張玉冰,方 芳,劉 勇
(河南省有色金屬地質礦產局第二地質大隊,河南 鄭州 450000)
河南地區地處華北平原南部,橫貫其中的黃淮海沖積平原以及山脈眾多的優勢造就了該地區豐富的礦產資源。目前已經探明儲量的礦種達到109種,有色金屬礦種儲量更為豐富,尤其以鉛鋅銀礦產儲量居多[1]。在最近對河南地區的礦產勘探活動中,新發現了諸如洛寧縣等地的多處鉛鋅銀礦體,為了保障鉛鋅銀礦資源的可持續開采利用,我們試圖在前人工作的基礎上,對河南地區的鉛鋅銀礦地質特征和找礦方向進行研究和總結[2]。
河南地區的鉛鋅銀礦區大部分分布于京廣線以西和豫南的丘陵山區地帶,豫東平原上有色金屬礦床數量屈指可數。有色金屬礦床種類主要以鎢、鉛、鋅、銀、銅、錳、金為主,且有色金屬礦床大多位于元素高度密集的地球化學塊體中,是鉛鋅銀多金屬礦帶形成的最佳成礦地質條件。對河南地區成礦地質背景的研究主要從礦區的地層和構造方面進行研究。
河南地區的鉛鋅銀礦區地層以石灰巖系構造為主,其次為二迭系和泥盆系構造,巖層中蘊含大量碳酸鹽巖層、含碳砂頁巖、泥灰巖等小型碎塊巖石。整個河南地區的地質巖層、巖性、厚度相對穩定,是比較典型的地臺型沉積形成的巖層。礦床主要有三門峽市湖濱區礦床、光山縣獨山重晶石礦石、小秦嶺金礦北礦帶區、內鄉縣板廠多金屬礦區等。這些礦區含有豐富的鉛、鋅、銀等成礦元素,高出普通礦區含量1倍~5倍。
河南地區的大部分礦區是由一系列向斜坡組成,同時礦床構造也是由一系列向斜和背斜等復式組織(伏牛山、大別山倒轉背斜;大別山、熊耳山倒轉向斜)構成的。由于受到河南地區諸多山脈及地殼運動的影響,礦區內的構造更為復雜。其中,由于伏牛山倒轉背斜造成的東西橫向斷裂帶構造與大別山背斜擠壓斷裂帶是鉛鋅銀礦帶形成的主要位置,形成的鉛鋅銀礦帶主要為裂隙填充型的礦床。
河南地區的鉛鋅銀礦區主要有三個不同地質特征的礦床,分別是熊耳山銅鉛鋅礦床、伏牛山銀銅鋅礦床和大別山鉛鋅銀礦床。由于三地礦床的地理環境和地質特征均不同,且受到不同地質運動的影響,因此需要進行分別研究。
熊耳山銅鉛鋅礦床主要由銅、鉛、鋅、鎢、鉬等多種有色金屬組成,位于熊耳山倒轉背斜中段。礦帶整體蘊含在熊耳山倒轉背斜中心的石磴子組石灰巖及兩側砂頁巖中,主要礦體在巖層中上部的純石灰巖中,少部分存在于砂頁巖內。礦體標高為330m~450m,礦帶主要呈脈狀、扁豆狀、極少部分似層狀或透鏡狀,沿東北向西北方向延伸。熊耳山礦床的礦石類型為:矽卡巖型銅鉛鋅鉬綜合礦石、矽卡巖型單相鋅礦石、矽卡巖型單銀礦石。
伏牛山銀銅鋅礦床由于受到伏牛山倒轉背斜東段倒轉側翼的控制,礦帶主要分布在灰巖層間的破碎斷隙帶中,礦床的主要產出部位靠近表層礦床的砂頁巖結構。由于礦床受層間破碎斷隙帶的影響,礦床的礦帶形狀與地層構造基本相同,總體走近接近東西方向,略微向北偏移,偏移角度接近45°。主要分布有三條礦脈,礦體平均標高110m~200 m,主要呈脈狀或透鏡狀分布。礦石類型主要為碎塊狀、瓦礫狀、條帶狀、板條狀的銀銅鋅礦石。
大別山鉛鋅銀礦體主要產于大別山倒轉背斜正常翼的斷裂帶中。大別山背斜深部主要由石灰巖組成,兩側為砂頁巖。鉛鋅銀礦體主要受斷裂帶及石灰巖中的裂隙帶控制,礦體呈現東西走向,向北傾角約為50°,標高分布在576m~610m之間。大別山礦體多為薄片狀碎屑小礦體,礦體以硫化物礦石為主,礦石主要呈片狀、塊狀或板條狀狀構造。礦石類型主要為黃鐵和鉛鋅銀礦石。
通過對三個地區礦床的勘探分析,總結了其成礦規律,同時還要進行成礦部位的預測和找礦方向的確定,才能實施鉆探工程。
成礦部位的預測應根據三個礦床的實際施工狀況和勘探結構進行分別討論。
①為了探索熊耳山銅鉛鋅礦區倒轉背斜和斷裂結構延伸狀況及成礦狀況,應施工坑內立鉆。實際施工結果發現:礦床越深入斷層越陡,并且巖漿巖、石灰巖隨之增多,這與富礦地層存在密切聯系,這更為深入的找礦提供了有利條件。②在伏牛山銀銅鋅礦區施工了立鉆作業,主要用以探索巖層件破碎帶礦體類型,通過對破碎巖層的碎塊狀巖石分析,我們發現:該礦體存在于伏牛山倒轉背斜與石灰巖層接觸面處,主要受破碎帶的控制,產狀與預測基本一致。③對大別山鉛鋅銀礦同樣施工了坑內立鉆作業,用以探究斷層和隱伏結構的影響。通過實際勘探,我們發現:在該礦區的礦床上存在大量花崗巖巖脈、多層浸染狀鉛鋅礦石、礫狀黃鐵鉛鋅礦石;同時在大別山西南部發現了一個隱伏結構,該隱伏結構是一個新的成礦單元,同時也擴大了礦區空間。
根據之前的勘探分析工作,并結合河南地區實際情況和前人的研究,我們對河南地區鉛鋅銀礦區的地層、構造等地質信息的分析,確定了三位一體的控礦特點,為尋找多金屬綜合礦床提供了有力依據。①受到熊耳山倒轉背斜面域正常面控制的砂卡巖型礦床,有向西向下延伸的趨勢,這為深入尋找斑巖型礦床提供了依據。②蘊藏于伏牛山倒轉背斜側翼與石灰巖層接觸面處的鉛鋅銀礦體,受層間破碎帶的控制,有向下延伸的趨勢,是尋找破碎帶型礦床的有利條件。③大別山礦床主要受到控礦褶皺(大別山倒轉背斜)、斷裂構造的影響,在深部同樣具備成礦的可能性,是尋找其他有色金屬礦床的有利場所。同時具有隱伏結構,依托現有的成礦系統的單元,再該結構深部仍可能有新的礦床。
通過對河南地區典型的鉛鋅銀礦區的地質特征和成礦部位的研究,我們基本確定了各礦區礦石的種類,并對找礦方向進行了預測。希望本文的研究,能對后續河南地區鉛鋅銀礦的找礦和開采工作提供幫助。