劉祥龍 趙金洲 張瑜麟
河南省有色金屬地質礦產局,鄭州 450016
嵩縣南部雞蛋坪組脈型鉬礦床特征研究
劉祥龍 趙金洲 張瑜麟
河南省有色金屬地質礦產局,鄭州 450016
通過對嵩縣南部雞蛋坪組脈型鉬礦的定義、分布規律及礦床特征等研究,對該區脈型鉬礦床前景進行預測,為豫西尋找該類型礦床指明了方向,具有重要現實意義。
嵩縣南部;脈型鉬礦;礦床特征
本文是在河南省有色金屬地質礦產局科技創新項目—“東秦嶺(河南段)鉬礦勘查選區研究”(2007)及河南省兩權價款科技創新項目—“東秦嶺(河南段)鉬礦床類型及評價標志”(2009)成果的基礎上,結合筆者多年在該區從事鉬礦勘查及研究工作,對嵩縣南部雞蛋坪組脈型鉬礦床特征及成礦規律進行總結,對指導該區及周邊地區脈型鉬礦床勘查具有現實意義。
嵩縣南部雞蛋坪組脈型鉬礦床地理位置北起嵩縣縣城,南至合峪巖體北部邊界,即魚池嶺~黃玉坡~大橋溝北部;西自大章,東至蒼房院,面積約560km2(圖1)。
大地構造位置處于華北地臺南緣華熊臺緣凹陷外方山斷隆區。地層主要為中元古界熊耳群雞蛋坪組地層。巖性以石英斑巖、流紋斑巖、英安斑巖及安山巖夾層為主。區域斷裂主要有北西西向馬超營斷裂及一系列北東向斷裂。周圍有合峪、太山廟、萬村巖體環繞分布。目前已發現脈型鉬礦床十幾處,預測該區脈型鉬礦床潛在資源量可達20~30萬噸。
脈型鉬礦傳統意義指由單一石英脈構成鉬礦體;局部地段其上、下盤蝕變巖帶含有弱的鉬礦化,石英脈不受地層、巖性限制,主要受構造控制,產狀多變,輝鉬礦粒度較大,肉眼易識辨。
2005年,河南省有色金屬地質礦產局第五地質大隊在開展嵩縣紙房鉬礦區普查時發現一種新類型的鉬礦床,它賦存于中元古界熊耳群雞蛋坪組地層中,產狀較緩,隨著鉬礦床勘查程度的提高和研究的深入,在該區相繼發現有十幾處鉬礦床。它們由三種類型構成,即是由單一石英脈構成鉬礦體、由石英脈及其上、下盤含礦蝕變巖(帶)共同構成鉬礦體或由純粹蝕變巖(帶)構成鉬礦體;本文所指嵩縣南部雞蛋坪組脈型鉬礦是上述三種類型的綜合。
根據石英脈分布、產狀、特征及鉬礦化富集規律等,對本區十幾處脈型鉬礦床特征進行研究,發現脈型鉬礦床具有普遍特征:
2.1 圍巖為中元古界熊耳群雞蛋坪組流紋斑巖及英安斑巖等;
2.2 緩傾斜產出,整體傾向NE,傾角3~26o,一般15°左右;
2.3 礦化以輝鉬礦化為主,多呈薄膜狀沿裂隙面分布或呈微細粒浸染狀分布,鏡下鑒定輝鉬礦大小0.06×0.08~0.18mm;
2.4 蝕變以鉀化、硅化為主,鉀化蝕變以鉀長石斑晶及巖石呈粉紅色為特征,硅化以石英多呈細脈及網脈狀分布,寬約1~幾毫米;
2.5 脈型鉬礦床沿水平及垂直方向均有分帶現象。水平分帶為中心石英脈型→內帶混合型→外帶蝕變巖型;由地表向深部也是由石英脈型→混合型→蝕變巖型;
2.6 礦化富集規律由內到外、由上到下,由富到貧。

圖1 嵩縣南部雞蛋坪組脈型鉬礦床分布地質簡圖
3.1 鉬礦脈類型劃分
嵩縣南部雞蛋坪組脈型鉬礦的礦脈既然是由石英脈及蝕變巖共同構成,所處的地理位置不同,其礦脈特征也有差別;根據礦脈石英脈與蝕變巖含量的多少分為三種類型:①石英脈型、②混合型及③蝕變巖型。
3.1.1 石英脈型
石英脈厚度大,一般厚度在1.0~2.0m,最厚可達5m,石英脈上部呈灰白色,無或極弱鉬礦化,中部石英脈破碎強烈,具弱鉬礦化,下部呈煙灰色,鉬礦化強烈;石英脈下盤流紋斑巖具強烈糜棱巖化特征,且鉬礦化最強,再向下流紋斑巖具鉀化、硅化,鉬礦化較弱。鉬礦脈由石英脈一部分及其上、下盤含礦蝕變巖帶共同構成的鉬礦體(插圖2)。這類脈型鉬礦工業價值最大,部分地區正在開采,本區最典型的紙房鉬礦床就屬于此類型。

