论文部分内容阅读
[摘要]研究区大地构造位置处于伏牛山东麓,是铅锌多金属矿的成矿有利地区。通过对矿区内地质特征、矿石构造、类型及成矿期次研究,认为该矿床具有为密西西比河谷型矿床的特征。并对找矿标志和找矿方向进行了探讨。
[关键词]方城 铅矿 地质特征 找矿标志
[中图分类号] P612 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-5-27-2
伏牛山东麓大地构造处于华北陆块南缘与秦岭造山带衔接地带,地质构造演化复杂,岩浆活动频繁,构造运动强烈,为铅多金属矿成矿的理想构造环境,是河南省继小秦岭、崤山、熊耳山和外方山等之后又一重要的多金属矿集中区[1-2]。方城羊角山铅就位于伏牛山东麓多金属矿集中区内,综合研究区内铅矿床地质特征,对指导下一步地质勘查,扩大矿区资源储量及未来矿山开发方案、投资规模显得尤为重要。
1成矿地质背景
豫西地区是我国重要的矿产地之一,伏牛山东麓地区是豫西金多金属矿成矿带自西而东等间距隆起带东侧的又一个构造隆起带,是一个多金属集中产地。研究区即位于华北陆块南缘与秦岭造山带接合部位,构造活动强烈,岩浆活动频繁,出露有中元古界官道口群沉积岩系、上元古界栾川群、下古生界陶湾群等“矿源层”,集地层、构造和岩浆活动于一体,是铅锌多金属矿的成矿有利地区。
1.1地层
矿区大地构造位置处于华北古板块与秦岭造山带接触带南侧,属秦岭造山带的北缘,区域上分布的前中生代地层以栾川—维摩寺断裂为界,南、北两侧分属华北地层区豫西南地层分区的卢氏—栾川小区和北秦岭地层分区的南召小区。
区域上以栾川—维摩寺断裂为界,北侧大面积分布有中元古界官道口群沉积岩系、上元古界栾川群、下古生界陶湾群的浅变质岩系、新生界第四系(Q)。
1.2构造
矿区所在的区域其基本构造格架表现为北西西向展布的强变形带(断裂带)及由它们分隔或被它们夹持的、变形强度相对较弱的弱变形域(构造岩片或岩块)的相间排列。其中以栾川—维摩寺断裂带为界南、北两侧分属北秦岭构造带云阳—方城构造岩片和华北陆块南缘褶断带。
1.3岩浆岩
区域岩浆活动强烈。根据岩浆活动特点、区域分布特征、构造阶段、接触关系以及同位素年龄资料,可划分为古元古代、(中)新元古代、早古生代、早白垩世四个主期岩浆活动阶段。其中岩浆侵入活动以新元古代、古生代、晚侏罗—早白垩世最为强烈。区域上,中生代中酸性岩浆岩与金银铜铅锌等多金属矿关系密切。矿区内基本上无岩浆岩发育。
2矿床地质特征
矿区出露地层主要为中元古界宽坪群变质碎屑岩—碳酸盐岩夹变质基性火山岩沉积组合、栾川群煤窑沟组炭质绢云石英片岩白云大理岩,陶湾群秋木沟组含硅质条带白云质灰岩及硅质白云质大理岩、第四系黄土及残坡积物。共发现铅矿脉2条,均产出于北西西向断裂破碎带内(图1)。本区铅矿赋存于以碳酸盐岩为主的秋木沟组地层中,严格受K1、K2容矿断裂破碎带控制。
2.1矿体体征
(1)K1矿脉
(2)K2号矿脉
2.2矿石结构及构造特征
(1)矿石结构
矿区内矿石结构常见自形晶结构、半自形晶结构、交代残余结构、固融体分离结构等。
自形晶结构:为本矿区矿石主要结构类型之一。黄铁矿自形晶结构常见五角十二面体和立方体两种形式。
半自形晶结构:矿区内主要金属矿物黄铁矿、方铅矿,大多以半自形晶形式出现。
交代残余结构:常见闪锌矿交代方铅矿、黄铁矿,形成交代残余结构。
(2)矿石构造
矿区内矿石构造常见块状构造、稠密浸染状构造和星点状构造,局部也可见到角砾状构造。
块状构造:是最重要矿石构造之一,常形成商品矿石。
稠密浸染状构造:常由方铅矿等主要金属矿物组成,也是矿区最重要矿石构造之一。稠密浸染状矿石和块状矿石一起构成本区主要的工业矿体。
