嵩縣坪地長(zhǎng)石礦地質(zhì)特征及礦床成因淺析

孫紅濤

（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 450016）

嵩縣坪地長(zhǎng)石礦地質(zhì)特征及礦床成因淺析

孫紅濤

（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 450016）

嵩縣坪地長(zhǎng)石礦位于潘河—馬超營(yíng)大斷裂附近，地處華熊臺(tái)隆外方山隆斷區(qū)，區(qū)內(nèi)主要出露中元古界長(zhǎng)城系熊耳群馬家河組和新生界第四系，主要以斷裂發(fā)育為特征，褶皺不發(fā)育。區(qū)內(nèi)長(zhǎng)石礦體賦存于華力西期侵入的正長(zhǎng)巖中。含礦地層巖性主要為安山巖、玄武安山巖、輝石安山巖夾流紋斑巖、球粒流紋斑巖及薄層英安巖，局部夾灰綠色玄武安山巖。礦床類(lèi)型為巖漿偉晶巖脈型，礦體是安山巖中的張性裂隙被含鉀長(zhǎng)石熱液侵入形成偉晶巖脈而形成的長(zhǎng)石礦床，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)石礦的控礦因素主要為受裂隙構(gòu)造控制的偉晶巖脈。

長(zhǎng)石礦；地質(zhì)特征；礦床成因；嵩縣坪地

1 地質(zhì)背景

礦區(qū)地處華北地臺(tái)南緣，馬超營(yíng)大斷裂橫貫全區(qū)，根據(jù)該斷裂南北地質(zhì)體的差異，將測(cè)區(qū)劃分為兩個(gè)Ⅱ級(jí)構(gòu)造單位，之北為華熊臺(tái)隆，之南屬洛南—欒川臺(tái)緣褶皺帶。華熊臺(tái)隆在區(qū)內(nèi)又可劃分為兩個(gè)Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元，即潭頭—大章和嵩縣東北部位的外方山斷壟南部邊緣。

礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于華熊臺(tái)隆外方山隆斷區(qū)，具有多期構(gòu)造巖漿活動(dòng)的特點(diǎn)，為本區(qū)礦產(chǎn)的富集提供了有利條件。

1.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為中元古界熊耳群馬家河組和新生界第四系。構(gòu)造以北西向、北東向兩組斷裂為主。華力西期侵入巖在區(qū)內(nèi)僅見(jiàn)及一些沿?cái)嗔褬?gòu)造充填的細(xì)粒正長(zhǎng)巖及正長(zhǎng)斑巖脈，其產(chǎn)狀均受斷裂構(gòu)造控制，與非金屬礦產(chǎn)成礦關(guān)系最為密切。

馬家河組(Pt2xm)：大面積出露于礦區(qū)，與下伏雞蛋坪組呈噴發(fā)不整合接觸。主要巖性為安山巖、玄武安山巖、輝石安山巖夾流紋斑巖、球粒流紋斑巖及薄層英安巖，局部夾灰綠色玄武安山巖。地層總體傾向北西330～350°，傾角60～70°，巖性較穩(wěn)定。

安山巖：安山結(jié)構(gòu)、變余安山結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為長(zhǎng)石、輝石、角閃石等，主要蝕變?yōu)殁浕?、硅化、綠泥石化、碳酸鹽化等，金屬礦化主要為黃鐵礦化以及褐鐵礦化。

第四系：沿沖溝兩側(cè)為洪積砂土、亞砂土及河漫灘沉積。主要為黃褐色，主要由砂石、土壤以及植物根系組成。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)面積小，區(qū)內(nèi)覆蓋層較厚，在區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)大的構(gòu)造跡象。主要為小的解理及裂隙，褶皺構(gòu)造不發(fā)育。區(qū)內(nèi)裂隙主要為北西向及北東向，一般長(zhǎng)數(shù)米，發(fā)育高嶺土化及絹云母化，構(gòu)造簡(jiǎn)圖如下。

河南嵩縣南部構(gòu)造簡(jiǎn)圖

1.2.1 北西向斷裂

區(qū)域上廣泛發(fā)育，走向北西—南東，傾向南西，多期活動(dòng)特征明顯，早期韌性變形形成片理化帶，晚期自南向北脆性逆沖推覆，沿?cái)嗔褞纬蓸?gòu)造角礫巖、碎裂巖、碎粉巖等。巖石硅化、鉀化及其他蝕變強(qiáng)烈。其相互平行的次級(jí)斷裂主要表現(xiàn)為逆斷層特征，規(guī)模相對(duì)較小，破碎寬度不等。本組斷裂對(duì)金等多金屬礦床的形成具有一定的控制作用。

