河南洛寧縣沙坡嶺鉬礦成礦地質(zhì)特征研究

陳書中

(河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第六地質(zhì)大隊，河南 鄭州 450016)

1 序言

研究區(qū)位于河南省洛寧縣陳吳鄉(xiāng)沙坡嶺北部，南為洛寧縣段山鐵研究區(qū)，西南與八百坡、小池溝金礦相毗鄰，位于洛寧縣城東南約25 km，距陳吳鄉(xiāng)13 km，洛寧縣城至陳吳鄉(xiāng)有縣鄉(xiāng)級柏油路面，陳吳至研究區(qū)為簡易公路。洛寧經(jīng)宜陽至洛陽90 km與隴海鐵路相通，并與連霍高速公路相接，交通條件較為便利。

2 地質(zhì)概況

2.1 地層

2.1.1 太古界太華群片麻巖

太古界太華群片麻巖分布于研究區(qū)大部分地區(qū)(圖1)，在研究區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為單斜，傾向北東，傾角30°～63°，巖性為角閃斜長片麻巖、含石榴角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖等，局部夾有少量淺粒巖、磁鐵石英巖等[1]。

2.1.2 第四系

分布于研究區(qū)的溝谷及較為平緩的坡地，主要為堆積的殘坡積物及沿水系運移后沉積而形成的松散的砂、礫石及黏土等，厚0～12 m。

2.3 構(gòu)造

2.3.1 褶皺

基底褶皺：區(qū)內(nèi)基底褶皺按其形變特征及生成順序，可分為兩期不同的褶皺形跡：早期近東西向的同斜倒轉(zhuǎn)-平臥小褶皺，晚期近南北向的大型開闊的傾伏背形構(gòu)造、向形構(gòu)造及弧形褶皺束，顯然是前后兩次方向不同，強度不同的褶皺變形的產(chǎn)物。

蓋層褶皺構(gòu)造：區(qū)內(nèi)由熊耳群蓋層組成的一級褶皺，即橫貫全區(qū)的龍脖—花山背斜，背斜軸走向北東東-南西西，核部由太華群組成，熊耳群組成翼部，南翼南傾，北翼北傾，傾角40°～50°。

2.3.2 斷裂

(1)花園—上宮—七里坪斷裂(金洞溝斷裂)。區(qū)域性斷裂花園—上宮—七里坪斷裂呈北東向貫穿研究區(qū)中部，該斷裂長30 km，走向40°～70°，傾向北西，局部南東，傾角50°～75°，斷裂截穿熊耳群各組及晚太古代變質(zhì)巖系，帶度10～150 m，沿走向和傾向均呈舒緩波狀。角礫成分為脈石英。該斷裂礦化熱液活動普遍發(fā)育，主要有硅化、碳酸鹽化、褐鐵礦化、絹云母化、絹英巖化等蝕變現(xiàn)象，金屬礦化有金、銀、鉛、銅等。

(2)山前大斷裂。為本區(qū)時代最新，規(guī)模最大的一條近東西向斷裂，位于研究區(qū)北部，是第三系斷陷盆地南部邊界線。

(3)研究區(qū)內(nèi)斷裂。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，多數(shù)呈北東東向和北東向。

F1號斷裂：位于研究區(qū)西部，走向40°，傾向310°，傾角70°～80°，長約1 600 m，屬正斷層，主要由碎裂巖組成。

F2號斷裂：位于研究區(qū)西北部，屬正斷層，傾向335°，傾角45°左右，長約1 300 m，寬150～300 m，主要由碎裂巖組成。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)示意圖

2.4 巖漿巖

研究區(qū)內(nèi)巖漿活動較為強烈，在表現(xiàn)形式上為中元古代的熊耳期頻繁的火山噴發(fā)以及中元古代早期及中生代燕山期巖漿巖的入侵[2]。

(1)古元古代蝕變輝長巖(υ21)：在研究區(qū)出露較為分散，但單個輝長巖巖體的規(guī)模較小，從平面形態(tài)分析其多呈橢圓形或者不規(guī)則狀。巖體的侵入方式一般為順層侵入，在少數(shù)部位也會有侵入時斜切層理的現(xiàn)象產(chǎn)生，但總體上與區(qū)域主構(gòu)造線方向大致一致，巖體產(chǎn)出形態(tài)有以下幾種：層狀巖床、小巖株以及具塊狀。

