洛寧縣鐵爐坪銀鉛礦床礦石礦物特征及成礦時(shí)期探討

金磊 趙會會 董俞雪

【摘 要】熊耳山地區(qū)為東秦嶺造山帶重要的有色金屬成礦區(qū)，洛寧縣鐵爐坪銀鉛礦地處熊耳地體西南， 成礦條件非常優(yōu)越。鐵爐坪礦區(qū)中礦石礦物種類眾多，主要以銀鉛金屬礦物為主，伴隨含有其他金屬礦物。探討成礦時(shí)期會對同類型的礦床提供一些必要的參考條件。

【關(guān)鍵詞】鐵爐坪;銀鉛礦;礦石礦物;成礦時(shí)期

中圖分類號： P618.520.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）08-0174-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.08.075

【Abstract】The Xiongershan area is an important non-ferrous metal metallogenic area in the eastern Qinling orogenic belt. The Tierenping silver lead mine in Luoning County is located in the southwest of the Xiongerdi， and the metallogenic conditions are very superior. There are many types of ore minerals in the Tiefuping mining area， mainly silver lead metal minerals， accompanied by other metal minerals. The exploration of the metallogenic period will provide some necessary reference conditions for the same type of deposits.

【Key words】Tielingping; Silver-lead ore; Ore mineral; Metallogenic period

河南省洛寧縣鐵爐坪銀鉛礦地處豫西熊耳山西段銀金鉛鋅多金屬礦田內(nèi)，熊耳山地區(qū)是東秦嶺造山帶重要的有色金屬及貴金屬成礦區(qū)，是繼小秦嶺之后河南省第二大黃金產(chǎn)地和河南省重要的有色金屬產(chǎn)地。其密集分布的礦床使之成為我國及世界矚目的金及有色金屬成礦帶。本文通過探討鐵爐坪銀鉛礦的礦石礦物特征和成礦時(shí)期，為本地區(qū)其他同類型的礦床提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

鐵爐坪銀鉛礦區(qū)的地理位置在河南省的西部，熊耳山的西段北坡附近。其構(gòu)造位置位于中國境內(nèi)時(shí)代最老的地臺-中朝準(zhǔn)地臺的南側(cè)，魯山與崤山的拱褶斷束區(qū)的中部，以及華熊臺緣的凹陷處。區(qū)域內(nèi)的古老變質(zhì)巖系不斷發(fā)育，導(dǎo)致其變質(zhì)程度比較深，構(gòu)造巖漿活動較為強(qiáng)烈和頻繁。北北與北東東朝向的斷裂層規(guī)模異常大，地球化學(xué)較為清晰，多金屬礦產(chǎn)（例如金、銀礦產(chǎn)）儲量豐富，具有較高的成礦條件和采礦前景。

1.1 區(qū)域地層

區(qū)域上地層中大部分為Pt2xn（中元古界長城系熊耳群）以及Arth（太古宇太華群）。其中，現(xiàn)代溝谷與山前斷裂北側(cè)中分布的主要是新近系（N）、古近系（E）以及第四系（Q）地層。

Arth（太古宇太華群）的組成成分主要為少量混合巖和一整套的區(qū)域變質(zhì)巖，同時(shí)它也是組成本區(qū)古老的基底結(jié)晶之一。太華群地層是本區(qū)多金屬礦（例如金、銀礦產(chǎn)）的賦礦圍巖之一，石板溝組的中下層位置主要是鐵爐坪銀鉛礦。Pt2xn（中元古界長城系熊耳群）分布在花山與龍脖背斜處的南北兩側(cè)即東西走向的古老結(jié)晶基底，主要組成成分為一整套中基性火山巖組成。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

本區(qū)構(gòu)造骨架為龍脖—花山背斜。早期的線性斷裂為南北向，在在結(jié)晶核部基底最發(fā)育。在鐵爐坪被后期改造為NNE復(fù)合斷裂構(gòu)造。主要區(qū)域性斷裂有洛寧山前斷裂和馬超營斷裂。

1.3 區(qū)域巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動主要有三期：太古代晚期區(qū)域變質(zhì)巖;中元古代巖噴出巖;燕山期斑狀花崗巖和花山似斑狀花崗巖體。多期次的巖漿活動，是古老結(jié)晶基底中的活性元素遷移的重要熱動力條件。鐵爐坪銀礦床的形成就是燕山期巖漿活動的典型產(chǎn)物

1.5 區(qū)域礦產(chǎn)

區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)種類繁多，主要以金、銀、鉛多金屬為主，其次為銅、鉬，該地區(qū)為省內(nèi)重要的有色金屬基地。區(qū)內(nèi)主要礦產(chǎn)都受北東—北北東向構(gòu)造帶控制。主要的金屬礦床見圖1。

