河南省優(yōu)勢(shì)非金屬礦成礦及分布特征

馬 群，邱冬生

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心河南總隊(duì)，河南 信陽(yáng) 464000）

河南省地處華北板塊南緣和揚(yáng)子板塊北緣及兩板塊的縫合帶，地質(zhì)環(huán)境獨(dú)特，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。兩板塊的多次碰撞及地質(zhì)作用的復(fù)雜多樣，引發(fā)了一系列的非金屬礦成礦活動(dòng)，在時(shí)間、空間上形成了豐富多彩的非金屬含礦建造及非金屬礦成礦系列。

非金屬礦床的空間分布明顯受古板塊構(gòu)造部位及構(gòu)造環(huán)境的控制?？v觀全省非金屬礦床在時(shí)空上的分布規(guī)律，與華北、揚(yáng)子兩板塊的演化特點(diǎn)較為一致。一般而言，中生代以前主要形成與古陸板塊聚合作用有關(guān)的變質(zhì)礦床及與聚合前后陸緣海中的沉積作用有關(guān)的礦床，成礦帶東西向延伸，成礦作用南北分帶性較強(qiáng)。進(jìn)入中生代后，經(jīng)歷了三次俯沖、碰撞的華北與揚(yáng)子兩板塊已完成拼接，古秦嶺海消失，主要形成與風(fēng)化、陸相沉積作用有關(guān)的非金屬礦床。燕山運(yùn)動(dòng)之后，全省山系大局已定，地殼活動(dòng)的斷塊運(yùn)動(dòng)形式更為顯著，形成華北裂谷系及豫西山間盆地。陸內(nèi)裂谷中有地幔物質(zhì)上涌，形成與基性、超基性巖漿噴發(fā)有關(guān)的非金屬礦床；斷裂盆地內(nèi)形成與內(nèi)陸湖相沉積有關(guān)的礦產(chǎn)。成礦帶多北北東向延伸，成礦作用東西分帶性較強(qiáng)。

河南省已發(fā)現(xiàn)非金屬礦80余種，已查明資源儲(chǔ)量的40多種，其中在全國(guó)名列前茅的優(yōu)勢(shì)礦有十多種(見下頁(yè)圖，圖例中的數(shù)字為不同礦種的礦點(diǎn)數(shù))。下面重點(diǎn)介紹河南省優(yōu)勢(shì)非金屬礦成礦及分布特征。

1 石灰石

石灰石是水泥灰?guī)r、熔劑灰?guī)r、化工灰?guī)r等以CaO為有用組分的碳酸鹽巖的總稱。河南省石灰石礦產(chǎn)資源非常豐富，主要賦存于寒武、奧陶、石炭及新近系的沉積地層中。此外，前寒武系的變質(zhì)地層中也產(chǎn)有較豐富的水泥大理巖。

中寒武統(tǒng)張夏組灰?guī)r為青灰、深灰色，具鮞狀、豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，主要化學(xué)成分：CaO 48%～51%、MgO 1%～4%、K2O+Na2O 0.2%～0.4%。主要用作水泥原料。

中奧陶統(tǒng)馬家溝組、峰峰組的灰?guī)r為淺灰、灰藍(lán)、深色的純灰?guī)r，有時(shí)夾蠕蟲狀和豹皮狀灰?guī)r，質(zhì)量穩(wěn)定，主要化學(xué)成分：CaO 52%～54%、MgO＜1%、K2O+Na2O 0.1%～0.2%。此層灰?guī)r主要作水泥原料，質(zhì)純的可用于熔劑及化工原料或可作飾面石材。

石炭系本溪組灰?guī)r為灰、灰黑色，主要化學(xué)成分：CaO 50%～52%、MgO＜2%，個(gè)別地區(qū)的MgO或SiO2較高。質(zhì)純的除作水泥原料外，還可作化工原料或飾面石材。

新近系為灰白色泥灰?guī)r，硬度較低，結(jié)構(gòu)疏松，主要化學(xué)成分為：CaO 46%～49%、MgO 1.0%、K2O+Na2O 0.4%～0.6%。只能用作水泥原料。

