商城縣長竹園礦區(qū)多金屬礦床成礦地質(zhì)特征及成礦條件分析

常 成

河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第一地質(zhì)大隊，河南鄭州 450000

商城縣長竹園礦區(qū)多金屬礦床成礦地質(zhì)特征及成礦條件分析

常 成

河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第一地質(zhì)大隊，河南鄭州 450000

本文通過對河南商城長竹園鉛鋅礦床的區(qū)域地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征、礦物組合及其結(jié)構(gòu)構(gòu)造、成礦物質(zhì)來源等研究，初步認為其礦床類型為變質(zhì)熱液交代型鉛鋅礦床。通過對礦區(qū)地質(zhì)特征及規(guī)模的分析，認為具有中型規(guī)模憝成礦前景。

多金屬礦床；地質(zhì)特征；成礦條件；長竹園；商城

1 區(qū)域地質(zhì)背景

長竹園鉛鋅礦區(qū)位于大別山地區(qū)的中西部，大地構(gòu)造位于中央造山帶桐柏--大別構(gòu)造亞帶東段。屬于楊子地臺北緣太古宙大別構(gòu)造地質(zhì)體，大別——蘇魯超高壓變質(zhì)帶。該區(qū)巖漿活動強烈，構(gòu)造變動劇烈，為一個重要的構(gòu)造巖漿活動帶。該帶中超糜棱巖、糜棱巖、變晶糜棱巖發(fā)育，局部出露榴輝巖體。

區(qū)域地層主要有太古宇大別群、下元古界天臺群、上元古界蘇家河群及第四系等。太古宇大別群主要由一套巨厚的片麻巖及斜長角閃巖、斜長角閃片麻巖和少量的條帶狀淺粒巖、透鏡狀大理巖組成。中元古界天臺群為遭受中深度區(qū)域變質(zhì)作用形成的片麻巖、淺粒巖及斜長角閃巖類巖石，并遭受不同程度的混合巖化作用而形成各種形態(tài)混合巖及混合片麻巖。

區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了長期多期次構(gòu)造運動，尤以燕山期最為強烈，并伴有大規(guī)模的巖漿侵入和火山噴發(fā)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以北西西－近東西向和北東向分布的長期活動性大斷裂，構(gòu)造透鏡體和形態(tài)復(fù)雜的線性褶皺為特征。區(qū)內(nèi)褶皺主要表現(xiàn)為寬緩褶皺。區(qū)域斷裂主要有北西西向的桐柏－商城斷裂、小天－磨子塘斷裂、龜山－梅山斷裂、藥鋪－青山斷裂以及近南北向樓房斷裂3個方向。表現(xiàn)為分割基底核雜巖單位(CC）、超高壓單位(UHP)、高壓單位(HP)和藍片巖單位(EB)的下拆離帶、中拆離帶和上拆離帶（見圖1）。區(qū)域巖漿活動頻繁分布十分廣泛，其中以侵入巖最為發(fā)育。巖石類型從超基性到酸性均有出露，其中以酸性為主，中性次之。侵入巖分為揚子、燕山期二期。揚子期侵入巖不太發(fā)育，燕山期晚期侵入巖發(fā)育，為多期次中酸性巖侵入，形成規(guī)模宏大的巖基及眾多巖株。且嚴格受多組構(gòu)造體系控制。與多金屬礦產(chǎn)關(guān)系密切。

圖1 大別－蘇魯超高壓和高壓變質(zhì)帶地殼構(gòu)造柱（據(jù)索書田等）

SC為沉積蓋層；EB為綠簾－藍片巖；HP為高壓變質(zhì)巖；UHP為超高壓變質(zhì)巖；CC為核部雜巖

圖2 長竹園礦區(qū)地質(zhì)圖

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

長竹園鉛鋅礦床賦存在長英質(zhì)片麻巖中。片麻理中含有閃鋅礦、方鉛礦顆粒，指示片麻巖變質(zhì)階段有所不同，含鉛鋅礦化的片麻巖其變質(zhì)母巖可能為成礦構(gòu)造活動時期形成的含有成礦物質(zhì)的巖漿巖。

