河南省南召縣水洞嶺銅鋅礦區(qū)成礦規(guī)律分析

劉玉勇

[摘要]本文通過詳細分析研究區(qū)成礦地質(zhì)條件和控礦因素。了解水洞嶺礦區(qū)礦床成因及成礦規(guī)律，建立找礦標志，為研究區(qū)下步工作及尋找同類型礦床提供依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]銅鋅礦床 礦床成因 成礦規(guī)律 水洞嶺

[中圖分類號] P612 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-35-1

1礦區(qū)位置

水洞嶺礦區(qū)位于河南省西南部的伏牛山南麓，南陽盆地西北部的南召縣境內(nèi)，隸屬于白土崗、南河店兩鄉(xiāng)所管轄。東接狼洞洼，西連黃土嶺，南抵桑樹坪，北至黑虎廟，東西長3.6km，南北寬3.2km，面積11.5km2。工作區(qū)位于伏牛山南麓，中低山區(qū)，南部地形起伏較大，北部山坡較低緩，植被比較發(fā)育。

2控礦因素分析

2.1層位控礦

水洞嶺礦床嚴格受下古生界二朗坪群火神廟組海相火山巖系特定地層層位及巖性控制，是本區(qū)塊狀硫化物銅鋅礦床產(chǎn)出的基本特點，也是礦床的基本地質(zhì)特征。礦床僅產(chǎn)出于酸性火山巖地層中，其中又主要產(chǎn)于石英角斑凝灰?guī)r中，少量產(chǎn)于石英角斑巖中。

2.2巖性控礦

水洞嶺銅鋅多金屬礦床的礦體均賦存于石英角斑凝灰?guī)r中，少量產(chǎn)于石英角斑巖中，具明顯的重晶石化蝕變。

2.3構(gòu)造控礦

水洞嶺礦區(qū)塊狀硫化物礦床形成與產(chǎn)出除了受大地構(gòu)造背景、區(qū)域構(gòu)造條件制約外，在礦床層面上主要受下列地質(zhì)因素控制。

2.3.1古火山構(gòu)造

水洞嶺礦床礦體受古火山口構(gòu)造控制，其分布沿古火山口構(gòu)造呈半圓狀分布。礦床的形成是加里東期弧后盆地演化過程中，大規(guī)模酸性火山巖漿海底噴發(fā)的晚期，由于區(qū)域性的構(gòu)造變動，海底斷裂構(gòu)造發(fā)育，從而使火山海底中心附近火山熱液活動強烈，大量含礦熱液涌入海底在有利的構(gòu)造部位沉積，形成塊狀硫化物銅鋅礦床。因此，在這個過程中古火山構(gòu)造是主要的控制因素，其決定了該礦床產(chǎn)出的基本特點。

2.3.2褶皺構(gòu)造

變質(zhì)變形改造對形成塊狀硫化物銅鋅礦床的重要作用主要表現(xiàn)在兩方面：（一）、變質(zhì)變形改造可以使最初形成的銅、鉛、鋅相對較貧的塊狀硫化物礦層中主要成礦元素進一步富集，從而具有工業(yè)意義而成為商品礦。（二）、變質(zhì)變形改造使原始層狀的銅鋅礦層拉斷成不同的透鏡體，并就位于褶皺構(gòu)造的不同部位，從而使得該礦床礦體產(chǎn)出表現(xiàn)出受褶皺構(gòu)造控制的顯著特點。雖然加里東期古火山構(gòu)造決定了該區(qū)成礦的基礎(chǔ)和礦床的基本特征，但從礦床勘查的角度來看，后期褶皺變形及褶皺控礦對其影響更大。因此，也是更主要的控礦因素。

2.3.3斷裂構(gòu)造

因為本區(qū)礦床為火山熱液沉積礦床，礦床的基本特征是成層狀產(chǎn)出，且分布受火山巖地層控制，所以，斷裂構(gòu)造的控礦作用不大，斷裂構(gòu)造不是本礦區(qū)礦床主要的控礦因素。

3成礦演化規(guī)律

水洞嶺銅鋅礦床成礦作用有兩期，一是加里東期火山噴流沉積階段。水洞嶺在加里東期弧后盆地演化過程中，大規(guī)模酸性火山巖漿海底噴發(fā)的晚期，由于區(qū)域性的構(gòu)造變動，海底斷裂構(gòu)造發(fā)育，從而使火山海底中心附近火山熱液活動強烈，大量含礦熱液涌入海底在有利的構(gòu)造部位沉積，沿古火山口構(gòu)造呈半圓狀分布，形成塊狀硫化物銅鋅礦床，賦存于石英角斑凝灰?guī)r一硅質(zhì)巖一重晶石層中，地層控礦作用明顯，說明成礦作用主要發(fā)生在噴流沉積階段。二是后期構(gòu)造一熱液疊加改造階段。在印支期南北向構(gòu)造擠壓作用下，區(qū)內(nèi)火山巖系發(fā)生強烈變質(zhì)變形改造，塊狀硫化物礦層中主要成礦元素在褶皺虛托等有得成礦部位進一步富集，表現(xiàn)出受褶皺構(gòu)造控制的顯著特點。

