大栗樹銅鋅礦帶地質特征及找礦標志

劉奎松　周紅霞　陳紅飛

(河南省地質礦產勘查開發局第三地質礦產調查院)

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大栗樹銅鋅礦帶地質特征及找礦標志

劉奎松周紅霞陳紅飛

(河南省地質礦產勘查開發局第三地質礦產調查院)

摘要大栗樹成礦帶是變質碎屑巖型銅鋅成礦帶之一，礦帶西部有大河大型銅礦，東部有銀洞坡特大型金礦，新發現的老洞坡及劉山巖中型銅鋅礦構成了方老莊銅鋅礦帶。在詳細分析礦區成礦地質背景、區域物化探異常特征、礦區地質特征以及礦床地質特征的基礎上，總結了找礦標志，為區內找礦工作提供參考。

關鍵詞物化探異常特征礦床地質特征礦體特征找礦標志

調查區位于秦嶺造山帶東段，以欒川—維摩寺—明港斷裂(F4)及西官莊—松扒—龜山斷裂(F2)為界，北部為華北板塊，中部為北秦嶺造山帶，南部為南秦嶺造山帶[1-2]。主要地層為二郎坪巖群大栗樹巖組、張家大莊巖組、劉山巖巖組，富含銅、鋅，已發現并經勘探的有大河大型銅礦，中型劉山巖銅鋅礦床，小型銅鋅礦床有鴨子口、孤山頭、茅草溝等多處，具有較好的找礦前景。為指導區內找礦工作，本研究對區內大粟樹銅鋅礦帶地質特征以及找礦標志進行分析。

1區域地質背景

1.1地層及巖性

工作區處于華北地塊、秦嶺褶皺帶、楊子地塊結合部位，地層分屬豫西—豫東南地層分區、北秦嶺地層分區及南秦嶺地層分區。豫西—豫東南地層分區內的地層為地臺型的變質火山-沉積建造，包括中元古界熊耳群(Pt2xn)、汝陽群(Pt2rn)及上元古界欒川群(Pt2ln)。熊耳群原巖為1套粗安巖。汝陽群分為北大尖組、白草坪組和云夢山組，為1套低綠片巖相變質的濱海—淺海相陸源碎屑沉積。欒川群分為大紅口組和魚庫組，為1套陸源碎屑巖及碳酸鹽建造。北秦嶺地層分區內出露的地層有下元古界秦嶺巖群(Pt1qn)、中元古界毛集巖群(Pt2mj)、下古生界二郎坪巖群(Pz1er)、上元古界歪頭山巖組(Pt3w)、上古生界蔡家凹巖組(Pz2c)。秦嶺巖群主要巖性為含榴黑云斜長片麻巖、斜長角閃片麻巖、花崗質片麻巖夾含石墨大理巖、透輝石大理巖及少量麻粒巖透鏡體。巖石普遍經歷高角閃巖相變質，局部達麻粒巖相。毛集巖群分為堡子巖組(Pt2bu)、左老莊巖組(Pt2z)和回龍寺巖組(Pt2h)，為1套中深變質的海相火山巖系，巖性主要為角閃更長片(麻)巖、斜長角閃片巖、白云石英片巖、石英巖及大理巖等。歪頭山巖組巖性為1套黑(二)云斜長變粒巖夾白(黑)云石英片巖、斜長角閃片巖、大理巖，原巖為1套中淺變質的火山碎屑-沉積巖系。二郎坪巖群分為大栗樹巖組(∈d)、張家大莊巖組(∈^z)和劉山巖巖組(∈l)，為1套綠簾角閃巖相變質的細碧角斑巖系，巖性主要為斜長角閃(片)巖、白云斜長片巖、白云斜長變粒巖、白云石英片巖及大理巖透鏡體。蔡家凹巖組主要為大理巖夾斜長角閃片巖等，原巖為穩定環境下的海相沉積。龜梅斷裂以南地層屬揚子地層區南秦嶺地層分區，出露地層有中元古界龜山巖組(Pt2g)、上元古界肖家廟巖組(Pt3x)及泥盆系南灣組(Dn)。龜山巖組主要為1套斜長角閃片巖、白云石英片巖、含榴白云石英片巖，原巖為1套火山碎屑-陸源碎屑沉積。南陽盆地和吳城盆地邊緣廣泛發育中生界侏羅系、白堊系及新生界第三系、第四系。區內主要含礦層位有龜山巖組(Pt2g)、毛集巖群(Pt2mj)、歪頭山巖組(Pt3w)和劉山巖巖組(∈l)。龜山巖組構成區域內老灣金礦帶的主要含礦巖系，毛集巖群的回龍寺巖組為天目溝鉛鋅多金屬礦帶的賦礦層位，歪頭山巖組為圍山城金銀礦帶的賦礦層位，二郎坪巖群為劉山巖銅鋅礦帶的含礦巖系。

