■魯正清
(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)勘查院 河南鄭州450001)
河南盧氏縣鐵板溝鉛鋅礦地質(zhì)特征及控礦條件分析
■魯正清
(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)勘查院 河南鄭州450001)
鐵板溝鉛鋅礦區(qū)地處華北地臺(tái)南緣,銀家溝-后窯峪鉛鋅鐵錳銀鉬成礦亞帶,成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。本文通過對(duì)地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)特征和礦體特征的研究分析,認(rèn)為礦床的形成受管道口群地層、斷裂構(gòu)造以及燕山期巖漿活動(dòng)的綜合控制,其成因與燕山期的中酸性小巖體有關(guān),為矽卡巖鉛鋅礦床,并從礦化及圍巖蝕變、物探異常、構(gòu)造、巖性等方面建立了該區(qū)的地質(zhì)找礦標(biāo)志,明確了進(jìn)一步找礦的重要方向。
鉛鋅礦床地質(zhì)特征控礦條件找礦標(biāo)志
鐵板溝鉛鋅礦區(qū)位于豫西南地區(qū),地處華北地臺(tái)南緣-華熊臺(tái)隆北部-崤山隆褶區(qū)南端銀家溝-后窯峪鉛鋅鐵錳銀鉬成礦亞帶。區(qū)域分布地層主要有中元古界熊耳群、高山河組、官道口群,新生界古近系和第四系。以白云巖系為主的官道口群為分布最廣的地層單元,是層控型鉛鋅銀錳礦的重要賦礦層位。
區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育,劃分為近東西向、北東向、北西向三組,斷裂斜切、復(fù)合,形成縱橫交錯(cuò)的構(gòu)造格局。近東西向銀家溝—后瑤峪斷裂是本區(qū)域重要的控礦構(gòu)造。褶皺構(gòu)造為杜關(guān)向斜構(gòu)造,核部主要有熊耳群馬家河組、高山河組、官道口群龍家園組,北翼主要有官道口群龍家園組—杜關(guān)組及熊耳群,南翼主要有熊耳群馬家河組。
區(qū)域巖漿活動(dòng)頻繁,以燕山期最為強(qiáng)烈。燕山期巖漿活動(dòng)表現(xiàn)為銀家溝、秦池、柳關(guān)、后瑤峪花崗斑巖、二長(zhǎng)石英巖巖體的侵入。其形成明顯受控于近東西向和北東向斷裂帶,并與已知的鉛鋅礦床分布范圍吻合。
本區(qū)分布礦產(chǎn)有鉛、鋅、銀、鉬、錳、鐵等,具備多金屬礦成礦的有利條件。
2.1地層
礦區(qū)內(nèi)出露地層有中元古界高山河組、官道口群和新生界第四系。
中元古界高山河組(Pt2g):為一套碎屑巖沉積組合,在瑤峪村西呈似圓形出露,出露面積0.016km2。其不整合于熊耳群之上,被官道口群龍家園組不整合覆蓋,主要巖性為中細(xì)粒石英砂巖,泥質(zhì)粉砂巖和泥巖。中元古界官道口群(Pt2G):為一套淺海相的碳酸鹽沉積地層,自下而上有龍家園組、巡檢司組、杜關(guān)組。下與高山河組呈假整合接觸,群內(nèi)三組間均為假整合接觸關(guān)系。(1)龍家園組(Pt2l):分布于銀家溝—瑤峪斷裂南側(cè),半截溝—后瑤峪一帶,分3個(gè)巖性段。一段下部巖性為燧石條紋及細(xì)條帶狀白云巖、厚層狀白云巖夾石英砂巖條帶,中部為粗燧石條帶白云巖和團(tuán)塊狀白云巖,上部為密集燧石條紋及細(xì)條帶狀白云巖夾厚層狀白云巖。二段下部為燧石條帶白云巖,中部為灰黑色含燧石條帶中厚層狀白云巖,上部為灰黑色條紋狀及細(xì)條帶狀白云巖夾條帶狀白云巖。三段巖性主要為白色含礫屑(或不含)細(xì)晶白云巖、含礫屑紋層狀燧石條帶細(xì)晶白云巖,頂部有厚燧石層與巡檢司組地層接觸。區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦體即位于該組地層與后瑤峪巖體接觸部位。