2 礦石礦物特征

鐵爐坪銀鉛礦屬破碎帶蝕變巖型銀、鉛礦床，礦區(qū)共圈出六條礦化蝕變破碎帶，受一條規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造帶控制。鐵爐坪銀鉛礦床及礦體的存在與分布主要受礦化破碎蝕變帶控制，礦體一般富集規(guī)律是在產(chǎn)狀變化大，彎曲復(fù)雜處礦的質(zhì)量好，在破碎帶變寬，膨大部位，分枝復(fù)合地段往往有富礦段出現(xiàn);礦帶、礦體靠攏、密集、合并地段礦體變厚變富;向深部（約800m標(biāo)高）銀礦體變貧，但Au、Cu元素逐漸出現(xiàn)富集現(xiàn)象。

2.1 礦石的礦物組成

由于鐵爐坪礦床的礦石氧化程度低并且僅局限于地表，所以礦床主要以原生的礦石為主。通過對光、薄片的綜合分析鑒定發(fā)現(xiàn)，礦石里含有的主要金屬礦物成分為自然銀、銀黝銅礦、方鉛礦、輝銀礦、閃鋅礦、黃鐵礦等，次之為菱鐵礦、黃銅礦、白鉛礦、以及黝銅礦、黑鋅錳礦、針鐵礦和斑銅礦。除此之外，脈石礦物的類型大部分為石英、白云石、絹云母、方解石等，次之不太常見的有角閃石、斜長石、綠泥石、鉀長石、黑云母、螢石等。

2.2 礦物質(zhì)含量

針對氧化礦石實(shí)驗(yàn)樣品的結(jié)果顯示：其主要礦物質(zhì)含量為3.80%的方鉛礦、10.4%褐鐵礦、2%的白鉛礦、0.3%的黃銅礦、57.20%的斜長石、14.5%的石英、8.7%的絹云母以及3.1%的其它含量。

2.3 礦石主要金屬礦物及銀礦物嵌布特征

2.3.1 主要金屬礦物及嵌布特征

（1）鉛礦物

方鉛礦：是礦石中的主要金屬礦物，其含量占總鉛的74.8%。表面顏色為鉛灰色、晶體主要為它形。產(chǎn)出形式包括團(tuán)塊狀和浸染狀兩種。結(jié)晶粒度分為粗、中、細(xì)3種，其中，1-1.5cm為粗粒晶達(dá)，0.1-1.5mm為細(xì)粒晶，2-5mm為中粒晶。方鉛礦集合體一般呈脈狀、枝岔狀充填在早期巖石的裂隙之中，常與石英脈、方解石脈共存。方鉛礦常與其它金屬礦物和銀礦物共生，組成多金屬礦脈，并形成氧化邊。經(jīng)電子探針分析，方鉛礦的成份為Pb85.91-85.98%、S13.26%-13.36%、Cu0.013%、Zn0-0.77%、Ag0-0.13%。方鉛礦在礦石中分布極不均勻，有的呈雞骨狀分布在石英粒間。方鉛礦氧化后主要成白鉛礦，另外還有鉛礬、水鉛錳礦等次生礦物。

白鉛礦：灰色，呈它形，無色透明。有的白鉛礦內(nèi)含大量微粒石英包體。

鉛礬：呈灰白色的集合體。

水銻鉛礦：黃色針狀集合體，常與孔雀石、方解石、銅蘭等次生礦物共生。

水鉛錳礦：灰—黑色，呈皮殼狀、鮞狀分布在氧化礦石中。主要成份：Pb 48.85%、Mn 51.15%。

（2）銅礦物

黃銅礦：銅黃色，常與方鉛礦、閃鋅礦共生，也與銀黝銅礦共生或互相鑲嵌等。

黝銅礦：肉紅色，它形粒狀，與方鉛礦、銀黝銅礦密切共生。

銅蘭：主要呈針狀、囊狀產(chǎn)在白鉛礦、鉛礬中，或沿方鉛礦邊、裂隙處氧化充填。

（3）閃鋅礦：淺黃棕色，它形粒狀。主要呈不規(guī)則狀與方鉛礦毗聯(lián)產(chǎn)出或產(chǎn)在方鉛礦之中。粒徑一般為0.03-0.1mm。

（4）黃鐵礦：呈不規(guī)則狀產(chǎn)在方鉛礦或脈石礦物中，粒徑一般為0.02-0.05mm。

（5）鐵錳礦物：鐵錳氧化礦物為針鐵礦、赤鐵礦、軟錳礦、硬錳礦、水鉛錳礦、黃鉀鐵礬等。

2.3.2 銀礦物及嵌布特征

礦石中含銀的金屬礦物較多，但主要有以下幾種，分別表述如下：

（1）自然銀

經(jīng)電子探針分析，化學(xué)組成為Ag99.15%、Cu0.15%、Fe0.08%。在顯微鏡下自然銀性軟、形狀不規(guī)則、顏色主要呈現(xiàn)出亮白色，同時(shí)具有高反射率、細(xì)脈狀單獨(dú)產(chǎn)出的特點(diǎn)。自然銀的粒度一般在0.01-0.05mm的范圍內(nèi)，自然銀在鐵爐坪的銀鉛礦石中可分為以下2種類型：