2.2 構(gòu)造

陸－陸碰撞造山運動使得該區(qū)構(gòu)造十分發(fā)育。區(qū)內(nèi)早期的構(gòu)造活動主要以剪切韌性變形為主，在后期局部疊加脆性斷裂。根據(jù)斷裂構(gòu)造與成礦的關(guān)系，可劃分為成礦期早期構(gòu)造、主要成礦期構(gòu)造兩種。成礦早期有NEE向的青山－藥鋪斷裂，傾向北西到正北向，傾角20～35°，表現(xiàn)為韌性剪切斷裂帶，局部糜棱巖化花崗巖發(fā)育，是礦區(qū)的主要控礦構(gòu)造。成礦期構(gòu)造主要為NE向的糜棱巖化韌性剪切帶，傾向北西，傾角80-85°，呈“多”字型斜列，張扭性斷裂被乳白色干凈石英脈充填，少見礦化出現(xiàn)。少數(shù)在壓扭性韌性剪切帶中有交代充填的鉛鋅礦賦存，其中角礫狀構(gòu)造巖中鉛礦較富集，糜棱巖化片麻理中鋅礦較富集。

2.3 礦區(qū)巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動十分頻繁，可見太古代花崗閃長巖、花崗巖，各個地質(zhì)時期均有不同程度的巖漿活動，它們在后期構(gòu)造熱事件中常與大別群地層一起遭受了強烈的區(qū)域變質(zhì)作用及混合巖化作用的改造。在巖漿活動中酸性侵入巖占絕對優(yōu)勢，次有少量基性巖。規(guī)模最大，與區(qū)內(nèi)斑巖型礦化關(guān)系最為密切，是主要的控礦因素之一。

2.4 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模

礦體嚴格受NEE向壓扭性韌性剪切帶及其次級斷裂控制。礦化范圍長1.5km，寬1.0km，已圈出大小礦體（脈）6個，略呈“S”型NEE向延伸。以游家灣為界，分為北礦段和南礦段（圖2）。

北礦段：由4條礦脈及兩個礦點組成。自南向北依次為Mo礦點、Cu礦點、1、2、3、4號鉛鋅礦脈。該蝕變帶處于青山—藥鋪拆離斷層帶糜棱巖帶中，受拆離斷層控制。蝕變破碎帶強硅化，帶內(nèi)含石英、具褐鐵礦化、方鉛礦化、紅鋅礦化、鈉長石化等。圍巖為蝕變花崗片麻巖破碎強烈。根據(jù)礦體形態(tài)、產(chǎn)狀特征分單脈型、細脈浸染型（1－5）、扁豆型（Mo、Cu礦點）等類型。以3號脈為主礦脈，礦脈延伸長1 500m，寬4～10m，平均寬7m，走向NE，傾向NW，傾角85°；礦石品位Pb最高12.4%，平均1.52%；Zn最高5.62%，平均3.12%。4條礦脈呈近平行排列，各礦脈之間間距50～100m不等，礦石以塊狀、浸染狀構(gòu)造為主，少量的條帶狀構(gòu)造；金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、輝銀礦；非金屬礦物主要有石英、方解石、綠泥石、綠簾石、黃鐵礦等。

南礦段：為磁鐵礦體，位于測區(qū)最南端的鄧夾畈，該處見民采大坑，主礦體呈透鏡體狀，其周圍還有分支透鏡體礦脈體，脈體長約百米，寬度不明顯，走向基本平行青山——藥鋪斷裂糜棱巖帶。有褐鐵礦化，鏡鐵礦化，磁鐵礦化等。礦脈由鄧家販向北東延伸，鐵礦層不斷變窄。礦脈中見有細石英脈穿插，可見為后期熱液疊加，圍巖為二長片麻巖，顆粒較細，走向近南北。該鐵礦層產(chǎn)于青山——藥鋪斷裂帶下盤，與前河鐵礦處于同一拆離斷層帶中。

2.5 圍巖蝕變

圍巖蝕變主要有硅化、黃鐵礦磁鐵礦化、綠泥石化、金云母化、鉀長石化、鈉長石化、高嶺土化、綠簾石化等。前4種蝕變與金屬多金屬礦化關(guān)系最為密切；常有多種蝕變相互疊加且形成金銀多金屬礦的特征蝕變。圍巖蝕變強烈地段，蝕變有水平分帶。其蝕變帶中心主要為硅化、黃鐵礦化，向兩側(cè)逐漸過渡為鉀化、赭石化、高嶺土化、金云母化、綠簾石化等。

2.6 礦石有用組分、組構(gòu)及礦石類型

金屬礦物有黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等。非金屬礦物主要有石英、長石、黑云母、絹云母。礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形結(jié)構(gòu)、他形結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造主要有浸染狀、細脈狀、和塊狀構(gòu)造，其次為角礫狀構(gòu)造。

礦石類型依氧化程度可分為氧化礦石、混合礦石、原生礦石3種。前兩種礦石主要出露于地表附近的氧化次生富集帶內(nèi)。礦石主要以硫化物即原生礦石為主產(chǎn)出。依礦石礦物成份、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點可將本區(qū)礦石分為石英—黃鐵礦型礦石、石英—多金屬硫化物型礦石兩種類型。

