河南省优势非金属矿成矿及分布特征

马 群，邱冬生

（中国建筑材料工业地质勘查中心河南总队，河南 信阳 464000）

河南省地处华北板块南缘和扬子板块北缘及两板块的缝合带，地质环境独特，成矿地质条件优越。两板块的多次碰撞及地质作用的复杂多样，引发了一系列的非金属矿成矿活动，在时间、空间上形成了丰富多彩的非金属含矿建造及非金属矿成矿系列。

非金属矿床的空间分布明显受古板块构造部位及构造环境的控制。纵观全省非金属矿床在时空上的分布规律，与华北、扬子两板块的演化特点较为一致。一般而言，中生代以前主要形成与古陆板块聚合作用有关的变质矿床及与聚合前后陆缘海中的沉积作用有关的矿床，成矿带东西向延伸，成矿作用南北分带性较强。进入中生代后，经历了三次俯冲、碰撞的华北与扬子两板块已完成拼接，古秦岭海消失，主要形成与风化、陆相沉积作用有关的非金属矿床。燕山运动之后，全省山系大局已定，地壳活动的断块运动形式更为显著，形成华北裂谷系及豫西山间盆地。陆内裂谷中有地幔物质上涌，形成与基性、超基性岩浆喷发有关的非金属矿床；断裂盆地内形成与内陆湖相沉积有关的矿产。成矿带多北北东向延伸，成矿作用东西分带性较强。

河南省已发现非金属矿80余种，已查明资源储量的40多种，其中在全国名列前茅的优势矿有十多种(见下页图，图例中的数字为不同矿种的矿点数)。下面重点介绍河南省优势非金属矿成矿及分布特征。

1 石灰石

石灰石是水泥灰岩、熔剂灰岩、化工灰岩等以CaO为有用组分的碳酸盐岩的总称。河南省石灰石矿产资源非常丰富，主要赋存于寒武、奥陶、石炭及新近系的沉积地层中。此外，前寒武系的变质地层中也产有较丰富的水泥大理岩。

中寒武统张夏组灰岩为青灰、深灰色，具鲕状、豆状结构，主要化学成分：CaO 48%～51%、MgO 1%～4%、K2O+Na2O 0.2%～0.4%。主要用作水泥原料。

中奥陶统马家沟组、峰峰组的灰岩为浅灰、灰蓝、深色的纯灰岩，有时夹蠕虫状和豹皮状灰岩，质量稳定，主要化学成分：CaO 52%～54%、MgO＜1%、K2O+Na2O 0.1%～0.2%。此层灰岩主要作水泥原料，质纯的可用于熔剂及化工原料或可作饰面石材。

石炭系本溪组灰岩为灰、灰黑色，主要化学成分：CaO 50%～52%、MgO＜2%，个别地区的MgO或SiO2较高。质纯的除作水泥原料外，还可作化工原料或饰面石材。

新近系为灰白色泥灰岩，硬度较低，结构疏松，主要化学成分为：CaO 46%～49%、MgO 1.0%、K2O+Na2O 0.4%～0.6%。只能用作水泥原料。

前寒武系大理岩矿多呈灰白、乳白色，条带状、块状构造，主要化学成分：CaO 50%～52%、MgO 1%～2%、K2O+Na2O 0.1%～0.15%。主要用作水泥原料，有的可作饰面石材。

截至2010年底，河南省累计查明各类石灰石矿产地共计162处，其中水泥灰岩116处、水泥大理岩12处、熔剂灰岩29处、化工灰岩5处。寒武系石灰石矿床主要分布于郑州、洛阳、平顶山、三门峡地区，奥陶系石灰石矿床主要分布于豫北地区，石炭系石灰石矿床主要分布在南阳西部，新近系石灰石矿床主要分布在郑州市、新乡市周边，前寒武系石灰石矿床分布在南阳及信阳地区。

