维普资讯 http://www.cqvip.com ２００２年第３期 第１６卷 ２００２年６月 肆 ｛｝Ｉ 电 ＭＩＮＥＲＡＬ ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ ＡＮＤ ＧＥＯＬＯＧＹ 总第９Ｏ期 河南南召水洞岭铜铅锌矿床地质特征及成因分析① 伏 雄 （河南有色金属地质矿产局第三地质大队，河南镇平４７４２５０） 摘要：通过地质详查和综合研究相结合的手段，从水洞岭铜铅锌矿床的地质特征入手，分析 矿床成因，提出矿床属海相火山喷发沉积一弱改造型的成因观点。 关键词：铜铅锌矿；地质特征；成因分析；河南南召水洞岭 中图分类号：Ｐ６１８．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—５６６３（２００２）０３—０１６Ｏ—Ｏ５ 水洞岭铜铅锌矿床位于北秦岭褶皱带东段，属洞 街一水洞岭铜锌多金属成矿带。１９５４年发现，１９７０～ １９７７年进行普查评价，认为矿床属裂隙充填型小型 矿床。１９９０年在豫西南地区开展新一轮铜锌多金属 矿找矿工作，首先从水洞岭铜锌矿成矿思路找到了突 破口，提出了矿床成因为海相火山喷发沉积一弱改造 型的观点，并以此思路指导以后的深部找矿及详查工 作，使该矿床由原来的小型矿床成为富锌中型矿床， 取得了较好找矿效果。 矿床的地层及岩石特征 １．１地层 水洞岭矿区出露地层（图１）为二郎坪群火神庙 组海相火山沉积岩。其岩性为细碧质熔岩、角斑岩、石 园 园ｚ团ｓ回 团ｓ囤ｓ 英角斑岩及相应的凝灰岩，局部地段可见含角砾的角 斑质一石英角斑质凝灰岩，以及热水沉积硅质岩、重 图１ 河南南召县水洞岭铜锌矿区地质平面草图 Ｆｉｇ １ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｌａｎｅ ｓｋｅｔｃｈ ｏｆ Ｓｈｕｉｄｏｎｇｌｉｎ 晶石硅质岩、硅质重晶石岩、重晶石岩等，同时矿区还 ｃｏｐｐｅｒ—Ｚｉｎｃ ｏｒｅ ｆｉｅｌｄ．Ｎａｎｚｈａｏ Ｈｅｎａｎ 具有次火山岩石英钠长斑岩、钠长斑岩、辉绿玢岩等 Ｑ一第四系Ｓ 一（碳）硅质岩 ｏ一石英钠长斑岩 一石英角 斑岩哟一石英角斑凝灰岩 。（ｂ）一含角砾石英角斑凝灰岩ａｏ 分布。火山岩出露比较齐全，且分布具一定规律性，由 钠长斑岩ｆｌ１一角斑岩ａ。一角斑凝灰岩ｐ 一细碧岩风一细 边部一中心，岩性从基性一中酸性一酸性，分异作用 碧凝灰岩 一钠长辉绿岩ｙｉ一花岗岩１一地质界线２一实 测及推测断裂３一矿（化）体及编号４一坑道及编号５一见矿 比较明显，且各主要岩层围绕矿区中部呈半环状分 钻孔６一未见矿钻孔 布，据统计，基性熔岩厚１０５ｍ，占火山岩总厚度的 ９．４ ，中酸性熔岩２５７ｍ，占２２．９ ，酸性熔岩 １．２岩石化学特征 ２４７ｍ，占２２．０ ，而火山碎屑岩为５ｌ１．４５ｍ，占 矿区内岩石化学成份见表ｌ。 ４５．６％。 从岩石化学成份及前述可知：该区火山岩分异比 较完全，基一酸性火山岩均有分布。ＳｉＯ。随岩石基一 ①收稿日期：２００１—１２—１７作者简介：伏雄（１９６５一）．男，甘肃秦安县人，地质工程师，从事地质勘查工作。 １６０ 维普资讯 http://www.cqvip.com 表１ 水洞岭矿区海相火山岩岩石化学成分及特征值一览表 Ｔａｂｌｅ １ Ｌｉｓｔ ｏｆ ｒｏｃｋ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｅａ ｆａｃｉｅｓ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｉｎ Ｓｈｕｉｄｏｎｇｌｉｎ ｏｒｅ ｆｉｅｌｄ （续表１） ＊据桂林矿产地质研究院和河南有色地勘局地研所 酸性而逐渐增加，从标准矿物组合来看，基性岩多为 过饱和类型（出现石英），少量为硅极度不饱和类型 （出现Ｎｅ分子），中酸一酸性火山岩均为硅过饱和类 型。