小砭河礦山成礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

姜小凡

（中國冶金地質(zhì)總局西北局六隊(duì)，陜西 漢中 723000）

勘查區(qū)位于勉縣縣城西北340°方位、直距約20公里處，勉縣至張家河鄉(xiāng)村公路從勘查區(qū)西側(cè)通過，礦區(qū)有簡易的村村通水泥路直達(dá)礦區(qū)，交通條件較為便利。勘查區(qū)在過去的研究較少，地質(zhì)基礎(chǔ)較為薄弱。

本次通過1:10000地質(zhì)填圖以及槽探工程大致查明了礦體賦存規(guī)律、總體分布特征和成礦地質(zhì)條件，初步圈定了三條礦體，為下一步工作提供了優(yōu)質(zhì)靶區(qū)依據(jù)。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

勘查區(qū)大地構(gòu)造位于南秦嶺加里東褶皺帶南緣，地層區(qū)劃屬華南地層大區(qū)勉縣地層小區(qū)（圖1）。

區(qū)內(nèi)主要出露地層為下元古界低莊溝組、碧口巖群、震旦系、上古生界泥盆系三河口組、中生界侏羅系洪水溝組、第四系。其中上古生界中下泥盆系三河口組在區(qū)內(nèi)大面積出露，構(gòu)成區(qū)內(nèi)地層主體。

勘查區(qū)處于文縣-勉縣褶皺束勉略構(gòu)造帶中，區(qū)內(nèi)構(gòu)造線以近東西向?yàn)橹鳌嗔褬?gòu)造十分發(fā)育。

勉略構(gòu)造帶：該斷裂帶構(gòu)造線方向?yàn)楸蔽飨颍瑸闇y區(qū)最大斷裂帶，全長大于10公里。出露于礦區(qū)南部，以脆—韌性斷裂為界，夾持于南秦嶺微板塊與華南板塊之間。韌性斷層：主要出露于勉略構(gòu)造帶之中，斷層傾向30°～50°，傾向多在60°～70°間變化，測區(qū)范圍內(nèi)以韌性構(gòu)造為主，以形成軸面劈理和順層劈理為特征，表現(xiàn)為順層剪切走滑機(jī)制，礦區(qū)內(nèi)的板理、千枚理是其主要代表，橫向、斜向斷裂較發(fā)育。基性巖：呈巖株?duì)?、巖脈狀、構(gòu)造透鏡狀巖塊等沿構(gòu)造帶呈近東西向分布。與圍巖呈構(gòu)造面理、韌性剪切帶、侵入接觸關(guān)系接觸。主要巖石類型為輝長—輝綠巖（PZ2υ）。中性巖：主要分布于勘查區(qū)北部，南部少量出露。主要巖石類型為二長花崗巖（PZ2ηγ）。

區(qū)域上已查明的磷、錳等礦產(chǎn)與地層關(guān)系密切，勘查區(qū)內(nèi)泥盆系三河口組中的片巖、千枚巖是區(qū)域上重要的含磷巖系，是形成生物-化學(xué)淺海相沉積型礦床的有利地區(qū)。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層

勘查區(qū)主要出露地層由老到新依次為：上震旦系陡山陀組、燈影組、中下泥盆統(tǒng)三河口組（詳見圖2）。

上震旦系陡山沱組(Z1d)：僅出露于礦區(qū)西南部一帶，上覆燈影組地層呈整合接觸。該組因出露局限，區(qū)域上變化較小，具平行層理、交錯(cuò)層理，底部具沖刷構(gòu)造，表明為碳酸鹽臺地～臺地邊緣潮坪相沉積。上震旦系燈影組(Z1dy.)：僅在區(qū)內(nèi)西南一帶少量出露。其下部巖性為灰色中—厚層狀含石墨白云質(zhì)大理巖、疊層石大理巖、中-薄層含硅質(zhì)條帶、結(jié)核石墨細(xì)晶大理巖，間夾含矽線石、石榴石黑云石英片巖、鈣質(zhì)片巖、石英二云片巖；上部巖性為細(xì)晶白云質(zhì)大理巖、含石墨白云質(zhì)大理巖、含硅質(zhì)條帶石墨細(xì)晶大理巖。巖石以普遍含黑云母、透輝石、石墨為特征，在變質(zhì)碎屑巖中普遍含石榴石及少量矽線石等變質(zhì)礦物，變質(zhì)程度達(dá)高綠片巖相～角閃巖相。區(qū)域內(nèi)變質(zhì)巖變質(zhì)程度較高，多形成片巖類巖石。該套巖性較為穩(wěn)定，主要以片巖為主。也是區(qū)礦的重要找礦地層。

2.2 構(gòu)造特征

勘查區(qū)斷裂構(gòu)造為區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造形式，斷裂構(gòu)造區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為兩組較大規(guī)模的韌性剪切帶（F1、F2），斷裂總體傾向215°～250°，傾角50°～65°，該韌性剪切帶延伸幾十公里，勘查區(qū)內(nèi)延伸一公里左右，以韌性構(gòu)造為主，以形成軸面劈理和順層劈理為特征，表現(xiàn)為順層剪切走滑機(jī)制，帶內(nèi)常表現(xiàn)為片狀礦物絹云母、黑云母、綠泥石的定向排列，構(gòu)成較發(fā)育的千枚理，形成各類千枚巖。根據(jù)1:10000野外地質(zhì)填圖反應(yīng)，F(xiàn)1、F2、F3、F4斷裂中及斷裂附近礦化蝕變現(xiàn)象不明顯，說明區(qū)內(nèi)斷裂不存在容礦構(gòu)造。F1、F2、F3、F4斷裂與磷礦體距離較遠(yuǎn)，尚未發(fā)現(xiàn)有破壞作用。

