豫西前坪铁多金属矿床破矿构造解析及找矿前景分析.pdf
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1、第 卷第期 年月有色金属(矿山部分)N o n f e r r o u sM e t a l s(M i n i n gS e c t i o n)V o l ,N o M a y d o i:/j i s s n 豫西前坪铁多金属矿床破矿构造解析及找矿前景分析张伟,王亚伟,丁毅,赵晶磊,李腾腾(河南省第一地质矿产调查院有限公司,河南 洛阳 ;河南省金银多金属成矿系列与深部预测重点实验室,河南 洛阳 ;河南豫矿天源矿业有限公司,郑州 )摘要:在分析区域成矿背景及矿区地质特征的基础上,依据目前生产勘探成果,重点讨论破矿构造发育特征,为后期勘查指出了五处找矿靶区.笔者认为研究区矿床成因类型属接触交
2、代热液型多金属矿床,后期破矿构造较发育,导致矿体呈现出叠瓦状的分布特征.该认识对前坪矿区的后期勘查具有重要的指导作用,对区域类似矿产的勘查具有重要借鉴意义.关键词:前坪铁多金属矿;构造破矿;叠瓦状;矽卡岩型矿床;正长斑岩体中图分类号:P ;T D 文献标志码:A文章编号:()A n a l y s i so fo r eb r e a k i n gs t r u c t u r e sa n dp r o s p e c t i n gp r o s p e c t so f t h eQ i a n p i n g i r o np o l y m e t a l l i cd e p o
3、 s i t i nw e s t e r nH e n a np r o v i n c eZ HANG W e i,WANGY a w e i,D I NGY i,Z HAOJ i n g l e i,L IT e n g t e n g(H e n a nF i r s tG e o l o g ya n dM i n e r a lS u r v e yI n s t i t u t eC o,L t d,L u o y a n gH e n a n ,C h i n a;K e yL a b o r a t o r yo fG o l da n dS i l v e rP r l y
4、 m e t a l l i cO r e f o r m i n gS e r i e sa n dD e e pP r o g n o s i so fH e n a nP r o v i n c e,L u o y a n gH e n a n ,C h i n a;H e n a nY u k u a n gT i a n y u a nM i n i n gC o,L t d,Z h e n g z h o u ,C h i n a)A b s t r a c t:B a s e do na n a l y z i n g t h e r e g i o n a lm i n e r
5、 a l i z a t i o nb a c k g r o u n da n dg e o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c so f t h ed e p o s i t,t h i sa r t i c l ef o c u s e so nd i s c u s s i n gt h ed e v e l o p m e n tc h a r a c t e r i s t i c so fo r e b r e a k i n gs t r u c t u r e sb a s e do nc u r r e n tp r o d
6、u c t i o na n de x p l o r a t i o nr e s u l t sa n dp o i n t so u tf i v ep r o s p e c t i n gt a r g e ta r e a sf o rl a t e re x p l o r a t i o n T h ea u t h o rb e l i e v e s t h a t t h eg e n e t i c t y p eo f t h ed e p o s i t i n t h e s t u d ya r e ab e l o n g s t o t h e c o n