从主要氧化物Ａ１：０。、ＣａＯ、Ｎａ：０及Ｋ：ｏ来看，多 ｌ＼ － －ｖ 数基性岩（包括次火山岩）为正常类型，即ＣａＯ＋ ，ｓ ＼０ ７＼ Ｎａ１０＋Ｋ２０＞Ａ１２０＞Ｎａ２０＋Ｋ２０，而中酸性的角斑 ｜｜ｆ ｆ 岩一石英角斑岩大多为铝过饱和类型（出现刚玉ｃ ９ 善１ 、 分子），即Ａ１２Ｏ￣ＣａＯ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ：Ｏ，只有少量为正 ３ ｆ｜ ｛ ｜．Ｊ９ ‘ 常类型。 ４｜ ｌ 该区火山岩相对富碱，Ｎａ。Ｏ＋Ｋ。Ｏ变化于 ３．３８ ～６．４４ 之间，里特曼指数 ：基性岩部分大 誊１ ｌ 于３．５，部分小于１．８，中酸性一酸性火山岩均为小于 Ｓｌｏ２ ｔ％） １．８，为钙碱性一碱性系列（见图２）。本区火山岩还相 Ａ．硅一碱图解（据邱家骧，１９７８）Ｂ．Ｋ２Ｏ／（Ｎａ２Ｏ＋０．７Ｋ２Ｏ）图解 对富钠，Ｎａ。Ｏ／Ｋ。Ｏ均大于ｌ，最高可达２ｏ．５６，多数 图２火山岩岩石化学图解 集中在２．０～５之间，在ＳｉＯ２与Ｋ Ｏ／（Ｎａ２Ｏ＋ Ｆｉｇ ２ Ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｄｉａｇｒａｍ ０．７Ｋ。Ｏ）图解（图２）上，多数为钠质系列，其次为正 Ｉ一拉斑玄武岩区 Ｉ一钙碱玄武岩区 常系列，少量为钾质系列。 １１一碱性玄武岩区 ｗ一白榴碱玄岩区 Ｋ一钾质类型ｚ一正常类型Ｎａ一钠质类型（序号见表１） １６１ 维普资讯 http://www.cqvip.com 水洞岭 火山岩镁铁指数ＭＦ，固结指数ＳＩ，分异指数ＤＩ ２矿体的产出特征 在一定程度上也反映了岩石的结晶分异程度，总体上 ∞ 勰 由基性一酸性，ＭＦ逐渐增加，ＳＩ逐渐降低，ＤＩ则逐 水洞岭矿床空间上分为两个矿段，八个矿体。其 渐增加。 ＂ ∞ 中Ｉ一Ⅵ分布在水洞岭矿段，Ⅶ一Ⅶ分布在桑树坪矿 段。各矿体的特征见表２。 ∞ 表２水洞岭铜铅锌矿床矿体特征表 Ｔａｂｌｅ ２ Ｏｒｅｂｏｄｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ Ｓｈｕｉｄｏｎｇｌｉｎ Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ ｄｅｐｏｓｉｔ 矿段集 规模（ｍ） 产状（。） 分析结果 县 长 厚 倾向 倾角 Ｃｕ（～ ） Ｐｂ（ ） Ｚｎ（ ） Ａｕ（１０ ） Ｉ 鸱 ∞ １．４～２．６Ｏ 踮 ∞ 踮 ３８．００ ３．５２ Ｏ ６４．９２ Ｖ ５９０ ０．８６～９．５５ １２～３３０ ５０～８７ ～ ∞ ０．５６～２．７０ ～ ０．３１～５．７５ １．９７～１９．４４ ０．２５ １０．Ｏ０～１３．Ｏ０ “ Ⅵ ２５０ １．５Ｏ～３．１０ Ｏ～１５ ７３～７５ ０．１０～０．２２ ０．０３～０．１７ ０．６４～１．２１ ０．１７ ２．Ｏ０～４．Ｏ０ 桑 Ⅵ ２００ １．６Ｏ～２．３０ ２６４～３５５ ５４～８２ ０．３１～４．１２ ０．２０ １５．６８ 树 Ｏ ０．２３ ０．２１～２．１０ 坪 ＶＩ １２００ ２．ＯＯ～８．Ｏ１ ３４Ｏ～３５５ ４５～７３ ～ ０．５２～２．５１ ～ ０．３９～４．