宋建康
(河南省有色金属地质矿产局第五地质大队,河南郑洲40016)
栾川大清沟钼多金属矿地质特征
宋建康*
(河南省有色金属地质矿产局第五地质大队,河南郑洲40016)
大清沟钼多金属矿受地层、构造、岩浆岩控制。成矿具有高—中—低温热液成矿特征。通过对地层、构造、岩浆岩、矿化等成矿因素分析基础上,阐明大清沟钼多金属矿地质特征,对找矿及扩大找矿范围有现实意义。
大清沟钼多金属矿;地质特征;矿体特征等;成矿规律
经过地质工作,“河南省栾川县对角沟矿区铜矿”开采矿种为铜、钼矿;“河南省栾川县福家村矿区铅矿”开采矿种主要为铅、铜、钼矿。两个矿区相接,合并为“河南省栾川县大清沟钼多金属矿区”。河南省国土资源厅批复(豫国土资矿划字[2010]0025号)。主要矿种为钼、铜、铅矿,并伴生银、硫等。
矿区位于河南省栾川县庙子乡大清沟一带,属庙子乡管辖,交通便利。矿区位于东秦岭熊耳山与伏牛山之间的豫西山区。该矿区目前铜矿、铅矿、钼矿未开采利用。
大清沟钼多金属矿区位于卢氏—栾川多金属成矿带的东部,地处牛心垛穹状背斜北翼近轴部,出露地层主要为太古宇太华群混合岩类和中元古界熊耳群安山岩类,区内构造、岩浆活动强烈,北西—北西西向含矿构造蚀变岩带发育,成矿条件好。如图1所示。
2.1地层
矿区出露地层由老到新为太古宇太华群混合岩、中元古熊耳群及第四系残坡积物和冲积物。
(1)太古宇太华群:太华群地层是工区主要的地层单元,分布于矿区中部、北部,大面积出露。岩性以由黑云母斜长角闪片岩、绿泥石黑云母片岩、黑云母石英片岩等浅—中等变质程度岩石组成基体的混合岩为主。
太华群地层是该区铅、铜矿、铁矿的主要矿源层,也是本矿区铅、铜矿的赋矿层位。
图1 大清沟地质简图
(2)中元古界熊耳群许山组。在矿区西北部出露,岩性以安山岩为主。
(3)第四系。沿河流、沟谷分布。岩性为冲积砂砾石层、黄土和坡积物。
2.2构造
矿区位于黑沟—栾川断裂带与马超营断裂带之间,地处牛心垛穹状背斜北翼近轴部。北翼为太华群混合岩地层,背斜轴部为龙王幢岩体。
黑沟—栾川断裂从矿区外围南部通过,区内发育多条次级断裂构造,大致与之相平行,多为北西西向。
2.3岩浆岩
矿区岩浆活动频繁,在时空上表现为岩浆活动的多期性。主要有加里东期龙王幢粗粒富铁钠闪花岗岩体、变辉长岩墙、燕山期罗村斑岩体。
2.4变质作用和围岩蚀变
太华群片麻岩是区域变质作用的产物,变质岩石类型有角闪斜长片麻岩、斜长角闪片麻岩、黑云斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩和斜长角闪岩等;围岩蚀变硅化、绢云母化和绿泥石化与铅锌矿化关系密切;硅化、绢云母化与铜矿化关系密切;钾化、绢云母化与钼矿化关系密切。
2.5多金属矿特征
矿区内地表矿化有明显的由高—中—低温的水平分带现象:内带为含钼矿化的罗村斑岩体;中带为糜棱岩带群展布于对角沟—巧庙沟一带,环绕罗村斑岩体产出;外带为数条规模悬殊,含铅硅化蚀变破碎带。
2.5.1铅矿特征