(2)巡檢司組(Pt2x):主要分布于銀家溝—瑤峪斷裂北側(cè),分2個(gè)巖性段。一段底部為暗灰色角礫狀燧石礫巖,向上變細(xì)為泥礫巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖。二段巖性為厚層狀條紋白云巖、燧石條帶團(tuán)塊白云巖及致密白云巖。(3)杜關(guān)組(Pt2d):分布于西北部及中部陳家村、鐵板溝、桐樹溝一帶山脊上,分3個(gè)巖性段。一段底部為砂礫巖、含礫頁(yè)巖,上部為含燧石條帶礫屑白云巖與泥頁(yè)巖、泥質(zhì)白云巖組成。二段下部為泥灰?guī)r燧石條帶白云巖,上部為厚—巨厚層白云巖夾泥巖薄層,產(chǎn)疊層石。三段為灰黃色薄板狀泥質(zhì)白云巖、含燧石團(tuán)塊微晶白云巖,產(chǎn)細(xì)長(zhǎng)柱狀疊層石。新生界第四系(Q):沿河谷低凹處及山坡平緩處分布,為殘坡積物、灰黃色粘土、亞粘土、砂土,厚度0~5m。
2.2構(gòu)造
礦區(qū)處于杜關(guān)向斜南翼,地層呈向北傾斜的單斜構(gòu)造,傾角在5~15°之間。斷裂構(gòu)造按走向可分為近東西向、北東向、北西—北西西向、近南北向四組,其中近東西向斷裂最多,北西—北西西向斷裂次之,北東向和南北向斷裂較少。近東西向銀家溝—后瑤峪斷裂為區(qū)域性斷裂,控制了巖體和礦化分布。
銀家溝—后瑤峪斷裂:自礦區(qū)南部穿過,橫跨全區(qū),具規(guī)模大、延伸長(zhǎng)、切割深、多期活動(dòng)特征。走向近東西,斷裂北傾,傾角65~75°,破碎帶中常見張性角礫巖,兩側(cè)密集發(fā)育與斷面平行的壓性劈理,破碎帶局部被燕山期花崗斑巖脈充填,脈巖具片理化現(xiàn)象,擠壓透鏡體發(fā)育。
2.3巖漿巖
礦區(qū)發(fā)育后瑤峪花崗斑巖,分布于礦區(qū)南部及其外圍,巖性為中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗斑巖,其同位素年齡為103 Ma(早白堊世),屬中生代燕山晚期侵入體。巖體呈325°方向展布的不規(guī)則橢圓形,北西長(zhǎng)1750m,南東寬950m,出露面積1.3km2,產(chǎn)狀為一向南西傾斜的漏斗,侵入官道口群龍家園組白云巖。巖體與周圍白云巖接觸部位具強(qiáng)硅化、綠簾石化、鐵錳礦化、碳酸鹽化、綠泥石化特征。在橫向上隨離巖體由近到遠(yuǎn),矽卡巖化、鐵錳礦化有強(qiáng)到弱。
本區(qū)巖脈發(fā)育,按巖性可劃分為正長(zhǎng)細(xì)晶巖脈和花崗斑巖脈,分布在后瑤峪巖體東北的上東溝—白菜溝及西南角的瑤山溝—椿樹槽一帶,區(qū)內(nèi)圈定的鉛鋅礦體多位于巖脈兩側(cè)。
2.4地球物理特征
鉛鋅礦體與各類圍巖導(dǎo)電性和激電特性有明顯的差異,鉛鋅銀礦電阻率(ρs)值一般為數(shù)十至n×102Ω·m,各類圍巖電阻率(ρs)值一般為n×103Ω·m;鉛鋅銀礦極化率(ηs)一般為3%~6%,各類巖石極化率一般在0.2%~3%以下。表明鉛鋅銀礦(化)體為低阻高極化地質(zhì)體,各類圍巖則為高阻低極化地質(zhì)體。所以,用激電中梯剖面測(cè)量尋找鉛鋅等礦床具備良好的地球物理前提。
通過對(duì)區(qū)內(nèi)施工的10條激電中梯剖面地質(zhì)解譯發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)本區(qū)極化率在1.09~4.06之間,高極化率分布規(guī)律為:高級(jí)化體分布在瑤山溝—椿樹槽一帶,距離巖體及花崗細(xì)晶巖脈越近極化率越高;自地表向下,極化率逐漸增高。另外,激電測(cè)量隨著測(cè)量深度的增加,極化率隨之增加,該現(xiàn)象具有普遍性與面積性。結(jié)合區(qū)內(nèi)及臨區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、巖體及礦種、成礦規(guī)律分析,認(rèn)為區(qū)內(nèi)地層隨著深度的增加金屬硫化物礦化越來(lái)越強(qiáng),有可能出現(xiàn)中高溫礦種。