星点状构造:常见方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿等金属矿物呈星点状分布于重晶石与石英角斑凝灰岩中,形成品位较贫的矿石。在局部地段也可形成商品矿石。
2.3成矿期、成矿阶段的划分
根据区内锌矿石结构构造和矿物共生组合等特点,可见区内锌矿床成矿分为热液期和表生期。热液期又可分为三个成矿阶段:Ⅰ黄铁矿-石英阶段,Ⅱ多金属硫化物阶段,Ⅲ石英-碳酸盐阶段。
(1)热液期
Ⅰ黄铁矿-石英阶段
该阶段主要形成黄铁矿及少量的方铅矿、黄铜矿,主要礦物组合为:石英+黄铁矿。
Ⅱ多金属硫化物阶段
该阶段形成较多金属硫化物及少量石英,为铅矿床的主要形成阶段。矿物组合为:石英+黄铁矿+方铅矿。
Ⅲ石英-碳酸盐阶段
该阶段接近成矿尾声,仅在局部出现。以方解石、菱铁矿、重晶石的出现为特征。此阶段可形成少量黄铁矿。矿物组合为:黄铁矿+方解石+石英。
(2)表生期
表生期只是对热液期形成的矿石进行氧化、淋滤,形成褐铁矿、孔雀石等次生金属矿物。
2.4围岩蚀变
矿体围岩主要为银铅矿化的角砾状大理岩,呈灰-深灰色,细-隐晶质结构,角砾状-块状构造,主要矿物成份为方解石、次有石英、重晶石、白云石,少量方铅矿、褐铁矿、炭质,微量黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等组成。岩石普遍具有硅化、褐铁矿化,在地表铁锰矿化较强。在近矿围岩中,可见弱蚀变现象。蚀变岩石一般呈黄褐色、灰黑色,主要为硅化,铁锰碳酸盐化,重晶石。蚀变矿物主要为碳酸盐类,次为石英、重晶石,尚有微量白云母、绿泥石、褐铁矿等。重晶石呈粒状,粒径为0.5×0.1mm,充填在岩石裂隙和空洞中,或呈细脉状贯入。由于岩石遭受多次强烈破碎作用,使用矿物呈粉状,粒度在0.1mm以下,形成了次棱角状结构,块状及角砾状构造。蚀变范围一般为数米,最大可达20米。
3矿床成因及找矿标志
3.1矿床成因
本区铅锌矿体主要赋存于下古生界陶湾群秋木沟组角砾状大理岩中,具明显的岩控特征。空间分布上离岩浆岩体较远或在岩浆岩体影响范围之外,与岩浆岩体无明显的成因联系,但明显受褶皱、断裂构造控制,与外围的铅锌矿成群、成带分布。矿体形态比较简单,其产状基本与围岩一致,矿石矿物组合简单,主要为方铅矿、黄铁矿等;脉石矿物主要为重晶石、方解石、石英等。矿体围岩蚀变较弱,蚀变类型简单,常见碳酸盐化、重晶石化和硅化。
根据成矿特征、成矿期次及上述特征,本区铅矿床与栾川县百炉沟勘查区相似[3-4],为密西西比河谷型(MVT)矿床。
3.2找矿标志和找矿方向
(1)找矿标志
①地层标志:陶湾群碳酸盐岩建造。②构造标志:与区域主构造线相同或小角度相交的断裂构造是控制矿体的主要构造,因此是找矿的重要标志;③围岩蚀变标志:碳酸盐化、重晶石化、硅化是找矿的直接标志;
(2)找矿方向
①勘查区内构造蚀变破碎带较多。勘查区内矿体具有上贫下富的特点,因此对地表矿化弱的其它破碎带不应放弃,应加强深部找矿的综合研究;②中浅部已控制的矿体,应继续加大深部的找矿工作。
参考文献
[1]涂恩照,张智慧,王昊,徐刚.河南省方城县桃园金多金属矿地质特征及成因[J].矿产与地质,2008(2):135-140.
[2]罗铭玖,黎世美,卢欣祥等.河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列[M].北京,地质出版社,2000,10.
[3]燕长海,宋要武,刘国印等.河南栾川杨树凹-百炉沟MVT 铅锌矿带地质特征[J].地质调查与研究,2004,(4):249-255.
