岩浆岩区内岩浆活动强烈，出露于地表较少，主要为闪长（玢）岩、二长斑岩、正长岩及辉绿岩等。在矿区西南3km处有燕山期寨凹隐伏岩体。以寨凹为中心环绕分布多个银多金属组合异常，且异常中心出现Mo、Cu、Sn、W等高温元素组合，其周边草沟、蒿坪沟、月亮沟、桥沟等地段为Au、Ag、Pb、Zn等中低温元素组合；环绕寨凹隐伏岩体发育有一系列银铅锌矿床和矿点，如铁炉坪、沙沟、蒿坪沟、草沟、桥沟、火神庙等银多金属矿床（点）等，异常元素的水平分带规律及环绕寨凹隐伏岩体环状分布的众多矿床（点），说明燕山期岩浆活动与区内成矿具有密切的成生联系。

1.4化探异常特征铁炉坪银铅矿床曾先后作过1／5万分散流、次生晕和勘探线剖面原生晕工作，结果显示分散流异常和次生晕异常套合较好，后者强度较高，异常位置与矿化位置吻合也较好。异常元素组合复杂，以Ag、Pb为主，伴生Cu、Zn、Mn、As、Hg、Au等，分布及其组合特点表现有明显的地区性，以Ag、Pb、Zn异常发育为特征，异常呈椭图形，强度高，面积大，浓集中心明显，次生晕中主要元素Ag最高含量达53．0×10－6，平均为3．95×10－6，Pb最高达1％，平均为58．5×10－6。其异常面积、规模、强度均居本区之首。原生晕异常特征，据11线剖面测量，在矿化带上方出现清晰的以Ag、Pb、Mn、W为主的组合异常，异常强度更高于次生晕和分散流异常，Ag、Pb异常已接近矿体边界品位。本区化探异常，对该区指导找矿有着重要意义。大部分异常是由矿化所引起，异常规模直接反映了矿体规模，对评价、预测矿体起到重要的指示作用。

2矿床特征

2.1矿体特征铁炉坪银铅矿床属破碎带蚀变岩型矿床，区内共圈出6条矿化蚀变破碎带，编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，受一条规模较大的断裂构造带控制，该带总长大于2500m，宽度一般为300～400m，最宽处可达550m，向南北两端复合尖灭。蚀变破碎带主要特征：①均呈NNE向展布，总体是两头小中间大；②矿体产在矿化蚀变破碎带内，严格受破碎带控制，矿体产状与破碎带产状大体一致，倾向290°，倾角50°～80°；③均具分枝复合、膨大缩小和厚度变化大的特点。④在断裂面附近或破碎带的中间部位，岩石破碎严重，矿化较强。破碎带为先压后张的断裂性质；⑤破碎带内部以角砾状构造、碎裂状构造为主，偶见片麻状构造，碎斑状构造等。角砾多呈次棱角状、压扁状等，并多被硅质、铁质及钙质胶结。铁炉坪银铅矿床共圈出31条矿（化）体，其中24个银矿体和7个铅矿体，严格受区内断裂构造控制，赋矿围岩为太古界太华群草沟组及石板沟组地层。矿体具有上贫下富、上薄下厚的特点，但较厚大的矿体向深部又具重新变薄变贫的趋势。矿体总体向NNE侧伏，侧伏角20°～30°。矿体形态以脉状、透镜状为主，次为条带状、扁豆状及其它不规则状。沿走向和倾向均变化较大，分枝复合膨大缩小特点明显。矿石中主要金属元素为Ag、Pb，其它伴生元素Au、Cu、Zn、Sb等含量均很低，多无综合利用价值。矿体一般在产状变化大，弯曲复杂处富集规，在破碎带变宽，膨大部位，分枝复合地段往往有富矿段出现；各主要矿体特征详见表1。Ⅲ1银矿体：该矿体是铁炉坪银铅矿区最大的银矿体，长度1370m，控制深度452m，控制最低标高715m。矿体为中间厚且品位富、四边薄且矿石贫的形态极不规则的长条带状，具向南东侧伏的特征。最高银品位达2280×10－6。矿体产状为290°～295°∠50°～80°。矿体平均厚度2．85m，平均品位Ag210．96×10－6、Pb3．67％。矿体品位变化系数为157．65％，厚度变化系数为105．05％。Ⅱ1银矿体：该矿体是铁炉坪银铅矿区最大的银矿体之一，仅次于Ⅲ1矿体。长度1234m，控制深度455m，控制最低标高708m。矿体形态属不规则的透镜体。最高银品位可达5640×10－6。矿体总体产状285°～295°∠50°～80°。矿体平均厚度2．98m，平均品位：Ag181．36×10－6、Pb2．40％。矿体形态较复杂，向深部有三个分枝。矿体品位变化系数为182．01％，厚度变化系数为96．71％。铅矿体：规模较大的有PbⅡ3、PbⅢ4两条。PbⅡ3矿体主要分布于16～27线，标高在720～760m，平均厚1．86m，平均品位3．24％。PbⅢ4矿体主要分布在04～15线，标高785～1125m，平均厚2．45m，平均品位1．19％，全矿区铅平均品位为1．82％。其它铅矿体位于主银矿体的顶底附近，与主要银矿体平行产出。

