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0 引言
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河南省栾川矿集区是中国重要的钨钼铅锌多金属矿集区（段士刚等，2011；杨阳等，2012；唐利等，2014；韩江伟等，2015；裴秋明等，2015；杨晨英等，2016；邢波等，2017；郭波，2018），成矿地质条件较为优越，矿化异常普遍（李建领等，2017；张红强， 2021；许令兵和刘国华，2021；杨水旺等，2022；尚凯凯等，2022）。近年来围绕该矿集区超大型矿床深部和外围进行了深部勘探，目前栾川矿集区累计查明 Mo 631.17万 t，WO3138.28万 t，Pb99.18万 t，Zn 337.83 万 t（唐灿辉等，2015；向君峰等，2016；何玉良等，2020）。老王沟矿区位于栾川矿集区的西南部，距离南泥湖钨钼矿床约 8 km，经过多年的地质工作未发现有价值的工业矿体。本次工作开展了 1∶1 万土壤地球化学测量，在老王沟和磨沟等地发现较为明显的 Pb、Zn、Ag 等元素异常，通过后期的岩石化探剖面和激电中梯剖面查证工作，取得了一些有价值的找矿信息，为该区下一步的找矿工作提供指导意见。
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1 区域地质背景
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栾川矿集区位于华北陆块南缘，同时受栾川断裂和马超营断裂的影响（图1a）（燕长海和刘国印， 2004；吕文德等，2006；邓铭哲，2015），形成一系列向南逆冲的推覆断层和倒转褶皱（图1b）（燕长海， 2004；罗毅甜和吕古贤，2020）。区域上出露地层自上而下主要有新元古界陶湾群和栾川群、中元古界官道口群。断裂构造以NWW向为主，其次为NE和近 SN 向，NWW 向断裂与区域主构造方向一致，是区内的主要控岩构造，NE和SN向断裂局部发育，是区内的主要控矿和赋矿断裂（曹华文等，2016），与NWW 向断裂交汇处形成厚大矿体。区内元古宙和中生代岩浆活动强烈（燕长海，2004；李永峰等， 2005），以中生代燕山期岩浆活动最为强烈，形成花岗岩岩基和花岗斑岩体。区内矿床类型较为多样，不同类型矿床围绕燕山期中酸性小岩体由内向外呈规律性分布（叶会寿等，2006，2016；毛景文等， 2009），依次发育斑岩-矽卡岩型钼-钨矿床、矽卡岩型多金属矿床、热液充填交代型铅-锌-银矿床。
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2 矿区地质
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2.1 地层
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研究区出露地层主要有新元古界栾川群煤窑沟组和大红口组（图2）。煤窑沟组（Pt3m）：老王沟的北部和中部分布，受向斜影响，与上覆大红口组呈断层接触。下段（Pt3m1）下部为云母石英片岩，上部为石英云母片岩，两种片岩渐变过渡；中段（Pt3m2） 以白云大理岩为主，富含叠层石；上段（Pt3m3）以白云大理岩夹云母石英片岩为主。大红口组（Pt3d）：主要分布于老王沟南部，岩性以粗面岩和黑云母粗面岩为主，片理发育，局部形成片岩，局部见石英脉发育，斜切地层。
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2.2 构造
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区内断裂较为发育，以NW向断裂规模最大，其次为NE向。NW-NWW向断裂带具规模大，延伸长的特点，区内走向长 1~3 km，宽 1~20 m。以挤压片理化带和挤压透镜体发育为特征，由千枚岩、糜棱岩、断层角砾岩及断层泥组成。该组断裂是栾川断裂的次级平行断裂，是区内的控岩构造。NE-NNE 向断裂带，为NW向断裂的次级羽状断裂，断层面平直，常见摩擦镜面及擦痕，断层内多由角砾岩及断层泥组成，局部地段充填铅锌多金属硫化物，膨缩极为明显，以张扭性为特征，是区内最主要的含矿断裂。
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图1 栾川矿集区铅锌银矿床大地构造位置图（a）与区域岩性构造简图（b，据毛景文等，2009修改）
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1—新元古界陶湾群；2—新元古界栾川群；3—中元古界官道口群；4—中元古界宽坪群；5—早白垩世花岗岩；6—晚侏罗世花岗斑岩；7—断裂； 8—脉状铅锌银矿床；9—斑岩-矽卡岩型钼（钨）矿床；10—矽卡岩型多金属硫铁矿床；11—研究区
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2.3 岩浆岩
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矿区内岩浆活动较为强烈，主要发育有加里东期的辉长岩和正长斑岩，呈岩株状分布，侵入于大红口组和煤窑沟组中。受后期构造活动的影响，均发生片理化，呈变辉长岩或者变正长斑岩，局部被后期石英脉穿插。
