河南省西峽縣包溝紅柱石礦礦床地質特征與礦床成因研究

常曉磊 武守榮 畢 翀

（河南省地質礦產勘查開發局第一地質勘查院，河南 鄭州 450000）

1 區域地質背景

礦區屬北秦嶺桑坪～隱山與元古宙～加里東期變質作用有關的紅柱石、藍晶石、矽線石、石墨礦床成礦系列中的紅柱石、藍晶石成礦亞系列。本亞系列所處成礦單元為西峽北部～鎮平北秦嶺構造帶Au、Cu、Sb、Hg、As、稀有、非金屬成礦區，大地構造單元隸屬于北秦嶺加里東期褶皺帶，構造部位為二郎坪～劉山巖地向斜褶皺束。其南、北分別以朱陽關～夏館～大河斷裂和瓦穴子～鴨河口～明港斷裂為界，呈北西西向狹窄帶狀展布。

2 礦床地質

2.1 礦區地質

礦區地層主要有下古生界二郎坪群小寨組（PZ1x）中上部和少量第四系（Q）。

小寨組（PZ1x）：中上部為一套變質碎屑巖系，主要為含石榴石、十字石、紅柱石的黑云石英片巖，原巖為淺海相泥砂質碎屑巖建造。地層走向北西西，傾向189～232度，傾角46～72度。礦區幾乎全為紅柱石含礦帶。

礦區所處構造部位屬二郎坪～劉山巖地塊向斜褶皺束內小寨倒轉背斜北翼，地層呈單斜產出。區內無較大斷裂產出，地表風化裂隙較發育。

2.2 礦體特征

礦區內主要礦體全部出露于礦區中部和北部，均受地層控制，沿走向延伸均較穩定，總體走向北西西，各礦體大體平行分布，向西明顯收斂，中部較開闊。共圈出3個礦體， K1、K2、K3礦體，其中K1礦體為主礦體。

K1礦體分布于礦區中部，為該區的主要礦體，呈北西—南東向層狀產出，產狀與地層基本一致。總體走向120～300°，傾向222-236°，傾角43～50°。礦體全長800m，控制長度600m，控制延深60m。賦存標高670-930 m，埋深0-260 m。礦體厚度3.11米～18.24m，平均厚度8.68m；變化系數53.81%。紅柱石含量3.15～14.31，平均含量7.94%，變化系數15.91%。

K2礦體分布于礦區中南部。礦體形態呈層狀產出，產狀與地層基本一致。總體走向120～300°，傾向209-225°，傾角35～50°。礦體全長約1500m，控制長度1400m，控制延深100m。賦存標高680-1200 m，埋深0-520 m。礦體厚度3.76米～83.13m，平均厚度25.57m，變化系數62.57%。紅柱石含量3.67～18.00%，平均含量8.37%，變化系數19.33%

K3礦體分布于礦區北部，礦體形態呈層狀產出，產狀與地層基本一致。總體走向120～300°，傾向213°，傾角46°。礦體全長約550m，控制長度400m，控制延深100m，賦存標高670-850 m，埋深0-180 m。礦體厚度3.89～21.23m，平均厚度11.79m，變化系數53.15%。紅柱石含量4.49～9.15%，平均含量7.18%，變化系數13.84%。

2.3 礦石特征

礦石中礦石礦物主要為紅柱石，次為石榴石；脈石礦物主要為石英、黑云母，次為十字石、炭質物，少量及微量礦物多達20種左右。

礦石的結構主要具斑狀變晶結構、鱗片花崗變晶結構、包含結構、碎裂結構、晶核結構、交代結構。礦石構造主要為斑點構造、片狀構造、斜交構造、魚刺狀構造。

礦石化學成分以硅、鋁、鐵、鉀、鎂的氧化物為主，其中硅鋁的氧化物占80%左右。

2.4 礦石類型

各礦體礦石的結構、構造、主要礦物成分基本相同，故自然類型為單一的紅柱黑云石英片巖型。

2.5 礦體圍巖及夾石

圍巖形態均為層狀或似層狀，各層厚度不等，與礦體相間分布。其巖性主要為含紅柱石、石榴石、十字石的黑云石英片巖及少量二云石英片巖。圍巖與礦體實質上是一自然整體，二者整合接觸，多呈過渡關系。

3 礦床成因

礦區地處東秦嶺復雜造山帶東段，朱-夏斷裂北側。紅柱石含礦層賦存于下古生界二郎坪群小寨組內，小寨組巖石中鋁含量為地殼克拉克值的 2倍多，為一套富鋁、硅巖石，為紅柱石礦床的形成提供了豐富的物源。區域礦產屬于桑樹坪～隱山紅柱石～藍晶石成礦亞系列；紅柱石氣液包裹體的均一溫度為280～430℃等因素綜合分析，含礦巖性為（含）紅柱石黑云石英片巖、含石榴紅柱黑云石英片巖、含十字紅柱黑云石英片巖等，原巖為淺海相沉積的富鋁貧鈣的粘土質泥質巖,經區域變質后又多次迭加熱力接觸變質作用，形成紅柱石礦床，屬于沉積變質型礦床。

包溝紅柱石礦床的成礦過程經歷了下古生界富鋁泥質碎屑巖沉積→加里東期區域變質作用成礦→燕山期區域動力變質和巖漿熱力、氣液變質疊加富集三個階段。

4 找礦標志

（1）地層標志：小寨組地層原巖成分為該礦的物質基礎，而且為唯一的賦礦地層，故該組地層可作為一種間接找礦標志。

（2）礦化標志：紅柱石易于辨認，是一種直接找礦標志。

5 結論

（1）西峽縣包溝紅柱石礦床受地層控制，下古生界二郎坪群（含）小寨組紅柱石黑云石英片巖、含石榴紅柱黑云石英片巖、含十字紅柱黑云石英片巖，礦體呈層狀或似層狀產出，礦體產狀與地層基本一致，礦體的規模與地層規模密切相關。礦石類型為單一的紅柱黑云石英片巖型。礦石礦物主要為紅柱石，次為石榴石。

（2）礦體形態復雜程度為簡單。礦體以層狀、似層狀產出，分枝復合少。釩主要來源于下古生界二郎坪群小寨組。

（3）總結了該類礦床的找礦標志，對下一步勘查工作提供了依據，該區找礦潛力巨大，下一步應注重礦體深部的勘查。