2.3 巖漿巖

勘查區(qū)內(nèi)無大的侵入體，局部可見少量細(xì)小石英脈零星出露，多沿次級斷裂充填產(chǎn)出，脈體寬一般0.1m～0.5m，走向多為北西～南東走向、傾向北東，脈體產(chǎn)狀較陡，傾角一般在55°～75°之間。

2.4 礦體特征

通過前期地表調(diào)查工作，圈出了P1、P2、P3三條礦體，礦體地表長度約100m～170m，礦體厚度0.40m～1.85m，礦體品位20.55%～37%。

P1礦體走向150°，傾向240°，傾角50°，礦體長100m，礦體呈透鏡狀產(chǎn)出，礦體地表出露長度20m，礦體厚度0.40m，礦體P2O5品位29.83%。P2礦體走向133°～140°，傾向43°～50°，傾角71°，礦體長170m，礦體P2O5品位23.12%～37%，礦體平均P2O5品位30.19%。P3礦體走向119°，傾向29°，傾角71°，礦體長100m，礦體呈透鏡狀產(chǎn)出，礦體地表出露長度10m，礦體厚度0.80m，礦體P2O5品位20.55%。

圖2 小砭河地區(qū)地質(zhì)簡圖

2.5 礦石質(zhì)量

石礦物成份，以磷灰石、膠磷礦為主，礦物含量47%，其次為方解石，含量40%。另外含微量有機(jī)質(zhì)和炭質(zhì)粉塵、絹云母。脈石礦物有石英、方解石。

礦石結(jié)構(gòu)為變余碎裂結(jié)構(gòu)，塊狀、條帶狀構(gòu)造。

自然類型：自然類型為磷灰石～膠礦～方解石型；工業(yè)類型：工業(yè)類型為鈣質(zhì)巖型；鈣質(zhì)菱錳礦型。

礦體圍巖成分比較簡單，P1礦體圍巖為中薄層狀灰?guī)r，局部夾薄層絹云母石英片巖，圍巖蝕變主要為碳酸鹽化，褐鐵礦化，以及絹云母化，綠泥石化。P2、P3礦體礦石圍巖為含碳絹云母石英片巖、圍巖蝕變主要為硅化、褐鐵礦化、絹云母化。蝕變與成礦關(guān)系密切。

3 礦床成因分析

根據(jù)礦區(qū)產(chǎn)出特征分析礦區(qū)沉積型礦床礦物物質(zhì)來源于海相化學(xué)沉積。早寒武世中期開始，區(qū)內(nèi)地殼下降使地形呈現(xiàn)西高東低趨勢，海水從礦區(qū)東部向西侵入，使得東部沉淪為海。隨著海水不但的向東淹浸，海流活動(dòng)就把深水區(qū)富含磷質(zhì)的海水不斷送入本區(qū)。磷被海水帶入海盆，一部分被生物吸收，生物死后以生物碎屑的形式含磷的沉積，一部分形成化學(xué)沉積，另外一部分磷可能直接來源于海水。在晚泥盆海域有所收縮，從而使沉積作用迅速。來自深水區(qū)的富含有機(jī)質(zhì)、磷質(zhì)的海水受機(jī)械作用的影響以磷酸鹽膠體形式沉淀下來。區(qū)內(nèi)中下泥盆系三河口組巖層厚度達(dá)5km，是主要的海水沉積層位，是一級控礦層位，控制了礦田的空間分布，同時(shí)也決定了礦床、礦體和形成規(guī)模、產(chǎn)出形態(tài)及產(chǎn)狀。三河口組中的灰?guī)r是勘查區(qū)標(biāo)志性巖層，直接控制著礦體空間分布。根據(jù)現(xiàn)有資料分析該區(qū)礦山的成因應(yīng)屬淺海相沉積礦床。

4 找礦標(biāo)志

地層標(biāo)志：海灣中富含有機(jī)物質(zhì)，后在缺氧寧靜的淺海灣形成不充分的氧化還原反應(yīng)，導(dǎo)致巖層多成深灰色及灰黑色的含磷巖系，區(qū)內(nèi)三河口組巖層中白云巖、灰?guī)r以及含碳黑色巖系是本區(qū)的含礦層位。

圍巖蝕變及礦物標(biāo)志：區(qū)內(nèi)礦化主要為黃鐵礦化、硅化、褐鐵礦化、絹云母化等。相關(guān)的礦化為硅化、褐鐵礦化、以及黑色巖性中的鐵錳碳質(zhì)等。地表可見灰黑色或者褐黑色風(fēng)化呈土狀、粉末狀巖是直接的找礦標(biāo)志。

直接找礦標(biāo)志：區(qū)內(nèi)在20世紀(jì)80年代到90年代有過民采礦。到靶區(qū)內(nèi)可見民采痕跡。

圖3 灰黑色磷塊巖

5 結(jié)語

小砭河礦山含礦層位為三河口巖組石英片巖、千枚巖及含碳石英片巖，與勉縣后溝錳以及勉縣茶店礦山含礦層位為陡山沱組粉砂巖及粉砂質(zhì)泥質(zhì)砂巖有所不同。區(qū)內(nèi)前期發(fā)現(xiàn)了三條礦體，且三條礦體都達(dá)到了工業(yè)品位。因此研究勘查區(qū)礦床地質(zhì)特征及礦床成因?qū)辈閰^(qū)找礦起著重大作用，有望在勘查區(qū)發(fā)現(xiàn)一個(gè)中小型礦山產(chǎn)地。