在礦區(qū)南部后瑤峪巖體附近共圈出了10個(gè)鉛鋅礦體,其產(chǎn)出嚴(yán)格受構(gòu)造破碎帶控制,呈脈狀產(chǎn)出。主要礦體特征如下:
Ⅲ號(hào)礦體:礦體賦存于構(gòu)造蝕變帶內(nèi),呈脈狀產(chǎn)出,傾向2°,傾向北東,傾角54°。礦體由地表探槽和ZK0001、ZK0601及ZK1201工程控制,走向延伸463m,傾向最大延伸195m,賦存標(biāo)高1221~1074m。礦體出露于地表,最大埋深為68m,礦體平均厚度3.95m,厚度變化系數(shù)155%,屬厚度變化大,平均品位Pb1.21%、Zn2.35%,Pb品位變化系數(shù)61%,Zn品位變化系數(shù)121%,品位變化大。
Ⅳ號(hào)礦體:礦體賦存于構(gòu)造蝕變帶內(nèi),呈脈狀產(chǎn)出,傾向12°,傾角58°。礦體由TC0801、ZK0001、ZK0602、ZK0603及ZK1201工程控制,走向延伸440m,傾向最大延伸235m,賦存標(biāo)高1244~1016m。礦體出露于地表,最大埋深為143m,礦體平均厚度5.94m,厚度變化系數(shù)576%,屬厚度變化非常大,平均品位Pb1.04%、Zn2. 75%,Pb品位變化系數(shù)54%,Zn品位變化系數(shù)116%,品位變化大。
Ⅴ號(hào)礦體:為一盲礦體,賦存于構(gòu)造蝕變帶內(nèi),呈脈狀產(chǎn)出,傾向12°,傾角48°。礦體由ZK0001工程控制,走向延伸200m,傾向最大延伸200m,賦存標(biāo)高1116~966m。礦體最小埋深101m,最大埋深為178m,礦體平均厚度2.14m,平均品位Pb0.09%、Zn6. 24%。
Ⅶ號(hào)礦體:為一盲礦體,賦存于構(gòu)造蝕變帶內(nèi),呈脈狀產(chǎn)出,傾向12°,傾角58°。礦體由ZK0603工程控制,走向延伸200m,傾向最大延伸200m,賦存標(biāo)高1151~989m。礦體最小埋深74m,最大埋深為187m,礦體平均厚度5.88m,平均品位Pb2.63%、Zn5.70%。
礦石的金屬礦物主要由方鉛礦、白鉛礦、鉛礬、閃鋅礦、黃鐵礦、軟錳礦、褐鐵礦等組成,脈石礦物主要有石英、白云石、方解石及白云母等。礦石以塊狀、浸染狀構(gòu)造為主,條帶狀、脈狀、交錯(cuò)狀構(gòu)造次之。礦體頂?shù)装鍑鷰r為細(xì)晶沿脈或者碎裂白云巖,圍巖蝕變強(qiáng)烈,具矽卡巖化、鉛鋅礦化、錳銀礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化強(qiáng)硅化、綠簾石化、鐵錳礦化、碳酸鹽化、綠泥石化硅化、綠泥石化等。
4.1巖漿巖對(duì)成礦的控制
中生代燕山晚期后瑤峪酸性花崗斑巖侵入,為本區(qū)多金屬成礦提供了部分成礦物質(zhì)和成礦熱液,營(yíng)造了成礦空間,這有利于成礦物質(zhì)的分離、集中、交代和沉淀,是控礦的主要因素之一。已知的銀洞溝鉛鋅礦床,西溝的鐵、鋅、鉬、銅及硫鐵礦多金屬礦床,公雞山的鐵、鋅及硫鐵礦多金屬礦床,椿樹槽鉛鋅礦及本區(qū)目前所控制的鉛鋅礦體,均分布在此巖體的外側(cè)或隱伏巖體的上方。巖體的侵入深度對(duì)礦化也有影響,淺-中淺成相巖體礦化一般較好,而深成相礦化往往不佳。
4.2斷裂構(gòu)造對(duì)成礦的控制
