■魯正清
(河南省地質礦產勘查開發局第四地質勘查院 河南鄭州450001)
河南盧氏縣鐵板溝鉛鋅礦地質特征及控礦條件分析
■魯正清
(河南省地質礦產勘查開發局第四地質勘查院 河南鄭州450001)
鐵板溝鉛鋅礦區地處華北地臺南緣,銀家溝-后窯峪鉛鋅鐵錳銀鉬成礦亞帶,成礦地質條件優越。本文通過對地質背景、礦區地質特征和礦體特征的研究分析,認為礦床的形成受管道口群地層、斷裂構造以及燕山期巖漿活動的綜合控制,其成因與燕山期的中酸性小巖體有關,為矽卡巖鉛鋅礦床,并從礦化及圍巖蝕變、物探異常、構造、巖性等方面建立了該區的地質找礦標志,明確了進一步找礦的重要方向。
鉛鋅礦床地質特征控礦條件找礦標志
鐵板溝鉛鋅礦區位于豫西南地區,地處華北地臺南緣-華熊臺隆北部-崤山隆褶區南端銀家溝-后窯峪鉛鋅鐵錳銀鉬成礦亞帶。區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。
區域斷裂構造發育,劃分為近東西向、北東向、北西向三組,斷裂斜切、復合,形成縱橫交錯的構造格局。近東西向銀家溝—后瑤峪斷裂是本區域重要的控礦構造。褶皺構造為杜關向斜構造,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—杜關組及熊耳群,南翼主要有熊耳群馬家河組。
區域巖漿活動頻繁,以燕山期最為強烈。燕山期巖漿活動表現為銀家溝、秦池、柳關、后瑤峪花崗斑巖、二長石英巖巖體的侵入。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。
本區分布礦產有鉛、鋅、銀、鉬、錳、鐵等,具備多金屬礦成礦的有利條件。
2.1地層
礦區內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,主要巖性為中細粒石英砂巖,泥質粉砂巖和泥巖。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、杜關組。下與高山河組呈假整合接觸,群內三組間均為假整合接觸關系。(1)龍家園組(Pt2l):分布于銀家溝—瑤峪斷裂南側,半截溝—后瑤峪一帶,分3個巖性段。一段下部巖性為燧石條紋及細條帶狀白云巖、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塊狀白云巖,上部為密集燧石條紋及細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)細晶白云巖、含礫屑紋層狀燧石條帶細晶白云巖,頂部有厚燧石層與巡檢司組地層接觸。區內發現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,分2個巖性段。一段底部為暗灰色角礫狀燧石礫巖,向上變細為泥礫巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖。二段巖性為厚層狀條紋白云巖、燧石條帶團塊白云巖及致密白云巖。(3)杜關組(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個巖性段。一段底部為砂礫巖、含礫頁巖,上部為含燧石條帶礫屑白云巖與泥頁巖、泥質白云巖組成。二段下部為泥灰巖燧石條帶白云巖,上部為厚—巨厚層白云巖夾泥巖薄層,產疊層石。三段為灰黃色薄板狀泥質白云巖、含燧石團塊微晶白云巖,產細長柱狀疊層石。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構造
礦區處于杜關向斜南翼,地層呈向北傾斜的單斜構造,傾角在5~15°之間。斷裂構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:自礦區南部穿過,橫跨全區,具規模大、延伸長、切割深、多期活動特征。走向近東西,斷裂北傾,傾角65~75°,破碎帶中常見張性角礫巖,兩側密集發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,脈巖具片理化現象,擠壓透鏡體發育。
2.3巖漿巖
礦區發育后瑤峪花崗斑巖,分布于礦區南部及其外圍,巖性為中細粒二長花崗斑巖,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°方向展布的不規則橢圓形,北西長1750m,南東寬950m,出露面積1.3km2,產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,矽卡巖化、鐵錳礦化有強到弱。
本區巖脈發育,按巖性可劃分為正長細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,區內圈定的鉛鋅礦體多位于巖脈兩側。
2.4地球物理特征
