河南省欒川縣楊山地區(qū)礦床地質(zhì)特征及成因分析

李舉松，程娜娜，鄭東方

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450000）

隨著社會的不斷發(fā)展，礦產(chǎn)資源的附加價值增長快速，且未來需求空間巨大，而河南省欒川縣楊山地區(qū)，螢石礦、金礦石的含量非常大，因為該地區(qū)與秦嶺造山帶較近，所以受到地形的干擾影響，使得該地區(qū)礦產(chǎn)資源比較豐富，在對欒川縣楊山地區(qū)礦石資源的開采過程中，對礦區(qū)的勘查經(jīng)歷以及礦區(qū)地質(zhì)特征和礦床成員進行分析，有利于給附近其他相同類型礦區(qū)提供足夠的借鑒經(jīng)驗。

1 河南省欒川縣楊山的地質(zhì)背景

由于河南省欒川縣楊山地區(qū)靠近秦嶺造山帶，處于地勢褶皺帶范圍，而秦嶺山脈的褶皺使得河南省欒川縣楊山地區(qū)呈隆起交接部位。該區(qū)域的巖石層屬于寒武紀時期，并經(jīng)歷白堊紀地內(nèi)巖漿流動而形成麻巖混合巖片，隨著火山活動，將大量的貴重金屬噴灑到地面，經(jīng)過數(shù)億年的地殼運動變化，礦物質(zhì)巖石和金屬礦物質(zhì)逐漸分布在該區(qū)域的不同巖體層中[1]。我們可以通過從地層、構造以及巖漿巖這三個方面對河南省欒川縣楊山地區(qū)的地礦礦床進行深入的概括。

首先是地層，由于楊山地區(qū)的礦床區(qū)域露出地面比較單一，使得楊山地區(qū)呈現(xiàn)東西向展布，巖石傾角較緩，下端主要分布的礦區(qū)在北部，以螢石礦為主，而上端主要分布在南邊，礦區(qū)主要含金構造蝕變帶層位。其次是構造中，楊山礦區(qū)的構造主要以斷裂和褶皺為主，在發(fā)展方向上，以東西、東北、西北這三個方向為特征為主。礦區(qū)的主要異構礦構造以黃鐵礦化為主，同時伴隨著強烈的硅化、方鉛礦化、碳酸鹽化等蝕變，是主要的熔礦構造，但由于礦體規(guī)模比較小，斷裂規(guī)模以及傾角角度比較大，因此具有等間距分布的特征。最后是在巖漿巖中，由于礦區(qū)的巖漿巖在地表的東北側出露，所以螢石礦分布較多，根據(jù)對礦石同位素探查可以發(fā)現(xiàn)，礦石的年齡在156+1.2Ma，這些巖漿巖屬于白堊紀時期的巖漿活動的產(chǎn)物，在西北向斷裂破碎帶中，發(fā)現(xiàn)礦化蝕變帶中的金屬硫化物被切割，卻并沒有發(fā)現(xiàn)金礦化。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

通過對河南省欒川縣楊山地區(qū)的礦體進行檢測勘查后發(fā)現(xiàn)，楊山地區(qū)的螢石礦幾乎全部都位于花崗巖基層的斷裂帶當中。使得礦石形態(tài)大多呈脈狀以及透鏡狀，隨著礦體在走向和傾向中，都具備有膨大尖縮和波狀舒緩的現(xiàn)象，因此楊山地區(qū)的礦體厚度較大的區(qū)域，與巖石接觸面的粗糙程度進行對比時，此時的螢石礦含量非常高且質(zhì)地比較純正[2]。這是因為楊山地區(qū)的螢石礦總體為薄脈礦床，同時局部礦區(qū)中的CaF2含量非常高，使得楊山地區(qū)的螢石礦質(zhì)量反而顯得質(zhì)量一般。在楊山地區(qū)金礦床主要含金構造蝕變帶，目前只開采了一號和二號金礦體，其中一號礦體內(nèi)的控制長度在1.3m左右，礦體的厚度在0.3m～23m左右，金礦床呈不規(guī)則的長條狀，傾斜角一般略大于底層產(chǎn)狀，角度在35°～45°之間。由于礦體沿水平方向和垂向上有著分支符合以及膨脹縮小的現(xiàn)象，因此金礦品位在2.92g/t之間。二號金礦體的控制長度在300m左右，礦體的平均厚度在0.58m之間，由于二號金礦體的傾斜角度比價小，只有35°，所以二號金礦品位在2.51g/t左右。

