嵩县坪地长石矿地质特征及矿床成因浅析

孙红涛

（河南省有色金属地质矿产局第二地质大队，河南 郑州 450016）

嵩县坪地长石矿地质特征及矿床成因浅析

孙红涛

（河南省有色金属地质矿产局第二地质大队，河南 郑州 450016）

嵩县坪地长石矿位于潘河—马超营大断裂附近，地处华熊台隆外方山隆断区，区内主要出露中元古界长城系熊耳群马家河组和新生界第四系，主要以断裂发育为特征，褶皱不发育。区内长石矿体赋存于华力西期侵入的正长岩中。含矿地层岩性主要为安山岩、玄武安山岩、辉石安山岩夹流纹斑岩、球粒流纹斑岩及薄层英安岩，局部夹灰绿色玄武安山岩。矿床类型为岩浆伟晶岩脉型，矿体是安山岩中的张性裂隙被含钾长石热液侵入形成伟晶岩脉而形成的长石矿床，区内长石矿的控矿因素主要为受裂隙构造控制的伟晶岩脉。

长石矿；地质特征；矿床成因；嵩县坪地

1 地质背景

矿区地处华北地台南缘，马超营大断裂横贯全区，根据该断裂南北地质体的差异，将测区划分为两个Ⅱ级构造单位，之北为华熊台隆，之南属洛南—栾川台缘褶皱带。华熊台隆在区内又可划分为两个Ⅲ级构造单元，即潭头—大章和嵩县东北部位的外方山断垄南部边缘。

矿区大地构造位置处于华熊台隆外方山隆断区，具有多期构造岩浆活动的特点，为本区矿产的富集提供了有利条件。

1.1 地层

矿区内出露地层主要为中元古界熊耳群马家河组和新生界第四系。构造以北西向、北东向两组断裂为主。华力西期侵入岩在区内仅见及一些沿断裂构造充填的细粒正长岩及正长斑岩脉，其产状均受断裂构造控制，与非金属矿产成矿关系最为密切。

马家河组(Pt2xm)：大面积出露于矿区，与下伏鸡蛋坪组呈喷发不整合接触。主要岩性为安山岩、玄武安山岩、辉石安山岩夹流纹斑岩、球粒流纹斑岩及薄层英安岩，局部夹灰绿色玄武安山岩。地层总体倾向北西330～350°，倾角60～70°，岩性较稳定。

安山岩：安山结构、变余安山结构，块状构造。主要矿物成分为长石、辉石、角闪石等，主要蚀变为钾化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化等，金属矿化主要为黄铁矿化以及褐铁矿化。

第四系：沿冲沟两侧为洪积砂土、亚砂土及河漫滩沉积。主要为黄褐色，主要由砂石、土壤以及植物根系组成。

1.2 构造

矿区面积小，区内覆盖层较厚，在区内未发现大的构造迹象。主要为小的解理及裂隙，褶皱构造不发育。区内裂隙主要为北西向及北东向，一般长数米，发育高岭土化及绢云母化，构造简图如下。

河南嵩县南部构造简图

1.2.1 北西向断裂

区域上广泛发育，走向北西—南东，倾向南西，多期活动特征明显，早期韧性变形形成片理化带，晚期自南向北脆性逆冲推覆，沿断裂带形成构造角砾岩、碎裂岩、碎粉岩等。岩石硅化、钾化及其他蚀变强烈。其相互平行的次级断裂主要表现为逆断层特征，规模相对较小，破碎宽度不等。本组断裂对金等多金属矿床的形成具有一定的控制作用。

从区域看，控制了本区所有矿床(点)的产出与分布位置，为本区重要的控矿、导矿构造。

1.2.2 北东向断裂

区域上广泛发育，由一系列不同规模大小断裂组成。走向10～40°，倾向北西，倾角66～70°，走向延伸2～10km，宽约4～5m，以脆性变形为主。断裂带内碎裂岩、角砾岩发育，局部见硅质胶结，断裂两侧出现不规则状羽状节理及破裂面，局部出现牵引褶皱，显示出正断裂特点。

1.3 岩浆活动

熊耳期侵入岩主要岩性有三种，即石英辉石二长闪长岩、石英斑岩和次流纹岩。

华力西期侵入岩在区内仅见及一些沿断裂构造充填的细粒正长岩及正长斑岩脉，其产状均受断裂构造控制，长度一般为0.5～3km不等，宽一般仅数米，最宽者可达数十米，其围岩多为马家河组安山岩。