圖2 鉬礦脈結構示意圖
3.1.2 混合型
石英脈厚度中等,一般厚度在0.2~0.3m,最厚可達0.5m,石英脈多呈煙灰色或條帶狀,較破碎,鉬礦化較強;石英脈下盤流紋斑巖具糜棱巖化或片理化,鉬礦化一般。鉬礦脈由石英脈全部及其上、下盤含礦蝕變巖帶共同構成的鉬礦體。這類脈型鉬礦工業價值一般,本區最典型的凡臺溝鉬礦床就屬于此類型。
3.1.3 蝕變巖型
石英脈厚度較小,一般厚度在1.0~10. 0cm,最厚可達20cm ,多呈細脈帶或網脈狀分布,細脈帶寬1.0~3.0m,石英脈呈煙灰色,無或極鉬礦化,石英脈兩側圍巖具強烈鉀化、硅化現象,屬弱~較強鉬礦化;在一些地段,沒有出現石英細脈,只要出現強鉀化、硅化蝕變巖(帶),鉬礦化也較強。鉬礦脈主要由強鉀化、硅化蝕變巖(帶)構成鉬礦體。這類脈型鉬礦具潛在工業價值,本區最典型的大西溝、土嶺村鉬礦床就于此類型。
石英脈型鉬礦床,因其礦脈厚度大,厚度在1.0~2.0m,鉬品位高,礦石品位0.071~0. 158%,局部可達0.2~0.5%,雖然其回收率較低,不到40%,但開采仍有較大的利潤空間, 是目前具備開采價值的主要脈型鉬礦床類型。混合型及蝕變巖型,待鉬礦價格上漲或回收率提高時,可具工業價值,目前只具潛在價值。
3.2 鉬礦床分布規律
脈型鉬礦床劃分石英脈型、混合型及蝕變巖型三種,它們的分布具有一定的區域性(圖3)。

圖3 嵩縣南部脈型鉬礦床類型分布地質簡圖
3.2.1 脈型鉬礦床水平分帶
脈型鉬礦床沿水平方向呈環帶分布,中心地段為石英脈型,內帶為混合型,外帶為蝕變巖型;
石英脈型鉬礦床以紙房為中心,呈橢圓形分布,軸向為北北東向,約10°,東西長約4~5km,南北長約8~10km,中心地段,石英脈厚大,最厚可達5m,是目前脈型鉬礦開采的主要類型和有利地段。
混合型鉬礦床分布在紙房外圍,呈橢圓形分布,軸向為北北東向,約30°,東西長約8~10km,南北長約10~12km,中心地段在山峽、范嶺,石英脈厚度中等,工業價值一般,局部地段有民采。
蝕變巖型鉬礦床分布在大西溝、土嶺村、寨溝、神馬溝、蒼房院等地,呈橢圓形分布,軸向為北東東向,約60°,東西長約5~8km,南北長約10~15km,工業價值不大,民采活動較少。
3.2.2 脈型鉬礦床垂直分帶
由地表向深部礦體特征也是由石英脈型→混合型→蝕變巖型,石英脈由大脈→細脈→網脈→鉀化、硅化蝕變巖(帶);在嵩縣大西溝鉬礦區,地表多由細脈帶或網脈狀石英脈分布,且鉀化、硅化蝕變巖(帶)發育,隨著深度增加,石英脈消失,出現強烈鉀化、硅化蝕變巖(帶),由它構成鉬礦體。
河南省嵩縣紙房鉬礦屬于典型的石英脈型鉬礦床。通過地質普查,在面積5.69km2范圍內發現規模較大的鉬礦脈5條,礦脈均賦存于雞蛋坪組地層中,緩傾斜產出。長度200~2800m,厚0.39~10.86m,控制斜深80~550m,厚度變化系數60~100%,屬穩定~較穩定。礦體形態呈脈狀、透鏡狀及似層狀,局部具分枝復合、膨大收縮現象。礦石品位0. 071~0.158%,變化系數50~100%,屬較穩定。礦脈產狀變化較大,整體傾向北東,產狀10~81o∠15~21o,向北西側伏(圖4)。