[4]莫罗D W.白云石化作用和白云石沉淀的化学过程[J].国外地质科技,1984,6-7.
[关键词]方城 铅矿 地质特征 找矿标志
[中图分类号] P612 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-5-27-2
伏牛山东麓大地构造处于华北陆块南缘与秦岭造山带衔接地带,地质构造演化复杂,岩浆活动频繁,构造运动强烈,为铅多金属矿成矿的理想构造环境,是河南省继小秦岭、崤山、熊耳山和外方山等之后又一重要的多金属矿集中区[1-2]。方城羊角山铅就位于伏牛山东麓多金属矿集中区内,综合研究区内铅矿床地质特征,对指导下一步地质勘查,扩大矿区资源储量及未来矿山开发方案、投资规模显得尤为重要。
1成矿地质背景
豫西地区是我国重要的矿产地之一,伏牛山东麓地区是豫西金多金属矿成矿带自西而东等间距隆起带东侧的又一个构造隆起带,是一个多金属集中产地。研究区即位于华北陆块南缘与秦岭造山带接合部位,构造活动强烈,岩浆活动频繁,出露有中元古界官道口群沉积岩系、上元古界栾川群、下古生界陶湾群等“矿源层”,集地层、构造和岩浆活动于一体,是铅锌多金属矿的成矿有利地区。
1.1地层
矿区大地构造位置处于华北古板块与秦岭造山带接触带南侧,属秦岭造山带的北缘,区域上分布的前中生代地层以栾川—维摩寺断裂为界,南、北两侧分属华北地层区豫西南地层分区的卢氏—栾川小区和北秦岭地层分区的南召小区。
区域上以栾川—维摩寺断裂为界,北侧大面积分布有中元古界官道口群沉积岩系、上元古界栾川群、下古生界陶湾群的浅变质岩系、新生界第四系(Q)。
1.2构造
矿区所在的区域其基本构造格架表现为北西西向展布的强变形带(断裂带)及由它们分隔或被它们夹持的、变形强度相对较弱的弱变形域(构造岩片或岩块)的相间排列。其中以栾川—维摩寺断裂带为界南、北两侧分属北秦岭构造带云阳—方城构造岩片和华北陆块南缘褶断带。
1.3岩浆岩
区域岩浆活动强烈。根据岩浆活动特点、区域分布特征、构造阶段、接触关系以及同位素年龄资料,可划分为古元古代、(中)新元古代、早古生代、早白垩世四个主期岩浆活动阶段。其中岩浆侵入活动以新元古代、古生代、晚侏罗—早白垩世最为强烈。区域上,中生代中酸性岩浆岩与金银铜铅锌等多金属矿关系密切。矿区内基本上无岩浆岩发育。
2矿床地质特征
矿区出露地层主要为中元古界宽坪群变质碎屑岩—碳酸盐岩夹变质基性火山岩沉积组合、栾川群煤窑沟组炭质绢云石英片岩白云大理岩,陶湾群秋木沟组含硅质条带白云质灰岩及硅质白云质大理岩、第四系黄土及残坡积物。共发现铅矿脉2条,均产出于北西西向断裂破碎带内(图1)。本区铅矿赋存于以碳酸盐岩为主的秋木沟组地层中,严格受K1、K2容矿断裂破碎带控制。
2.1矿体体征
(1)K1矿脉
(2)K2号矿脉
2.2矿石结构及构造特征
(1)矿石结构
矿区内矿石结构常见自形晶结构、半自形晶结构、交代残余结构、固融体分离结构等。
自形晶结构:为本矿区矿石主要结构类型之一。黄铁矿自形晶结构常见五角十二面体和立方体两种形式。
半自形晶结构:矿区内主要金属矿物黄铁矿、方铅矿,大多以半自形晶形式出现。
交代残余结构:常见闪锌矿交代方铅矿、黄铁矿,形成交代残余结构。
(2)矿石构造
矿区内矿石构造常见块状构造、稠密浸染状构造和星点状构造,局部也可见到角砾状构造。
块状构造:是最重要矿石构造之一,常形成商品矿石。
稠密浸染状构造:常由方铅矿等主要金属矿物组成,也是矿区最重要矿石构造之一。稠密浸染状矿石和块状矿石一起构成本区主要的工业矿体。
