雁來嶺鉬礦控礦條件分析

張 旭,張生奇,楊 華,程文厚

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊,河南鄭州 450016)

1 區(qū)域成礦背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

雁來嶺鉬礦普查區(qū)位于北秦嶺褶皺造山帶東段傾沒端,區(qū)域性朱夏深大斷裂和南陽凹陷盆地的交匯部位,是華北板塊南緣加里東俯沖帶的火山島弧區(qū)。區(qū)域內(nèi)基底巖性主要為古元古界秦嶺群變質(zhì)巖系,區(qū)域構(gòu)造線呈北西 -南東向帶狀展布,其大地構(gòu)造位置為秦嶺褶皺系北秦嶺褶皺帶二郎坪 -劉山巖地向斜褶皺束。主要巖性有片麻巖、片巖 (主要為斜長角閃片巖)、大理巖等。區(qū)域內(nèi)巖漿活動繁頻,主要出露的侵入巖有華力西期花崗巖體,為五朵山巖體的一部分；其次是加里東期的基性、超基性巖脈,以及燕山期的花崗偉晶巖脈,花崗斑巖株及黑云母花崗巖體。小巖株、巖脈、巖體相伴產(chǎn)出,并具有強(qiáng)烈的蝕變現(xiàn)象,區(qū)內(nèi)斑巖體、爆發(fā)角礫巖筒具不同程度的鉬 -銅 -(金)礦化。

1.2 區(qū)域地球物理背景

本區(qū)位于朱夏有裂北側(cè),巖性以秦嶺群雁嶺溝組大理巖為主,在 1∶5萬航磁異常圖上表現(xiàn)為負(fù)磁異常帶,在 1∶100萬布格重力異常平面圖上,重力均為高值區(qū)。

1.3 區(qū)域地球化學(xué)背景

從 1∶20萬地球化學(xué)圖中可看出,區(qū)內(nèi)為以Ag、Au、Cu、Mo為主的伴生 Pb、Zn、Ni、Co、As、Mn的異常元素組合區(qū),自東部秋樹灣沿朱夏斷裂帶向西依次發(fā)育 Cu、Mo、Au、Ag、Pb、Zn、Sb、As異常,異常呈帶狀,表明成礦溫度自東向西逐漸降低的規(guī)律[1]。鎮(zhèn)平縣秋樹灣銅鉬礦處于東部的 Cu、Mo、Au、Ag、Pb、Zn異常套合區(qū),異常分帶明顯,據(jù)此認(rèn)為該區(qū)是尋找中、低溫?zé)嵋盒?Au、Ag、Pb、Zn及斑巖型、矽卡巖型銅、鉬礦的有利地段。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層主要為古元古界秦嶺群雁嶺溝組(pt1y)和郭莊組(pt1g)地層,由北而南,地層由老到新(圖1)。礦區(qū)中、南部為雁嶺溝組地層,北部為郭莊組。

圖 1 雁來嶺鉬礦區(qū)地質(zhì)圖

郭莊組與雁嶺溝組地層呈斷層接觸,地層走向總體上呈北西西,與區(qū)域構(gòu)造線基本一致,傾向南南西。組成巖石為花崗片麻巖 (MB)、蛇紋石化大理巖(M)、白云質(zhì)大理巖 (M)、碎裂白云質(zhì)大理巖(MK)、含石墨條帶大理巖 (Mbl)、矽卡巖化大理巖(MSK)、矽卡巖(SK)、炭質(zhì)大理巖 (MC)、黑云母石英片巖(MP1)石英云母片巖 (MP2)、含矽卡巖礦物長石石英片巖(MP5)、鐵英片巖(MP4)、震碎角礫巖(MKF)等。其中震碎角礫巖(MKF)是銅、鉬礦的主要賦存層位；矽卡巖 (SK)、矽卡巖化大理巖 (MSK)是鉬礦的主要賦存層位。組成巖性區(qū)南部為一向斜,核部走向近北西西,為鉬礦賦存的有利部位。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)受商丹斷裂和朱夏斷裂影響,次級斷裂發(fā)育,可分為 2組斷裂,與地層平行 (北西西向)一組稱為縱向斷裂,另一組呈北東向,稱之為橫向斷裂,橫向斷裂晚于縱向斷裂,但不論橫向或縱向斷裂,均是成礦前的斷裂。

