河南洛宁县沙坡岭钼矿成矿地质特征研究

陈书中

(河南省有色金属地质矿产局第六地质大队，河南 郑州 450016)

1 序言

研究区位于河南省洛宁县陈吴乡沙坡岭北部，南为洛宁县段山铁研究区，西南与八百坡、小池沟金矿相毗邻，位于洛宁县城东南约25 km，距陈吴乡13 km，洛宁县城至陈吴乡有县乡级柏油路面，陈吴至研究区为简易公路。洛宁经宜阳至洛阳90 km与陇海铁路相通，并与连霍高速公路相接，交通条件较为便利。

2 地质概况

2.1 地层

2.1.1 太古界太华群片麻岩

太古界太华群片麻岩分布于研究区大部分地区(图1)，在研究区内表现为单斜，倾向北东，倾角30°～63°，岩性为角闪斜长片麻岩、含石榴角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩等，局部夹有少量浅粒岩、磁铁石英岩等[1]。

2.1.2 第四系

分布于研究区的沟谷及较为平缓的坡地，主要为堆积的残坡积物及沿水系运移后沉积而形成的松散的砂、砾石及黏土等，厚0～12 m。

2.3 构造

2.3.1 褶皱

基底褶皱：区内基底褶皱按其形变特征及生成顺序，可分为两期不同的褶皱形迹：早期近东西向的同斜倒转-平卧小褶皱，晚期近南北向的大型开阔的倾伏背形构造、向形构造及弧形褶皱束，显然是前后两次方向不同，强度不同的褶皱变形的产物。

盖层褶皱构造：区内由熊耳群盖层组成的一级褶皱，即横贯全区的龙脖—花山背斜，背斜轴走向北东东-南西西，核部由太华群组成，熊耳群组成翼部，南翼南倾，北翼北倾，倾角40°～50°。

2.3.2 断裂

(1)花园—上宫—七里坪断裂(金洞沟断裂)。区域性断裂花园—上宫—七里坪断裂呈北东向贯穿研究区中部，该断裂长30 km，走向40°～70°，倾向北西，局部南东，倾角50°～75°，断裂截穿熊耳群各组及晚太古代变质岩系，带度10～150 m，沿走向和倾向均呈舒缓波状。角砾成分为脉石英。该断裂矿化热液活动普遍发育，主要有硅化、碳酸盐化、褐铁矿化、绢云母化、绢英岩化等蚀变现象，金属矿化有金、银、铅、铜等。

(2)山前大断裂。为本区时代最新，规模最大的一条近东西向断裂，位于研究区北部，是第三系断陷盆地南部边界线。

(3)研究区内断裂。区内断裂构造发育，多数呈北东东向和北东向。

F1号断裂：位于研究区西部，走向40°，倾向310°，倾角70°～80°，长约1 600 m，属正断层，主要由碎裂岩组成。

F2号断裂：位于研究区西北部，属正断层，倾向335°，倾角45°左右，长约1 300 m，宽150～300 m，主要由碎裂岩组成。

图1 研究区地质示意图

2.4 岩浆岩

研究区内岩浆活动较为强烈，在表现形式上为中元古代的熊耳期频繁的火山喷发以及中元古代早期及中生代燕山期岩浆岩的入侵[2]。

(1)古元古代蚀变辉长岩(υ21)：在研究区出露较为分散，但单个辉长岩岩体的规模较小，从平面形态分析其多呈椭圆形或者不规则状。岩体的侵入方式一般为顺层侵入，在少数部位也会有侵入时斜切层理的现象产生，但总体上与区域主构造线方向大致一致，岩体产出形态有以下几种：层状岩床、小岩株以及具块状。

(2)中生代花山岩体(K2W)：分布于研究区的东侧，向东延伸出研究区。在研究区及附近呈规模较大的岩基产出，地质形态(平面)为走向90°的椭圆形，界面呈不规则港湾状。该岩体的主岩性为含角闪石黑云二长花岗岩，颜色为浅肉红色，由于斜长石的原因，岩石风化后呈灰白色，其结构为似斑状，其构造为块状。斑晶粒径9 mm×5 mm～13 mm×20 mm，基质粒径1.2 mm×1.9 mm～6.5 mm×9.5 mm。

(3)地球化学特征

该区Mo的地球化学分布晕在异常区极值点最高为6，此处正好与我们实际地表观测钼矿化点的位置相吻合，表明该处地下极有可能存在含钼地质体。

3 研究区水工环地质条件

3.1 水文地质

研究区位于豫西熊耳山北麓，属中低山中等切割区，地形相对高差较大，坡度变化较大，地表基岩多数裸露于外，沟谷特征较为发育，由于气候和土壤原因，地表植被较为稀少，大气降水和地表径流的排泄通道较为畅通，研究区补给水来源不够充分[3]。