3 成礦條件分析

3.1 礦區(qū)地層與成礦

斜長角閃巖是磁鐵礦的礦源層，太古宇大別群片麻巖是鉛鋅礦的礦源層，礦區(qū)內(nèi)的成礦元素在經(jīng)歷了區(qū)域變質(zhì)作用、斷裂變質(zhì)作用以及混合巖化作用與花崗巖化作用之后而遷移富集，并最終形成礦體，賦存于北西—北西西向的構(gòu)造蝕變破碎帶內(nèi)。

3.2 構(gòu)造與成礦

構(gòu)造與成礦關(guān)系密切，區(qū)域性的大斷裂，可以為成礦提供物質(zhì)來源通道，還可以為成礦物質(zhì)富集提供有力的構(gòu)造屏蔽和富集位置。

長竹園測區(qū)中商城一麻城大斷裂帶縱穿南北，藥鋪一青山深斷裂與商城一麻城大斷裂及皂河一銀沙畈斷裂(即金剛臺斷裂)交匯于藥鋪一帶，沙窩一長竹園上、下元古界間的不整合界線(擠壓帶)與商城一麻城大斷裂交匯于新店、長竹園一帶，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造縱橫交錯與內(nèi)生成礦作用的關(guān)系密切，深大斷裂帶的交匯部位控制著主要礦床的產(chǎn)出，小構(gòu)造的交叉復(fù)合控制著富礦體的賦存。

3.3 混合巖化與成礦

礦區(qū)混合巖化作用主要出現(xiàn)在太古界地層中，這套地層是礦區(qū)主要的含礦層，該地層在混合巖化過程中，主要成礦元素被活化，向周邊圍巖遷移，使周邊圍巖中的含礦量增高，成為更高背景值的含礦層。另一方面，經(jīng)混合巖化的巖石較為致密，可成為阻擋層，如果容礦構(gòu)造的上盤為混合巖，當?shù)V液遷移到該地段后，將受到阻擋，在混合巖的下部形成礦體。

3.4 巖漿巖與成礦

巖漿巖與成礦的關(guān)系表現(xiàn)在兩個方面。一方面是為成礦提供成礦物質(zhì)；另一方面是為成礦提供熱源和礦化劑。巖漿本身攜帶的成礦物質(zhì)是礦區(qū)主要的成礦物質(zhì)來源。同時，巖漿的侵入也帶來了大量的熱和揮發(fā)組分，熱量使原先賦存在含礦層中的成礦元素進一步活化。揮發(fā)組分不斷從含礦層中萃取成礦物質(zhì)，形成含礦流體，參與成礦作用。

區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，期次頻繁，燕山晚期中酸性侵入巖廣布遠景區(qū)，控制了鉬、銅、鉛、鋅(銀)等礦床的形成。

3.5 物化條件變化與成礦

成礦流體在運移過程中，如物化條件不發(fā)生變化，是難以沉淀成礦的，只有成礦流體從一種物化環(huán)境進入另一種物化環(huán)境才有可能沉淀結(jié)晶成礦。礦區(qū)成礦物化條件變化最大的階段是礦液循環(huán)聚集階段。當?shù)V液從深部運移到淺部后，溫度和壓力急劇減小，同時地下水和大氣降水的參與，使成礦流體的酸堿度發(fā)生變化，成礦物質(zhì)得以從含礦溶液中晶出。

4 結(jié)論

長竹園礦區(qū)構(gòu)造運動與巖漿活動比較強烈的，從而有利于鉛鋅多金屬內(nèi)生熱液礦床的形成。測區(qū)內(nèi)發(fā)育燕山晚期第三次侵入的花崗斑巖巖株。這些燕山晚期酸性巖漿活動為內(nèi)生礦床的形成提供充分的熱源流體和成礦物質(zhì)。

礦區(qū)位于由北西西向藥鋪—青山斷裂、北北東向麻城—商城斷裂、北東向金剛臺斷裂所圈閉的陜窄的三角地帶內(nèi)，同時區(qū)內(nèi)尚廣泛發(fā)育與上述區(qū)域斷裂相伴生的北東向及北北東向次一級斷裂構(gòu)造，因此該區(qū)成礦構(gòu)造條件十分有利。該區(qū)不但礦脈多、規(guī)模大、礦化強度高，而且礦化具有多期次性的特點，有較大的可拓展找礦工作的空間。

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A

1674-6708（2010）18-0059-02