Q1-Ⅰ、Q1-Ⅱ、Q1-Ⅲ三条矿体位于平良河一带。Q1-Ⅰ号矿体展布于Q1硅化蚀变破碎带北端南沟附近,资源量(332)+(333)铅矿石量14.89×104t,铅金属量2882t,品位2.03×10-2;Q1-Ⅲ号展布于Q1硅化蚀变破碎带南端平凉河北侧附近,资源量(332)+ (333)铅矿石量5.98×104t,铅金属量1299t,品位2.19× 10-2;Q2-Ⅰ、Q2-Ⅱ、Q2-Ⅲ、Q2-Ⅳ四条矿体位于松树沟一带;Q2-Ⅰ号矿体展布于Q2硅化蚀变破碎带西部枪沟附近,资源量(332)+(333)铅矿石量2.02×104t,铅金属量608t,品位2.19×10-2;Q2-Ⅳ号矿体展布于Q2硅化蚀变破碎带东部松树沟附近,资源量(332)+ (333)铅矿石量3.25×104t,铅金属量492t,铅平均品位1.51×10-2;Q3-Ⅰ矿体位于枪沟口附近,资源量(332)+(333)铅矿石量2.10×104t,铅金属量227t,品位1.08×10-2;Q4-Ⅰ、Q4-Ⅱ、Q4-Ⅲ三条矿体位于枪沟岭—先生沟一带,资源量(333)铅矿石量5.59×104t,铅金属量604t,品位1.08×10-2。
2.5.2铜矿特征
2.5.2.1对角沟铜矿特征
铜矿脉主要分布在龙王幢花岗岩体与太华群地层内外接触带附近。蚀变主要有绢云母化、硅化、绿泥(帘)石化、黑云母化、泥化等。K102-Ⅰ、K102-Ⅱ、K102-Ⅲ、K102-Ⅳ四条矿体展布于北阳坡一带,主要金属矿物为黄铜矿化、黄铁矿,地表氧化带常见孔雀石、赤铜矿、褐铁矿等;脉石矿物主要为石英、绢云母等。K102-Ⅰ号,铜品位0.96%。资源量(334)?193.6t;K102-Ⅱ号矿体,铜品位1.95%;资源量(332)741.4t、(333)607.1t;K102-Ⅲ号矿体,铜品位1.49%,资源量(332)278.3t、(333)364.3t;K102-Ⅳ号矿体,铜品位1.68%,资源量(332)239.3t、(333)590.5t。
2.5.2.2福家村铜矿特征
含铜片理化糜棱岩带,主要分布在龙王幢花岗岩体与太华群地层内外接触带附近。K401-Ⅰ、K401-Ⅱ2条矿体位于杨家岭一带。资源量(332)+(333)铜矿石量7.32×104t,铜金属量971.23t,品位1.33×10-2;K501-Ⅰ、K501-Ⅱ二条矿体位于巧妙沟南部一带,资源量(332)+(333)铜矿石量10.17×104t,铜金属量1010.39t,铜平均品位0.99×10-2;K502-Ⅰ矿体位于巧妙沟一带,资源量(332)+(333)铜矿石量13.22×104t,铜金属量1297.52t,品位0.98×10-2;K505-Ⅰ、K502-Ⅱ、K502-Ⅲ、K502-Ⅳ四条矿体位于王长沟一带,资源储量(332)+(333)铜矿石量10.17×104t,铜金属量1029.31t,品位1.01×10-2;K509-Ⅰ、K509-Ⅱ2条矿体位于王长沟脑一带,估算资源储量(332)+(333)铜矿石量11.20×104t,铜金属量1240.35t,品位1.11×10-2。
2.5.3钼矿特征
钼矿体为隐伏矿体,分布于罗村一带,钼矿体主要赋存于侵入角砾岩的中部钾长花岗岩与闪长岩内外接触。
2.5.3.1对角沟钼矿
M7号矿体为一隐伏矿体。资源量(332)+(333)矿石量249.91×104t,金属量1566.51t,平均0.063%,伴生(332)+(333)类硫资源量3.54t,品位1.20%。