星点状构造:常见方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿等金属矿物呈星点状分布于重晶石与石英角斑凝灰岩中,形成品位较贫的矿石。在局部地段也可形成商品矿石。
2.3成矿期、成矿阶段的划分
根据区内锌矿石结构构造和矿物共生组合等特点,可见区内锌矿床成矿分为热液期和表生期。热液期又可分为三个成矿阶段:Ⅰ黄铁矿-石英阶段,Ⅱ多金属硫化物阶段,Ⅲ石英-碳酸盐阶段。
(1)热液期
Ⅰ黄铁矿-石英阶段
该阶段主要形成黄铁矿及少量的方铅矿、黄铜矿,主要礦物组合为:石英+黄铁矿。
Ⅱ多金属硫化物阶段
该阶段形成较多金属硫化物及少量石英,为铅矿床的主要形成阶段。矿物组合为:石英+黄铁矿+方铅矿。
Ⅲ石英-碳酸盐阶段
该阶段接近成矿尾声,仅在局部出现。以方解石、菱铁矿、重晶石的出现为特征。此阶段可形成少量黄铁矿。矿物组合为:黄铁矿+方解石+石英。
(2)表生期
表生期只是对热液期形成的矿石进行氧化、淋滤,形成褐铁矿、孔雀石等次生金属矿物。
2.4围岩蚀变
矿体围岩主要为银铅矿化的角砾状大理岩,呈灰-深灰色,细-隐晶质结构,角砾状-块状构造,主要矿物成份为方解石、次有石英、重晶石、白云石,少量方铅矿、褐铁矿、炭质,微量黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等组成。岩石普遍具有硅化、褐铁矿化,在地表铁锰矿化较强。在近矿围岩中,可见弱蚀变现象。蚀变岩石一般呈黄褐色、灰黑色,主要为硅化,铁锰碳酸盐化,重晶石。蚀变矿物主要为碳酸盐类,次为石英、重晶石,尚有微量白云母、绿泥石、褐铁矿等。重晶石呈粒状,粒径为0.5×0.1mm,充填在岩石裂隙和空洞中,或呈细脉状贯入。由于岩石遭受多次强烈破碎作用,使用矿物呈粉状,粒度在0.1mm以下,形成了次棱角状结构,块状及角砾状构造。蚀变范围一般为数米,最大可达20米。
3矿床成因及找矿标志
3.1矿床成因
本区铅锌矿体主要赋存于下古生界陶湾群秋木沟组角砾状大理岩中,具明显的岩控特征。空间分布上离岩浆岩体较远或在岩浆岩体影响范围之外,与岩浆岩体无明显的成因联系,但明显受褶皱、断裂构造控制,与外围的铅锌矿成群、成带分布。矿体形态比较简单,其产状基本与围岩一致,矿石矿物组合简单,主要为方铅矿、黄铁矿等;脉石矿物主要为重晶石、方解石、石英等。矿体围岩蚀变较弱,蚀变类型简单,常见碳酸盐化、重晶石化和硅化。
根据成矿特征、成矿期次及上述特征,本区铅矿床与栾川县百炉沟勘查区相似[3-4],为密西西比河谷型(MVT)矿床。
3.2找矿标志和找矿方向
(1)找矿标志
①地层标志:陶湾群碳酸盐岩建造。②构造标志:与区域主构造线相同或小角度相交的断裂构造是控制矿体的主要构造,因此是找矿的重要标志;③围岩蚀变标志:碳酸盐化、重晶石化、硅化是找矿的直接标志;
(2)找矿方向
①勘查区内构造蚀变破碎带较多。勘查区内矿体具有上贫下富的特点,因此对地表矿化弱的其它破碎带不应放弃,应加强深部找矿的综合研究;②中浅部已控制的矿体,应继续加大深部的找矿工作。
参考文献
[1]涂恩照,张智慧,王昊,徐刚.河南省方城县桃园金多金属矿地质特征及成因[J].矿产与地质,2008(2):135-140.
[2]罗铭玖,黎世美,卢欣祥等.河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列[M].北京,地质出版社,2000,10.
[3]燕长海,宋要武,刘国印等.河南栾川杨树凹-百炉沟MVT 铅锌矿带地质特征[J].地质调查与研究,2004,(4):249-255.
[4]莫罗D W.白云石化作用和白云石沉淀的化学过程[J].国外地质科技,1984,6-7.