燕山期侵入岩为合峪斑岩状黑云母二长花岗岩岩体和呈脉状产出的花岗斑岩、细晶花岗岩等。

合峪斑状黑云母二长花岗岩岩体主体位于马超营断裂之南，围岩均为熊耳期火山岩系地层，该岩体与围岩呈侵入接触，接触面不规则，多成港湾状或锯齿状，岩体与围岩接触面普遍外倾，倾角40～60°。该岩体是由三次侵入而成的复式岩体。

呈脉状产出的花岗岩其出露长度为0.5～3km，宽10～20m。主要侵入于熊耳群焦园组及合峪岩体内部。

其中，以燕山期花岗岩与钼、铅、锌、金、银等金属矿及萤石矿成矿关系最为密切。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

本次工作在矿区中部新圈出两条正长岩脉，并对施工工程进行了控制，圈定的长石矿体赋存于正长岩脉内，与正长岩脉没有明显的界面，主要以化验分析结果圈定，当化学成分同时满足矿体工业指标时圈定为长石矿体，共圈出3个长石矿体，编号分别为Ⅱ号、Ⅲ号以及Ⅳ号矿体。

Ⅱ号矿体：该矿体位于矿区中部，出露于山坡之上，主要矿物成分为钾长石，次为少量石英。矿体地表出露长约54m，厚度8.45～25.52m，变化系数为55.23%。矿石主要有用组分为K2O+Na2O：12.79%～15.48%，品位变化系数为3.07%；Al2O3：14.75%～18.07%，品位变化系数为3.83%；Fe2O3：1.53%～5.72%，品位变化系数为28.82%。矿体产状350°∠60°～65°。矿体剖面上呈脉状、似层状，规模小，主要由ZK0901、ZK1102、BT03、BT04工程进行控制，矿体标高524～718m，估算矿石量279 786t，矿物量34 386t。

Ⅲ号矿体：该矿体位于矿区中部，出露于山坡之上，主要矿物成分为钾长石，次为少量石英。矿体地表出露长约52m，厚7.63～16.86m，变化系数为41.12%。矿石主要有用组分为K2O+Na2O：13.52%～16.13%，平均14.54%，品位变化系数为4.16%；Al2O3：15.85%～18.39%，平均17.07%，品位变化系数为3.25%；Fe2O3：1.69%～4.04%，平均2.68%，品位变化系数为18.76%。矿体产状350°∠66～67°。矿体形态呈脉状、似层状，规模小，主要由ZK0901、ZK1102、BT03、BT04工程进行控制，矿体标高546～722m，估算矿石量249 984t，矿物量30 723t。

Ⅳ号矿体：该矿体位于矿区中部，出露于山坡之上，主要矿物成分为钾长石，次为少量石英。矿体地表出露长约64m，厚2.37～17.68m，平均7.99m，变化系数为107.61%。矿石主要有用组分为K2O+ Na2O：10.49%～14.32%，平均12.70%，品位变化系数为8.86%；Al2O3：13.96%～18.39%，平均17.03%，品位变化系数为5.67%；Fe2O3：2.23%～6.65%，平均3.65%，品位变化系数为30.33%。矿体产状350°∠77°～82°。矿体形态呈脉状、似层状，规模小，主要由ZK0001、ZK0002、BT01、BT02、BT05工程进行控制，矿体标高500～670m，估算矿石量226 345t，矿物量27 818t。

2.2 矿石特征

矿石矿物以钾长石和正长石为主，含量80%～89%；其次为钠长石、石英、磁铁矿、黑云母、白云母等。

2.2.1 矿石的矿物成分

矿石中主要有用组分为钾长石，有害组分为氧化铁矿物、硫化铁矿物等，主要有赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿等。

主要矿物赋存特征：

钾长石：呈肉红色，玻璃光泽，解理中等，大部分颗粒结晶粗大，粒度为(1.6×5～14×16)mm2，少部分颗粒大小为(0.4～1.2×2)mm2，细颗粒钾长石呈填隙状分布于粗大的颗粒间。钾长石切面上较混浊，具明显的泥化现象，钾长石具条纹构造，部分颗粒具有简单双晶。

氧化铁矿物：矿石中氧化铁矿石包括磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿等矿物，是矿石中主要的有害矿物之一。

2.2.2 矿石的结构构造

矿石结构：按矿石中主要矿物钾长石的结晶程度可分为全晶质自形结构、半自形结构、他形粒状结构；按结晶大小可分为细粒结构、中粒结构、粗粒—伟晶结构。

矿石构造：主要为块状构造。

2.2.3 矿石化学成分

矿区内长石矿的主要化学成分为K2O、Na2O、Al2O3、Fe2O3。K2O+Na2O：10.49%～16.13%，平均13.54%，品位变化系数为8.08%；Al2O3：13.96%～18.39%，平均17.03%，品位变化系数为3.63%；Fe2O3：1.53%～6.65%，平均2.98%，品位变化系数为31.40%。