A、原生含銅自然銀：這種類型的自然銀主要呈填穴狀分布在閃鋅礦的裂紋或原生礦碎裂的脈石礦物中。

B、次生自然銀：這類自然銀按形態(tài)大小分為二種：一種為薄片狀、絲卷狀粒度較大的自然銀，另一種為微粒膠狀自然銀。第一種自然銀分布在氧化礦石的孔洞或邊緣，尤其緊貼次生石英晶體分布。第二種自然銀分布在氧化礦石的黑色孔洞中，呈疏松狀。

（2）輝銀礦—螺狀硫銀礦

經(jīng)電子探針分析，化學(xué)組成為：Ag84.76%、S13.16%、Cu0.85%、Fe0.16%。輝銀礦是一種黑色性軟具金屬光澤的硫化銀礦物，硬度小，比重大，具延展性。在顯微鏡下呈灰白色、低反射率、均質(zhì)體。輝銀礦粒徑一般為0.02-0.08mm，最大粒徑為0.1mm，最小為數(shù)微米。在原生礦中輝銀礦與方鉛礦共生或呈雞骨狀分布在石英之中，呈機(jī)械包裹體。氧化礦石中輝銀礦主要為低溫螺狀硫銀礦。

（3）硫銻銅銀礦—硫銅銀礦—硫銻銀礦

經(jīng)電子探針分析，硫銻銅銀礦化學(xué)組成為：Ag69.32%、Cu5.76%、Sb9.6%、As0.36%、S15.17%。粒徑一般為0.005-0.06mm。一般呈圓滑粒狀、雨滴狀產(chǎn)在方鉛礦中，部分分布在銀黝銅礦的氧化點(diǎn)上。這些礦物中各種成份常不穩(wěn)定，可能為銀黝銅礦分解時(shí)的過渡產(chǎn)物。

（4）角銀礦—溴氯角銀礦

角銀礦化學(xué)組成為：Ag 75.30%、Ce 24.70%。呈顆粒狀，已解離為單體、均質(zhì)體，透明—半透明，高折光率，微帶綠色。

溴氯角銀礦在氧化礦石中呈灰黑色泥狀，它形粒狀，極易揉碎。其內(nèi)部含大量包體?；瘜W(xué)組成為：Ag 64.55-68.09%、Ce 12.14-13.63%、Br 13.67-20.27%。

（5）硫銀錫礦

經(jīng)電子探針分析，化學(xué)組成為：Ag 72.50%、Sn 8.5%、Fe 0.5%、S 18.50%。含量甚微，一般呈圓滑狀產(chǎn)在方鉛礦中，粒徑一般為0.01-0.05 mm。

（6）淡紅銀礦，經(jīng)電子探針分析，化學(xué)組成為：Ag 65.20%、Sn 1.1%、As 14.04%、S 19.66%。偶見呈微粒狀產(chǎn)在方鉛礦的裂隙中，粒徑小于0.005mm。

2.4 礦石中銀的賦存狀態(tài)

針對2個(gè)選礦實(shí)驗(yàn)樣品以及銀的賦存狀態(tài)的研究結(jié)果來看，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的銀大部分以獨(dú)立礦物的形態(tài)存在，這一部分大約占總銀儲量的89.55%，剩下的10.05%分散在各種鉛礦物、錳氧化礦物、鐵礦物，鋅或銅的硫化物以及脈石礦物中。

鉛礦物是銀的主要載體礦物，鉛以硫化物形式即方鉛礦產(chǎn)出為主，占總鉛的74.9%，其次以碳酸鹽形式即白鉛礦產(chǎn)出，占總鉛的15.6%，也以硫酸鹽形式即鉛礬產(chǎn)出，占總鉛的5.9%，鉛礦物粒度絕大部分大于10μm。