2.2矿石特征

2.2.1矿石矿物组成矿石的矿物成分比较复杂，经光片、薄片、重砂、X衍射等综合方法鉴定，已查明银矿石中有55种矿物。其中银铅金属矿物有自然银、辉银矿、硫锑铜银矿、银黝铜矿、硫银锡矿、淡红银矿、角银矿、螺状硫银矿、溴氯角银矿、硫铜银矿、硫锑银矿、含银黝铜矿、方铅矿、硫锑铅矿、白铅矿、砷铅矿、水锑铅矿、铅矾、水铅锰矿；其它金属矿物有闪锌矿、铜兰、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、黝铜矿、孔雀石、黑锌锰矿、菱铁矿、磁铁矿、针铁矿、赤铁矿、黄钾铁矾、软锰矿、硬锰矿；脉石矿物有石英、绢云母、白云石、方解石、角闪石、绿泥石、黑云母、斜长石、钾长石、白云母、伊利石、萤石、高岭石；副矿物为金红石、锆石、重晶石、锐钛石、磷灰石、钷锑矿、锌铁铕矿。根据氧化矿石选矿试验样的分析结果，主要矿物含量为：方铅矿3．80％、白铅矿2％、褐铁矿10．4％、黄铜矿0．3％、斜长石57．20％、石英14．5％、绢云母8．7％、其它含量3．1％。根据混合矿石选矿试验样分析结果，主要矿物含量见表2。

2.2.2矿石结构、构造矿石结构主要有碎裂结构、填隙结构、固熔体分离结构、镶边结构和交代残余结构。（1）碎裂结构：早期矿物为黄铁矿、方解石和石英等，受构造作用出现裂纹，后期被矿脉或石英、方脉充填其中。（2）填隙结构：方铅矿脉或石英、方解石脉充填于早期破碎岩石裂隙之中。（3）固熔体分离结构：矿石中方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、银黝铜矿等同期生成的矿物常常互相包裹，呈乳滴状分布在一起。（4）镶边结构：见有方铅矿或黄铜矿被氧化，形成兰色环带和自然银镶嵌在石英的边缘呈环带状。（5）交代残余结构：最明显的是长石被鳞片状绢云母交代，方铅矿被白铅矿交代，黄铜矿被铜兰、孔雀石交代后的残余现象。矿石构造主要有以脉状—网脉状、角砾状为主，其次为块状、团块状、浸染状、疏松状、鳞片状构造等。（1）脉状—网脉状一条带状构造：早期岩石发生破碎，热液沿裂隙贯入，生成细脉状—网脉状一条带状金属矿脉。（2）角砾状构造：早期形成的矿脉及岩石破碎后被后期金属矿物和石英、方解石等物质胶结在一起。有的角砾被次生铁锰矿物胶结。（3）块状、团块状构造：主要出现在构造裂隙交汇处及厚大的囊状矿体之中，主要矿物是方铅矿，少量石英或方解石。（4）浸染状构造：方铅矿或黄铁矿呈星点状分布在石英或方解石之中。（5）疏松状、皮壳状、鲕状构造：在表生条件下生成结构疏松的白铅矿、铅矾、针铁矿、水铅锰矿等矿物集合体。有的外表形成一层壳，又象鲕状，有的成空格状。

