河南省神硐溝錳銀礦地質(zhì)特征及找礦標志

王中宇，呂星海，鄭廣明，侯高陽

(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 第四地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450001；2.河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局 第六地質(zhì)大隊，河南 鄭州 450000)

1 區(qū)域地質(zhì)概況

河南省神硐溝錳銀礦位處華北地臺南緣，華熊臺隆北部，崤山隆褶區(qū)南端。地層區(qū)劃屬華北地層區(qū)—豫西地層分區(qū)—華熊地層小區(qū)(見圖1)。出露地層主要有中元古界長城系熊耳群、薊縣系官道口群、青白口系欒川群等地層。區(qū)域斷裂構造發(fā)育，主要為昆侖—秦嶺緯向構造系和新華夏構造系[1]。按走向大致分為近東西向、北東向、北西向3組，斷裂斜切、復合，形成縱橫交錯的構造格局。區(qū)域褶皺構造行跡明顯，自北向南依次有杜關向斜、鐵嶺背斜、黃葉向斜等。巖漿活動頻繁，但巖漿巖分布范圍小，主要為燕山期的中酸性小巖體。礦區(qū)屬華北陸塊南緣褶皺帶多金屬Ⅲ級成礦帶[2]，礦產(chǎn)分布受地質(zhì)構造單元控制，主要分布于盧氏—欒川陸緣褶皺斷裂帶中。已發(fā)現(xiàn)礦(床、化)點共24處，主要礦種為鉬、硫、銅、鉛、鋅、銀、錳、鐵、金、銻、鈮鉭、鎢等[3]。

1第四系；2華北陸塊蓋層；3中秦嶺蓋層；4南秦嶺蓋層；5下古生界；6中—新元古界；7 古元古界；8 太古界；9 花崗巖；10 超鎂鐵巖；11 礦區(qū)位置；12 主要斷層及編號：①洛南-欒川斷裂②瓦穴子—小羅溝斷裂③朱陽關—夏館斷裂④丹鳳—鎮(zhèn)平斷裂⑤木家埡—西峽斷裂⑥小陡嶺—田關斷裂⑦尖懷寨—黃風埡斷裂⑧城口—房縣斷裂

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于杜關向斜南翼[4]，鐵嶺背斜北翼，發(fā)育多種構造形態(tài)，并伴有小巖脈侵入。礦區(qū)北部有王家河和后瑤峪巖體侵入[5]。出露地層主要為長城系熊耳群火山巖系和薊縣系官道口群下部鈣鎂碳酸鹽巖系。

2.1 地層

礦區(qū)主要出露中元古界長城系熊耳群的部分火山巖系和薊縣系官道口群的部分石英砂巖和碳酸鹽巖地層(見圖2)。

熊耳群主要在后陰西部邊緣有零星出露。巖性主要為灰綠色、暗紫色杏仁狀安山巖和灰綠色安山巖，次為安山玢巖。

1 第四系殘坡積物；2 灰黑色燧石條紋白云巖；3 灰黑色燧石條帶狀白云巖；4 灰白色燧石條紋和細條帶狀白云巖；5 灰白色燧石條帶和團塊白云巖；6 灰白色燧石條紋白云巖；7 石英砂巖夾綠色、紫紅色泥巖；8 紫紅色、灰綠色安山巖、含砂凝灰?guī)r；9 花崗閃長斑巖；10 石英閃長斑巖；11 斜正細晶巖；12 正長斑巖；13 斷裂構造及編號；14 錳銀礦化范圍；15 礦區(qū)范圍

官道口群主要分布在礦區(qū)中部和北部，包括高山河組灰白色中厚層狀石英砂巖，紫紅、灰綠色泥巖夾薄層石英砂巖；龍家園組下段灰白色燧石條紋及細條帶狀白云巖，風化面具刀砍狀網(wǎng)格構造；中段為灰黑色條紋狀及細條帶狀白云巖，微層理發(fā)育，具縫合線構造，燧石條帶寬2～5 cm，灰黑色白云巖表面具刀砍狀網(wǎng)紋，敲擊有瀝青焦臭味。

第四系主要分布于河床、山谷低洼處和山脊平緩坡地。

2.2 構造

礦區(qū)位于華北地臺南緣，整體在向北緩傾地單斜構造內(nèi)，單斜內(nèi)分布近東西向、北西向、北東向及北北東向多組斷裂構造。其中，近東西向斷裂組為主斷裂構造，也是礦區(qū)最主要的含礦控礦構造[6]。