2.2 礦石特征

由于河南省欒川縣楊山地區(qū)的礦床巖石主要以螢礦石和金礦為主，這些礦石所處范圍內(nèi)露出的花崗巖基層通常以黑云母二長花崗巖、中粒黑云母二長花崗巖為主。這兩種花崗巖以灰白、灰紫色結構為主，其中斑晶含量約占30%左右，在礦區(qū)范圍內(nèi)，螢石礦構造帶走向及傾向均具舒緩波狀以及膨縮的特征[3]。礦區(qū)內(nèi)的金屬礦，均勻存在于礦區(qū)的蝕變破碎帶之中，導致礦體形態(tài)和產(chǎn)狀均會受到蝕變破碎帶的控制。通過對楊山螢石礦床以及周邊的其他礦石和礦物進行勘查后發(fā)現(xiàn)，這些礦石特征顯示，該礦床成因類型為裂隙充填的熱液脈狀螢石礦床。根據(jù)楊山螢石礦物組合的特征結構，楊山螢石礦大致可以分為以下幾種類型，分別是螢石型、石英—螢石型、重晶石—螢石型、方解石—螢石型等幾類礦石。在這幾種類型的螢石中，主要以螢石型和石英—螢石型這兩種類型為主，而按照礦石結構構造進行分類的話，可分為粗晶塊狀、條帶狀、角礫狀以及浸染狀等幾類不同類型的礦石。按照礦石結構分類，礦石的主要結構有自形—半自形結構、他形粒狀結構，碎裂結構這幾種類型，其中螢石礦的主要構造有塊狀構造、角礫狀構造、條帶狀構造、團塊狀構造。在楊山礦石中，礦物成分以主要以螢石、石英為主，其次為斜長石、玉髓、高嶺土等其他類型占據(jù)較多。而這些礦石的顏色中，螢石大多數(shù)為紫色和淡綠色，還有一部分呈現(xiàn)半透明—不透明、自形—半自形晶體，集合體產(chǎn)狀為脈狀、團塊狀、晶簇狀，硅化主要表現(xiàn)為石英脈和石英團塊，常與螢石共生，形成構造巖的膠結物，其中部分呈乳白色，光澤不強不透明成石髓。

2.3 圍巖蝕變特征

在楊山地區(qū)的礦石中，由于圍巖蝕變僅限于構造破碎帶以及上下盤圍巖附近，具有明顯低溫熱液蝕變特征，根據(jù)蝕變的類型、強度以及礦化關系，可以分為三種特征。首先是硅化特征中，由于螢石礦的形成和硅化關系比較密切，而且真?zhèn)€楊山地區(qū)位于礦體破碎帶當中，硅化在礦區(qū)的石英巖主要分布在花崗巖的四周，少部分分布在細脈的礦石當中。其次是絹云母化特征，對于螢石礦的形成而言，主要和絹云母化有著緊密的聯(lián)系，這是因為礦體四周主要以絹云母化的形式分布，同時和硅化伴生形成相應的云英巖[4]。最后是高嶺土化特征，對于這種特征，主要分布在礦圍巖當中，同時也分布在破碎構造帶當中，因此在長石風化的形成過程中，可以給后生礦物起到良好的指示作用。而在金屬礦石圍巖蝕變中，由于含礦的破碎帶中有蝕變，所以蝕變和礦化有著密切的關系，通過已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的蝕變區(qū)域并未發(fā)現(xiàn)礦體或者礦化點，在蝕變以外的區(qū)域中，圍巖蝕變的類型主要以硅化、鉀化以及碳酸鹽化為主，含礦蝕變破碎帶的局部地段很容易出現(xiàn)高嶺土化的特征。