方鉛礦中主要分布有輝銀礦、銀黝銅礦和自然銀。銀含量最高的為細(xì)粒方鉛礦，最少的為粗粒方鉛礦。

利用電鏡對方鉛礦的單礦物進(jìn)行研究分析，結(jié)果表明：方鉛礦的單礦物中存在的銀處都是銀單礦物機(jī)械包裹體，主要為自然銀、銀黝銅礦以及少量的輝銀礦等。另外對方鉛礦進(jìn)行控制溶點(diǎn)分析結(jié)果表明，方鉛礦中的銀為獨(dú)立的細(xì)粒礦物包體。經(jīng)分析鑒定大部鐵錳吸附銀粒度很小，附著在鐵錳礦物邊緣和孔洞之中。銀的物相分析結(jié)果見表 。

測試單位：西-1由西北有色地質(zhì)研究所測試，其它樣品由河南有色礦地所中心實(shí)驗(yàn)室測試。

物相分析顯示平均結(jié)果為：硫化銀相銀含量占總銀量的28.4%，方鉛礦中15.4%，零價(jià)銀14.9%，銀鹽相銀29.2%，鐵錳吸附銀11.4%，脈石中銀1%。

銀的主要礦物載體為鉛礦物，一般來說鉛礦物主要以硫化物的形式為主，即方鉛礦產(chǎn)出。其大約可以占到總鉛量的百分之七十五左右，其他的會以白鉛礦即碳酸鹽的形式產(chǎn)出。除此以外，方鉛礦中還分布有輝銀礦、銀黝銅礦和自然銀。銀含量最高的為細(xì)粒方鉛礦，最少的為粗粒方鉛礦。

2.5 礦石化學(xué)成分及伴生有益組分含量

礦石的化學(xué)成分主要為Pb、Zn、Ag、Fe、S、Mo、Cu、SiO2、Al2O3等，大部分金屬礦物單礦物中都含有一定量的銀。除礦石中Pb、Zn、Ag含量較高，是礦床主要有益元素外，其它伴生元素含量均較低，不具工業(yè)意義。由表4—3可以看出，礦石中主要常量元素Si、Al、Fe、Ca、Mg等含量變化都比較大，顯示了構(gòu)造蝕變巖型礦石的成分特點(diǎn)。

3 成礦時(shí)期探討

根據(jù)野外觀察和光薄片研究等資料分析，鐵爐坪銀鉛礦床礦石中礦物生長是多期和多階段的。由于構(gòu)造多次疊加，早期形成的礦物又多發(fā)生蝕變和重結(jié)晶，因此劃分期次十分復(fù)雜。但從構(gòu)造和礦體產(chǎn)狀、礦脈穿插關(guān)系等因素可知道長石、云母、黃鐵礦等生成時(shí)間最早，熱液的侵入使原巖中的礦物產(chǎn)生蝕變，如鉀長石、石英、絹云母均為蝕變交代產(chǎn)物。

鐵爐坪銀鉛礦床受綠巖帶、重熔花崗巖體及構(gòu)造斷裂帶的綜合控制，成礦具有多階段性，成礦熱液具有活動的多期性。在早期太華群地層（古老結(jié)晶基底）中，有用成礦元素鉛、鋅、銀等在區(qū)域變質(zhì)作用下發(fā)生活化，向有利的部位遷移形成初步富集;中元古代火山活動及其伴隨的構(gòu)造作用一方面使斷裂帶活化，同時(shí)有新的成礦元素加入，和早期初步富集的成礦物質(zhì)一起再次遷移集中;燕山期大規(guī)模的巖漿活動使構(gòu)造破碎帶局部擴(kuò)容，且自身攜帶的成礦物質(zhì)進(jìn)入，又為成礦物質(zhì)的活化轉(zhuǎn)移提供了充足的熱源，形成含礦熱液。斷裂破碎帶為含礦熱液的上升運(yùn)移和金屬礦物的結(jié)晶沉淀提供了通道和場所。因此，鐵爐坪銀鉛礦床的成礦時(shí)代應(yīng)屬于燕山期，礦床具古源新成特征。

4 總結(jié)

鐵爐坪銀鉛礦床嚴(yán)格受NNE復(fù)合斷裂帶控制，礦石礦物成分顯示構(gòu)造蝕變巖型礦石的成分特點(diǎn)。燕山期大規(guī)模的巖漿活動，使得構(gòu)造破碎帶局部擴(kuò)容，為成礦物質(zhì)的進(jìn)入提供熱源和含礦空間。

因此，熊耳山北坡太華群地層、受NNE構(gòu)造斷裂帶控制，且地表見硅化、褐鐵礦化、鐵錳礦化、碳酸鹽化及黃鐵礦化、綠泥石化的蝕變破碎帶，是我們重點(diǎn)要尋找的對象。筆者希望通過此文，對尋找此類礦床提供一些幫助。

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