2.2.1 褶皺構造

褶皺構造在礦區(qū)分布簡單，局部見平緩的小褶皺：①神硐溝背斜，走向長度1 000 m，軸向近東西，兩翼產(chǎn)狀平緩，南翼受F1斷層影響，傾角略陡于北翼，從神硐溝陡坎處向西至神硐溝溝腦，形成小背斜，兩翼為高山河組和龍家園組下部地層；②西嶺溝向斜，位于西嶺溝南，軸向近東西略偏北，走向延伸約400 m，兩翼傾角10(°)～14(°)，北翼略陡于南翼，形成小向斜，兩翼為龍家園組下部地層。

2.2.2 斷裂構造

礦區(qū)主要發(fā)育4組斷裂構造，多為近東西向、北西西向、北東向和北北東向。近東西向斷裂構造是規(guī)模最大、數(shù)量最多、延伸最長的斷裂構造組，由F1、F3、F4、F5、F6、F8、F12及其他小型斷裂組成，在多期應力作用下，斷裂構造出現(xiàn)疊加、復合、交接等現(xiàn)象。后陰—神洞溝斷裂F1為主斷裂，斷距約100 m，有明顯的控礦特征，槽探和老硐采樣分析發(fā)現(xiàn)，斷裂帶內(nèi)礦化不均勻，斷裂帶以南無礦化。F1總體走向280(°)，斷面北傾，呈舒緩波狀貫穿礦區(qū)，傾角70(°)～85(°)，斷裂帶寬3～70 m，早期受南北向應力形成壓性斷裂，中期為壓扭性特征，擠壓形成片理化，晚期先張后扭，形成張性角礫巖及扭裂面，形成神硐溝—后陰破碎帶，并含錳銀礦化[7]。北北東向斷裂組包括F9、F10和F14等，總體走向10(°)～20(°)，傾角50(°)～80(°)，斷距約幾十米，南北向平移使錳銀礦層位發(fā)生錯動，巖脈中無礦化，巖脈與圍巖接觸部位見礦化現(xiàn)象，總體礦化不均勻，礦石呈塊狀、浸染狀。北西向斷裂F2，北東向斷裂組包括F7、F11和F13，與成礦關系不密切。

2.2.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育，主要呈小型巖脈。北東方向出露王家河巖體、后瑤峪花崗斑巖巖體?；野咨◢忛W長斑巖脈充填于北北東向構造帶內(nèi)，巖石風化后呈粉末狀。石英閃長斑巖，呈深灰色，小巖株狀，出露于礦區(qū)東部邊緣。斜正細晶巖，呈灰白色，充填于北西向斷裂帶F2內(nèi)，出露于礦區(qū)中部，并延伸至區(qū)外。正長斑巖，礦區(qū)見兩條小巖脈，呈灰白色，分別充填于北北東向F9和F14斷裂帶內(nèi)。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)主要為含銀的氧化錳礦床。初步圈定神硐溝—后陰錳銀礦體，神洞溝和燈盞窩兩個含錳銀礦帶。神硐溝—后陰錳銀礦體為主工業(yè)礦體，東起神硐溝，向西延伸至后陰，形態(tài)受F1斷裂構造剝離帶控制，順層產(chǎn)出。礦體分布范圍東西長1 200 m，南北寬100～170 m。礦體西厚東薄，厚度0.50～2.54 m，平均厚度1.29 m；錳品位12.13%～38.82%，平均品位22.91%；錳鐵品位20.13%～51.22%，平均品位36.56%；銀品位22～238 g/t，平均品位98.59 g/t。神硐溝含錳銀礦帶產(chǎn)于F1斷裂中，東西長1 600 m，厚度0.65～28.33 m，銀品位58.30～259.73 g/t，平均品位106.92 g/t，錳品位2.82%～8.94%，平均品位5.51%，礦體深部未控制，延伸不明；燈盞窩含錳銀礦帶，受礦區(qū)東北部F5斷裂控制，東西延伸長350 m，向北陡傾斜，傾角75(°)，厚度0.46～4.00 m，銀品位66.10～312 g/t，平均品位116.47 g/t，傾向延伸不明。

