东秦岭水洞岭块状硫化物型铜锌矿床特征及成矿模式.doc

东秦岭水洞岭块状硫化物型铜锌矿床特征及成矿模式
摘要: 水洞岭矿床属秦岭- 大别山碰撞带东秦岭构造亚带,该矿床产于下古生界二郎坪群酸性火山岩内,并受水洞岭复向斜东北翼控制。矿床矿体赋存在石英角斑凝灰岩中,呈似层状、透镜状产出,与地层产
地层
水洞岭矿区内出露地层主要为二郎坪群火神庙组海相火山沉积岩。其岩性为细碧质熔岩、角斑岩、石英角斑岩及相应的凝灰岩,局部地方可见含角砾的角斑质- 石英角斑质凝灰岩,以及热水沉积硅质岩、重晶石硅质岩、硅质重晶石岩、重晶石岩等,同时区内还具有次火山岩石英钠长斑岩、钠长斑岩、辉绿玢岩等分布。
构造
矿区内构造形迹比较复杂,地层总体走向为一向SE 凸出、向NW 撤开的弧形,矿区则位于青山复式向斜转折端仰起部位,南翼为正常层序,北翼倒转。与成矿有关的构造主要有三类。第一类为加里东期古火山构造,由于地壳的强烈拉伸作用,在区内出现大量古火山活动中心及古火山构造,常见的古火山构造有火山穹隆和火山洼地;第二类为控矿的紧闭倒转褶皱构造,由于受印支期近南北向强烈挤压作用的改造,本区加里东期古火山地层常出现近东西走向的紧闭倒转褶皱及柔流褶皱;第三类为成矿期后破坏矿体连续性的各类断裂构造。
岩浆岩
矿区内岩浆活动频繁,主要为加里东期黑云母花岗岩体(K-Ar法,卢欣祥等),是五朵山花岗岩体的一部分,呈岩基产于矿区南部,与火神庙组地层呈侵入接触,沿接触带见有硅化、绿帘石化、绿泥石化等。另外还有少量的石英钠长斑岩、钠长斑岩、辉绿玢岩(图2)。

图2 水洞岭矿区地质简图(据张瑜麟,1998;张智慧,2008)
Q - 第四系KkS- 石英角斑岩Kk t- 石英角斑凝灰岩KkSB- 含角砾石英角斑岩kS- 角斑岩k t- 角斑凝灰岩kSB- 含火山角砾角斑岩k tB- 含火山角砾角斑凝灰岩BL- 细碧岩BLt-细碧凝灰岩BLB- 含火山角砾细碧岩Si2- 碳硅质板岩千枚岩互层C24- 花岗岩A<- 钠长斑岩1- 铜锌矿体2- 地质界线3- 断层4- 火山喷流中心5- 隐伏矿体
变质作用
火山岩变质程度较低,仅达到绿片岩相及低角闪岩相区域变质作用。基性火山岩类(如细碧岩、细碧凝灰岩)多出现绿片岩相区域变质作用,岩石变质为绿泥片岩类。酸性火山岩多出现角闪岩相区域变质作用,岩石变质为绢云片岩和绢云石英片岩等。区域变质作用对块状硫化物矿床的形成具有重要意义,是成矿作用不可缺少的一部分。

水洞岭矿区由桑树坪矿段、水洞岭矿段、红石崖矿段组成。桑树坪矿段位于矿区南部桑树坪、曾家庄、小簸萁沟一带。红石崖矿段位于矿区东南部红石崖-带。
在水洞岭矿段共发现七个铜锌矿体,编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅷ号矿体。这些矿体均赋存于酸性的石英角斑岩和石英角斑凝灰岩中,矿体产状较严格受火山岩地层产状控制,与地层产状一致,形成一向南东突起的弧形分布。严格受区内层间次级断裂控制。主要矿体特征见表1。
表1矿体特征一览表


注:据河南省地矿厅区域地质调查队、河南省有色地质勘查局第三队、河南省有色金属地质勘查总院,河南省南召县水洞岭铜锌矿区详查报告及水洞岭矿段成矿规律及深部预测研究,1997、2004。
通过研究分析,发现Ⅴ号及Ⅳ号两个矿体受向形褶皱制约,实际上可能是同一条矿体,Ⅴ号矿体出现于向形构造的南翼,Ⅳ号矿体出现于向形构造的北翼,而在向形褶皱转折端出现富矿体。新Ⅴ号矿体包括原来的Ⅴ号及Ⅳ号两个矿体,新Ⅴ号矿体(图4、5)是本矿区规模最大的一条铜锌矿体,也是矿石开采的主要对象。

图4Ⅴ号矿体特征

图5中深部坑道中矿体内部的褶曲作用使矿体变富
该矿体在向形构造南翼常可形成较大的富矿体和富矿段,而向形构造北翼铜锌矿化稍差,在褶皱构造转折端处也可形成较大较富的矿体。由于强烈褶皱变形,该矿体被拉断成许多不同的小透镜体,每个小透镜体实际上变为一个富矿体。但从总体上说,它们还是同一矿层,产出基本受同一套火山岩层制约。该矿层中单个铜锌矿体最长可达50 m以上,厚可达8~10 m。在褶皱转折端处出现的矿体常成“月牙状”,中央厚可达6~7 m,两侧逐渐变薄。
矿石类型及物质组成
根据岩石类型、蚀变特征及结构构造将矿石类型划分为两种:细脉浸染状矿石和致密团块状矿石。细脉浸染状矿石:金属矿物有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿等,呈细脉状、细粒星点状分布于重晶石化硅化石英角斑凝灰岩中。分布于地表、浅部及中深部致密团块状矿石两侧,品位相对较低。致密团块状矿石:表现为闪锌矿化、黄铜矿化、黄铁矿化,是矿区主要矿石类型,