區(qū)內(nèi)的向斜構(gòu)造分布于東山 -竹園溝,賦存標(biāo)高315～55 m,向斜軸向呈NWW向展布,軸向方位270°～285°。從圖 3的聯(lián)合剖面中可以看出,向斜橫穿秋樹灣礦區(qū)和雁來嶺礦區(qū),在雁來嶺礦區(qū)內(nèi)由于受巖漿巖侵入的影響,向西略有抬升。向東傾沒于秋樹灣礦區(qū)的東部。向斜核部在秋樹灣礦礦區(qū)內(nèi)主要為矽線石片巖,黑云母片巖夾薄層大理巖,秋樹灣礦區(qū)的厚大礦體均賦存于此向斜核部。在雁來嶺礦區(qū)內(nèi),所有的鉬礦體均賦存于此向斜核部。

2.3 巖漿巖

本區(qū)出露的巖漿巖主要為黑云母花崗巖,呈小巖株狀巖體產(chǎn)出,經(jīng)絕對年齡測試及對巖石副礦物鋯石對比[1],確定為燕山期產(chǎn)物。黑云母花崗巖巖體東起圓頭山,西至敬堂廟,東西長約1 200 m,南北寬約 370 m,面積約 0.45 km2。此巖體呈一馬鞍形,東西兩側(cè)出露于地表。巖體產(chǎn)狀較陡,深部有小巖枝及巖脈分出。

3 礦床特征

3.1 礦體特征

雁來嶺鉬礦區(qū)位于區(qū)域性商丹斷裂和朱夏斷裂交匯部位的北側(cè)。成礦區(qū)劃隸屬我國 16個重點金屬成礦區(qū)帶之一的豫西成礦區(qū)內(nèi)的北秦嶺古生代、中生代金、銀、銅、鉛、鋅、鉬、銻成礦帶 (葉天竺, 2004)。礦區(qū)出露地層為古元古界秦嶺群雁嶺溝組和郭莊組,地層走向NWW,總體傾向 SS W,傾角 60°～80°?？傮w上北部為單斜,南部為向斜。其中礦區(qū)南部的向斜部位為已探明的秋樹灣銅鉬礦區(qū)矽卡巖帶(含礦帶)和花崗斑巖 (含礦)西延部分。區(qū)內(nèi)礦床主要為隱伏礦,礦體全部位于黑云母花崗巖體與圍巖接觸部位的內(nèi)外帶 (圖 2),且全部的鉬礦體賦存于礦區(qū)南部的向斜核部 (圖 3),礦體形態(tài)產(chǎn)狀受構(gòu)造形態(tài)制約,沿向斜層面充填交代,由于壓扭作用,使礦體在向斜核部厚度較大,向翼部分枝復(fù)合以至逐步尖滅。經(jīng)鉆探工程控制,初步圈定 27個鉬礦體,礦體多為小透鏡狀,在平面上呈平行展布,在剖面上呈疊瓦狀排列。區(qū)內(nèi)鉬礦體賦存標(biāo)高為 -188～382 m,埋深 6.3～509 m,礦體產(chǎn)狀 200～220°∠15～45°。礦體長度 100～200 m,礦體厚度 1.4～67.52 m,礦體最大延深 180 m。鉬礦體品位 0.03%～0.204%。雁來嶺礦區(qū)的主要工業(yè)礦體為 Y1、Y2?，F(xiàn)將礦體特征分述如下：

Y1礦體,位于礦區(qū)南部的向斜核部,賦存標(biāo)高為 10～114 m,埋深 199～322 m,礦體產(chǎn)狀 200～220°∠15～20°。礦體長度 200 m,礦體最大延深150 m,礦體厚度 2.8 m,鉬礦體形態(tài)為透鏡狀。鉬礦體品位 0.204%。

Y2礦體,位于礦區(qū)南部的向斜核部,賦存標(biāo)高為 -188～19 m,埋深 318～509 m,礦體產(chǎn)狀 200～220°∠20～23°。礦體長度 300 m,礦體最大延深382 m,礦體厚度 95.76 m,鉬礦體形態(tài)為透鏡狀。鉬礦體品位 0.062%。

其他鉬礦體基本都位于礦區(qū)南部的向斜核部,鉬礦體形態(tài)為透鏡狀。賦存標(biāo)高為 -182～366 m,埋深 6.3～446 m,礦體產(chǎn)狀 200～220°∠20～24°。礦體長度 200～300 m,礦體厚度 1.41～5.96 m,鉬礦體品位 0.03%～0.277%。