前寒武系大理巖礦多呈灰白、乳白色，條帶狀、塊狀構(gòu)造，主要化學(xué)成分：CaO 50%～52%、MgO 1%～2%、K2O+Na2O 0.1%～0.15%。主要用作水泥原料，有的可作飾面石材。

截至2010年底，河南省累計(jì)查明各類石灰石礦產(chǎn)地共計(jì)162處，其中水泥灰?guī)r116處、水泥大理巖12處、熔劑灰?guī)r29處、化工灰?guī)r5處。寒武系石灰石礦床主要分布于鄭州、洛陽(yáng)、平頂山、三門峽地區(qū)，奧陶系石灰石礦床主要分布于豫北地區(qū)，石炭系石灰石礦床主要分布在南陽(yáng)西部，新近系石灰石礦床主要分布在鄭州市、新鄉(xiāng)市周邊，前寒武系石灰石礦床分布在南陽(yáng)及信陽(yáng)地區(qū)。

2 硅石

硅石是石英巖、石英砂巖、脈石英的總稱。

河南省硅石礦產(chǎn)較為豐富，成礦時(shí)代有古元古界嵩山群羅漢洞組、中元古界汝陽(yáng)群云夢(mèng)山組、青白口系三教堂組、二疊系石千峰組及后期熱液石英脈。

元古界石英巖、石英砂巖主要作玻璃原料用，其礦石呈灰白、淺紅、淺綠色等，致密堅(jiān)硬，油脂光澤，半透明，粒狀構(gòu)造；礦石主要化學(xué)成分：SiO2>96%、Al2O3<1%、Fe2O3<0.1%，膠結(jié)物為硅質(zhì)。二疊系石千峰組石英砂巖主要作為水泥配料用，其特征為：細(xì)粒結(jié)構(gòu)，中厚層狀，礦物成分中石英約占90%，長(zhǎng)石約占5%，含少量鐵泥質(zhì)礦物。后期熱液石英脈礦礦石成分單一，SiO2含量一般在99%以上，礦床規(guī)模一般不大，產(chǎn)狀較陡。

截至2010年底，河南省累計(jì)查明各類硅石礦產(chǎn)地共計(jì)60處，其中水泥用石英砂巖15處、陶瓷用石英砂巖1處、玻璃用石英砂巖9處、玻璃用脈石英8處、玻璃用石英巖27處。河南省硅石從豫北的林州市沿太行山南行，經(jīng)豫西、豫中沿嵩山南東經(jīng)新鄭風(fēng)后嶺、舞鋼到桐柏縣都有分布；玻璃硅質(zhì)原料礦床主要分布于新安—澠池和登封—密縣-帶；脈石英主要產(chǎn)于信陽(yáng)—確山—泌陽(yáng)一帶。

3 霞石正長(zhǎng)巖

河南省霞石正長(zhǎng)巖主要分布在安陽(yáng)九龍山礦區(qū)，為燕山晚期侵入于上二疊統(tǒng)地層中的堿性巖漿巖，侵入時(shí)代為早白堊世晚期。巖體屬深成相侵入巖，與圍巖呈明顯侵入接觸關(guān)系。根據(jù)巖石巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征可分為三個(gè)相帶：邊緣相—霞石正長(zhǎng)斑巖；過(guò)渡相—似斑狀霞石正長(zhǎng)巖；中心相—中粗粒霞石正長(zhǎng)巖，分布于巖體中心部位。

九龍山巖體之主體——粒狀含霓霞石正長(zhǎng)巖呈灰—深灰色，風(fēng)化面呈灰或淺灰色，中粗粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石的主要礦物成分：堿性長(zhǎng)石70%～75%，霞石15%～35%，霓石3%～10%。

截至2010年底，河南省已查明的霞石正長(zhǎng)巖礦床只有安陽(yáng)九龍山一處。此外，在方城縣塔山也有霞石正長(zhǎng)巖體分布。

4 高嶺土、耐火粘土

河南省高嶺土礦床成因類型以含煤建造沉積型為主，其次為熱液蝕變型和風(fēng)化淋濾型。含煤建造沉積型高嶺土主要賦存于石炭紀(jì)—二疊紀(jì)沉積巖系中，含礦層位包括：石炭系本溪組、太原組和二疊系下石盒子組；熱液蝕變型高嶺土礦床分布不廣，由鉀長(zhǎng)花崗斑巖經(jīng)熱液蝕變而形成；風(fēng)化淋濾型高嶺土礦床賦存于震旦系與寒武系硅質(zhì)巖沉積接觸界面及其附近。