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石物質(zhì)組成

礦石中的金屬礦物主要為硬錳礦及少量軟錳礦、褐鐵礦；脈石礦物為方解石、白云石、石英等。

硬錳礦是礦區(qū)主要錳礦物，暗黑色，暗淡光澤，呈致密塊狀組成條帶或結核中心。軟錳礦鋼灰色—黑色，半金屬—金屬光澤，呈纖維狀集合體，性脆、污手。纖維短小的呈細毛氈結構，纖維長的有0.5～2 mm，呈放射狀結構，與硬錳礦共生，可被方解石、褐鐵礦交代。

3.2.2 礦石類型

礦區(qū)均為氧化錳礦石。按工業(yè)類型劃分為富錳礦石、鐵錳礦石和貧錳礦石；按有用組分劃分為銀錳礦石、錳礦石和銀礦石。

銀錳礦石：是指銀和錳達到邊界品位的礦石，即Mn含量大于10%且Ag含量大于40 g/t，為礦區(qū)的最主要礦石類型，神洞溝—后陰礦體屬此種類型礦石。

錳礦石：是指錳達到邊界品位，銀低于邊界品位，即Mn含量大于10%且Ag含量小于40 g/t的礦石，此類礦石在礦區(qū)內(nèi)極其少見。

銀礦石：是指Ag含量大于40 g/t且Mn含量小于10%的礦石，神洞溝腦、燈盞窩含錳的銀礦帶均屬于此種類型礦石。

3.3 礦石結構構造

礦區(qū)主要見6種礦石結構類型，其中以隱晶質(zhì)凝膠結構(見圖3)、纖維束狀結構、環(huán)帶狀結構(見圖4)和交代殘余結構(見圖5)為主，其次為粒狀鑲嵌結構和充填結構。

圖3 隱晶質(zhì)凝膠結構

圖4 環(huán)帶狀結構

圖5 交代殘余結構

礦區(qū)以花斑狀、塊狀(見圖6)、角礫狀、細脈或細脈浸染狀(見圖7)以及膠狀構造等5種礦石構造較為常見。其中，塊狀構造礦石分布廣泛，且錳、銀品位較高。

圖6 塊狀構造

圖7 細脈狀構造

3.4 圍巖蝕變

礦區(qū)常見鐵錳銀礦化、硅化和碳酸鹽化等3種礦化蝕變類型。

1)鐵錳銀礦化

分布較廣，表現(xiàn)為簡單的充填或交代方式，主要在近礦圍巖以及離礦體數(shù)十米處，黑色物質(zhì)沿裂隙呈脈狀、網(wǎng)脈狀、立體樹枝狀、蠕蟲狀、串珠狀等貫入，具有滲透式交代特征。該礦物質(zhì)由硬錳礦和褐鐵礦組成，化學分析表明錳、銀含量呈正相關性特點，錳高則銀高。

2)硅化

普遍分布，但不強烈，未見硅化巖石。主要是在紋層狀燧石白云巖中使燧石層沿裂隙硅化，燧石發(fā)生重結晶，呈拉長纖維狀石英或粒狀石英。在近礦白云巖中見細小透鏡狀石英塊體。在礦化巖石中的礦化邊緣也有硅化現(xiàn)象。

3)碳酸鹽化

碳酸鹽化分為白云石化和方解石化。白云石化伴角礫巖化呈脈狀充填。在鉆孔內(nèi)均發(fā)現(xiàn)礦體上部白云巖中有不同程度的角礫巖化。

方解石化是分布最廣的蝕變類型之一。硅化和碳酸鹽化標志著蝕變受熱液作用影響。

4 成礦控制因素

4.1 斷裂構造的控礦條件

斷裂構造是礦區(qū)內(nèi)最主要控礦條件，他既是成礦物質(zhì)來源的通道，又是富集容礦的場所。

1)陡傾斜斷裂構造帶的控礦條件：神硐溝含錳銀礦帶和燈盞窩含錳銀礦帶，分別產(chǎn)于F1和F5斷裂構造，礦體與斷裂面產(chǎn)狀相近，錳銀礦產(chǎn)于F1斷裂和兩側(cè)的次級斷裂內(nèi)，這證明了斷裂構造的控礦容礦性。F1走向北西西，北傾，傾角75(°)～85(°)；F5走向東西或北東東，北傾，傾角75(°)。