圖4 嵩縣紙房鉬礦脈分布地質簡圖
石英脈上部脈體較完整,礦化較弱;下部脈體相對較破碎,節理發育,石英呈煙灰色,礦化較強,輝鉬礦粒度較細,0.06×0.08~0. 18mm,肉眼不可辨別,構成礦體上部;在石英脈的(上)下盤,局部產出有剪切帶型鉬礦體,該類型礦石礦化較強,輝鉬礦常呈緞帶狀、細脈狀或浸染狀分布,與石英脈下部共同構成礦體,厚度變化大,多呈小透鏡體形式產出在石英脈的下盤。
根據巖礦鑒定,3礦石中主要金屬礦物有黃鐵礦、輝鉬礦,次為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、白鎢礦、黑鎢礦;脈石礦物主要有石英、鉀長石,次為螢石、白云石、方解石等。
礦石結構有自型~它型粒狀結構、不規則狀結構、連生、包裹結構、交代殘余結構、次生它型粒狀結構、殘余斑狀結構等;礦石構造有塊狀構造、條帶狀構造、星點(浸染)狀構造及網脈狀構造等。
礦脈圍巖為流紋斑巖,沿石英脈上、下盤界面,普遍有鉀化、硅化蝕變,鉀化蝕變呈現淺紅色~肉紅色,多呈線狀或帶狀分布;蝕變強度與石英脈厚度有關,脈體厚度大、距離近,圍巖蝕變范圍相對就廣;脈體越窄,蝕變范圍越小,呈線型或帶狀蝕變,向兩邊逐漸減弱。
鉬礦化富集規律:圍巖鉀化、硅化蝕變越強,蝕變范圍越廣,相應鉬礦化也越強,鉬礦化與圍巖蝕變強弱成正相關;石英脈與下盤圍巖因構造運動發生剪切變形、層間滑動,產生大量層間裂隙,此部位常形成緞帶狀、細脈狀或浸染狀的富礦體;石英脈礦化不均勻,石英脈上部較完整,礦化相對較弱,石英脈下部及與圍巖的接觸帶,礦石較破碎,礦化相對較強;一般緞帶狀、細脈狀或和復脈狀礦石,鉬礦化最強;礦脈產狀發生較大變化的部位,鉬礦化較好。
2004~2009年,河南省有色金屬地質礦產局第五地質大隊承擔了河南省兩權價款項目——“河南省嵩縣大西溝鉬礦普查”。通過鉬礦普查,特別是ZK0708鉆探工程的施工,在中元古界熊耳群雞蛋坪組流紋斑巖中深部發現有多層隱伏鉬礦體的存在,ZK0708總進尺600.59m,見礦7層,其中隱伏礦6層,穿礦厚度1.04~7.80m,品位0.032~0.121%;含礦巖性為流紋斑巖,呈灰色、淺肉紅色,巖石節理裂隙發育;地表鉬礦體中石英脈多呈細脈充填,由地表向深部延伸,石英脈由細脈漸變為網脈,最后消失,演變為強硅化;黃鐵礦化、輝鉬礦化呈浸染狀分布。ZK0708鉆探工程的見礦為該區下步鉬礦勘查指明了方向,也為深部找礦奠定了基礎,這對指導該區脈型鉬礦勘查具有深遠意義(圖5)。

圖5 嵩縣紙房鉬礦區第0勘探線剖面圖
河南省嵩縣南部雞蛋坪組脈型鉬礦床是我省一種新的鉬礦床類型,它有別于傳統脈型礦床,通過近幾年勘查和深入研究,取得了一定研究成果,特別是通過對嵩縣雞蛋坪組脈型鉬礦的定義、分布規律及礦床特征等研究,對該區脈型鉬礦床前景進行預測,為豫西尋找該類型礦床指明了方向,具有重要現實意義。

表1 嵩縣大西溝鉬礦脈垂直變化情況一覽表
[1]趙金洲,劉國營,王文達.嵩縣南部雞蛋坪組脈型鉬礦整裝勘查.地質找礦技術經濟管理研究.2010
[2]趙金洲,白鳳軍,等.東秦嶺(河南段)鉬礦勘查選區研究報告(內部資料). 2007
[3]白鳳軍,趙金洲.東秦嶺(河南段)鉬礦床類型及評價標志報告(內部資料).2009
10.3969/j.issn.1001-8972.2011.18.001