3.2 礦石物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

鉬礦體的礦石礦物成分主要為輝鉬礦、黃銅礦,其次為黃鐵礦、磁黃鐵礦及閃鋅礦、方鉛礦等。脈石礦物主要有透輝石、石榴子石、方解石、石英、長石、黑云母,其次有綠簾石、角閃石、絹云母等,微量礦物為榍石、磷灰石。礦石中輝鉬礦以鱗片狀、半自形 -它形粒狀結(jié)構(gòu)為主,次為自形葉片狀結(jié)構(gòu),最細(xì)粒徑0.04 mm,一般 0.1～0.4 mm。礦石構(gòu)造主要有細(xì)脈狀(充填脈狀)構(gòu)造,稀疏浸染狀、稠密浸染狀構(gòu)造。

細(xì)脈狀(充填脈狀)構(gòu)造：一是鱗片狀輝鉬礦集合體沿裂隙充填,單獨構(gòu)成充填脈狀；二是鱗片狀、粒狀輝鉬礦分布于石英細(xì)脈、鉀長石 -石英細(xì)脈等脈體中構(gòu)成細(xì)脈狀構(gòu)造。

圖 2 雁來嶺礦區(qū) 72線剖面圖

圖 3 雁來嶺礦區(qū)及秋樹灣礦區(qū)聯(lián)合剖面圖

稀疏浸染狀、稠密浸染狀構(gòu)造：輝鉬礦、黃鐵礦等金屬礦物在花崗斑巖、矽卡巖中呈稀疏浸染狀、稠密浸染狀分布,構(gòu)成稀疏浸染狀、稠密浸染狀構(gòu)造。

礦物生成順序如下：

輝鉬礦→磁黃鐵礦→黃鐵礦 (早期)→黃銅礦→方鉛礦→黃鐵礦(晚期)。

礦石的化學(xué)組分以含鈣鎂較高為特征,分析結(jié)果見表1。

表1 雁來嶺鉬礦礦石化學(xué)成分分析結(jié)果表 w(B)/10-2

礦石中伴生有益元素有 Cu、Pb、Zn、Ag、Au等,以銅為主,w(Cu)為 0.01×10-2～0.31×10-2,礦石加工后可單獨分離出銅精粉,精礦中銅含量達(dá) 10× 10-2。其他有益元素含量均很低。

3.3 礦石類型

雁來嶺礦區(qū)內(nèi)鉬礦體均為隱伏礦體,按工業(yè)類型分礦石均為硫化礦石。硫化礦石按賦礦巖石的不同,按自然類型可分為矽卡巖型銅鉬礦、花崗斑巖型鉬礦。

4 控礦因素分析

4.1 地層條件

雁來嶺鉬礦的含礦層位為古元古界秦嶺雁嶺溝組薄層大理巖,巖性成分不純,結(jié)構(gòu)不均,經(jīng)接觸交代后形成矽卡巖,鉬礦體主要賦存于該矽卡巖中,同時該層上盤為厚度較大的白云質(zhì)大理巖,下盤為黑云母片巖,參透性差,起屏障作用,有利于礦液的聚集及沉淀。該矽卡巖對含礦溶液的遷移、交代、沉淀、富集起主導(dǎo)作用,這是區(qū)內(nèi)鉬礦形成的重要條件。

4.2 向斜構(gòu)造

礦區(qū)先期形成的向斜構(gòu)造,為礦液的流動提供通道并為礦液最終沉淀提供了場所,它是區(qū)內(nèi)主要的容礦構(gòu)造,向斜核部的空間展布、巖性特征決定了鉬礦體的形態(tài)、規(guī)模。在雁來嶺礦區(qū)內(nèi),全部的鉬礦體均賦存于此向斜構(gòu)造的核部。

4.3 巖漿巖條件

本區(qū)出露的黑云母花崗巖與區(qū)內(nèi)的成礦有著密切的關(guān)系,首先,隨著花崗巖的侵入,溫度升高,使區(qū)內(nèi)巖石發(fā)生熱變質(zhì),但未形成典型的矽卡巖接觸帶。此時以巖體為中心形成一不規(guī)則的水平礦化分帶,自內(nèi)向外依次可以分出：礦化帶 -Cu、Mo礦化帶 -Cu礦化帶 -Pb、Zn、Ag礦化帶[1]。隨著侵入的花崗巖的后期演化,為礦液的遷移及其與圍巖的交代提供了充足的能量,使成礦范圍更大,交代更徹底,形成了典型的矽卡巖并使成礦物質(zhì)在向斜構(gòu)造的有利部位充分沉淀。最終形成了雁來嶺礦區(qū)的礦床形態(tài)、規(guī)模及定位。

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