從區(qū)域看，控制了本區(qū)所有礦床(點(diǎn))的產(chǎn)出與分布位置，為本區(qū)重要的控礦、導(dǎo)礦構(gòu)造。

1.2.2 北東向斷裂

區(qū)域上廣泛發(fā)育，由一系列不同規(guī)模大小斷裂組成。走向10～40°，傾向北西，傾角66～70°，走向延伸2～10km，寬約4～5m，以脆性變形為主。斷裂帶內(nèi)碎裂巖、角礫巖發(fā)育，局部見(jiàn)硅質(zhì)膠結(jié)，斷裂兩側(cè)出現(xiàn)不規(guī)則狀羽狀節(jié)理及破裂面，局部出現(xiàn)牽引褶皺，顯示出正斷裂特點(diǎn)。

1.3 巖漿活動(dòng)

熊耳期侵入巖主要巖性有三種，即石英輝石二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、石英斑巖和次流紋巖。

華力西期侵入巖在區(qū)內(nèi)僅見(jiàn)及一些沿?cái)嗔褬?gòu)造充填的細(xì)粒正長(zhǎng)巖及正長(zhǎng)斑巖脈，其產(chǎn)狀均受斷裂構(gòu)造控制，長(zhǎng)度一般為0.5～3km不等，寬一般僅數(shù)米，最寬者可達(dá)數(shù)十米，其圍巖多為馬家河組安山巖。

燕山期侵入巖為合峪斑巖狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖巖體和呈脈狀產(chǎn)出的花崗斑巖、細(xì)晶花崗巖等。

合峪斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖巖體主體位于馬超營(yíng)斷裂之南，圍巖均為熊耳期火山巖系地層，該巖體與圍巖呈侵入接觸，接觸面不規(guī)則，多成港灣狀或鋸齒狀，巖體與圍巖接觸面普遍外傾，傾角40～60°。該巖體是由三次侵入而成的復(fù)式巖體。

呈脈狀產(chǎn)出的花崗巖其出露長(zhǎng)度為0.5～3km，寬10～20m。主要侵入于熊耳群焦園組及合峪巖體內(nèi)部。

其中，以燕山期花崗巖與鉬、鉛、鋅、金、銀等金屬礦及螢石礦成礦關(guān)系最為密切。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

本次工作在礦區(qū)中部新圈出兩條正長(zhǎng)巖脈，并對(duì)施工工程進(jìn)行了控制，圈定的長(zhǎng)石礦體賦存于正長(zhǎng)巖脈內(nèi)，與正長(zhǎng)巖脈沒(méi)有明顯的界面，主要以化驗(yàn)分析結(jié)果圈定，當(dāng)化學(xué)成分同時(shí)滿足礦體工業(yè)指標(biāo)時(shí)圈定為長(zhǎng)石礦體，共圈出3個(gè)長(zhǎng)石礦體，編號(hào)分別為Ⅱ號(hào)、Ⅲ號(hào)以及Ⅳ號(hào)礦體。

Ⅱ號(hào)礦體：該礦體位于礦區(qū)中部，出露于山坡之上，主要礦物成分為鉀長(zhǎng)石，次為少量石英。礦體地表出露長(zhǎng)約54m，厚度8.45～25.52m，變化系數(shù)為55.23%。礦石主要有用組分為K2O+Na2O：12.79%～15.48%，品位變化系數(shù)為3.07%；Al2O3：14.75%～18.07%，品位變化系數(shù)為3.83%；Fe2O3：1.53%～5.72%，品位變化系數(shù)為28.82%。礦體產(chǎn)狀350°∠60°～65°。礦體剖面上呈脈狀、似層狀，規(guī)模小，主要由ZK0901、ZK1102、BT03、BT04工程進(jìn)行控制，礦體標(biāo)高524～718m，估算礦石量279 786t，礦物量34 386t。

Ⅲ號(hào)礦體：該礦體位于礦區(qū)中部，出露于山坡之上，主要礦物成分為鉀長(zhǎng)石，次為少量石英。礦體地表出露長(zhǎng)約52m，厚7.63～16.86m，變化系數(shù)為41.12%。礦石主要有用組分為K2O+Na2O：13.52%～16.13%，平均14.54%，品位變化系數(shù)為4.16%；Al2O3：15.85%～18.39%，平均17.07%，品位變化系數(shù)為3.25%；Fe2O3：1.69%～4.04%，平均2.68%，品位變化系數(shù)為18.76%。礦體產(chǎn)狀350°∠66～67°。礦體形態(tài)呈脈狀、似層狀，規(guī)模小，主要由ZK0901、ZK1102、BT03、BT04工程進(jìn)行控制，礦體標(biāo)高546～722m，估算礦石量249 984t，礦物量30 723t。