本區(qū)處于秦嶺構(gòu)造帶與華北陸塊的結(jié)合部位,受秦嶺洋向北俯沖、揚(yáng)子板塊與華北板塊近南北向碰撞的制約,礦產(chǎn)呈近東西向帶狀展布。區(qū)內(nèi)斷裂有近東西向、北東向、北西—北西西向、近南北向四組,近東西向銀家溝—后瑤峪斷裂是巖漿和熱液上升的通道,控制了巖體和礦化的分布,而北西—北西西向壓扭性斷裂與巖漿侵入、蝕變礦化關(guān)系密切,是主體的容礦構(gòu)造,控制著鉛鋅礦體的具體產(chǎn)出部位。分布于后瑤峪巖體東側(cè)的東溝—公雞山溝鉛鋅礦帶,受北北西向張扭性構(gòu)造控制,西側(cè)的西溝—銀洞溝鉛鋅礦帶,嚴(yán)格受北西西向壓扭性斷裂帶控制。從已知礦床賦存部位來(lái)看,斷裂構(gòu)造是本區(qū)域巖體產(chǎn)出與礦化的有利場(chǎng)所,是控礦的主要因素。
4.3地層對(duì)成礦的控制
中元古界官道口群主體為一套臺(tái)地白云巖建造,本區(qū)域分布礦產(chǎn)主要有熱水噴流成因的錳銀礦(如盧氏縣神硐溝錳銀礦)、矽卡巖型的鉛鋅礦(如后瑤峪、椿樹槽及本區(qū)鉛鋅礦)。熱水噴流成因錳銀礦產(chǎn)于龍家園組底部或龍家園組與高山河組接觸面上,頂界與龍家園組為漸變關(guān)系,礦石與圍巖外貌近似,Pb同位素組成也非常一致,受龍家園組層位控制特征明顯。矽卡巖型、熱液脈型的鉛鋅礦常與該群龍家園組、巡檢司組白云巖共生,據(jù)對(duì)整個(gè)豫西南地區(qū)該層位的統(tǒng)計(jì)顯示,龍家園組、巡檢司組的Pb、Ag含量是沉積巖平均豐度的5倍以上,巡檢司組還富集Zn元素,二者為Pb、Zn、Ag的礦源層(燕長(zhǎng)海,2004)。
(1)官道口群龍家園組、巡檢司組等地層標(biāo)志,燕山期的中酸性小巖體;
(2)巖體與碳酸鹽巖的外接觸帶附近,且具有明顯矽卡巖化的圍巖蝕變標(biāo)志;
(3)與巖體有關(guān)的后期細(xì)晶沿脈、斷裂蝕變破碎帶;
(4)地表明顯的褐鐵礦化、鐵錳礦化及硅化等;
(5)物探明顯的低阻、高極化激電異常位置;
(6)本區(qū)以往民采頻繁,地表采坑及老硐也是較好的人工找礦標(biāo)志。
項(xiàng)目來(lái)源:河南省2010年度地質(zhì)勘查基金招標(biāo)項(xiàng)目
[1]燕長(zhǎng)海.東秦嶺鉛鋅銀成礦系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu) [M].北京:地質(zhì)出版社,2004.
[2]燕長(zhǎng)海,劉國(guó)印,彭冀,等.豫西南地區(qū)鉛鋅銀成礦規(guī)律 [M].北京:地質(zhì)出版社,2009.
[3]河南省地質(zhì)局地質(zhì)四隊(duì).河南省盧氏縣后瑤峪礦區(qū)多金屬礦普查地質(zhì)報(bào)告 [R].1979. [4]河南省地質(zhì)調(diào)查院.河南官道口地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查報(bào)告 [R].2010.
[5]盛中烈,羅銘久,李良駿.豫西一斑巖鉬礦帶的基本地質(zhì)特征及主要成礦控制因素[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),1980(4):300~309.
[6]呂文德,孫衛(wèi)志.盧氏一欒川地體鉛鋅礦成礦地質(zhì)條件分析及找礦遠(yuǎn)景 [J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2004,18(6):507~516.
P621[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-2-99-2
魯正清(1973~),男,現(xiàn)任職于河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)勘查院,地質(zhì)工程師,研究方向?yàn)橘Y源勘查。