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3 物化探异常特征
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3.1 1∶1万土壤地球化学特征
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土壤地球化学测量参照土壤地球化学测量规范执行。本次土壤地球化学测量工作比例尺为1∶1 万，面积约 4.8 km2，网度为 100 m×40 m，测线方向为 SN 向，过筛后样品粒级为-10 目~+80 目，对 Au、 Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo、Mn、As、Sb、Hg、Co、Ni共13种元素进行了含量测定。
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通过对迭代剔除后的化探数据特征参数分析，发现 Ag、Cu、Zn、Mo、Mn、As、Sb 富集系数均大于 1 （表1），表明这些元素具有较好的成矿物质基础，与区域优势矿种相吻合，其中 Zn、Mo 和 Mn 富集系数大于 1.4，显示出了较强的地球化学活性；Ag、Pb、 As、Co变异系数大于50%，表明元素活动性较强，更易于成矿。
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化探数据聚类分析表明，区内元素可分为 W-Mo、Au-Ag-Pb-As-Sb-Zn-Hg、Cu-Co-Ni 共 3 个组合（图3）。其中以Au-Ag-Pb-As-Sb-Zn-Hg元素组合为主，表明区内以中低温成矿热液活动为主。
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根据异常规模、异常套合情况，结合地质背景、元素组合特征及潜在找矿矿种，在区内共圈出 8 个综合异常（图2）。其中综合异常 TR05、TR07 和TR08，元素套合较好、规模较大，成矿地质条件好，找矿潜力较大。
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图2 老王沟矿区岩性构造简图
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注：变化系数=标准离差/平均值，富集系数=平均值/区域背景；单位：Au、Hg为10-9，其他元素为10-6。
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TR05 异常呈近等轴椭圆状，元素组合以 Pb、 Ag、Au、Zn为主，伴有Sb、As、Hg等元素（表2，图4）。 Pb元素异常呈哑铃状，面积0.15 km2，具有3个浓集中心，异常均值 331×10-6，峰值高达 1339×10-6，浓度分带可分为内、中、外带。Ag元素异常为不规则状，面积0. 09 km2，具有1个较为明显的浓集中心，异常均值 0.51×10-6，峰值高达 2.12×10-6，可分为内、中、外带。Au 元素异常呈长轴椭圆状，面积 0. 05 km2，具有 1 个浓集中心，均值为 7.47×10-9，峰值为 25.90×10-9，可分为内、中、外带。Zn 元素异常为分散点状，面积为0. 04 km2，有2个较为明显的浓集中心，均值 709×10-6，峰值为 1123×10-6。该异常具有强度高、套合好的特点，且伴有 As、Sb 和 Hg 等前晕元素异常，表明深部具有较大的找矿潜力，也是区内具有较大找矿潜力的异常。
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图3 老王沟土壤地球化学测量R型聚类分析图
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注：单位：Au为10-9，其他元素为10-6。
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图4 综合异常TR05剖析图
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TR07和TR08异常整体呈NNW向，呈连续的带状，与区域构造方向一致，规模相对较大，显示出较大的找矿潜力。TR07和TR08异常主要元素较为相似，主要为 Zn和 Mo，其次为 Cu、As、Mn、Ag、Au。Zn 元素共具有6个浓集中心，呈串珠状，浓集中心有较明显的内、中、外带，多个浓集中心的峰值>2000× 10-6，具有强度高和连续性的特点。Mo 元素异常浓度分带和浓集中心明显，具有5个浓集中心，有较明显的内、中、外带，异常峰值 39.1×10-6，亦具有强度高、连续性的特点（表3，表4）。Cu、As、Mn、Ag、Au 等元素异常与 Zn、Mo元素异常比较吻合，套合性较好。值得注意的是这两处异常同时表现出Zn、As和 Sb元素等中低温元素异常，又叠加有高温元素 Mo，指示该断裂可能受多期热液活动的影响。
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3.2 激电中梯特征