1.2構造

工作區位于秦嶺—大別造山帶中段，橫跨華北地塊和秦嶺造山帶兩大構造單元。以油房莊韌性剪切帶(區域上羊冊—明港斷裂的一部分)為界，以北為華北地塊南緣變形帶，以南至桐柏—商城斷裂之間為秦嶺造山帶，桐柏—商城斷裂以南為桐柏—大別變質核雜巖隆起區。華北地塊南緣變形帶主要表現為淺層次的逆沖推覆構造、滑覆構造，區內褶皺構造不發育，主要有朱莊背斜、條山背斜等。朱莊背斜軸向NW，以歪頭山巖組為核部，兩翼地層依次為大栗樹巖組、張家大莊巖組、劉山巖巖組，區內斷裂構造較發育，主要可分為NW、NE向2組，尤以NW向斷裂發育。NW向斷裂除大型羊冊—明港斷裂帶、桐柏—商城斷裂帶外，尚發育有大河壓扭性斷裂、劉山巖韌脆性斷裂、方老莊—大栗樹韌脆性斷裂，羊圈—潘莊糜棱巖化帶等。NE向的斷裂受NW向主體斷裂的控制，規模相對較小，主要分布于普查區北部及南部的孤山頭銅鋅礦區，局部錯斷NW向斷裂構造，屬后期斷裂。

1.3巖漿活動

區內巖漿巖發育，各地質時期均有較強烈的巖漿活動且種類繁多，超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖、堿性巖皆有出露,產狀類型多樣，從大面積海底火山噴溢到淺成、深成侵入。巖漿活動期次多、規模大、延續時間長，為該區內生礦產的形成提供了物質和熱動力，其中二郎坪巖群中的早古生代海相火山巖與銅鋅礦化有成生聯系，中—酸性侵入巖與金礦化關系最為密切。規模較大且與區內金屬礦化關系較緊密的巖體為位于工作區北部海西期桃園斜長花崗巖體、南部燕山期老灣花崗巖體、東部燕山期天目山花崗巖體內。

2區域物化探異常特征

2.1遙感地質特征

遙感線性影像以相間的色調深淺變化、總體呈NW走向的平行條帶或條塊對應不同巖性組合與構造展布，反映了區域的基本構造格架。在TM影像上為明顯的淺色調斑駁色帶，較好地指示了各區域斷裂帶與相應礦帶的展布特征。

2.2地球化學特征

(1)主要成礦元素在地層中的分布。桐柏地區富金層位主要為秦嶺巖群、歪頭山巖組、毛集巖群。銀在歪頭山巖組屬強富集，在區域上形成銀高背景區。銅在二郎坪巖群、秦嶺巖群中富集，以二郎坪巖群豐度最高，二郎坪巖群中的劉山巖巖組的銅背景值為其余巖組的3～5倍，w(Cu)平均(50～60)×10-6，w(Zn)平均(100～150)×10-6。

(2)巖漿巖中微量元素地球化學特征。與成礦元素有關的酸性侵入巖微量元素含量特征：①主要富集元素為As、Sb、Bi、Ni、Co、Ti、Zr、Zn、Au、Pb；②由老至新花崗巖中銀富集度降低，其余元素含量增高；③與銅鋅成礦元素有關的二郎坪巖群變質細碧角斑巖系為富Cu、Zn、V、Mn、Ni、Cr的基性巖。

(3)構造地球化學特征。NW向韌性剪切帶為區內構造的主要表現形式，具有規模大、切割深、長期活動的特點，對區內地球化學演變、元素分布和富集具有重要的控制作用。沿王小莊韌性剪切帶以南，出現了Ag、Au、Pb、Zn、Cd、Mn等元素異常和高背景區；沿道士灣韌性剪切帶以南二郎坪巖群分布區，形成了Cu、Zn、Cd、Cr、Ni、Co、Mg、Ti、V、Mn、Hg等特征元素的富集層。

(4)地球化學異常特征。Cu以50×10-6為異常下限，在區內圈出一面積為168 km2的帶狀Cu異常，異常分級不明顯，劉山巖銅鋅礦床分布其中，伴有Pb、Cr、Ni、Mn、V、Hg等元素組合異常。Zn以100×10-6為異常下限，在馬道、大栗樹、李灣藥廠分別圈出3個橢圓形Zn異常，面積分別為9.0，8.4，9.5 km2。