耐火粘土礦床屬化學(xué)和生物化學(xué)沉積礦床類型，賦存地層主要為中石炭統(tǒng)本溪組，是一套在奧陶系或寒武系風(fēng)化侵蝕面上沉積發(fā)育的富鋁富鐵的粘土礦；其次賦存于二疊系上石盒子組下段的粘土巖中。

石炭系本溪組高嶺土屬硬質(zhì)高嶺土礦層，厚度變化較大，含鐵高，富含有機(jī)質(zhì)，灰白色—灰黑色，常與鐵礦、鋁土礦、耐火粘土礦共生。該層自然白度低，煅燒后可達(dá)90%以上，高嶺石含量一般達(dá)90%以上。二疊系下石盒子組硬質(zhì)高嶺土礦厚度一般較大，從幾米至幾十米不等，有機(jī)質(zhì)含量低，自然白度高，一般呈灰色—藍(lán)灰色，含鐵高。該層優(yōu)質(zhì)部分自然白度達(dá)85%以上，質(zhì)純、細(xì)致、高嶺石含量高，非常接近純高嶺石巖。

耐火粘土按礦石類型劃分為高鋁粘土礦石、硬質(zhì)粘土礦石和軟質(zhì)粘土礦石3種，其中硬質(zhì)粘土礦石最多，其次為高鋁粘土礦石。硬質(zhì)和軟質(zhì)粘土礦石主要成分為高嶺石；而高鋁粘土礦物主要成分為一水硬鋁石，其Al2O3含量較前者為高，故其耐火度也是最高。

截至2010年底，河南省累計(jì)查明高嶺土礦產(chǎn)地共計(jì)8處，累計(jì)查明耐火粘土礦產(chǎn)地66處。

河南省沉積型高嶺土礦床主要分布在豫北焦作地區(qū)和豫中的鞏義、禹州、寶豐、魯山等地的華北型石炭—二疊紀(jì)煤系地層中；熱液蝕變及風(fēng)化淋濾型高嶺土礦床主要分布在豫西伏牛山區(qū)。

河南省耐火粘土礦床主要分布于三門峽—焦作—鄭州—平頂山之間的不規(guī)則四邊形地帶內(nèi)，包括鞏義、新安、澠池、三門峽、博愛、焦作、魯山、寶豐、禹州等縣市。

5 藍(lán)晶石、矽線石、紅柱石

藍(lán)晶石、矽線石、紅柱石屬島狀結(jié)構(gòu)無(wú)水鋁硅酸鹽礦物，統(tǒng)稱為藍(lán)晶石類礦物，俗稱高鋁三石。

河南省藍(lán)晶石礦體主要賦存于上元古界二郎坪群小寨組地層中；矽線石礦體主要賦存于下元古界秦嶺群雁嶺溝組地層中；紅柱石賦存于上元古界二郎坪群小寨組下段。三者礦體形態(tài)均為似層狀、透鏡狀。

藍(lán)晶石礦石呈淡藍(lán)色，具細(xì)?！辛Ｗ兙ЫY(jié)構(gòu)，主要礦物為藍(lán)晶石、石英、絹云母，次要礦物為黃玉、金紅石、磷灰石、鋯石、電氣石、黃鐵礦、剛玉等。

矽線石集合體呈毛發(fā)狀，少數(shù)為柱狀，礦石呈灰白、褐或灰綠色，玻璃光澤。主要礦物為矽線石，次要礦物有云母、石榴子石、石英、磁鐵礦、金紅石、鋯石、石墨等。

紅柱石集合體多呈放射狀或粒狀，礦石多呈肉紅色、淺玫瑰色、棕紅色等。多數(shù)呈斑狀變晶結(jié)構(gòu)，斑晶內(nèi)含有碳質(zhì)、石英、云母、金屬礦物、石榴子石和電氣石等。