2.3围岩蚀变近矿围岩蚀变强烈且普遍，蚀变以硅化、绢云母化为主，并具多次硅化蚀变特征。深部还有黄铁矿化、绢云母化，局部见绿泥石化、绿帘石化和碳酸盐化，中浅部有较发育的高岭土化，氧化带发育有褐铁矿化、碳酸盐化、铁锰矿化、泥化等。当硅化较强且具多次硅化特征时，或硅化、绢云母化等同时存在时，则岩石致密坚硬，而且矿化较强。

2.4矿化阶段及矿物生成顺序根据野外观察和光薄片研究等资料分析，铁炉坪银铅矿床矿石中矿物生成是多期多阶段的。从构造和矿体产状、矿脉穿插关系等因素可知钾长石、云母、黄铁矿等生成时间最早，热液的侵入使原岩中的矿物产生蚀变，如钾长石、石英、绢云母均为蚀变交代产物。铁炉坪银铅矿床成矿具有多阶段性，成矿热液具有活动的多期性，大致可分三个阶段：①早期石英—黄铁矿阶段：此阶段为金的成矿阶段，形成黄铁矿—磁铁矿、石英、白云母等矿物组合。成矿温度为250℃～300℃。②中期石英—硫化物阶段：形成方铅矿—黄铜矿—闪锌矿、黄铁矿、石英、方解石、辉铜矿等矿物组合，为银的重要成矿阶段。自然银及银的硫化物、银的硫盐矿物主要产在这个阶段。成矿温度为150℃～250℃。③晚期石英—绢云母—硫化物阶段：形成方铅矿—白铅矿、方解石、石英、绢云母、黄铜矿、闪锌矿、辉铜矿、菱铁矿等矿物组合，为银的次要成矿阶段，有自然银及硫银矿物等产生。

3矿床成因

3.1成矿地质条件矿体主要产于太古宙太华群绿岩带草沟组、石板沟组岩层中，明显受地层层位控制；矿石容矿岩石为混合岩化角闪斜长片麻岩、变粒岩、含黑云角闪斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩等，由一套海相沉积和海相火山喷发并经受混合岩化作用的变质岩系组成，指示了块状硫化物矿床的形成环境。此外，容矿围岩具有较强的蚀变，主要有黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化和碳酸盐化等，显示明显的热液叠加改造的特征。矿石具有典型的交代残余结构，方铅矿被白铅矿交代，黄铜矿被铜兰、孔雀石交代后的残余；矿石固熔结构，方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、银黝铜矿等矿物互相包裹，呈乳滴状分布；矿石镶边结构，方铅矿或黄铜矿被氧化，形成兰色环带和自然银镶嵌在石英的边缘呈环带状。这一切表明矿床经历了区域变质及热液叠加改造作用。区内褶皱构造不发育，断裂构造发育，矿体严格受NNE向断裂控制。岩浆活动强烈，与成矿具有密切的成生关系的主要是燕山期岩浆活动。

3.2成矿物质来源据Ohmoto，1983；Solomonetal，1988等研究，块状硫化物矿床主要有两个来源，一来自海水硫酸岩，二来自岩浆硫，后者可直接来自火山喷发及喷发的火山岩中淋滤而来。根据铁炉坪银铅矿石铅、硫同位素样品测定结果，铅同位素206Pb／204Pb比值为17．444～17．824，均值为17．676；207Pb／204Pb为15．368～15．546，均值为15．460；208Pb／204Pb为37．711～38．274，均值为38．025（张巧梅等，2006），具壳幔混合铅的特征，表明主要来自太华群和燕山期岩体。δ34S（‰）值变化范围－1．4‰～6．4‰，δ34S（‰）平均值为－4．3‰。变化范围小，硫同位素δ34S平均值和峰值均接近陨石硫同位素（δ34S＝0．63‰），说明本区矿石中硫主要来源于地幔岩浆，还有部分来自变质围岩。