(2)中生代花山巖體(K2W)：分布于研究區(qū)的東側(cè)，向東延伸出研究區(qū)。在研究區(qū)及附近呈規(guī)模較大的巖基產(chǎn)出，地質(zhì)形態(tài)(平面)為走向90°的橢圓形，界面呈不規(guī)則港灣狀。該巖體的主巖性為含角閃石黑云二長花崗巖，顏色為淺肉紅色，由于斜長石的原因，巖石風(fēng)化后呈灰白色，其結(jié)構(gòu)為似斑狀，其構(gòu)造為塊狀。斑晶粒徑9 mm×5 mm～13 mm×20 mm，基質(zhì)粒徑1.2 mm×1.9 mm～6.5 mm×9.5 mm。

(3)地球化學(xué)特征

該區(qū)Mo的地球化學(xué)分布暈在異常區(qū)極值點最高為6，此處正好與我們實際地表觀測鉬礦化點的位置相吻合，表明該處地下極有可能存在含鉬地質(zhì)體。

3 研究區(qū)水工環(huán)地質(zhì)條件

3.1 水文地質(zhì)

研究區(qū)位于豫西熊耳山北麓，屬中低山中等切割區(qū)，地形相對高差較大，坡度變化較大，地表基巖多數(shù)裸露于外，溝谷特征較為發(fā)育，由于氣候和土壤原因，地表植被較為稀少，大氣降水和地表徑流的排泄通道較為暢通，研究區(qū)補給水來源不夠充分[3]。

(1)地表水體。地形相對高差較大，坡度變化較大，地表基巖多數(shù)裸露于外，溝谷特征較為發(fā)育[4]。從收集到的近年來水文資料來看，該地區(qū)溝谷中水量相對較小，河流(地表徑流)季節(jié)性特征較為明顯，向北注入洛河。研究區(qū)內(nèi)及附近少量的溝、澗中可見有泉水涌出，有泉水涌出的溝多為主干溝，季節(jié)性水流較為明顯。地表徑流的補給主要為大氣降水。大氣降水對礦床充水幾乎沒有影響，研究區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有大的地表徑流，研究區(qū)附近有少量泉水出露。

(2)含水層。研究區(qū)內(nèi)主要含水層為基巖風(fēng)化裂隙含水帶和構(gòu)造破碎裂隙含水帶。

(3)隔水層。研究區(qū)內(nèi)巖體較為發(fā)育，基巖外帶(頂部)風(fēng)化裂隙可能為含水層，除此以外，以巖漿巖(脈)為主的基巖以及未風(fēng)化的變質(zhì)巖巖系均為隔水層。

(4)充水因素。從研究區(qū)內(nèi)少量的坑道施工結(jié)果來看，經(jīng)初步估測，在坑內(nèi)一般涌水量(Q)小于15 m3/d。研究區(qū)周圍侵蝕基準(zhǔn)面最低為450 m，礦體標(biāo)高介于550～255 m。綜前所述，研究區(qū)無大的地表徑流，故在礦床開采階段應(yīng)該不會受到水患的危害。綜上所述，研究區(qū)的礦床水文地質(zhì)條件較為簡單。

3.2 工程地質(zhì)

研究區(qū)內(nèi)出露的巖石巖性主要為片麻巖巖組以及蝕變構(gòu)造巖巖組，其工程地質(zhì)特性如下。

片麻巖類、蝕變構(gòu)造巖類由地表至地下深處，巖石裂隙發(fā)育程度，風(fēng)化作用強度逐漸減弱，巖石穩(wěn)固性以及抗壓強度逐漸增強，巖石抗壓強度78.4～107.8 MPa。

3.3 環(huán)境地質(zhì)

3.3.1 地震

研究區(qū)位于洛寧縣陳吳鄉(xiāng)，根據(jù)地震歷史資料，洛寧縣歷史上未發(fā)生5.0級以上的地震，據(jù)河南省地震烈度區(qū)域劃分圖，研究區(qū)所在區(qū)域地震基本烈度為6°(見圖2)，地震動峰值加速度為0.05g。區(qū)域穩(wěn)定性好。

