河南省淅川县老君垭钒矿区地质成矿背景浅析

李 琛

(河北地质大学 河北 石家庄 050000)

一、矿区区域地质

区域上位于秦岭复杂造山带东段南支，属秦岭—大别沉积区，总体构造格架呈北西向。以淅川断裂带为界，北为南秦岭褶皱基底，南为震旦系—古生界沉积盖层。

(一)区域地层描述

矿区位于秦岭地层区，南秦岭—大别沉积区。以淅川断裂为界，之北出露元古界地层，之南出露古生界地层，总体走向北西。

1.元古界

(1)古元古界大沟岩组(Pt1d.)。出露于中蒲塘—曹家店一带。主要岩性以黑云斜长片麻岩、石榴黑云斜长片麻岩、(石榴)斜长角闪片麻岩、石墨片麻岩为主，夹二云石英片岩、石墨大理岩、石英岩等。

(2)中新元古界武当岩群(Pt2-3w.2)。出露于前湾—卧龙岗—大清塘—毛唐—李家营一带。为一套中酸性喷发沉积建造夹陆源碎屑建造。主要岩性有变流纹岩、变流纹质凝灰岩、变流文质角砾岩及薄层变质砂岩。

(3)新元古界耀岭河岩群下岩段(Pt3y.1)。出露于爬山沟—芮家院—竹园一带。主要岩性为变玄武质凝灰岩、变玄武岩、变玄武质火山角砾岩。

2.震旦系

(1)陡山沱组(Z2d)。在前湾—卧龙岗、大华山—三岔和银洞沟—小泉沟一带呈长条状断续出露。主要岩性为钙质石英砂岩、泥岩和泥质长石石英砂岩。厚度<50m。

(2)灯影组(Z2dn)。在马湾—狮子沟—石槽沟—八龙山—山根一带的淅川断裂带内大面积出露。主要岩性为灰白色厚层泥晶—微晶白云岩、白云质角砾岩、条带状白云岩等。为区域上钒矿层的底板围岩。厚度<550m。

3.古生界

寒武系(∈)。出露于马湾—狮子沟—玉皇顶—石槽沟—小泉沟—驻马山—山根一带。在将军寨—玉皇顶—毕家沟一带因次级将军寨—朝阳洞背斜使地层隆起，出露宽度明显增大。按岩性组合由北向南、由老至新有水沟口组(∈1s)、岳家坪组(∈1y)和蜈蚣丫组(∈1w)，各组之间为整合接触。

水沟口组(∈1s)：主要紧邻淅川断裂带较连续出露于马湾—狮子沟—石槽沟—小泉沟—山根一带，另在其南部的陈炭沟和寨沟—毕家沟有小面积出露。岩性有黑、灰黑色炭质泥岩和灰白、青灰、褐红等杂色泥岩及硅质岩相间或单独分布。为区域上钒、磷矿的含矿层。与下伏震旦系灯影组地层呈平行不整合及断层接触。厚度<50m。

(二)区域地质构造

1.褶皱构造

区域上褶皱构造主要为荆紫关—师岗复向斜。该向斜西起淅川县西部的荆紫关，东至内乡的狮岗镇一带，长大于80km，宽度随枢杻起伏5～10km不等。向斜轴部相对较为开阔，为一向西低角度翘起的开阔近直立复式向斜构造。轴部为中石炭统，两翼为古生界—上震旦统。褶皱总体走向北西西，南翼北倾，北翼南倾，倾角30°～70°不等。该复向斜控制了区域上铁矿和磷矿、钒矿含矿层的分布。矿区位于其中偏西段的北翼。另在荆紫关—师岗复向斜中，发育有次级的将军寨—朝阳洞和老君垭背斜等。

2.断裂构造

淅川断裂带为区内南秦岭褶皱基底与秦岭—大别沉积区的分划性构造，实际上为一个新老地层拆离面。区域内分布于马湾—大王山—石槽沟—八龙山一带，有多条近平行展布的断裂组成。长度大于80km，断裂带宽十至数百米。为震旦系地层与耀岭河岩群的构造边界，表现为构造破碎带、角砾岩带、韧性剪切带和局部震旦系陡山沱组地层的断失等。已知的金、铜多金属矿化主要有分布于淅川断裂带内。

二、含矿层特征

区域上古生界寒武系下统水沟口组地层(含矿层)较连续出露于矿区之北的马湾—狮子沟—石槽沟—小泉沟—山根一带，走向长数十千米；以南倾为主，局部北倾，倾角70°～85°，为陡倾斜；已探明有石槽沟大型钒矿床和狮子沟、余家沟等小型钒矿床多处。矿区内含矿层的主要特征是：

(1)矿区内含矿层受古生界寒武系下统水沟口组地层和次级将军寨—朝阳洞背斜的双重控制，前者是存在的主体，后者是变化的因素。受背斜构造的影响，含矿层在矿区东北角CK1部位的背斜轴部有小面积不完整出露(未见底)，大部分范围呈隐伏分布。大致以背斜轴部为界，背斜南翼倾向185°～210°，一般倾角25°～30°；北翼反倾，倾角10°～15°。

(2)矿层中以炭质泥岩和含炭泥岩组合为主，局部为灰白、青灰、土黄、褐黄、褐红等杂色泥岩，总体杂色泥岩具有呈“孤岛状”单独分布的特点，不同岩性组合中均有下部含矿性好之特征。

(3)含矿层内不同岩性中均以粘土矿物(高岭石、水云母)为主，主要差别是炭质含量的高低。在炭质泥岩和含炭泥岩中，炭质含量10%～30%，而杂色泥岩中炭质含量则小于1%。具有粘土矿物和炭质含量高矿化好之特征。

三、床类型及找矿标志

(一)矿床类型

矿区位于秦岭复杂造山带东段南支，属扬子地台二级构造单元秦岭—大别沉积区。含矿层空间分布严格受寒武系下统水沟口组地层控制，赋矿岩石主要为含炭黑色岩系，矿石中普遍含有V、Mo、Ni、Co、Cy、W、Cu、Pb、Zn、Ti、Mn、Ag、Y、P等亲生物元素和与超基性、基性岩有关的元素。因此，认为钒主要来源于前寒武系地层中。矿床成因类型为沉积层状钒矿床。

(二)找矿标志

1.层位标志：区域上钒矿体均赋存于寒武系下统水沟口组地层中，水沟口组地层的存在与否是寻找同类型矿床的关键，层位是找矿的主要标志。

2.构造标志：区域上已探明的石槽沟钒矿床等，位于矿区之北0.5～1.5km的马湾—狮子沟—石槽沟—小泉沟—山根一带，其含矿层倾角大于70°(南倾为主)，一般情况下倾向上延至该区应有较大的深度，但因次级将军寨—朝阳洞背斜使含矿层隆起，才得以发现和探明该矿床。因此，荆紫关—师岗复向斜北翼中次级的背斜构造是找矿的构造标志。

3.岩性标志:赋矿岩石主要为碳质泥岩、含炭质泥岩和杂色泥岩，尤以炭质泥岩、杂色泥岩中品位偏高，岩性是找矿的直接标志。