河南省固始县皮冲铅锌矿成矿地质条件

(成都理工大学 四川 成都 610059)

河南省固始县皮冲铅锌矿成矿地质条件

陈晨

(成都理工大学四川成都610059)

固始县皮冲铅锌矿矿床位于桐柏—大别山造山带中段的北部边缘。区内的龟—梅断裂带是区域内众多金属矿产的控矿构造,也是南秦岭地层区和北秦岭地层区两大复合地体的聚合边界。本区的岩浆岩活动较为频繁，且发育在侵入岩和喷出岩这一系列。

铅锌矿；成矿条件；皮冲

铅锌矿，是富含金属元素铅和锌的矿产，铅锌用途广泛，用电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和医药业等领域。并且铅金属在石油工业、核工业等方面也具有比较多的用途。

我国铅锌矿产的分布主要是集中在几个省区，主要集中于云南、内蒙、甘肃、广东、湖南、广西等6个省区。三大经济地区分布来看，主要集中于中西部地区，其中铅资源储量占73.8%，锌资源储量占74.8%(摘自《铅锌矿浮选与表征》)。

研究区域位于固始县城北35千米，与312国道相接，南8千米与宁西铁路相连。行政区划隶属固始县武庙乡管辖。

一、区域地质背景

固始县皮冲铅锌矿矿床位于桐柏—大别造山带中段的北部边缘，羊—明—固断裂带(F1)以南，松—龟—梅断裂带(F2)以北的北秦岭褶皱带。区内的龟—梅断裂带是区域内众多金属矿产的控矿构造,也是南秦岭地层区和北秦岭地层区两大复合地体的聚合边界。

该成矿区域在北秦岭地区的底层，孔家畈—洪范集—双椿铺断裂带(F5)以南，在龟—梅断裂(F2)以北。主要地层有泥盆系上统花园墙组(D3h)、杨山组(C1y)、上统道人冲组(C2d)、胡油坊组(C2h)、杨小庄组(C2y)；侏罗系中统朱集组(J2z)、上统段集组(J3d)及白垩系下统金刚台组(K1j)、陈棚组(K1c)。地层的总体走向是成北西-南东向的这么一个大致方向。

本区侵入岩广泛发育，岩石类型有晚侏罗世基性岩(辉绿玢岩)和燕山晚期中酸性侵入岩。

成矿区域内发育桐柏-大别山陆内造山带，且其是以变形为主体的。构造地层地体和聚合边界的断裂相间排列。基本上组成了该区域的区域构造格架的展布，同时也制约着矿产的分布。在该成矿区域内的构造变形表现为浅层次的脆性变形。

依构造形迹特点划分为两种不同性质的构造变形：褶皱和断裂。

二、矿区地质特征

(一)地层

工作区位于北淮阳构造带内，主要沉积了一套自上古生界泥盆系—石炭系地层和中生界侏罗系—白垩系地层。自下向上分述如下：

1.泥盆系上统花园墙组(D3h)

分布于测区北部薛营子一带。岩性以石英砂岩为主，夹不纯的白云质灰岩、钙质粉砂岩、泥质粉砂岩、泥灰岩及复成分细砂岩，局部见石英砂岩透镜体，应属于河口三角洲—滨浅海相碎屑沉积，与石炭系地层有沉积间断。

2.石炭系下统杨山组(C1y)

出露于十八盘茶厂-核桃尖一带，下段为巨厚层石英砾岩，以局部含可采煤层为特征；上段为石英砂砾岩夹石英砂岩、泥质粉砂岩及炭质页岩。该组与下伏花园墙组(D3h)呈角度不整合接触关系。

3.石炭系上统胡油坊组(C2h)

主要分布胡油坊一带，在河店一线有零星露头，岩性有复成分砾岩、含砾长石石英砂岩、泥质粉砂岩、泥质(粉砂质)灰岩等。组内原生沉积构造发育，主要反映为动荡环境下的以湖相为主的河湖相沉积。与下伏杨山组(C1y)呈整合接触关系。

4.白垩系上统金刚台组(K3j)

主要分布于仁峭一带，呈近东西向展布，分上、下两段。

下段：下部为安山岩、安山质火山角砾岩、集块熔岩，粗安质(角砾晶屑)凝灰岩、熔结(角砾晶屑)凝灰岩，英安质(角砾晶屑)凝灰岩、熔结(角砾晶屑)凝灰岩等；上部为英安质凝灰岩、集块角砾岩及集块角砾熔岩，流纹质凝灰岩等。