3礦區地質特征

3.1地層及巖石

區內出露地層為下古生界二郎坪巖群，方老莊巖組。該組大面積分布于方老莊—潘莊銅鋅礦帶，巖性以(含斑)斜長角閃片巖為主，夾白云斜長石英片巖。巖層總體沿NWW向展布，主要傾向SW，局部傾向NE，傾角60°～80°。該巖組北以韌性剪切帶與上元古界歪頭山巖組呈斷層接觸。該組巖石中氣孔杏仁狀構造及斜長石、角閃石單晶集合體發育，反映原巖為1套基性細碧巖、細碧玢巖夾少量酸性石英角斑巖，代表1次大規模的基性海相火山噴發活動。

(1)(含斑)斜長角閃片巖。為礦區常見的巖石類型，主要分布于礦區北側，巖層走向與區域構造帶一致，呈NW向展布。巖石呈灰綠—墨綠色，具柱狀-纖狀變晶結構，片狀構造。該類巖石原巖為中—基性火山巖、火山碎屑巖及細碧巖。

(2)斜長角閃巖。主要出露于礦帶南部和北部，局部呈斑狀而形成斑狀斜長角閃巖，巖石呈灰綠—深綠色，具粒狀-纖柱狀變(斑)晶結構，塊狀構造。斜長石有不均勻的絹云母化、綠簾石化。

(3)白云斜長石英片巖。主要分布于礦區中部，呈灰白—白色，風化后呈黃褐色，具鱗片粒狀變晶結構，片狀或條帶狀構造，局部具高嶺土化、綠簾(泥)石、黑云母、磁鐵礦等。

(4)白云石英片巖。巖石呈灰白—白色，風化后呈黃褐色，具鱗片粒狀變晶結構，片狀或條帶狀構造。白云母呈細小葉片狀平行排列，有時呈“云母魚”狀，其原巖為泥質砂巖、凝灰質砂巖。

(5)(透閃-陽起石)綠泥片巖。主要分布于礦區中部，礦化蝕變帶兩側，巖石具鱗片粒狀變晶結構，片狀構造。

3.2構造

帶內斷裂構造發育，斷裂構造以NW—SE向貫穿整個區域，表現為蝕變擠壓片理帶。自北向南主要為NW—SE向的羊圈—潘莊韌脆性斷裂和方老莊—大栗樹韌脆性斷裂，另在礦區中部及以西見有不發育的巖層小褶曲。

(1)方老莊—大栗樹韌脆性斷裂。該帶由數條彼此平行呈魚群狀的小擠壓帶組成，西經方老莊至豬頭包，向東經大栗樹、老龍頂至新集一帶，總長約15 km。東部連續性較好，西部較差，部分呈斷續狀出露。該擠壓帶沿走向西部呈平緩的弧形彎曲，擠壓面一般呈平緩波狀，該類小的擠壓面產狀大致一致，傾向一般為NE25°～40°，傾角60°～80°，擠壓面基本與巖石傾角一致，或呈微角度斜交，但局部地段擠壓面的產狀與巖石產狀相反。

(2)羊圈—潘莊韌脆性斷裂。該斷裂帶位于方老莊銅鋅礦區北側，含斑斜長角閃巖內。西起羊圈，東至大張莊，長約6 km，西寬東窄，帶寬2～8 m，走向NW，傾向NE，傾角70°～85°。擠壓面一般呈平緩波狀，沿擠壓帶巖石的擠壓片理極為發育，局部見有拉長的角礫等。斷裂帶內見有斷續充填的花崗斑巖脈，主要蝕變有硅化、綠泥石化、黑云母化、高嶺土化等。

3.3巖漿活動

(1)變輝綠巖。分布于大栗樹東側一帶，出露長約300 m，寬20～90 m,長石多絹云母化，角閃石具輝石假象，為輝石退變產物。

(2)花崗斑巖脈。分布于礦區中部，呈脈狀產出，長大于1 km，寬5～30 m,斑晶主要為鈉長石及石英，少量中長石，基質為長英質，局部高嶺土化，此外，尚見有少量的石英脈零星分布。

3.4地球化學特征

土壤掃面時，Zn以100×10-6為異常下限，Cu以50×10-6為異常下限，在方老莊—潘莊礦帶西端圈出了1個Cu、Zn異常并伴有Pb、Cr、Ni、Mn、V、Hg等元素組合異常，異常面積約8.02 km2。