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从区内岩石的电性参数表可以看到区内岩石电性差异较明显（表5）。铅锌矿化、黄铁矿化大理岩、含炭大理岩和石煤的极化率极高。结合平面取得的极化率异常看，含炭大理岩和石煤具有幅值较低变化大，呈面状分布的特点，而含矿构造带的极化率异常幅值较高，多呈线性分布特征，两者有明显的区别。围岩大理岩、绢云石英片岩、黑云大理岩、钙质石英片岩的极化率较低，都在 1% 左右；而它们的电阻率一般为1100~1800 Ω·m。从物性结果来看，含矿体与围岩有较明显的电性差异，具有高极化率低电阻率特性，是本次开展激电中梯工作的物性前提。
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为了解 TR07 和 TR08 异常查证时发现的矿化构造带的激电异常特征，在老王沟南部共布设12条激电中梯剖面测量，线距 150~250 m，点距为 20 m，从激电中梯平面图显示出 3 个明显的激电异常带，分别为Y1、Y2和Y3（图5），其中Y1异常带西部走向为 NW 向，向东为 NE 向，长约 1000 m，宽约 100 m，异常东部未封闭，异常中心视极化率最大值为 6.2%，但视电阻率较高，与矿化构造带具有“低阻高极化率”的特征不相符，可能为非矿化构造所致。 Y2异常长约 800 m，宽约 100 m，西部视极化率异常规模较大且强度高，异常中心视极化率最大值为 8.47%，向东逐渐变窄，强度变弱，该极化率异常带与低阻异常中心区套合较好，与 TR07 异常高度吻合，且 F7 含矿构造位于低阻高极化率的中心区域，推测Y2激电中梯异常带为含矿断裂的反映。Y3异常带位于中部，呈 NW-SE 向，北西视极化率规模大强度高，南东规模小强度弱，走向长约 600 m，宽约 110 m，异常中心最大值为 6.12%，位于低阻异常带内。Y3异常带南端延伸至 TR08异常内，与 F8断裂局部重合，表明其可能为含矿断裂的反映（图6）。
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4 找矿效果及预测
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4.1 找矿效果
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对找矿潜力较大的 TR05、TR07和 TR08异常进行了查证。针对TR05异常，布设了2条岩石化探剖面和1条探槽，F4断裂处宽1.5~3. 0 m，长约300 m，可见褐铁矿化、硅化，该处岩石中以 Zn 高值异常为主，Zn元素最高值达2371×10-6，并伴有Pb和W元素较高值异常，在 F4 的南东侧亦发现有破碎带，宽约 1 m，发育有 Pb和 Ag元素异常，其中 Pb元素含量最高为 924.8×10-6，Ag为 2.34×10-6。针对异常内发育的 F4 断裂进行了槽探揭露，分析品位 Pb 为 0.3%，达到了边界品位。
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图5 TR07和TR08综合异常剖析图
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TR07 和 TR08 异常处布设了 12 条岩石化探和激电中梯综合剖面。在具有高极化率和低阻异常的区域，布设岩石化探剖面 YP09（图5），在约 240 m （14号点）处，发现Zn元素含量高为4949.2×10-6，并伴有 Pb、Mo 和 W 元素高值异常（图6），经过后期槽探工程揭露，该处见有宽约5~8 m的含矿破碎带，产状0°∠51°，地表可见有强烈的褐铁矿化发育，Pb+Zn品位为3.77%。
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表5 区域电性参数统计（据吕文德等，2006①）
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图6 YP09激电中梯和岩石化探综合剖面图
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4.2 找矿预测
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区域上铅-锌-银矿床可分矽卡岩型和脉状两类，呈环带状分布于南泥湖和上房沟酸性小岩体外围。脉状铅锌矿距离酸性岩体稍远，受断裂构造的严格控制，在构造交汇部位形成厚大矿体，矽卡岩型矿床则呈环带状分布于钼（钨）矿体与脉状铅锌矿体之间。老王沟相邻矿区以脉状铅锌银矿床为主，且具有相当的规模，如位于北侧的三道沟矿区赋存于一组 NE 向平行断裂中，西侧核桃岔和童沟矿区则分布于近SN向断裂中，南部的洪洞沟矿区则分布在NWW向区域断裂中。老王沟矿区发育有近 SN 向、NE 向和 NWW 向断裂，与周边矿区含矿断裂构造特征极为相似，通过初步勘查均发现有一定的铅锌矿化，经对TR05、TR07和TR08异常查证、揭露为工业矿体。土壤地球化学测量显示，区内以 Pb、 Zn、Ag、As、Sb 元素为特征，这些元素均为前晕或者中低温元素，暗示矿体剥蚀较浅，深部仍有较大找矿前景。