从全区来看，Ⅱ号矿体和Ⅲ号矿体地表K2O+ Na2O一般14%，K2O一般11%～13%、Na2O含量一般1%～2%，显示低钾高钠的特征，向东Ⅳ号矿体K2O一般13%～15%， Na2O含量一般0.1%～0.5%，显示高钾低钠的特征，垂向上Ⅱ号矿体和Ⅲ号矿体K2O+Na2O一般14%，变化不大，Ⅳ号矿体K2O+ Na2O则有所降低，一般12%。三个矿体Al2O3一般16%～18%，变化不大。Fe2O3一般2%～4%，Ⅳ号矿体深部稍微变高，达6%。总体矿石质量表现为高钾、铝偏低、铁偏高的特征。

通过组合分析：SiO253.67%～63.29%，CaO 0.18%～3.51%，MgO 0.02%～0.86%，Mo 0.000%～0.015%，TiO20.17%～0.53%，可以看出矿石中其他组分含量少，未能达到伴生、共生矿产。

2.3 矿石类型

根据矿石性质、结构、有用组分含量等特征，矿物矿石自然类型为正长斑岩型，矿体是安山岩中的张性裂隙被含钾长石热液侵入形成伟晶岩脉而形成的长石矿床。工业类型与自然类型一致。

2.4 矿体围岩

矿体赋存于正长岩脉中，围岩主要为正长岩、安山岩，矿体顶底板围岩主要为正长岩。矿体与安山岩围岩界线明显，可用肉眼区分，与正长岩界线不明显，安山岩与矿体接触面偶有不规则锯齿状。

3 矿床成因分析

坪地钾长石矿床赋存于熊耳群鸡蛋坪组火山岩中，结合区域成矿特点，有用元素钾主要来源于区内华力西期岩浆岩，燕山期岩浆活动不仅提供强大的热动力条件，而且补充了部分成矿物质，最终使长石矿在构造有利部位沉淀富集成矿。

区内长石矿体产在北西向断裂构造内，其空间分布形态受构造带控制，该断裂既是成矿时的运矿通道，又是储矿构造。成矿热液在断裂构造运移过程中，发生结晶分异作用，并在断裂构造有利部位富集成矿。成矿有利富集地段为断裂构造膨大和构造带强烈破碎部位。综上所述，坪地长石矿床产于构造裂隙中，受裂隙构造控制，主要由岩浆的结晶分异作用而形成，成因类型属岩浆热液结晶分异伟晶岩型非金属矿床，主成矿时代属华力西期。

4 结论

矿区内已发现的Ⅱ号、Ⅲ号和Ⅳ号矿体矿体向深部均未封闭，因此，本地区长石矿的发现对本区深部矿体进行工程控制和揭露、对扩大已知矿体规模、扩大找矿成果及其外围开展找矿工作具有指导意义。

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[2]张清平，张世林，郑婉玲.三合店钾长石矿地质特征及找矿前景[J].中国非金属矿工业导刊，2011(5)：53-55.

[3]李建领，刘强.河南省嵩县木植街坪地长石矿生产勘探报告[R].河南省有色金属地质矿产局，2015.

[4]李俊生，王光耀，张苗苗，等.河南省嵩县东湾——蛮峪地区金矿床地质特征及矿床成因分析[J].中国西部科技，2009(12)：8-35.

Geological Characteristics and Formation Causes of the Feldspar Deposit in Pingdi Village of Songxian

SUN Hong-tao
(Henan Provincial Non-ferrous Metals Geological and Mineral Resources Bureau No.2 Geological Team, Zhengzhou 450016, China)

Songxian Pingdi village feldspar is located in the Pan river near Machao camp fault, located in Huaxiong platform foreign hill faulted uplift zone, zone mainly outcropped Mesoproterozoic Xiong'er group the Great Wall department of Xujiahe formation and Cenozoic quaternary, mainly to the fracture characteristics of fold is not developed. In the region the feldspar orebodies occur in the Variscan intrusive syenite. Lithology of ore bearing strata are mainly andesite, basaltic andesite, rhyolite porphyry ayama iwa pyroxene chondrules, thin rhyolite porphyry and dacite, with local gray green basaltic andesite deposit types. Magmatic pegmatite vein type orebody is feldspar deposit andesite in Zhang fracture was K-feldspar pegmatite vein invasion and the formation of hydrothermal formation. The ore controlling factors in the region is mainly affected by the feldspar pegmatite vein fissure type structural control.

graphite mine; geological features; genesis; Songxian Pingdi

P619.235

A

1007-9386(2016)04-0038-03

2016-05-03