2.5.3.2福家村钼矿
矿体特征:M7号矿体为一隐伏矿体:(1)工业矿资源储量(332)+(333)钼矿石量884.41×104t,钼金属量7358.47t,品位0.083%;(2)低品位矿资源储量(332)+ (333)钼矿石量227.31×104t,钼金属量857.65t,品位0.038%。M1号矿体为一隐伏矿体:(1)工业矿资源储量(333)钼矿石量297.87×104t,钼金属量1938.59t,品位0.065%;(2)低品位矿资源储量(332)+(333)钼矿石量89.02×104t,钼金属量337.42t,品位0.039%。
2.6矿石质量特征
矿石矿物成分包括金属矿物和脉石矿物2类。分别叙述铅矿石、铜矿石、钼矿石的特征。
2.6.1铅矿石质量特征
矿石矿物成份包括金属矿物和脉石矿物两类。其中原生金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、菱铁矿、辉银矿;次生金属矿物主要有褐铁矿、白铅矿、铅黄等。脉石矿物主要为石英、绢云母。方铅矿:铅灰色,含量1%~20%,呈不规则状他形粒状,粒度大小0.01~7.0mm,交代并包裹闪锌矿。闪锌矿(富铁闪锌矿):黑色,含量5%~15%,呈不规则他形粒状,粒度大小0.005~7.00mm,被方铅矿交代并包裹。黄铜矿:铜黄色,含量小于1%,呈他形粒状与方铅矿形成连晶。黄铁矿:浅黄色,含量小于2%,部分呈半自形—他形粒状,具压碎结构,有被方铅矿交代的现象;部分呈立方体或半自型粒状分布于脉石英中。菱铁矿:浅褐色,含量小于5%,呈他型粒状、不规则细脉状穿切矿石或分布于绢云母石英脉中。辉银矿:呈他型粒状,粒度大小0.005~0.30mm,均包裹在方铅矿中。脉石矿物为热液石英和显微鳞片状绢云母。石英多呈他型粒状集合体。化学成分见表1,伴生银、锌可综合利用。
表1 铅矿石化学成分表
矿石呈半自形—他形晶粒状结构:主要是黄铁矿、方铅矿、闪锌矿呈半自形—他形晶粒状;交代残余结构:较早形成的黄铁矿、闪锌矿被较晚形成的黄铜矿、方铅矿砂等交代溶蚀而形成港湾或骸晶。矿石块状、团块状构造:方铅矿、闪锌矿、黄铁矿局部富集,紧密连生形成致密块状;细脉状构造:指方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等沿裂隙充填形成的细脉。
2.6.2铜矿石质量特征
黄铜矿:铜黄色,含量7%~10%,呈他形粒状或不规则状,颗粒大小悬殊,粒度大小多在0.005~4mm之间,呈不规则细脉状分布,脉宽15~2mm,黄铜矿有交代包裹黄铁矿现象。黄铁矿:浅黄色,含量1%~2%,多为半自形—他形粒状,极少数呈自形立方体,粒度3~0.005mm,常与黄铜矿一起构成细脉;菱铁矿:浅褐色,含量小于3%,呈他形粒状,常沿黄铜矿边部分布,有的呈不规则、脉状。非金属矿物为组成糜棱岩的热液石英(60%~65%)和绢云母(15%~20%),以及少量白云母、斜长石等。铜矿化学成分见表2,仅伴生银可综合利用。
表2 铜矿石化学特征表
矿石结构构造:呈他形晶结构:黄铜矿、菱铁矿、黄铁矿呈他形晶粒状或不规则状产出。交代残余结构:较早形成的黄铁矿被较晚形成的黄铜矿交代溶蚀形成港湾状。