7、t a c tm e t a s o m a t i s mh y d r o t h e r m a l t y p ep o l y m e t a l l i cd e p o s i t,a n dt h el a t es t a g eo r eb r e a k i n gs t r u c t u r e sa r em o r ed e v e l o p e d,r e s u l t i n gi nt h ed i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i c s o f t h eo r eb o d y s h o w
8、 i n ga l a y e r e d t i l e s h a p e T h i su n d e r s t a n d i n gh a s i m p o r t a n t g u i d i n gs i g n i f i c a n c e f o rt h e l a t e re x p l o r a t i o no ft h eQ i a n p i n gm i n i n ga r e aa n dh a si m p o r t a n tr e f e r e n c es i g n i f i c a n c ef o rt h ee x p l
9、o r a t i o no fs i m i l a rm i n e r a l r e s o u r c e s i nt h er e g i o n K e y w o r d s:Q i a n p i n g i r o n p o l y m e t a l l i c d e p o s i t;s t r u c t u r a lo r e b r e a k i n g;i m b r i c a t e;s k a r n t y p e d e p o s i t;s y e n i t ep o r p h y r y收稿日期:基金项目:河南省财政地质勘查项目(
10、豫国土资发 号)资助作者简介:张伟(),男,工程师,硕士,从事地质矿产勘查与研究,E m a i l:z ww k p p c o m通信作者:王亚伟(),男,工程师,硕士,从事固体矿产勘查及矿床研究;E m a i l:w a n g y a w e i c o m.华北陆块南缘、北秦岭造山带燕山期花岗质岩浆活动强烈,与之有关的金、银、铁、铜、钼、钨、铅、锌等多金属矿产较为发育,是我国重要的多金属矿集区之一.前坪矿区位于华北陆块南缘与北秦岭造山带复合部位,该矿区以铁矿化为主,伴有部分铜和铅锌 矿 化.该 矿 区 及 相 关 矿 床 仅 开 展 过 勘 查 工作,尚缺少深入的矿床地质特征研究,
11、特别是新近勘探结果显示,构造对于本区找矿勘查影响较大,但缺乏系统梳理.基于此,本文在详细野外地质工作的基础上,分析矿区成矿地质特征,重点研究本区破矿构造发育特征,并在此基础上讨论前坪矿区成矿前景,为今后矿区勘查工作提供指导,为区域类似第期张伟等:豫西前坪铁多金属矿床破矿构造解析及找矿前景分析矿产勘查提供借鉴.区域成矿背景研究区位于华北陆块南缘与北秦岭造山带复合部位,南侧紧邻秦岭造山带,属小秦岭豫西金钼铜多金属成矿带.以黑沟断裂为界分为两套地层,北侧为华北地层区豫西分区,出露地层为中元古界宽坪(岩)群;南侧为秦岭地层区北秦岭分区,出露地层为中元古界官道口群及新元古界陶湾群,岩性主要为碳酸盐岩碎屑
12、岩.区域内断裂构造主要为近东西向及北北东向,两组断裂相交形成棋盘式构造样式.在其交汇部位均发育有燕山期中酸性小岩体.其中隐伏的夜长坪岩体(M a)及出露的八宝山岩体(M a)分别形成了斑岩矽卡岩复合型大型钼矿床和中型铁铜多金属矿床;银家沟岩体(M a)、后瑶峪岩体、曲里岩体(M a)分别形成了矽卡岩型的大型硫铁矿床、小型铁钼矿床、中型铁锌多金属矿床.本文中的研究区就位于曲里岩体(图).新生界第四系;新生界第三系;新元古界陶湾群;中元古界官道口群;中元古界宽坪(岩)群;中元古界熊耳群;酸性岩体及编号;闪长岩及编号;断层;测年年龄(M a)及方法;研究区位置图前坪区域地质简图F i g G e o
