河南省南召县水洞岭铜锌矿区成矿规律分析

刘玉勇

[摘要]本文通过详细分析研究区成矿地质条件和控矿因素。了解水洞岭矿区矿床成因及成矿规律，建立找矿标志，为研究区下步工作及寻找同类型矿床提供依据。

[关键词]铜锌矿床 矿床成因 成矿规律 水洞岭

[中图分类号] P612 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-35-1

1矿区位置

水洞岭矿区位于河南省西南部的伏牛山南麓，南阳盆地西北部的南召县境内，隶属于白土岗、南河店两乡所管辖。东接狼洞洼，西连黄土岭，南抵桑树坪，北至黑虎庙，东西长3.6km，南北宽3.2km，面积11.5km2。工作区位于伏牛山南麓，中低山区，南部地形起伏较大，北部山坡较低缓，植被比较发育。

2控矿因素分析

2.1层位控矿

水洞岭矿床严格受下古生界二朗坪群火神庙组海相火山岩系特定地层层位及岩性控制，是本区块状硫化物铜锌矿床产出的基本特点，也是矿床的基本地质特征。矿床仅产出于酸性火山岩地层中，其中又主要产于石英角斑凝灰岩中，少量产于石英角斑岩中。

2.2岩性控矿

水洞岭铜锌多金属矿床的矿体均赋存于石英角斑凝灰岩中，少量产于石英角斑岩中，具明显的重晶石化蚀变。

2.3构造控矿

水洞岭矿区块状硫化物矿床形成与产出除了受大地构造背景、区域构造条件制约外，在矿床层面上主要受下列地质因素控制。

2.3.1古火山构造

水洞岭矿床矿体受古火山口构造控制，其分布沿古火山口构造呈半圆状分布。矿床的形成是加里东期弧后盆地演化过程中，大规模酸性火山岩浆海底喷发的晚期，由于区域性的构造变动，海底断裂构造发育，从而使火山海底中心附近火山热液活动强烈，大量含矿热液涌入海底在有利的构造部位沉积，形成块状硫化物铜锌矿床。因此，在这个过程中古火山构造是主要的控制因素，其决定了该矿床产出的基本特点。

2.3.2褶皱构造

变质变形改造对形成块状硫化物铜锌矿床的重要作用主要表现在两方面：（一）、变质变形改造可以使最初形成的铜、铅、锌相对较贫的块状硫化物矿层中主要成矿元素进一步富集，从而具有工业意义而成为商品矿。（二）、变质变形改造使原始层状的铜锌矿层拉断成不同的透镜体，并就位于褶皱构造的不同部位，从而使得该矿床矿体产出表现出受褶皱构造控制的显著特点。虽然加里东期古火山构造决定了该区成矿的基础和矿床的基本特征，但从矿床勘查的角度来看，后期褶皱变形及褶皱控矿对其影响更大。因此，也是更主要的控矿因素。

2.3.3断裂构造

因为本区矿床为火山热液沉积矿床，矿床的基本特征是成层状产出，且分布受火山岩地层控制，所以，断裂构造的控矿作用不大，断裂构造不是本矿区矿床主要的控矿因素。

3成矿演化规律

水洞岭铜锌矿床成矿作用有两期，一是加里东期火山喷流沉积阶段。水洞岭在加里东期弧后盆地演化过程中，大规模酸性火山岩浆海底喷发的晚期，由于区域性的构造变动，海底断裂构造发育，从而使火山海底中心附近火山热液活动强烈，大量含矿热液涌入海底在有利的构造部位沉积，沿古火山口构造呈半圆状分布，形成块状硫化物铜锌矿床，赋存于石英角斑凝灰岩一硅质岩一重晶石层中，地层控矿作用明显，说明成矿作用主要发生在喷流沉积阶段。二是后期构造一热液叠加改造阶段。在印支期南北向构造挤压作用下，区内火山岩系发生强烈变质变形改造，块状硫化物矿层中主要成矿元素在褶皱虚托等有得成矿部位进一步富集，表现出受褶皱构造控制的显著特点。

4矿床空间分布规律

4.1成矿地质条件分析

根据矿床产出的地质构造环境、矿床的基本地质特征，同位素组成特点，可以基本确定水洞岭铜锌矿床为早古生代加里东期形成于弧后盆地海相火山岩系中的海底火山热液沉积矿床。

（1）该矿床产出于二郎坪群火神庙组海相火山岩系中，赋矿围岩具连续分异特点且酸性火山岩厚度较大。这与国内外同类块状硫化物铜锌矿床含矿火山岩系地质特征完全一致。（2）水洞岭矿区铜锌矿体产出受火山岩地层层位控制特点明显。个别矿体具有层序层理等沉积岩石的基本特点，矿体多呈层状、似层状产出，产状变化随火山岩地层产状变化而变化。（3）水洞岭矿区铜锌矿体主要产于石英角斑凝灰岩和石英角斑岩中。（4）水洞岭矿区铜锌矿体附近存在大量火山角砾岩、火山集块岩、次火山岩等近火山口相的火山岩石，说明矿床形成于古火山活动中心附近。（5）水洞岭矿区矿体附近火山岩的褪色蚀变十分强烈，这是热卤水或热海水循环过程中与岩石发生强烈水—岩反应具体表现，是形成工业矿体不可缺少的条件。

4.2成矿背景分析

水洞岭矿区矿体受海底火山喷相的酸性火山岩近控制，具有一定的层位，产状与围岩一致。矿体产于重晶石层下盘及重晶石化石英角斑凝灰岩。矿体沿古火山口附近成半圆型集中分布。其成矿环境、地质特征、矿床特征、矿石矿物组合及围岩蚀变与国外典型海相火山岩型硫化矿床相对比，基本相似。但是，本区经历了地史变迁，后期构造叠加和区域变质作用等复杂的演化过程。

5找矿标志

根据水洞岭铜锌矿床产出的基本特点，此类矿床找矿标志为：

（1）石英角斑凝灰岩、石英角斑岩、含火山角砾石英角斑凝灰岩，是寻找块状硫化物矿床的直接标志。（2）火山角砾岩、火山集块岩、次火山岩等近火山口相岩石的存在于古火山活动中心附近，块状硫化物矿床大多产出于火山活动中心的附近。找到了这些近火山口相岩石，也就接近找到了块状硫化物铜锌矿床。（3）重晶石层常直接产出于矿体上盘或其本身就是铜锌矿体的一部分，重晶石层（或重晶石矿化层）是寻找铜锌矿体的直接标志；成层产出的碧玉岩和各类硅质岩石常出现于铜锌矿体附近，可以作为找矿的重要间接标志。（4）多金属矿（化）体总是与酸性火山岩相关，酸性火山岩多为无磁或弱磁性，因此在低背景条件下中低磁异常区也是圈定找矿范围的一种标志。各类岩矿标本的密度特征差异，是形成局部重力异常的基本条件，其中重晶石矿化体和多金属矿（化）体是形成局部重力高场的主要因素，重力高场是寻找铜锌多金属矿体的另一标志。

6结论

水洞岭铜锌矿床成矿作用有两期，一是加里东期火山喷流沉积阶段，水洞岭为一火山喷发中心，矿区明显是一个火山喷流沉积旋回，即火山熔岩、火山碎屑岩（喷发阶段）一硅质岩、重晶石岩（热水喷流沉积阶段）一硅质板岩、炭质板岩（沉积阶段），矿体呈半环状赋存于石英角斑凝灰岩一硅质岩一重晶石层中，地层控矿作用明显，说明成矿作用主要发生在喷流沉积阶段；二是后期构造一热液进行叠加改造阶段。