块状构造:黄铜矿、黄铁矿局部富集,紧密连生形成致密块状;细脉状构造:黄铜矿、黄铁矿等沿裂隙充填形成的细脉。
2.6.3钼矿石质量特征
原生金属矿物主要有黄铁矿、辉钼矿,次要有镜铁矿、黄铜矿;脉石矿物主要有钾长石、石英、黑云母、方解石、蛋白石等。化学成分见表2。辉钼矿:铅灰色,含量小于5%,呈鳞片状、叶片状、弯曲叶片状,片径多在1.9~0.01mm之间,有的辉钼矿沿黄铁矿裂隙交代充填;有的辉钼矿呈稀疏浸染状分布,有的呈集合体构成0.5~5mm的辉钼矿细脉。黄铁矿:浅黄色,含量小于3%,多为呈半自形—他形粒状,极少数呈自形立方体,粒度1.3~0.005mm,有些颗粒呈骸晶状,构成骸晶结构。黄铜矿:铜黄色,含量小于1%,呈他形粒状,粒度0.32~0.002mm,有交代黄铁矿现象,还有沿黄铁矿裂隙充填现象。磁铁矿(微量),呈他形粒状。脉石矿物钾长石(60%~68%)、斜长石(3%~10%)、石英(5%~18%)、绢云母(2%~4%)等。化学成分见表3,伴生硫可综合利用。
矿石结构为鳞片状、片状、架状、束状、放射状结构:辉钼矿呈自形—他形晶片状、叶片状、鳞片状集合体时常聚积成架状、束状、放射状等辉钼矿特有结构;包含结构:某些黑云母或白云母和钾长石包裹少量辉钼矿。矿石构造,浸染状构造:辉钼矿呈星散状均匀或不均匀分布于矿石中;细脉浸染状构造:辉钼矿或辉钼矿与脉石矿物构成的细脉脉壁外侧有时有少数辉钼矿呈零星散布,构成细脉浸染状构造。
2.7矿石类型
本区矿石类型根据矿石赋存位置和自然类型划分,铅矿矿石类型主要以原生硫化物矿石(约占全部矿石的93%)为主;铜矿石类型主要为糜棱岩带内以石英—黄铜矿型、糜棱岩—黄铁矿—黄铜矿型铜矿石为主的原生硫化物矿石;钼矿石类型主要为(黑云)(斑状)钾长花岗岩型原生硫化物矿石。
表3 钼矿石化学特征表
矿区内以斑岩体为中心,与之对应的矿化呈现出由高—中—低温的水平分带现象[内带为具有钼铜矿化的罗村斑岩—角砾分析岩体;中带为具铜银矿化的一系列北西—北西西走向的糜棱岩带;外带为具铅(银)矿化的硅化蚀变破碎带]。本区矿床与燕山期岩浆活动密切相关。形成高—中—低温热液型钼、铜、铅多金属矿床。
根据区域背景、矿区地质矿产特征、罗村岩体形态、产状、岩体化学成份与钼矿化的关系,以及岩体、构造与外围铜多金属矿化的时空关系,认为矿床成因为与燕山期岩浆活动(罗村岩体)密切相关的高—中—低温热液型钼、铜、铅、铁多金属矿床。
通过以上认识总结,初步认为:(1)含铜糜棱岩带规模大、延伸深、相对密集,矿化集中区的中浅部矿体已基本得到控制,而矿体深部尚未完全控制,仍存在较大的找矿空间;(2)含钼罗村斑岩体向东倾伏,隐伏部分的含矿性也值得探索,尤其是罗村岩体内侧伏端附近角砾岩带(角砾岩北带)也应作为以后找矿方向及靶区;(3)通过类比,可以扩大找矿范围。
P618.65
A
1004-5716(2016)08-0120-04
2015-08-17
2015-08-18
宋建康(1959-),男(汉族),河南郑州人,工程师,现从事地质矿业技术工作。
[1]河南省栾川县对角沟铜矿详查[R].
[2]河南省栾川县福家村铅矿详查报告[R].河南省有色金属地质矿产局第五地质大队,2007.