2)層間構造剝離帶：是神硐溝～后陰錳銀礦體的主控礦因素，產(chǎn)于高山河組石英砂巖之上和龍家園組下段白云巖的底部，向北傾，傾角5(°)～15(°),呈似層狀。野外和鏡下均未見菱鉛礦和輕白云巖，但可見交代現(xiàn)象和交代殘余構造，說明不屬于沉積型層狀錳礦。在錳銀礦頂板見構造角礫巖，說明存在與層理產(chǎn)狀一致的層間構造剝離帶，似層狀錳銀礦產(chǎn)出狀態(tài)受斷裂構造(層間剝離帶)直接控制。

4.2 圍巖巖性的控礦條件

研究發(fā)現(xiàn)工業(yè)錳銀礦體，含錳銀礦體均產(chǎn)于白云巖中。F1陡傾斜斷裂延伸穿過石英砂巖后，石英砂巖中礦化變得很弱甚至再未見礦化，此現(xiàn)象說明圍巖巖性對控礦作用明顯。

4.3 巖脈的控礦條件

礦區(qū)位于后瑤峪和柳關次火山相花崗斑巖侵入體之間，正長斑巖、石英閃長斑巖、斜正細晶巖脈也發(fā)育。神硐溝—后陰錳銀礦體處在兩條正長斑巖脈之間，巖體和巖脈可能為成礦提供錳、銀類成礦物質(zhì)和熱源，對成礦起到推動作用。

5 礦床成因及找礦標志

5.1 礦床成因

礦區(qū)主礦體賦存在高山河組石英砂巖與龍家園組含燧石條帶白云巖層間構造剝離帶中，呈順層狀產(chǎn)出，形態(tài)嚴格受構造控制。在近礦白云巖中見透鏡狀石英小塊體，礦化巖石的礦化邊緣也存在硅化現(xiàn)象。礦體上部見硅化角礫，可判斷角礫巖石形成早于礦化，又因礦區(qū)可見花斑狀方解石，因此推斷礦區(qū)應屬巖漿后期熱液礦床。后瑤峪和柳關花崗斑巖體的巖漿活動和成礦作用波及本礦區(qū)，因距離巖體較遠而導致成礦作用減弱，礦體規(guī)模不大。含礦熱液通過斷裂帶通道，在由北向南遠距離運移過程中，金屬礦物不斷析出，在斷裂帶內(nèi)疊加富集，并伴隨鐵錳銀礦化、硅化和碳酸鹽化等圍巖蝕變，含礦濃度和熱液溫度逐漸下降，至后陰礦化帶時熱液已極其微弱，則引起的礦化和蝕變現(xiàn)象不明顯。

5.2 找礦標志

結合礦區(qū)錳銀礦床特點，總結主要找礦標志有以下幾點。

1)采冶遺跡：殘留的古采硐、老硐近代仍有開采錳銀礦的遺跡，且規(guī)模較大。同時，礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)古人冶煉廢渣，分析發(fā)現(xiàn)廢渣中錳含量大于20%，研究認為古人以煉銀為主，探槽施工發(fā)現(xiàn)隱伏老硐，這都是尋找錳銀礦體的重要直接標志。

2)構造標志：礦區(qū)錳銀礦體產(chǎn)出狀態(tài)主要受斷裂構造控制明顯。

3)巖性標志：礦體主要產(chǎn)出于高山河組和龍家園組的層間構造剝離帶中的角礫狀白云巖中，特征易于觀察。

4)礦化標志：礦體圍巖均伴有不同程度地鐵錳銀礦化、硅化和碳酸鹽化，是找礦的直接標志。

5)礦物標志：礦石與褐鐵礦、石英、褐色和白色的方解石礦物關系密切，作為尋找錳銀礦體的指示標志。

6 結 論

神硐溝錳銀礦大地構造位置屬華北地臺南緣，礦區(qū)發(fā)育向北緩傾斜單斜構造，東西向斷裂構造發(fā)育，規(guī)模最大，為礦區(qū)的最主要含礦控礦構造。斷裂構造是首要控礦因素，其次圍巖巖性和巖體巖脈對成礦也起到影響控制作用。礦區(qū)普遍見鐵錳銀礦化、硅化和碳酸鹽化等圍巖蝕變現(xiàn)象，根據(jù)圍巖蝕變特征推斷，礦床類型屬巖漿后期熱液礦床。采冶遺跡、構造形態(tài)、圍巖巖性、礦化特征和指示礦物都可作為礦區(qū)的重要找礦標志。