圖2 河南省地震烈度區(qū)劃圖

3.3.2 礦山開采環(huán)境影響預(yù)測

本區(qū)礦床內(nèi)沒有放射性危害，礦山排水可采用地下坑采方式。未來礦山開采造成的污染物質(zhì)將主要來自采礦活動使礦體及圍巖中的有害組分釋放。礦山采礦坑內(nèi)水和井底巷道漏水量不大，水中有毒有害物質(zhì)及少量懸浮物經(jīng)沉淀澄清后，不構(gòu)成水質(zhì)污染；選礦廢水隨尾砂一同排入尾礦庫內(nèi)，自然沉淀澄清后，返回選廠循環(huán)利用，也不會造成水質(zhì)污染。

由于研究區(qū)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀較好，自然環(huán)境容量較大，目前尚未發(fā)現(xiàn)較嚴(yán)重的水質(zhì)污染現(xiàn)象。在礦山開采過程中，應(yīng)進(jìn)行水質(zhì)污染監(jiān)測，如發(fā)現(xiàn)問題則及時解決。

3.3.3 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量等級評價

研究區(qū)內(nèi)預(yù)計礦石、廢石中有害組分的分解和分離可能會對地下水造成輕度污染；在開采階段形成的礦渣、廢石的排放可能會對地表生態(tài)環(huán)境造成一定影響，但均屬于較輕微，據(jù)此綜合評價，研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀較好[4]。

4 礦體特征

經(jīng)探槽揭露，主要礦體分布位置在花崗巖體西邊部，但根據(jù)采樣分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)其礦化不明顯，經(jīng)磁法和電法異常推測，研究區(qū)的研究區(qū)應(yīng)為隱伏礦體。經(jīng)坑探和鉆探工程控制，礦體北東-南西方向長約450 m，北西-南東方向?qū)捈s180 m，面積約89 192 m2。

4.1 找礦標(biāo)志

根據(jù)現(xiàn)有少量的鉆探和坑探資料分析，礦體的頂?shù)装鍘r石巖性為黑云斜長片麻巖、斜長角閃片麻巖、角閃斜長片麻巖等。礦化信息對巖性無相關(guān)性，與圍巖的裂隙發(fā)育程度具有相關(guān)性，巖石裂隙越發(fā)育，礦化越強，即構(gòu)造產(chǎn)生的斷裂(裂隙)為主要的找礦標(biāo)志。

4.2 礦體特征

礦體呈棉被狀覆蓋于花山花崗斑巖體之上，其產(chǎn)狀受花崗斑巖頂面以及其裂隙的方向的影響，具有隨著巖體與地層的接觸帶不斷起伏變化而變化的特征。

4.3 礦體規(guī)模

研究區(qū)內(nèi)的礦體向周圍各個方向延伸，均未封閉，已控制礦體長450 m，寬180 m，面積89 192 m2。礦體最大假厚度94 m(ZH401)，一般30～60 m，算術(shù)平均值為45 m。厚度變化系數(shù)為61.9%，為穩(wěn)定型。

4.4 礦體品位

礦體內(nèi)單樣品位0.018%～0.524%，平均品位0.080%。品位變化系數(shù)為92.8%，為較均勻型。

4.5 礦石特征

研究區(qū)內(nèi)可提供工業(yè)利用的礦石多以硫化礦石為主，尚未進(jìn)行選礦試驗。但洛寧、嵩縣、欒川一帶鉬礦選礦業(yè)較為發(fā)達(dá)，根據(jù)礦石性質(zhì)、礦石類型等與本區(qū)寒石窯等鉬研究區(qū)同類型礦石選礦生產(chǎn)實踐進(jìn)行類比，得出如下結(jié)論：本區(qū)鉬礦石加工技術(shù)性能良好。

5 結(jié)論

本文系統(tǒng)分析了河南洛寧縣沙坡嶺鉬礦地質(zhì)特征以及水工環(huán)地質(zhì)特征，在此基礎(chǔ)上研究了該研究區(qū)鉬礦礦體地質(zhì)特征，研究了其找礦標(biāo)志，為在該區(qū)域進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)其他多金屬礦提供了參考。