(1)地表水体。地形相对高差较大，坡度变化较大，地表基岩多数裸露于外，沟谷特征较为发育[4]。从收集到的近年来水文资料来看，该地区沟谷中水量相对较小，河流(地表径流)季节性特征较为明显，向北注入洛河。研究区内及附近少量的沟、涧中可见有泉水涌出，有泉水涌出的沟多为主干沟，季节性水流较为明显。地表径流的补给主要为大气降水。大气降水对矿床充水几乎没有影响，研究区内未发现有大的地表径流，研究区附近有少量泉水出露。

(2)含水层。研究区内主要含水层为基岩风化裂隙含水带和构造破碎裂隙含水带。

(3)隔水层。研究区内岩体较为发育，基岩外带(顶部)风化裂隙可能为含水层，除此以外，以岩浆岩(脉)为主的基岩以及未风化的变质岩岩系均为隔水层。

(4)充水因素。从研究区内少量的坑道施工结果来看，经初步估测，在坑内一般涌水量(Q)小于15 m3/d。研究区周围侵蚀基准面最低为450 m，矿体标高介于550～255 m。综前所述，研究区无大的地表径流，故在矿床开采阶段应该不会受到水患的危害。综上所述，研究区的矿床水文地质条件较为简单。

3.2 工程地质

研究区内出露的岩石岩性主要为片麻岩岩组以及蚀变构造岩岩组，其工程地质特性如下。

片麻岩类、蚀变构造岩类由地表至地下深处，岩石裂隙发育程度，风化作用强度逐渐减弱，岩石稳固性以及抗压强度逐渐增强，岩石抗压强度78.4～107.8 MPa。

3.3 环境地质

3.3.1 地震

研究区位于洛宁县陈吴乡，根据地震历史资料，洛宁县历史上未发生5.0级以上的地震，据河南省地震烈度区域划分图，研究区所在区域地震基本烈度为6°(见图2)，地震动峰值加速度为0.05g。区域稳定性好。

图2 河南省地震烈度区划图

3.3.2 矿山开采环境影响预测

本区矿床内没有放射性危害，矿山排水可采用地下坑采方式。未来矿山开采造成的污染物质将主要来自采矿活动使矿体及围岩中的有害组分释放。矿山采矿坑内水和井底巷道漏水量不大，水中有毒有害物质及少量悬浮物经沉淀澄清后，不构成水质污染；选矿废水随尾砂一同排入尾矿库内，自然沉淀澄清后，返回选厂循环利用，也不会造成水质污染。

由于研究区水环境质量现状较好，自然环境容量较大，目前尚未发现较严重的水质污染现象。在矿山开采过程中，应进行水质污染监测，如发现问题则及时解决。

3.3.3 研究区地质环境质量等级评价

研究区内预计矿石、废石中有害组分的分解和分离可能会对地下水造成轻度污染；在开采阶段形成的矿渣、废石的排放可能会对地表生态环境造成一定影响，但均属于较轻微，据此综合评价，研究区地质环境质量现状较好[4]。

4 矿体特征

经探槽揭露，主要矿体分布位置在花岗岩体西边部，但根据采样分析结果发现其矿化不明显，经磁法和电法异常推测，研究区的研究区应为隐伏矿体。经坑探和钻探工程控制，矿体北东-南西方向长约450 m，北西-南东方向宽约180 m，面积约89 192 m2。

4.1 找矿标志

根据现有少量的钻探和坑探资料分析，矿体的顶底板岩石岩性为黑云斜长片麻岩、斜长角闪片麻岩、角闪斜长片麻岩等。矿化信息对岩性无相关性，与围岩的裂隙发育程度具有相关性，岩石裂隙越发育，矿化越强，即构造产生的断裂(裂隙)为主要的找矿标志。

4.2 矿体特征

矿体呈棉被状覆盖于花山花岗斑岩体之上，其产状受花岗斑岩顶面以及其裂隙的方向的影响，具有随着岩体与地层的接触带不断起伏变化而变化的特征。

4.3 矿体规模

研究区内的矿体向周围各个方向延伸，均未封闭，已控制矿体长450 m，宽180 m，面积89 192 m2。矿体最大假厚度94 m(ZH401)，一般30～60 m，算术平均值为45 m。厚度变化系数为61.9%，为稳定型。

4.4 矿体品位

矿体内单样品位0.018%～0.524%，平均品位0.080%。品位变化系数为92.8%，为较均匀型。

4.5 矿石特征

研究区内可提供工业利用的矿石多以硫化矿石为主，尚未进行选矿试验。但洛宁、嵩县、栾川一带钼矿选矿业较为发达，根据矿石性质、矿石类型等与本区寒石窑等钼研究区同类型矿石选矿生产实践进行类比，得出如下结论：本区钼矿石加工技术性能良好。

5 结论

本文系统分析了河南洛宁县沙坡岭钼矿地质特征以及水工环地质特征，在此基础上研究了该研究区钼矿矿体地质特征，研究了其找矿标志，为在该区域进一步发现其他多金属矿提供了参考。