Ⅳ號(hào)礦體：該礦體位于礦區(qū)中部，出露于山坡之上，主要礦物成分為鉀長(zhǎng)石，次為少量石英。礦體地表出露長(zhǎng)約64m，厚2.37～17.68m，平均7.99m，變化系數(shù)為107.61%。礦石主要有用組分為K2O+ Na2O：10.49%～14.32%，平均12.70%，品位變化系數(shù)為8.86%；Al2O3：13.96%～18.39%，平均17.03%，品位變化系數(shù)為5.67%；Fe2O3：2.23%～6.65%，平均3.65%，品位變化系數(shù)為30.33%。礦體產(chǎn)狀350°∠77°～82°。礦體形態(tài)呈脈狀、似層狀，規(guī)模小，主要由ZK0001、ZK0002、BT01、BT02、BT05工程進(jìn)行控制，礦體標(biāo)高500～670m，估算礦石量226 345t，礦物量27 818t。

2.2 礦石特征

礦石礦物以鉀長(zhǎng)石和正長(zhǎng)石為主，含量80%～89%；其次為鈉長(zhǎng)石、石英、磁鐵礦、黑云母、白云母等。

2.2.1 礦石的礦物成分

礦石中主要有用組分為鉀長(zhǎng)石，有害組分為氧化鐵礦物、硫化鐵礦物等，主要有赤鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等。

主要礦物賦存特征：

鉀長(zhǎng)石：呈肉紅色，玻璃光澤，解理中等，大部分顆粒結(jié)晶粗大，粒度為(1.6×5～14×16)mm2，少部分顆粒大小為(0.4～1.2×2)mm2，細(xì)顆粒鉀長(zhǎng)石呈填隙狀分布于粗大的顆粒間。鉀長(zhǎng)石切面上較混濁，具明顯的泥化現(xiàn)象，鉀長(zhǎng)石具條紋構(gòu)造，部分顆粒具有簡(jiǎn)單雙晶。

氧化鐵礦物：礦石中氧化鐵礦石包括磁鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦等礦物，是礦石中主要的有害礦物之一。

2.2.2 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)：按礦石中主要礦物鉀長(zhǎng)石的結(jié)晶程度可分為全晶質(zhì)自形結(jié)構(gòu)、半自形結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)；按結(jié)晶大小可分為細(xì)粒結(jié)構(gòu)、中粒結(jié)構(gòu)、粗?！獋ゾЫY(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造：主要為塊狀構(gòu)造。

2.2.3 礦石化學(xué)成分

礦區(qū)內(nèi)長(zhǎng)石礦的主要化學(xué)成分為K2O、Na2O、Al2O3、Fe2O3。K2O+Na2O：10.49%～16.13%，平均13.54%，品位變化系數(shù)為8.08%；Al2O3：13.96%～18.39%，平均17.03%，品位變化系數(shù)為3.63%；Fe2O3：1.53%～6.65%，平均2.98%，品位變化系數(shù)為31.40%。

從全區(qū)來(lái)看，Ⅱ號(hào)礦體和Ⅲ號(hào)礦體地表K2O+ Na2O一般14%，K2O一般11%～13%、Na2O含量一般1%～2%，顯示低鉀高鈉的特征，向東Ⅳ號(hào)礦體K2O一般13%～15%， Na2O含量一般0.1%～0.5%，顯示高鉀低鈉的特征，垂向上Ⅱ號(hào)礦體和Ⅲ號(hào)礦體K2O+Na2O一般14%，變化不大，Ⅳ號(hào)礦體K2O+ Na2O則有所降低，一般12%。三個(gè)礦體Al2O3一般16%～18%，變化不大。Fe2O3一般2%～4%，Ⅳ號(hào)礦體深部稍微變高，達(dá)6%?？傮w礦石質(zhì)量表現(xiàn)為高鉀、鋁偏低、鐵偏高的特征。

通過(guò)組合分析：SiO253.67%～63.29%，CaO 0.18%～3.51%，MgO 0.02%～0.86%，Mo 0.000%～0.015%，TiO20.17%～0.53%，可以看出礦石中其他組分含量少，未能達(dá)到伴生、共生礦產(chǎn)。

2.3 礦石類(lèi)型

根據(jù)礦石性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、有用組分含量等特征，礦物礦石自然類(lèi)型為正長(zhǎng)斑巖型，礦體是安山巖中的張性裂隙被含鉀長(zhǎng)石熱液侵入形成偉晶巖脈而形成的長(zhǎng)石礦床。工業(yè)類(lèi)型與自然類(lèi)型一致。