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5 结论
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（1）老王沟矿区含矿构造特征与周边矿区矿体分布特征较为相似，土壤元素以 Ag、Pb、Zn、W、Mo、 Mn、As、Sb富集为特征，且具有较好的相关性，根据地球化学成矿理论，化探异常以前晕或者中低温元素为特征的暗示着深部有较大找矿前景。
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（2）区内共圈定 8 处综合异常，以 Pb 和 Zn 异常为主，结合成矿地质构造条件，进行了异常推断与解释，优选出TR05、TR07和TR08综合异常，并对其开展了相应的异常检查工作，揭露出工业矿体，提出优选出的综合异常作为下一步地质找矿的重点。
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（3）老王沟矿区含矿构造普遍具有高强度 Pb、 Zn、Ag 元素异常，激电中梯异常呈“低阻高极化率” 特征，物化探异常套合较好，为寻找多金属含矿带的重要标志。
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致谢 诚挚感谢两位匿名审稿人提出的宝贵意见，在项目开展过程中得到了单位同事的支持与帮助，在此表示感谢!
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注释
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① 吕文德，宋要武，孙卫志，肖中军 .2006. 河南卢氏－栾川地区铅锌银矿评价报告[R]. 郑州：河南省地质调查院，80-150.
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摘要
老王沟矿区位于河南省栾川矿集区的西南部，周边矿权密集，成矿地质条件优越。在区内开展了1∶1万土壤地球化学测量，共圈定了8处综合异常。采用化探剖面、激电中梯和槽探等综合手段进行异常查证，在综合异常TR05内发现了与断裂F4有关的铅矿化体；综合异常TR07和TR08与激电中梯高极化率低阻异常套合较好；综合异常 TR07 开展了岩石地球化学剖面测量，在断裂构造 F7 处见 Zn、Pb、Mo 和 W 高值异常，经槽探工程验证发现了锌矿体。结合区域成矿地质条件和物化探信息，推测老王沟矿区具有较好的找矿前景。
Abstract
Laowanggou mining area is located in the southwest of Luanchuan ore concentration area in Henan Province， with dense mineral rights and superior metallogenic geological conditions. A soil geochemical survey of 1∶10000 was carried out in the area， and a total of 8 comprehensive anomalies were delineated. The comprehensive means of rock geochemical exploration profile， IP intermediate gradient and trenching were used for anomaly verification， and lead mineralization related to fault F4 was found in the tr05 comprehensive anomaly； The comprehensive anomalies of TR07 and TR08 are well matched with the IP intermediate gradient anomaly with high polarizability and low resistance； The rock geochemical profile survey was carried out for TR07 comprehensive anomaly， and high value anomalies of Zn， Pb， Mo and W were found at F7 fault structure. The zinc ore body was found through the verification of trenching engineering. Combined with the regional metallogenic geological condi- tions and geophysical and geochemical exploration information， it is speculated that the prospecting prospects in the Laowanggou mining area are better.