3 礦床成因分析

3.1 礦石化學成分特征

對河南省欒川縣楊山地區(qū)的礦石進行全巖化學成分的分析中發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)礦石中的CaF2含量非常高，其含量在36%～90%之間，CaF2含量差異巨大。除過CaF2的含量最大外，其次是CaF2的含量在9%～26%之間，Al2O3的含量在0.2%～5.5%之間，除此之外，還有Fe2O3、K2O、MgO、MnO、P2O3、TiO2等，這些化學成分含量相對較少。在礦石的化學成分中，由于CaF2和CaF2的含量最高，所以這兩種化學物質(zhì)可以形成明顯的負相關，使礦石表現(xiàn)出極高的熱液脈型礦床特征。

3.2 成礦流體特征

在對河南省欒川縣楊山地區(qū)螢石礦床相鄰的其他螢礦石進行分析研究，以馬丟螢石礦作為研究對象可以發(fā)現(xiàn)，馬丟螢石礦的礦體特征、礦石組成、礦石構造等特征與楊山地區(qū)螢石礦具有極高的相似度[5]。馬丟螢石礦的包裹主要以呈群帶狀和孤立分布為主，但由于馬丟螢石礦數(shù)量比較少，同時液相包裹體的形態(tài)成多樣性，所以馬丟螢石礦包裹體比較均一、對馬丟螢石礦進行測溫結果計算后，可以得出馬丟螢石礦礦床的流體屬于低溫、低鹽以及低密度的流體。

3.3 礦床成因特征

楊山地區(qū)的金礦形成主要與花崗巖的分布有著緊密的關系，對花崗巖和金礦床的認知提出了不同的礦床成因。但由于成礦作用和成巖作用過程中的流體物質(zhì)組分有著不同的差異，所以形成的礦流體和成巖流體來源的差異，使得楊山地區(qū)礦床形成有著很大的差異。而區(qū)域巖石圈大規(guī)模消減，使得該區(qū)域的地幔上升，在延伸環(huán)境體制下逐漸形成了地幔流體。在地殼運動中，楊山地區(qū)沿著區(qū)域性深大斷裂帶上涌，會隨著上地殼物質(zhì)在構造有利的部位進行存貯，隨著地幔熱液上涌的過程，而發(fā)生廣泛的水巖反應，在礦作用以及水巖反應持續(xù)進行中，成礦流體會逐漸向酸性過渡，并產(chǎn)生二氧化碳使得流體中的堿度降低，而形成蝕變型的金礦床。

3.4 構造空曠作用

在對楊山區(qū)域進行勘查中發(fā)現(xiàn)，雙槐樹斷裂帶內(nèi)填充著大量的碳質(zhì)碎屑，而深部鉆探資料顯示楊山區(qū)域地下層中依舊含有大量的碳質(zhì)碎屑。經(jīng)過大量鉆孔資料研究發(fā)現(xiàn)，含礦斷裂帶內(nèi)角碩巖及碎裂巖中均含有碳質(zhì)碎屑，在對斷裂帶進行深層韌性剪切帶中，向下可以切穿地殼到地幔位置，作為深部巖漿熱液的運動情況，對斷裂層交匯部位，會因為環(huán)境的改變而使熱液流向次級斷裂。當熱游處于上移過程中，會不斷的出現(xiàn)交匯，使地層中的銻元素逐漸增多，最終導致礦斷裂帶成礦有利于部位聚集成礦。

3.5 找礦標志

在楊山區(qū)域地層中，直接尋找礦層位，區(qū)域褶皺構造發(fā)育以及被擠壓破碎的輕微混合巖化地段部位，可以直接指示出螢石礦和金礦的存在[6]。由于區(qū)內(nèi)含有大量的花崗巖石與亞麻巖的交互，所以螢石礦中含量大量的碳元素，使得螢石礦純度并不高，需要經(jīng)過加工后，才能獲得較高純度的礦產(chǎn)品。

4 結語

由于河南省欒川縣楊山地區(qū)的螢石礦和金礦床與地區(qū)的礦床比較相似，同時嚴格受地質(zhì)構造破碎帶的控制，礦體邊界的清晰程度大多數(shù)是脈狀以及透鏡狀，所以螢石礦和金礦存在的這些特征，使得河南省欒川縣楊山地區(qū)的地質(zhì)呈熱液礦床的特征，礦區(qū)圍巖蝕變構造僅限于破碎帶上下盤圍巖附近，具有明顯的低溫熱液蝕變特征，在低溫、低鹽、低密度中形成的流體，構造出了河南省欒川縣楊山地區(qū)螢石礦和金礦的特征。