截至2010年底，河南省累計(jì)查明藍(lán)晶石礦床2處、矽線石礦床1處、紅柱石礦床1處。河南省藍(lán)晶石類礦物集中分布在豫西南地區(qū)西峽—南陽(yáng)—桐柏一線的成礦帶內(nèi)。

6 珍珠巖、沸石、膨潤(rùn)土

河南省珍珠巖、沸石、膨潤(rùn)土礦伴生于白堊系陳棚組火山巖中，主要分布在信陽(yáng)市上天梯非金屬礦區(qū)中。

信陽(yáng)市上天梯珍珠巖、膨潤(rùn)土、沸石礦體呈似層狀向北東緩傾斜延伸，傾角6～8°，底板起伏不平。珍珠巖物質(zhì)定向排列成流動(dòng)構(gòu)造，流向200°。在與流紋巖的接觸帶附近，發(fā)育柱狀節(jié)理，方向亦為200°。珍珠巖的蝕變主要是蒙脫石化、沸石化及硅化。礦石多呈灰白色，斷口具有強(qiáng)玻璃光澤，透明—半透明，全玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)，珍珠狀構(gòu)造。

膨潤(rùn)土礦石呈灰白色—灰綠色，絲絹及蠟狀光澤，具滑感；變余凝灰結(jié)構(gòu)、殘余玻屑結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；蒙脫石含量40%～60%，最高79.49%；晶屑成分多為透長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英等；晶屑呈不規(guī)則破碎狀，碎屑之間膠結(jié)物為火山灰。

沸石礦體多在流紋巖、硅化或強(qiáng)脫?；渲閹r之中或沿其邊緣呈透鏡狀、囊狀小礦體產(chǎn)出，最長(zhǎng)者290m，寬100～200m。礦石呈白色，具貝殼狀斷口，蝕變玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要成分為酸性火山玻屑；斜發(fā)沸石呈板狀晶簇充填其中，含量約占50%。

截至2010年底，河南省累計(jì)查明珍珠巖礦床1處、膨潤(rùn)土礦床6處、沸石礦床5處。河南省珍珠巖、膨潤(rùn)土、沸石基本分布在信陽(yáng)市境內(nèi)，以上天梯非金屬礦區(qū)為主。

7 石墨

河南省石墨礦賦存層位主要有太古界太華群、下元古界秦嶺群雁嶺溝組和元古界寬坪群、陡嶺群。

河南省石墨礦體形態(tài)一般呈層狀、似層狀、帶狀及透鏡狀，長(zhǎng)幾米至幾百米，厚一般為幾米到幾十米，傾角為陡—緩傾斜；礦石鱗片狀，固定碳含量較高，一般為60%～80%，高者達(dá)90%；礦石礦物為石墨，脈石礦物有透輝石、斜長(zhǎng)石、石英、黑云母、綠泥石等，微量礦物有磁鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦等。

截至2010年底，河南省累計(jì)查明石墨礦產(chǎn)地共計(jì)11處，其中晶質(zhì)石墨礦床9處、隱晶質(zhì)石墨礦床2處。河南省石墨礦廣泛分布于豫西、豫西南等地，大致可以分為三個(gè)石墨礦(化)帶，即靈寶小秦嶺石墨礦帶、朱陽(yáng)關(guān)—柳泉鋪石墨礦帶和魯山石墨礦帶。

8 螢石

河南省螢石礦除欒川縣冷水鄉(xiāng)駱駝山開采的螢石礦屬硫化金屬礦伴生礦物外，其余均屬單一螢石礦床，屬硅酸鹽巖石中充填型螢石礦脈。主要分布在酸性侵入巖體內(nèi)與圍巖接觸帶或侵入巖體外圍巖層，賦存圍巖多為花崗巖或其他沉積巖；與燕山期花崗巖有成因上的聯(lián)系，燕山期巖漿活動(dòng)為螢石礦床的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。礦床以充填方式為主，形成于各斷裂構(gòu)造中。