4礦床空間分布規(guī)律

4.1成礦地質(zhì)條件分析

根據(jù)礦床產(chǎn)出的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境、礦床的基本地質(zhì)特征，同位素組成特點，可以基本確定水洞嶺銅鋅礦床為早古生代加里東期形成于弧后盆地海相火山巖系中的海底火山熱液沉積礦床。

（1）該礦床產(chǎn)出于二郎坪群火神廟組海相火山巖系中，賦礦圍巖具連續(xù)分異特點且酸性火山巖厚度較大。這與國內(nèi)外同類塊狀硫化物銅鋅礦床含礦火山巖系地質(zhì)特征完全一致。（2）水洞嶺礦區(qū)銅鋅礦體產(chǎn)出受火山巖地層層位控制特點明顯。個別礦體具有層序?qū)永淼瘸练e巖石的基本特點，礦體多呈層狀、似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀變化隨火山巖地層產(chǎn)狀變化而變化。（3）水洞嶺礦區(qū)銅鋅礦體主要產(chǎn)于石英角斑凝灰?guī)r和石英角斑巖中。（4）水洞嶺礦區(qū)銅鋅礦體附近存在大量火山角礫巖、火山集塊巖、次火山巖等近火山口相的火山巖石，說明礦床形成于古火山活動中心附近。（5）水洞嶺礦區(qū)礦體附近火山巖的褪色蝕變十分強烈，這是熱鹵水或熱海水循環(huán)過程中與巖石發(fā)生強烈水—巖反應(yīng)具體表現(xiàn)，是形成工業(yè)礦體不可缺少的條件。

4.2成礦背景分析

水洞嶺礦區(qū)礦體受海底火山噴相的酸性火山巖近控制，具有一定的層位，產(chǎn)狀與圍巖一致。礦體產(chǎn)于重晶石層下盤及重晶石化石英角斑凝灰?guī)r。礦體沿古火山口附近成半圓型集中分布。其成礦環(huán)境、地質(zhì)特征、礦床特征、礦石礦物組合及圍巖蝕變與國外典型海相火山巖型硫化礦床相對比，基本相似。但是，本區(qū)經(jīng)歷了地史變遷，后期構(gòu)造疊加和區(qū)域變質(zhì)作用等復(fù)雜的演化過程。

5找礦標志

根據(jù)水洞嶺銅鋅礦床產(chǎn)出的基本特點，此類礦床找礦標志為：

（1）石英角斑凝灰?guī)r、石英角斑巖、含火山角礫石英角斑凝灰?guī)r，是尋找塊狀硫化物礦床的直接標志。（2）火山角礫巖、火山集塊巖、次火山巖等近火山口相巖石的存在于古火山活動中心附近，塊狀硫化物礦床大多產(chǎn)出于火山活動中心的附近。找到了這些近火山口相巖石，也就接近找到了塊狀硫化物銅鋅礦床。（3）重晶石層常直接產(chǎn)出于礦體上盤或其本身就是銅鋅礦體的一部分，重晶石層（或重晶石礦化層）是尋找銅鋅礦體的直接標志；成層產(chǎn)出的碧玉巖和各類硅質(zhì)巖石常出現(xiàn)于銅鋅礦體附近，可以作為找礦的重要間接標志。（4）多金屬礦（化）體總是與酸性火山巖相關(guān)，酸性火山巖多為無磁或弱磁性，因此在低背景條件下中低磁異常區(qū)也是圈定找礦范圍的一種標志。各類巖礦標本的密度特征差異，是形成局部重力異常的基本條件，其中重晶石礦化體和多金屬礦（化）體是形成局部重力高場的主要因素，重力高場是尋找銅鋅多金屬礦體的另一標志。

6結(jié)論

水洞嶺銅鋅礦床成礦作用有兩期，一是加里東期火山噴流沉積階段，水洞嶺為一火山噴發(fā)中心，礦區(qū)明顯是一個火山噴流沉積旋回，即火山熔巖、火山碎屑巖（噴發(fā)階段）一硅質(zhì)巖、重晶石巖（熱水噴流沉積階段）一硅質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖（沉積階段），礦體呈半環(huán)狀賦存于石英角斑凝灰?guī)r一硅質(zhì)巖一重晶石層中，地層控礦作用明顯，說明成礦作用主要發(fā)生在噴流沉積階段；二是后期構(gòu)造一熱液進行疊加改造階段。