2 硅石

硅石是石英岩、石英砂岩、脉石英的总称。

河南省硅石矿产较为丰富，成矿时代有古元古界嵩山群罗汉洞组、中元古界汝阳群云梦山组、青白口系三教堂组、二叠系石千峰组及后期热液石英脉。

元古界石英岩、石英砂岩主要作玻璃原料用，其矿石呈灰白、浅红、浅绿色等，致密坚硬，油脂光泽，半透明，粒状构造；矿石主要化学成分：SiO2>96%、Al2O3<1%、Fe2O3<0.1%，胶结物为硅质。二叠系石千峰组石英砂岩主要作为水泥配料用，其特征为：细粒结构，中厚层状，矿物成分中石英约占90%，长石约占5%，含少量铁泥质矿物。后期热液石英脉矿矿石成分单一，SiO2含量一般在99%以上，矿床规模一般不大，产状较陡。

截至2010年底，河南省累计查明各类硅石矿产地共计60处，其中水泥用石英砂岩15处、陶瓷用石英砂岩1处、玻璃用石英砂岩9处、玻璃用脉石英8处、玻璃用石英岩27处。河南省硅石从豫北的林州市沿太行山南行，经豫西、豫中沿嵩山南东经新郑风后岭、舞钢到桐柏县都有分布；玻璃硅质原料矿床主要分布于新安—渑池和登封—密县-带；脉石英主要产于信阳—确山—泌阳一带。

3 霞石正长岩

河南省霞石正长岩主要分布在安阳九龙山矿区，为燕山晚期侵入于上二叠统地层中的碱性岩浆岩，侵入时代为早白垩世晚期。岩体属深成相侵入岩，与围岩呈明显侵入接触关系。根据岩石岩性、结构、构造特征可分为三个相带：边缘相—霞石正长斑岩；过渡相—似斑状霞石正长岩；中心相—中粗粒霞石正长岩，分布于岩体中心部位。

九龙山岩体之主体——粒状含霓霞石正长岩呈灰—深灰色，风化面呈灰或浅灰色，中粗粒状结构，块状构造。岩石的主要矿物成分：碱性长石70%～75%，霞石15%～35%，霓石3%～10%。

截至2010年底，河南省已查明的霞石正长岩矿床只有安阳九龙山一处。此外，在方城县塔山也有霞石正长岩体分布。

4 高岭土、耐火粘土

河南省高岭土矿床成因类型以含煤建造沉积型为主，其次为热液蚀变型和风化淋滤型。含煤建造沉积型高岭土主要赋存于石炭纪—二叠纪沉积岩系中，含矿层位包括：石炭系本溪组、太原组和二叠系下石盒子组；热液蚀变型高岭土矿床分布不广，由钾长花岗斑岩经热液蚀变而形成；风化淋滤型高岭土矿床赋存于震旦系与寒武系硅质岩沉积接触界面及其附近。

耐火粘土矿床属化学和生物化学沉积矿床类型，赋存地层主要为中石炭统本溪组，是一套在奥陶系或寒武系风化侵蚀面上沉积发育的富铝富铁的粘土矿；其次赋存于二叠系上石盒子组下段的粘土岩中。

石炭系本溪组高岭土属硬质高岭土矿层，厚度变化较大，含铁高，富含有机质，灰白色—灰黑色，常与铁矿、铝土矿、耐火粘土矿共生。该层自然白度低，煅烧后可达90%以上，高岭石含量一般达90%以上。二叠系下石盒子组硬质高岭土矿厚度一般较大，从几米至几十米不等，有机质含量低，自然白度高，一般呈灰色—蓝灰色，含铁高。该层优质部分自然白度达85%以上，质纯、细致、高岭石含量高，非常接近纯高岭石岩。

耐火粘土按矿石类型划分为高铝粘土矿石、硬质粘土矿石和软质粘土矿石3种，其中硬质粘土矿石最多，其次为高铝粘土矿石。硬质和软质粘土矿石主要成分为高岭石；而高铝粘土矿物主要成分为一水硬铝石，其Al2O3含量较前者为高，故其耐火度也是最高。

截至2010年底，河南省累计查明高岭土矿产地共计8处，累计查明耐火粘土矿产地66处。

河南省沉积型高岭土矿床主要分布在豫北焦作地区和豫中的巩义、禹州、宝丰、鲁山等地的华北型石炭—二叠纪煤系地层中；热液蚀变及风化淋滤型高岭土矿床主要分布在豫西伏牛山区。