13、 l o g i c a l d i a g r a mo fQ i a n p i n ga r e a研究区地质 地层研究区范围内地表大面积被第四系覆盖,出露地层主要为新元古界陶湾群.陶湾群零星分布于研究区北部和东部,呈孤岛状,岩性比较单一,以条纹状绢云绿泥大理岩、黑云母大理岩或泥质大理岩为主,厚几十至几百米不等,是研究区内主要成矿围岩,常经接触交代作用形成各种矽卡岩.构造研究区位于华北陆块南缘,紧邻秦岭褶皱带,区内构造十分发育,构造形迹走向东西或近于东西,构造形式以断裂为主,褶皱为辅.断裂构造断裂构造表现为多条近于平行的逆断层组成的东西向挤压破碎带(图),其中最主要的断层自北向南依次为南
14、沟断层(F)、朱家沟断层(F)、任家沟断层(F)、F 和黑沟断层(F),均为南倾逆断层.有色金属(矿山部分)第 卷 第四系;震旦系黑云母大理岩;震旦系绢云绿泥大理石;燕山期:正长斑岩(曲里岩体);断层及倾向;勘探线及编号;研究区范围图研究区平面图F i g P l a no f t h e s t u d ya r e a研究区范围内多数断层不同程度地切断或破坏了矿体,使矿体连续性和完整性遭到破坏.上述断裂组成了黑沟断裂带,该断裂带为区域性大断裂.研究区内起着决定作用的构造是黑沟断裂、朱家沟断裂.黑沟断裂控制了矿床的南边界,朱家沟断层在成矿作用结束后破坏了矿床的连续性和完整性(图).黑沟断裂(
15、F):位于研究区南部,走向东西,是黑沟断裂带的主体部分,是华北陆块与秦岭造山系的分界断裂,对区内小岩体的分布及其周边构造框架的形成具有控制作用 ,同时控制了中元古界宽坪岩群和台缘褶皱带新元古界栾川群、陶湾群的形成.断裂呈近东西向分布,宽数十米至数百米,局部可达 m.由卢氏往西延至陕西铁炉子以远,往东经确山延至安徽省境内,长达千余公里,规模巨大.断裂由多条近平行的断裂和破碎带组成一个断裂束,有分支复合现象,断面南倾,倾角 ,沿走向、倾向均呈舒缓波状,为压性逆断层.据地矿部第二物探大队和成都理工学院 年在河南伊川至湖北郧县开展的宽角度反射一折射的地震测深资料显示(图),黑沟断裂的切割深度至少已达上
16、地幔.大理岩;正长斑岩;闪长斑岩;断层破碎带;铁矿体;铜矿化体;锌矿化体图矿体及构造剖面特征图F i g C h a r a c t e r i s t i c so fo r eb o d ya n ds t r u c t u r a lp r o f i l e第期张伟等:豫西前坪铁多金属矿床破矿构造解析及找矿前景分析图东秦岭地区人工地震Q B 测线地壳分界面推断图(据文献 简化修改)F i g I n f e r e n c ed i a g r a mo f t h ec r u s t a l b o u n d a r yo f t h eQ B m e a s u r e m
17、e n t l i n e f o ra r t i f i c i a l e a r t h q u a k e s i nt h eE a s tQ i n l i n gM o u n t a i n s r e g i o n(s i m p l i f i e da n dm o d i f i e da c c o r d i n g t or e f e r e n c e s)朱家沟断层(F):位于南沟断层 之南,是一条仅次 于 黑 沟 断 层 的 较 大 规 模 逆 断 层,走 向 东西,破碎带宽 m,最宽达 m.具多期活动特点(图),早期随区域褶皱而产生,断层面南倾,倾角
18、 ,为压性断层;第二期发生在小岩体侵入后与矽卡岩形成之前,角砾成分除断层角砾外,还有正长斑岩角砾,断面北倾,倾角 ,为张性正断层;第三期形成于成矿作用之后,构造活动强烈,断面南倾,北降南升,力学性质以压性为主、兼扭性,断层角砾中增添了矽卡岩和矿石角砾,胶结差;第四期为张 扭性,以平移 为主,略有升降,断面擦 痕近水平,断面南倾,北盘西推,南盘东移,为一平移断层.在区内断失了F e 等矿体(图).透辉矽卡岩;朱家沟第四期断裂带;朱家沟第二期断裂破碎带;朱家沟第三期断裂带;朱家沟第二期糜棱岩带;朱家沟第二期断裂带;正长斑岩;含磁铁矿透辉矽卡岩;磁铁矿体;绿帘透辉石矽卡岩化大理岩;绿帘透辉矽卡岩;地
19、质边界图朱家沟断层(大瓦坪沟)地质剖面图(据注释修改)F i g G e o l o g i c a lp r o f i l eo fZ h u j i a g o uf a u l t(D a w a p i n g g o u)(R e v i s e da c c o r d i n g t oN o t e)褶皱构造受强烈断裂构造影响,研究区褶皱较为发育,岩层揉褶变形十分明显,基本褶皱形态为一倒转复式向斜,轴线东西向,从东部杨家湾矿段至西部金家沟矿段,横穿前坪矿段,轴面南倾,倾角 .岩浆岩区内出露的岩浆岩主要为燕山期正长斑岩、燕山期花岗岩岩浆(KA r年龄值为 M a,河南省地质局地