６４ ３．１４～４Ｏ．６９ ０．１９ ２１．６６ 加 矿体的产出具以下特征： ３．２矿石结构、构造 （１）探矿工程控制表明，主要矿体呈层状、似层状 ３．２．１ 矿石结构 赋存于石英角斑岩与石英角斑凝灰岩接触部位的重 昌罟 盯 晶石层下盘，包括重晶石岩层本身、硅质岩层及含重 ～ 矿石的结构主要有交代文像结构、乳浊状结构、 溶浊结构、骸晶结构。 晶石的石英角斑凝灰岩中。 Ｏ ＜ Ｏ ３．２．２矿石构造 ４ ７ （２）矿体与围岩的界线十分清晰，仅几毫米的夹 矿石的构造主要有块状构造：由闪锌矿、方铅矿、 层亦清晰可见。 黄铜矿、黄铁矿等金属矿物组成，含量约在５ｏ％以 （３）矿层及上下盘围岩具一定规模的蚀变，其中 上，主要含矿岩石为硅质重晶石岩，凝灰质重晶石岩、 下盘围岩蚀变较强。 重晶石岩等，桑树坪ＫＤ 、ＫＤ：中的块状黄铁矿主要 （４）矿层及蚀变岩中交代充填现象较为明显。 由黄铁矿组成，含矿围岩则为无长石带的绢云母石英 片岩。 ３矿石特征 浸染一条带状构造：金属矿物以黄铁矿为主，而 黄铜矿、闪锌矿（方铅矿）相对较少，浸染状矿石中黄 铜矿、闪锌矿均不到１ ，条带状矿含量稍高一些，主 ３．１矿石矿物组成 要含矿围岩为无长石带的绢云母石英片岩及部分重 矿石中主要金属矿物有：闪锌矿、方铅矿、黄铜 晶石硅质岩、绢云母石英残斑片岩等。 矿、黄铁矿，其次是磁铁矿、斑铜矿、辉铜矿、蓝铜矿、 细脉状一脉状构造：金属矿物以黄铁矿为主，其 赤铜矿及自然铜、磁黄铁矿，氧化矿物有孔雀石、褐铁 次为闪锌矿，而黄铜矿、方铅矿相对较少伴随矿化具 矿、铅矾、菱铁矿、黄钾铁矾等。脉石矿物主要有石英、 硅化、绢云母化、重晶石化、绿泥石化等，主要沿岩石 绢云母、重晶石，次要矿物为方解石、绿泥石、绿帘石、 片理，部分切割充填交代。其含矿岩性比较复杂，包括 石榴石、黑云母、钠长石等。 硅质岩、石英重晶石岩、残斑片岩，在钻孔ＺＫ４０１还 水洞岭矿区矿体地表及浅部多为细脉浸染状矿 见有钠长石化石英角斑岩，显示出改造成因特征。 石，深部以致密块状矿为主，沿倾向上元素变化为地 角砾状构造：其角砾主要为硅质重晶石岩、重晶 表矿体Ｐｂ￣Ｚｎ、Ｃｕ，自地表往下，Ｐｂ逐渐降低，变为 石硅质岩、绢云母片岩、石英角斑凝灰岩等，在构造应 ｚｎ＞Ｃｕ＞Ｐｂ，Ｚｎ、Ｃｕ关系较为密切，同升同降始终 力作用下碎裂成不规则状，然后是较晚期含矿热液胶 Ｚｎ￣Ｃｕ，这一变化规律与黑矿模式基本相同。 结成矿，金属矿物为黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等，伴随 １ ６２ 。 维普资讯 http://www.cqvip.com 有绢云母化、绿泥石化、硅化等，整个矿石中以含矿胶 结物为主（７０ ～９０％，与块状构造类似），属层内改 造成因。 间破碎带）有关，在剖面上，往深部绿泥石化具有增强 的趋势，暗示Ⅳ、Ｖ矿体深部铜矿具有变富的可能。 第３线 ４构造与成矿作用 矿区位于青山倒转复式向斜转折端仰起部位，南 翼为正常层，北翼倒转，断裂构造主要有ＮＷ、ＮＥ及 近ＥＷ向三组。 （１）复向斜转折端仰起部位，是热液沉淀的有利 场所，常形成富矿体。 （２）矿层顶底板围岩，常有不同规模的破碎带，破 碎带中蚀变强烈。交代充填现象普遍。 （３）围岩蚀变从断裂附近向外逐渐变弱。 （４）矿区近ＥＷ向、ＮＥ向断裂控制着火山活动 及热液活动，ＮＷ向为成矿后断裂，明显地切割地层 和矿体。 ５ 围岩蚀变 矿床围岩蚀变强烈，近矿围岩蚀变主要有硅化、 绢云母化、绿泥石化、重晶石化、金云母化及少量的钠 长石化、石榴石化、金红石化。