鉛鋅礦體與各類圍巖導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體,各類圍巖則為高阻低極化地質體。所以,用激電中梯剖面測量尋找鉛鋅等礦床具備良好的地球物理前提。
通過對區內施工的10條激電中梯剖面地質解譯發現,發現本區極化率在1.09~4.06之間,高極化率分布規律為:高級化體分布在瑤山溝—椿樹槽一帶,距離巖體及花崗細晶巖脈越近極化率越高;自地表向下,極化率逐漸增高。另外,激電測量隨著測量深度的增加,極化率隨之增加,該現象具有普遍性與面積性。結合區內及臨區地質構造、巖體及礦種、成礦規律分析,認為區內地層隨著深度的增加金屬硫化物礦化越來越強,有可能出現中高溫礦種。
在礦區南部后瑤峪巖體附近共圈出了10個鉛鋅礦體,其產出嚴格受構造破碎帶控制,呈脈狀產出。主要礦體特征如下:
Ⅲ號礦體:礦體賦存于構造蝕變帶內,呈脈狀產出,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155%,屬厚度變化大,平均品位Pb1.21%、Zn2.35%,Pb品位變化系數61%,Zn品位變化系數121%,品位變化大。
Ⅳ號礦體:礦體賦存于構造蝕變帶內,呈脈狀產出,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576%,屬厚度變化非常大,平均品位Pb1.04%、Zn2. 75%,Pb品位變化系數54%,Zn品位變化系數116%,品位變化大。
Ⅴ號礦體:為一盲礦體,賦存于構造蝕變帶內,呈脈狀產出,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號礦體:為一盲礦體,賦存于構造蝕變帶內,呈脈狀產出,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、浸染狀構造為主,條帶狀、脈狀、交錯狀構造次之。礦體頂底板圍巖為細晶沿脈或者碎裂白云巖,圍巖蝕變強烈,具矽卡巖化、鉛鋅礦化、錳銀礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化強硅化、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,為本區多金屬成礦提供了部分成礦物質和成礦熱液,營造了成礦空間,這有利于成礦物質的分離、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目前所控制的鉛鋅礦體,均分布在此巖體的外側或隱伏巖體的上方。巖體的侵入深度對礦化也有影響,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斷裂構造對成礦的控制
本區處于秦嶺構造帶與華北陸塊的結合部位,受秦嶺洋向北俯沖、揚子板塊與華北板塊近南北向碰撞的制約,礦產呈近東西向帶狀展布。區內斷裂有近東西向、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、蝕變礦化關系密切,是主體的容礦構造,控制著鉛鋅礦體的具體產出部位。分布于后瑤峪巖體東側的東溝—公雞山溝鉛鋅礦帶,受北北西向張扭性構造控制,西側的西溝—銀洞溝鉛鋅礦帶,嚴格受北西西向壓扭性斷裂帶控制。從已知礦床賦存部位來看,斷裂構造是本區域巖體產出與礦化的有利場所,是控礦的主要因素。
4.3地層對成礦的控制
中元古界官道口群主體為一套臺地白云巖建造,本區域分布礦產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、椿樹槽及本區鉛鋅礦)。熱水噴流成因錳銀礦產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,據對整個豫西南地區該層位的統計顯示,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(燕長海,2004)。
(1)官道口群龍家園組、巡檢司組等地層標志,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志;
(3)與巖體有關的后期細晶沿脈、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)本區以往民采頻繁,地表采坑及老硐也是較好的人工找礦標志。
項目來源:河南省2010年度地質勘查基金招標項目
[1]燕長海.東秦嶺鉛鋅銀成礦系統內部結構 [M].北京:地質出版社,2004.
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P621[文獻碼]B
1000-405X(2016)-2-99-2
魯正清(1973~),男,現任職于河南省地質礦產勘查開發局第四地質勘查院,地質工程師,研究方向為資源勘查。