20、质四队 )、闪长斑岩(图),多呈岩体或岩脉状产出,侵入于陶湾群中,分布于金家沟至杨家湾长k m地段内,呈东西向展布,岩体南北为断层所挟,宽 k m,面积 k m,因东、西两端以 仰角出露地表,中段在任家沟一带埋深约 m,形似一条船.在研究区中部赵家凹西有色金属(矿山部分)第 卷北一带有肉红色正长斑岩脉、石英正长斑岩脉出露,脉宽几厘米几米不等,脉长几十米至 m.岩脉一般多分布在岩体底部外侧 m地段内.钻孔中见到较多正长斑岩、闪长斑岩岩脉或岩枝.正长斑岩与区内铁多金属矿化关系最为密切 .黄土、砂砾石层;大理岩;透辉矽卡岩;正长斑岩;闪长斑岩;断层破碎带;岩体边界;铁矿体;铜矿体;铁铜矿体;找矿靶区
21、图前坪矿区 线剖面图F i g C r o s s s e c t i o no fL i n e i nQ i a n p i n gM i n i n gA r e a矿体地质 矿体特征前坪铁矿矿体受近东西向断裂构造和岩体接触带复合控制,矿体主要产在成矿岩体正长斑岩岩体与大理岩外接触带所形成的矽卡岩中,在岩体分支和交汇部位(图)是成矿最有利地段,矿体均呈透镜状,走向 ,倾向南,倾角 .根据组成矿石矿物成分不同,研究区范围内共圈定矿体 个,均为隐伏矿体.其中铁矿体 个,铜矿体个,锌矿体个,铁铜矿体个,铁锌矿体、铜锌矿体、铁铜锌矿体各个.其中赋存于F、F 断裂带之间F e、F e 矿体规模较大
22、:F e 矿体:位于第 勘探线和第 勘探线之间,控制矿体走向长 m、最大斜深 m,矿体平均厚度 m,铁平均品位 .矿体赋存标高 m,埋深 m.平面上呈舒缓波状,剖面上呈似层状、透镜状延伸,矿体总体走向 ,倾向南,倾角 .矿体走向上向西延未封闭,在倾向上深部未封闭(图).F e 矿体:位于第 勘探线和第 勘探线之间,控制矿体走向长 m、最大斜深 m,矿体平均厚度 m,铁平均品位 .矿体赋存标高 m,埋深 m.平面上呈舒缓波状,剖面上呈似层状、透镜状延伸,矿体总体走向 ,倾向南,倾角 .矿体走向上向东延未封闭,倾向上深部未封闭(图).矿石结构构造特征矿石矿物成分简单,金属矿物主要有磁铁矿、闪锌矿、
23、黄铜矿、黄铁矿等,非金属矿物主要有透辉石、第期张伟等:豫西前坪铁多金属矿床破矿构造解析及找矿前景分析透闪石、石榴子石、金云母、绿泥石、石英、白云石、方解石、钾长石、正长石、黑云母等.矿石以粒状结构为主(图 a),其中金属矿物磁铁矿、黄铁矿多为自形晶半自形晶,黄铜矿、闪锌矿多为半自形晶他形粒状.矿石构造主要有:浸染状(图 c)、条带状(图 d)、条纹状和致密块状(图 e、图 f),其中以浸、染状条带状和块状构造为主.(a)粒状变晶结构,块状构造;(b)块状磁铁矿;(c)浸染状磁铁矿;(d)条纹状磁铁矿;(e)、(f)块状磁铁矿;M a g磁铁矿;P x辉石;M s白云母;P y黄铁矿图矿石结构构
24、造特征F i g C h a r a c t e r i s t i c so fo r e s t r u c t u r ea n ds t r u c t u r e 矿体围岩矿体直接围岩为正长斑岩、矽卡岩或大理岩,普遍具有强烈的围岩蚀变,主要有透辉石化、透闪石化、碳酸盐化、金云母化、绿泥石化、绿帘石化和硅化,其中,与铁成矿关系最为密切的为金云母化,与铜、锌成矿关系最为密切的为绿帘石化、硅化和晚期碳酸盐化,蚀变越强矿化越好.从矿体空间分布而言,如图、图所示,一般情况下,靠近岩体内接触带近岩蚀变带为交代最彻底的金云石榴透辉矽卡岩,是铁矿体最有利产出部有色金属(矿山部分)第 卷位;紧邻第二带
25、为绿帘透辉矽卡岩,金云母、石榴子石显著减少,是铜或锌矿体最有利产出部位;远离岩体的第三带为钾长石透辉矽卡岩,交代作用明显降低,基本为无矿化矽卡岩;再向外逐步过渡为矽卡岩化大理岩或大理岩.大理岩;钾长石透辉矽卡岩;绿帘透辉矽卡岩;金云石榴透辉矽卡岩;正长斑岩;矽卡岩化大理岩;断层破碎带;铁矿体;铜矿体;锌矿体图研究区原始矿体成矿模式图F i g M e t a l l o g e n i cm o d e l o fo r i g i n a l o r eb o d i e s i nt h e s t u d ya r e a找矿前景分析 成矿作用本区以往工作重点放在矿产勘查方面,仅有少量学
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