張玉冰,方 芳,劉 勇
(河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第二地質(zhì)大隊(duì),河南 鄭州 450000)
河南地區(qū)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(yōu)勢(shì)造就了該地區(qū)豐富的礦產(chǎn)資源。目前已經(jīng)探明儲(chǔ)量的礦種達(dá)到109種,有色金屬礦種儲(chǔ)量更為豐富,尤其以鉛鋅銀礦產(chǎn)儲(chǔ)量居多[1]。在最近對(duì)河南地區(qū)的礦產(chǎn)勘探活動(dòng)中,新發(fā)現(xiàn)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(xù)開(kāi)采利用,我們?cè)噲D在前人工作的基礎(chǔ)上,對(duì)河南地區(qū)的鉛鋅銀礦地質(zhì)特征和找礦方向進(jìn)行研究和總結(jié)[2]。
河南地區(qū)的鉛鋅銀礦區(qū)大部分分布于京廣線(xiàn)以西和豫南的丘陵山區(qū)地帶,豫東平原上有色金屬礦床數(shù)量屈指可數(shù)。有色金屬礦床種類(lèi)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(xué)塊體中,是鉛鋅銀多金屬礦帶形成的最佳成礦地質(zhì)條件。對(duì)河南地區(qū)成礦地質(zhì)背景的研究主要從礦區(qū)的地層和構(gòu)造方面進(jìn)行研究。
河南地區(qū)的鉛鋅銀礦區(qū)地層以石灰?guī)r系構(gòu)造為主,其次為二迭系和泥盆系構(gòu)造,巖層中蘊(yùn)含大量碳酸鹽巖層、含碳砂頁(yè)巖、泥灰?guī)r等小型碎塊巖石。整個(gè)河南地區(qū)的地質(zhì)巖層、巖性、厚度相對(duì)穩(wěn)定,是比較典型的地臺(tái)型沉積形成的巖層。礦床主要有三門(mén)峽市湖濱區(qū)礦床、光山縣獨(dú)山重晶石礦石、小秦嶺金礦北礦帶區(qū)、內(nèi)鄉(xiāng)縣板廠多金屬礦區(qū)等。這些礦區(qū)含有豐富的鉛、鋅、銀等成礦元素,高出普通礦區(qū)含量1倍~5倍。
河南地區(qū)的大部分礦區(qū)是由一系列向斜坡組成,同時(shí)礦床構(gòu)造也是由一系列向斜和背斜等復(fù)式組織(伏牛山、大別山倒轉(zhuǎn)背斜;大別山、熊耳山倒轉(zhuǎn)向斜)構(gòu)成的。由于受到河南地區(qū)諸多山脈及地殼運(yùn)動(dòng)的影響,礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造更為復(fù)雜。其中,由于伏牛山倒轉(zhuǎn)背斜造成的東西橫向斷裂帶構(gòu)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(qū)的鉛鋅銀礦區(qū)主要有三個(gè)不同地質(zhì)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(huán)境和地質(zhì)特征均不同,且受到不同地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的影響,因此需要進(jìn)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(zhuǎn)背斜中段。礦帶整體蘊(yùn)含在熊耳山倒轉(zhuǎn)背斜中心的石磴子組石灰?guī)r及兩側(cè)砂頁(yè)巖中,主要礦體在巖層中上部的純石灰?guī)r中,少部分存在于砂頁(yè)巖內(nèi)。礦體標(biāo)高為330m~450m,礦帶主要呈脈狀、扁豆?fàn)?、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(lèi)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(zhuǎn)背斜東段倒轉(zhuǎn)側(cè)翼的控制,礦帶主要分布在灰?guī)r層間的破碎斷隙帶中,礦床的主要產(chǎn)出部位靠近表層礦床的砂頁(yè)巖結(jié)構(gòu)。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(gòu)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(biāo)高110m~200 m,主要呈脈狀或透鏡狀分布。礦石類(lèi)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(chǎn)于大別山倒轉(zhuǎn)背斜正常翼的斷裂帶中。大別山背斜深部主要由石灰?guī)r組成,兩側(cè)為砂頁(yè)巖。鉛鋅銀礦體主要受斷裂帶及石灰?guī)r中的裂隙帶控制,礦體呈現(xiàn)東西走向,向北傾角約為50°,標(biāo)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(gòu)造。礦石類(lèi)型主要為黃鐵和鉛鋅銀礦石。
通過(guò)對(duì)三個(gè)地區(qū)礦床的勘探分析,總結(jié)了其成礦規(guī)律,同時(shí)還要進(jìn)行成礦部位的預(yù)測(cè)和找礦方向的確定,才能實(shí)施鉆探工程。
成礦部位的預(yù)測(cè)應(yīng)根據(jù)三個(gè)礦床的實(shí)際施工狀況和勘探結(jié)構(gòu)進(jìn)行分別討論。
①為了探索熊耳山銅鉛鋅礦區(qū)倒轉(zhuǎn)背斜和斷裂結(jié)構(gòu)延伸狀況及成礦狀況,應(yīng)施工坑內(nèi)立鉆。實(shí)際施工結(jié)果發(fā)現(xiàn):礦床越深入斷層越陡,并且?guī)r漿巖、石灰?guī)r隨之增多,這與富礦地層存在密切聯(lián)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(qū)施工了立鉆作業(yè),主要用以探索巖層件破碎帶礦體類(lèi)型,通過(guò)對(duì)破碎巖層的碎塊狀巖石分析,我們發(fā)現(xiàn):該礦體存在于伏牛山倒轉(zhuǎn)背斜與石灰?guī)r層接觸面處,主要受破碎帶的控制,產(chǎn)狀與預(yù)測(cè)基本一致。③對(duì)大別山鉛鋅銀礦同樣施工了坑內(nèi)立鉆作業(yè),用以探究斷層和隱伏結(jié)構(gòu)的影響。通過(guò)實(shí)際勘探,我們發(fā)現(xiàn):在該礦區(qū)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(shí)在大別山西南部發(fā)現(xiàn)了一個(gè)隱伏結(jié)構(gòu),該隱伏結(jié)構(gòu)是一個(gè)新的成礦單元,同時(shí)也擴(kuò)大了礦區(qū)空間。
根據(jù)之前的勘探分析工作,并結(jié)合河南地區(qū)實(shí)際情況和前人的研究,我們對(duì)河南地區(qū)鉛鋅銀礦區(qū)的地層、構(gòu)造等地質(zhì)信息的分析,確定了三位一體的控礦特點(diǎn),為尋找多金屬綜合礦床提供了有力依據(jù)。①受到熊耳山倒轉(zhuǎn)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(shì),這為深入尋找斑巖型礦床提供了依據(jù)。②蘊(yùn)藏于伏牛山倒轉(zhuǎn)背斜側(cè)翼與石灰?guī)r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(shì),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(zhuǎn)背斜)、斷裂構(gòu)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(chǎng)所。同時(shí)具有隱伏結(jié)構(gòu),依托現(xiàn)有的成礦系統(tǒng)的單元,再該結(jié)構(gòu)深部仍可能有新的礦床。
通過(guò)對(duì)河南地區(qū)典型的鉛鋅銀礦區(qū)的地質(zhì)特征和成礦部位的研究,我們基本確定了各礦區(qū)礦石的種類(lèi),并對(duì)找礦方向進(jìn)行了預(yù)測(cè)。希望本文的研究,能對(duì)后續(xù)河南地區(qū)鉛鋅銀礦的找礦和開(kāi)采工作提供幫助。