2.4 礦體圍巖

礦體賦存于正長(zhǎng)巖脈中，圍巖主要為正長(zhǎng)巖、安山巖，礦體頂?shù)装鍑鷰r主要為正長(zhǎng)巖。礦體與安山巖圍巖界線明顯，可用肉眼區(qū)分，與正長(zhǎng)巖界線不明顯，安山巖與礦體接觸面偶有不規(guī)則鋸齒狀。

3 礦床成因分析

坪地鉀長(zhǎng)石礦床賦存于熊耳群雞蛋坪組火山巖中，結(jié)合區(qū)域成礦特點(diǎn)，有用元素鉀主要來(lái)源于區(qū)內(nèi)華力西期巖漿巖，燕山期巖漿活動(dòng)不僅提供強(qiáng)大的熱動(dòng)力條件，而且補(bǔ)充了部分成礦物質(zhì)，最終使長(zhǎng)石礦在構(gòu)造有利部位沉淀富集成礦。

區(qū)內(nèi)長(zhǎng)石礦體產(chǎn)在北西向斷裂構(gòu)造內(nèi)，其空間分布形態(tài)受構(gòu)造帶控制，該斷裂既是成礦時(shí)的運(yùn)礦通道，又是儲(chǔ)礦構(gòu)造。成礦熱液在斷裂構(gòu)造運(yùn)移過(guò)程中，發(fā)生結(jié)晶分異作用，并在斷裂構(gòu)造有利部位富集成礦。成礦有利富集地段為斷裂構(gòu)造膨大和構(gòu)造帶強(qiáng)烈破碎部位。綜上所述，坪地長(zhǎng)石礦床產(chǎn)于構(gòu)造裂隙中，受裂隙構(gòu)造控制，主要由巖漿的結(jié)晶分異作用而形成，成因類(lèi)型屬巖漿熱液結(jié)晶分異偉晶巖型非金屬礦床，主成礦時(shí)代屬華力西期。

4 結(jié)論

礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的Ⅱ號(hào)、Ⅲ號(hào)和Ⅳ號(hào)礦體礦體向深部均未封閉，因此，本地區(qū)長(zhǎng)石礦的發(fā)現(xiàn)對(duì)本區(qū)深部礦體進(jìn)行工程控制和揭露、對(duì)擴(kuò)大已知礦體規(guī)模、擴(kuò)大找礦成果及其外圍開(kāi)展找礦工作具有指導(dǎo)意義。

[1]郝小非.河南省鉀長(zhǎng)石開(kāi)發(fā)與利用現(xiàn)狀[M].河南科技，2009.

[2]張清平，張世林，鄭婉玲.三合店鉀長(zhǎng)石礦地質(zhì)特征及找礦前景[J].中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2011(5)：53-55.

[3]李建領(lǐng)，劉強(qiáng).河南省嵩縣木植街坪地長(zhǎng)石礦生產(chǎn)勘探報(bào)告[R].河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局，2015.

[4]李俊生，王光耀，張苗苗，等.河南省嵩縣東灣——蠻峪地區(qū)金礦床地質(zhì)特征及礦床成因分析[J].中國(guó)西部科技，2009(12)：8-35.

Geological Characteristics and Formation Causes of the Feldspar Deposit in Pingdi Village of Songxian

SUN Hong-tao
(Henan Provincial Non-ferrous Metals Geological and Mineral Resources Bureau No.2 Geological Team, Zhengzhou 450016, China)

Songxian Pingdi village feldspar is located in the Pan river near Machao camp fault, located in Huaxiong platform foreign hill faulted uplift zone, zone mainly outcropped Mesoproterozoic Xiong'er group the Great Wall department of Xujiahe formation and Cenozoic quaternary, mainly to the fracture characteristics of fold is not developed. In the region the feldspar orebodies occur in the Variscan intrusive syenite. Lithology of ore bearing strata are mainly andesite, basaltic andesite, rhyolite porphyry ayama iwa pyroxene chondrules, thin rhyolite porphyry and dacite, with local gray green basaltic andesite deposit types. Magmatic pegmatite vein type orebody is feldspar deposit andesite in Zhang fracture was K-feldspar pegmatite vein invasion and the formation of hydrothermal formation. The ore controlling factors in the region is mainly affected by the feldspar pegmatite vein fissure type structural control.

graphite mine; geological features; genesis; Songxian Pingdi

P619.235

A

1007-9386(2016)04-0038-03

2016-05-03