3.3成矿物理化学环境矿物包体测温结果表明［2］，矿床形成温度属中低温区间，即150℃～244℃。成矿热液活动具有多阶段性，早期石英—黄铁矿阶段：形成黄铁矿—磁铁矿、石英等矿物组合，成矿温度为250℃～300℃。中期石英—硫化物阶段：为银的重要成矿阶段，形成方铅矿—黄铜矿—闪锌矿—黄铁矿、石英矿物组合。自然银及银的硫化物、银的硫盐矿物主要产于这个阶段，成矿温度为150℃～250℃。晚期石英—绢云母—硫化物阶段：为银的次要成矿阶段，形成方铅矿—白铁矿、方解石等矿物组合，有银的硫化矿物出现。

3.4成矿时代区内控制矿化的构造活动带主要是一条规模较大的断裂构造带，大规模花岗岩浆活动是成矿物质向上迁移的主要载体。研究表明，区内银铅矿形成在时间上主要发生在燕山期，其热能主要来自燕山期岩浆岩。据毛景文等（2006年）测定40Ar／39Ar法年龄为（147．0±1．5）Ma，推测区内银铅矿的形成时代为147Ma左右。

3.5矿床成因铁炉坪银铅矿床位于华熊台缘坳陷熊耳山隆起熊耳山北坡金、银、铜、铅、锌多金属成矿带，区内岩浆活动频繁，断裂构造发育，区域变质普遍，为一重要的构造岩浆活动区。在太古宙晚期，发育基底岩系太华群，经历深层次的强变质变形作用，形成一套达角闪岩相的中深变质岩系，构成结晶基底，在变质过程中形成相当规模的变质热液，地层中的成矿物质在区域变质过程中被活化，以不同形式被带入，向有利的部位迁移形成银铅的初步富集，为成矿物质的原始区；随后由于燕山期大规模的岩浆活动，寨凹隐伏花岗岩体上升侵位，使破碎带局部扩容，同时自身携带的成矿物质进入，又为成矿物质的活化转移提供热源，形成含矿热液。随后由于构造运动，次级断裂构造发育，特别是NNE向断裂，这些断裂为含矿热液上升和金属矿物的沉淀提供了理想通道和场所。沿断裂变质热液减压释放，成矿系统开放，富含矿质的变质水和寨凹花岗岩浆携带的矿液沿着这些断裂构造向上运移和富集，在合适的物理化学环境下，沉淀富集成矿。综上所述，铁炉坪银铅矿床为蚀变岩型矿床，属中低温热液成因，矿体受太华群绿岩带及构造断裂带的联合控制，并受后期热液叠加改造，属海底火山喷发—变质热液改造块状硫化物型矿床。

4找矿标志

（1）地层岩性组合标志太古代太华群绿岩层是该矿床的主要“矿源层”，也是矿体的主要容矿围岩，熊耳山北坡广泛分布，为区域找矿的间接标志。（2）物、化探异常特征的标志激电低阻高极异常区，化探分散流及土壤次生晕的Ag、Pb、Zn、Cu、Sb等元素异常区是找矿的有利部位。（3）围岩蚀变标志矿体及其围岩普遍具较强的硅化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、黄铁矿化、碳酸盐化，这些蚀变为重要的找矿标志。（4）氧化铁帽标志出露地表的矿体经风化后，形成褐铁矿（铁帽），呈黄褐色，灰黑色，具蜂窝状构造，有大量的褐铁矿斑点，局部可见星点状细小的方铅矿晶体，是找矿的直接标志。（5）构造标志本区规模较大的银铅矿体均赋存于NNE—NE向构造断裂带的下盘，因此，NNE断裂可视为本区银铅矿体的良好间接找矿标志。

作者：王昊路坦李健张文博涂恩照张莹张景超单位：河南省有色金属地质矿产局第三地质大队河南省地质调查院