河南省耐火粘土矿床主要分布于三门峡—焦作—郑州—平顶山之间的不规则四边形地带内，包括巩义、新安、渑池、三门峡、博爱、焦作、鲁山、宝丰、禹州等县市。

5 蓝晶石、矽线石、红柱石

蓝晶石、矽线石、红柱石属岛状结构无水铝硅酸盐矿物，统称为蓝晶石类矿物，俗称高铝三石。

河南省蓝晶石矿体主要赋存于上元古界二郎坪群小寨组地层中；矽线石矿体主要赋存于下元古界秦岭群雁岭沟组地层中；红柱石赋存于上元古界二郎坪群小寨组下段。三者矿体形态均为似层状、透镜状。

蓝晶石矿石呈淡蓝色，具细粒—中粒变晶结构，主要矿物为蓝晶石、石英、绢云母，次要矿物为黄玉、金红石、磷灰石、锆石、电气石、黄铁矿、刚玉等。

矽线石集合体呈毛发状，少数为柱状，矿石呈灰白、褐或灰绿色，玻璃光泽。主要矿物为矽线石，次要矿物有云母、石榴子石、石英、磁铁矿、金红石、锆石、石墨等。

红柱石集合体多呈放射状或粒状，矿石多呈肉红色、浅玫瑰色、棕红色等。多数呈斑状变晶结构，斑晶内含有碳质、石英、云母、金属矿物、石榴子石和电气石等。

截至2010年底，河南省累计查明蓝晶石矿床2处、矽线石矿床1处、红柱石矿床1处。河南省蓝晶石类矿物集中分布在豫西南地区西峡—南阳—桐柏一线的成矿带内。

6 珍珠岩、沸石、膨润土

河南省珍珠岩、沸石、膨润土矿伴生于白垩系陈棚组火山岩中，主要分布在信阳市上天梯非金属矿区中。

信阳市上天梯珍珠岩、膨润土、沸石矿体呈似层状向北东缓倾斜延伸，倾角6～8°，底板起伏不平。珍珠岩物质定向排列成流动构造，流向200°。在与流纹岩的接触带附近，发育柱状节理，方向亦为200°。珍珠岩的蚀变主要是蒙脱石化、沸石化及硅化。矿石多呈灰白色，断口具有强玻璃光泽，透明—半透明，全玻璃质结构，珍珠状构造。

膨润土矿石呈灰白色—灰绿色，丝绢及蜡状光泽，具滑感；变余凝灰结构、残余玻屑结构，块状构造；蒙脱石含量40%～60%，最高79.49%；晶屑成分多为透长石、斜长石、石英等；晶屑呈不规则破碎状，碎屑之间胶结物为火山灰。

沸石矿体多在流纹岩、硅化或强脱玻化珍珠岩之中或沿其边缘呈透镜状、囊状小矿体产出，最长者290m，宽100～200m。矿石呈白色，具贝壳状断口，蚀变玻璃质结构，块状构造，主要成分为酸性火山玻屑；斜发沸石呈板状晶簇充填其中，含量约占50%。

截至2010年底，河南省累计查明珍珠岩矿床1处、膨润土矿床6处、沸石矿床5处。河南省珍珠岩、膨润土、沸石基本分布在信阳市境内，以上天梯非金属矿区为主。

7 石墨

河南省石墨矿赋存层位主要有太古界太华群、下元古界秦岭群雁岭沟组和元古界宽坪群、陡岭群。

河南省石墨矿体形态一般呈层状、似层状、带状及透镜状，长几米至几百米，厚一般为几米到几十米，倾角为陡—缓倾斜；矿石鳞片状，固定碳含量较高，一般为60%～80%，高者达90%；矿石矿物为石墨，脉石矿物有透辉石、斜长石、石英、黑云母、绿泥石等，微量矿物有磁铁矿、褐铁矿、黄铁矿、赤铁矿等。