礦體形態(tài)通常以簡(jiǎn)單的脈狀到具有許多分支的脈狀產(chǎn)出，有時(shí)不規(guī)則狀，礦脈明顯受構(gòu)造斷裂控制；礦脈規(guī)模大小不等；礦體與圍巖界線一般比較清楚，圍巖蝕變一般比較顯著，常因圍巖巖性的不同而產(chǎn)生不同的圍巖蝕變。礦床規(guī)模以小型為主。礦石礦物為螢石；脈石礦物以石英為主，其次有重晶石、鍶重晶石，微量貝得石、白鐵礦、黃鐵礦、輝銅礦、褐鐵礦等。礦石按結(jié)晶粒度大小分為隱晶結(jié)構(gòu)、微細(xì)粒結(jié)構(gòu)、粗粒結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造有塊狀、條帶狀、脈狀、殼狀、膠狀、角礫狀、晶洞構(gòu)造等。礦石類型以螢石型和石英—螢石型為主，CaF2品位高，一般CaF2含量大于50%。

截至2010年底，河南省累計(jì)查明螢石礦產(chǎn)地共計(jì)47處。主要分布在黃河以南的秦嶺山脈東部以及桐柏山—大別山一帶，大致可劃分南北兩個(gè)螢石—巖漿巖帶，走向呈北西-北西西。北帶：從欒川縣東部廟子鄉(xiāng)、嵩縣南部、魯山縣與南召縣交界地帶、方城縣北部、泌陽(yáng)縣(羊冊(cè)、馬谷田、銅山鄉(xiāng))至確山縣與桐柏縣交界尖山一帶。南帶：沿著桐柏山—大別山北坡分布，從桐柏縣西部平氏鎮(zhèn)、信陽(yáng)縣董家河鄉(xiāng)、信陽(yáng)市平橋區(qū)至羅山縣朱堂店、三夾店、定遠(yuǎn)鄉(xiāng)和光山縣沙窩鎮(zhèn)等地。

9 花崗石、大理石

河南省沉積型大理石礦床的產(chǎn)出層位主要為中元古界洛峪群洛峪口組、下寒武統(tǒng)辛集組、中寒武統(tǒng)張夏組、上寒武統(tǒng)、中奧陶統(tǒng)馬家溝組及峰峰組、上石炭統(tǒng)太原組等灰?guī)r中，系碳酸鹽類沉積所形成的礦床；變質(zhì)型大理石礦床的產(chǎn)出層位主要為太古界太華群水底溝組和雪花溝組以及下元古界嵩山群五指嶺組中。

河南省花崗石礦床主要為巖漿型花崗石礦床，產(chǎn)出主要在海西期到燕山期。

大理石類飾面石材大多屬于沉積的碳酸鹽巖和與之有關(guān)的變質(zhì)巖，主要為石灰?guī)r、白云巖以及碳酸鹽巖經(jīng)不同蝕變形成的矽卡巖和大理巖等。大理石類飾面石材顏色主要為白、乳白、綠、淡綠、灰、紫紅、粉紅、黑色為主；礦物成分以方解石、白云石、蛇紋石為主，部分含橄欖石、透輝石、透閃石等；結(jié)構(gòu)變化較大，以隱晶、細(xì)粒、中粒、粗粒、粒狀變晶結(jié)構(gòu)為主；構(gòu)造主要以塊狀、條帶狀為主。

花崗石類飾面石材屬于各種巖漿巖類(花崗巖類、輝長(zhǎng)巖類、閃長(zhǎng)巖類、脈巖類、凝灰?guī)r類等)和變質(zhì)的含硅酸巖類礦物為主的巖石。花崗巖類飾面石材顏色主要以肉紅、暗紅、紫紅、紅花、紅灰、淺灰、灰白、淺粉紅、米黃、白色為主；結(jié)構(gòu)變化較大，以斑狀、似斑狀、隱晶、細(xì)粒、中粒、粗粒結(jié)構(gòu)為主；構(gòu)造主要以塊狀為主。

截至2010年底，河南省累計(jì)查明花崗石礦床15處、大理石礦床8處。河南蘊(yùn)藏著豐富的大理石、花崗石天然飾面石材資源，自北向南可劃分為太行礦帶、嵩箕礦帶、新澠汝確礦帶、秦嶺礦帶和大別礦帶等五個(gè)大理石、花崗石礦產(chǎn)分布區(qū)。