4礦床地質特征

4.1礦體形態、產狀

該區地層主要為含銅較高的二郎坪巖群，銅鋅礦化體形態及空間展布受控于構造地層，與區域構造線一致，多沿糜棱面理、脆性裂隙等部位發育。韌脆性斷裂不僅控制著區內巖層的展布，同時控制著礦化體的空間分布形態，反映了礦體形成后構造對其改造和控制作用十分明顯。巖層總體沿NWW向展布，主要傾向SW，局部傾向NE，傾角60°～80°。

4.2礦石結構、構造

根據礦物的共生組合特征及礦石中金屬礦物的相對含量，礦石工業類型可分為黃銅礦-黃鐵礦礦石、黃銅礦礦石、含銅黃鐵礦礦石及黃鐵礦-閃鋅礦礦石。區內礦石主要為自形—半自形晶結構、他形晶結構、斑狀結構、膠狀及熔蝕結構等。區內礦石主要為片狀構造、塊狀構造、浸染狀構造、條帶狀構造、細脈-網脈狀構造等，以浸染狀構造最為常見。

4.3礦石成分

方老莊銅鋅礦帶的賦礦建造為以角斑巖、(含斑)斜長角閃片巖、白云(斜長)石英片巖及綠泥片巖為代表的巖系，顯示雙峰式巖石組合特征。礦體產于中—酸性火山碎屑巖和少量斜長角閃巖中，可見礦體與圍巖同步褶皺現象。礦石礦物組成基本一致，主要金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和磁黃鐵礦，次要礦物為方鉛礦、輝銅礦、斑銅礦，氧化礦物有孔雀石、銅蘭和褐鐵礦等，脈石礦物為石英、絹云母、斜長石、重晶石、綠泥石、鈉長石等，圍巖蝕變類型主要為硅化、綠泥石化、黃鐵礦化等。銅常在礦體上部較富集而鋅多在礦體下部較富集，銅、鋅含量的高低與礦石的構造類型關系密切。在塊狀礦石中，銅、鋅含量高且較穩定，而在浸染狀構造的礦石中，含量略低且不穩定，鋅高而銅低，銅、鋅組分間呈正相關的消長特征明顯，尤以塊狀礦石中表現的更為突出。

4.4圍巖蝕變

(1)硅化。多發育于構造破碎帶內或其附近相鄰的2類巖性接觸帶內，蝕變型式分為交代型和充填型。前者多發生于貧SiO2圍巖中，如斜長角閃巖中，使圍巖SiO2含量增高，巖石致密堅硬；后者多發生于富SiO2圍巖中，如白云斜長石英片巖，呈單脈或網脈狀石英產出。金屬硫化物常與硅質共生，作為膠結物充填構造裂隙，故硅化與成礦關系密切。

(2)綠泥石化。分布廣泛，幾乎所有的蝕變帶及其圍巖均有不同程度的綠泥石化，近礦部位易形成綠泥蝕變巖，綠泥石含量可達80%～90%，綠泥石均呈葉片狀定向分布，主要為黑云母、透閃石、陽起石進一步蝕變的礦物。局部綠泥石中有黑云母及透閃石、陽起石殘晶。

(3)黃鐵礦化。在礦體中分布甚廣，黃鐵礦呈淡黃色熔蝕不規則細粒狀，部分呈半自形晶散布于礦石和巖石中，粒徑一般為0.01～0.05 mm，大者可達0.3～0.6 mm。黃鐵礦化與礦石品位和礦體厚度關系密切，常與硅化迭加，多呈浸染狀亦見團塊狀。

綜上所述：礦床形成的主體作用為海底火山熱液噴流，但礦床形成后經歷了強烈的剪切應力改造，伴隨構造地層地體不同巖塊的堆垛疊置與菱形網絡式拼貼，礦體的空間分布遵循構造規律呈斜列或反多米諾式展布。礦石組構及圍巖蝕變的某些特點亦反映了礦床經歷了退變作用下熱液成礦作用的改造。

5找礦標志

(1)直接找礦標志。二郎坪巖群或秦嶺巖群中不同巖性的接觸帶，硅化、綠泥石化、黃鐵礦化構造蝕變帶，NW—SE向的區域韌脆性斷裂構造及與其斜交的次級斷裂構造。

(2)間接找礦標志。區域TM影像上的NW—SE向斷裂與區域構造線吻合，并與礦區呈長條狀的銅、鋅綜合異常套合。

參考文獻

[1]河南省地質礦產局.河南省區域地質志[M].北京：地質出版社，1989.

[2]河南省地質礦產廳.河南省地質礦產志[M].北京：中國展望出版社，1992.

(收稿日期2015-09-17)

劉奎松(1983—)，男，工程師，464000 河南省信陽市東方紅大道527號。