截至2010年底，河南省累计查明石墨矿产地共计11处，其中晶质石墨矿床9处、隐晶质石墨矿床2处。河南省石墨矿广泛分布于豫西、豫西南等地，大致可以分为三个石墨矿(化)带，即灵宝小秦岭石墨矿带、朱阳关—柳泉铺石墨矿带和鲁山石墨矿带。

8 萤石

河南省萤石矿除栾川县冷水乡骆驼山开采的萤石矿属硫化金属矿伴生矿物外，其余均属单一萤石矿床，属硅酸盐岩石中充填型萤石矿脉。主要分布在酸性侵入岩体内与围岩接触带或侵入岩体外围岩层，赋存围岩多为花岗岩或其他沉积岩；与燕山期花岗岩有成因上的联系，燕山期岩浆活动为萤石矿床的形成提供了物质基础。矿床以充填方式为主，形成于各断裂构造中。

矿体形态通常以简单的脉状到具有许多分支的脉状产出，有时不规则状，矿脉明显受构造断裂控制；矿脉规模大小不等；矿体与围岩界线一般比较清楚，围岩蚀变一般比较显著，常因围岩岩性的不同而产生不同的围岩蚀变。矿床规模以小型为主。矿石矿物为萤石；脉石矿物以石英为主，其次有重晶石、锶重晶石，微量贝得石、白铁矿、黄铁矿、辉铜矿、褐铁矿等。矿石按结晶粒度大小分为隐晶结构、微细粒结构、粗粒结构等；矿石构造有块状、条带状、脉状、壳状、胶状、角砾状、晶洞构造等。矿石类型以萤石型和石英—萤石型为主，CaF2品位高，一般CaF2含量大于50%。

截至2010年底，河南省累计查明萤石矿产地共计47处。主要分布在黄河以南的秦岭山脉东部以及桐柏山—大别山一带，大致可划分南北两个萤石—岩浆岩带，走向呈北西-北西西。北带：从栾川县东部庙子乡、嵩县南部、鲁山县与南召县交界地带、方城县北部、泌阳县(羊册、马谷田、铜山乡)至确山县与桐柏县交界尖山一带。南带：沿着桐柏山—大别山北坡分布，从桐柏县西部平氏镇、信阳县董家河乡、信阳市平桥区至罗山县朱堂店、三夹店、定远乡和光山县沙窝镇等地。

9 花岗石、大理石

河南省沉积型大理石矿床的产出层位主要为中元古界洛峪群洛峪口组、下寒武统辛集组、中寒武统张夏组、上寒武统、中奥陶统马家沟组及峰峰组、上石炭统太原组等灰岩中，系碳酸盐类沉积所形成的矿床；变质型大理石矿床的产出层位主要为太古界太华群水底沟组和雪花沟组以及下元古界嵩山群五指岭组中。

河南省花岗石矿床主要为岩浆型花岗石矿床，产出主要在海西期到燕山期。

大理石类饰面石材大多属于沉积的碳酸盐岩和与之有关的变质岩，主要为石灰岩、白云岩以及碳酸盐岩经不同蚀变形成的矽卡岩和大理岩等。大理石类饰面石材颜色主要为白、乳白、绿、淡绿、灰、紫红、粉红、黑色为主；矿物成分以方解石、白云石、蛇纹石为主，部分含橄榄石、透辉石、透闪石等；结构变化较大，以隐晶、细粒、中粒、粗粒、粒状变晶结构为主；构造主要以块状、条带状为主。

花岗石类饰面石材属于各种岩浆岩类(花岗岩类、辉长岩类、闪长岩类、脉岩类、凝灰岩类等)和变质的含硅酸岩类矿物为主的岩石。花岗岩类饰面石材颜色主要以肉红、暗红、紫红、红花、红灰、浅灰、灰白、浅粉红、米黄、白色为主；结构变化较大，以斑状、似斑状、隐晶、细粒、中粒、粗粒结构为主；构造主要以块状为主。

截至2010年底，河南省累计查明花岗石矿床15处、大理石矿床8处。河南蕴藏着丰富的大理石、花岗石天然饰面石材资源，自北向南可划分为太行矿带、嵩箕矿带、新渑汝确矿带、秦岭矿带和大别矿带等五个大理石、花岗石矿产分布区。