通过归纳总结矿区内近 矿围岩具以下蚀变组合： ①弱硅化一绢云母化一碳酸盐化一金云母化组 合：这种组合在整个矿区石英角斑凝灰岩中普遍发 育，是区域变质产物，与矿化无关； ②强绢云母化一硅化组合：全部交代长石形成无 长石带，是热液蚀变产物，与矿化关系密切，在矿体下 部及下盘普遍发育，矿体上盘也局部可见。 ③硅化一绢云母化一浅色绿泥石化一碳酸盐化 组合：沿片理或切穿片理呈细脉产出，和Ｃｕ、Ｚｎ矿化 有关。 ④硅化一绢云母化一浅色绿泥石化组合：和黄铁 矿、闪锌矿、少量黄铜矿有关。 ⑤硅化一重晶石化一浅色绿泥石化组合：多呈脉 状产出，和矿化关系密切。 矿区内近矿围岩在剖面上的蚀变分带特征如图 ３所示，从图中可以看出：总体讲矿体下盘蚀变较强， 为绢云母化一硅化强蚀变的无长石带，矿体上盘蚀变 较弱，多为区域变质形成的硅化一绢云母化带，矿体 内多为硅化一绢云母化一浅色绿泥石化带。同时从图 ３第３线剖面可以看出：脉状分布的硅化一重晶石化 一绿泥石化分布规律性不明显，实际上它和构造（层 图３水洞岭铜锌矿区蚀变分带剖面示意图 Ｆｉｇ ３ Ｐｒｏｆｉｌｅ ｓｋｅｔｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ ｚｏｎｅ ｏｆ Ｓｈｕｉｄｏｎｇｌｉｎ Ｃｕ、Ｚｎ ｏｒｅ ｆｉｅｌｄ Ｑ一第四系ｓｉ一硅质岩 。一石英角斑凝灰岩ａ。一角斑凝灰岩 １一矿体及编号２～蚀变分带界线及编号①硅化一绢云母化 （一碳酸盐化～金云母化）组合②强绢云母化一硅化组合③硅 化一浅色绿泥石化一绢云母化组合④硅化一重晶石化一浅色绿 泥石化组合 ６矿床成因分析 据野外地质观察及室内研究表明：水洞岭铜锌矿 床成因为海相火山沉积弱改造型矿床，其依据如下： （１）矿体的分布与区域内细碧角斑岩系连续分异 建造的酸性岩石组合及火山期后或间隙期喷流沉积 岩有关，矿体赋存在石英角斑凝灰岩及硅质岩、重晶 石岩中，含矿岩石组合为石英角斑凝灰岩一硅质岩一 重晶石岩，具有特定的层位和特有的火山沉积岩石组 合。 （２）矿石具有明显的火山一喷流沉积和改造成因 的构造特征，如沉积的浸染条带状、层纹条带状及由 分选作用形成的不等粒（级）递变层理构造、挤压变形 的柔皱构造等，而脉状构造、角砾状构造矿石则显示 后期构造热液充填交代成因。 （３）据前人测定的硫同位素资料表明：所有样品 。 ｓ‰位均为正值，表明成矿与海相火山活动关系密 切，其中块状、浸染条带状黄铁矿的 。 ‰为３．８～ ６．７，平均５．５，显示出海相火山岩型矿床特有的海水 １６３ 维普资讯 http://www.cqvip.com 硫＋幔源硫混合硫特征，而脉状矿石中 。 Ｓ（‰）为１２ 来源于火山。 ～１６．１，明显地和地层硫关系密切，显示改造成因特 （５）包裹体特征及成矿温度 征。 重晶石是矿区内与矿化有关的主要围岩脉石矿 （４）矿石铅同位素特征表明：矿区内铅同位素组 物，桂林矿产地质研究院对不同矿体不同深度矿石叶｛ 成是非常均一的，变化率仅０．２ ，在铅构造模式ａ—Ｂ 的重晶石及少量与脉状矿有关的石英进行了包挺休 上落在地幔及造山带之间，反映其源区以地幔铅为 特征观察及均一温度测试，结果见表３。 主，并混有造山带、下地壳铅的特征，表明其物质主要 表３水洞岭铜铅锌矿床石英和重晶石中包裹体特征及均一温度 Ｔａｂｌｅ ３ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ｉｎ ｑｕａｒｔｚ ａｎｄ ｂａｒｉｔｅ ｏｆ Ｓｈｕｉｄｏｎｇｌｉｎ ｄｅｐｏｓｉｔ ＊Ａ：纯液态包裹体Ｂ：液态包裹体 从表中可以看出：重晶石样品中以纯液态包体为 成因。 主，面状分布，扁圆状，一般均＜３ ，部分为液态包 综合以上特征表明，该矿床成因为火山喷流沉积 体，零星分布，扁圆状一不规则状，一般约５～１ｏ ，个 ＋构造改造型矿床。 别可达１５ ，气相比为５～１ｏ ，个别达１５ 。从所测 的均一温度来看，温度变化于１１８～２７３℃之间，平均 参考文献： 温度为１７ｏ～２０７℃，其中Ｉ号矿体为１８４℃，Ⅱ号为 ［１］邬介人．青海锡铁山块状硫化物矿床地质特征［Ｊ］．矿床地质， ２０４ Ｃ，Ｖ号为１９３℃，Ⅷ号为２００。Ｃ，从横向上、纵向 １９８５，４（２）：１—１２． （Ｎｉ度）上均无大的变化，属中偏低温的火山喷流沉积 ［２］王之田，等．大型铜矿地质与找矿［Ｍ］．冶金工业出版社，１９９４． ［３］王日伦．中国海相火山一沉积成矿理论及相关地质问题［Ｊ］．地 矿床。脉状矿成矿温度稍低，为１７４￣Ｃ，显示热液改造 质专报．北京：地质出版社，１９８８． ＧＥｏＬｏＧＩＣ ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＳ ｏＦ ＳＨＵＩＤｏＮＧＬＩＮ ＣｏＰＰＥＲ、ＬＥＡＤ、ＺＩＮＣ ＤＥＰｏＳＩＴ ｏＦ ＮＡＮＺＨＡｏ，ＨＥＮＡＮ ＰＲｏＶＩＮＣＥ ＡＮＤ ＩＴＳ ＧＥＮＥＴＩＣ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＦＵ Ｘｉｏｎｇ （Ｎｏ．３ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｔｅａｍ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ ｆｏｒ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ，Ｚｈｅｎｇｐｉｎｇ Ｈｅｎａｎ，４７４２５０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｇｅｎｅｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｅ ｉｓ ｍａｄｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ Ｓｈｕｉｄｏｎｇｌｉｎ Ｃｏｐｐｅｒ—Ｌｅａｄ—Ｚｉｎｃ ｄｅｐｏｓｉｔ，ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｗｉｔｈ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｕｒｖｅｙ．Ａ ｇｅｎｅｔｉｃ ｖｉｅｗｐｏｉｎｔ ｏｆ ｓｅａ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｅｒｕｐｔｉｏｎ—ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｗｅａｋ ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｃｏｐｐｅｒ—Ｌｅａｄ—Ｚｉｎｃ ｄｅｐｏｓｉｔ；ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒ；ｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ；Ｈｅｎａｎ Ｎａｎｚｈａｏ Ｓｈｕｉｄｏｎｇｌｉｎ １６４