上段：下部为层理清晰的沉凝灰岩、凝灰质粉砂岩夹安山岩、安山质角砾凝灰岩及粗安质凝灰岩、粗安岩等；上部为粗安岩、粗安质凝灰岩、集块熔岩、熔结凝灰岩夹沉凝灰岩，粗面质熔结凝灰岩，英安质凝灰岩和流纹岩等。

金刚台组(K3j)与下伏胡油坊组(C2h)、杨山组(C1y)均呈角度不整合接触关系。

5.第四系

分布于薛营子-皮冲一带，沿河床、河漫滩呈南北向展布。主要岩性为砾石、砂砾石、砂土。

(二)岩浆岩

工作区内岩浆活动不强烈，仅发育一些燕山期中酸性岩脉。主要脉岩种类有：花岗斑岩、石英二长斑岩。

区内脉岩发育程度较为中等，其中-酸性岩脉也有出露。

主要种类有：花岗斑岩脉(rπ)、闪长岩脉(δ)等。其产状均受区域构造裂隙控制，以北东向岩脉为多，主要为花岗斑岩脉，其次为进南北向岩脉，主要为闪长岩脉。

(三)构造

工作区内构造简单，褶皱构造不发育，地层自北向南地层由老到新呈单斜产出，地层倾向南。测区中部发育一张性正断层，倾向东，断层沿走向长大于10公里。断层带内发育一铜、铅、锌矿体。

三、矿体地质特征

区内共有矿(化)体2个，即Ⅰ、Ⅱ号矿(化)体，其中Ⅰ号为金矿(化)体、Ⅱ号为铅锌矿(化)体，Ⅰ号矿(化)体为金矿体主要分布于矿区西部，呈北东向延伸，倾向北西，倾角750。矿体规模较小，厚度变化较大，长度约70米；Ⅱ号矿(化)体为铅锌矿(化)体，主要分布于矿区西部，呈近东西向延伸，倾向南，倾角460左右。矿体规模较小。

金矿石中主要脉石矿物为石英、方解石，此外还有长石、角闪石、黑云母、绿泥石等。矿石中脉石矿物含量占99%以上，金属矿物含量不足1%，主要有自然金、银金矿、磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿，另有少量方铅矿、褐铁矿、黄铜矿、闪锌矿等。

矿石主要为半自形—他形粒状结构和镶嵌结构，块状构造、梳状构造和网脉状构造，矿石类型为方解石石英细脉型、石英网脉型、胶结状石英脉型和石英大脉型。

铅锌矿石主要为方铅矿、闪锌矿，脉石矿物主要为白云石、方解石和石英。矿石类型大多数为为细脉型、网脉型。

矿体的直接围岩为安山质火山岩系，主要岩性为：安山岩、安山质凝灰岩、安山质角砾凝灰岩、安山质火山角砾岩、凝灰岩粉砂岩等。

蚀变类型有：青盘岩化、硅化、绢云母化、碳酸盐化、黄铁矿化、叶腊石化、高岭土化、褐铁矿化等。早期主要有青盘岩化，分布较为广泛，晚期主要是与成矿作用密切相关的硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化等，晚期蚀变与主成矿阶段相对应，以“线型”蚀变为主，叠加在早期“面型”蚀变之上。

四、成矿地质条件分析

(一)围岩成矿条件

矿区矿体围岩主要为安山岩、安山质凝灰岩、安山质角砾凝灰岩、安山质火山角砾岩、凝灰岩粉砂岩等，矿体围岩的蚀变类型有：青盘岩化、硅化、绢云母化、碳酸盐化、黄铁矿化、叶腊石化、高岭土化、褐铁矿化等。

(二)构造成矿条件

大别造山带位于扬子板块向华北板块俯冲碰撞的过渡地带，呈东宽西窄的楔形，由多个形成于不同构造环境、有着各自独立建造特征、变形变质和构造演化序列的构造地层地体，经多次聚合后拼贴为一体的复杂构造带(李曙光等，1989;徐树桐等，1992;杨巍然等，1999;汤加富等，2003;王勇生等，2004;翟明国，2008)。大别山北麓地区包括北淮阳构造带和北大别变质杂岩带两部分。以北西西向桐柏-商城断裂为界，北侧为北淮阳构造带，南侧为北大别变质杂岩带。北淮阳构造南亚带分布于龟-梅断裂带和定远-八里贩断裂之间，出露的地层为中元古界龟山岩组(Pt2g)中基性火山岩、泥砂质碎屑岩沉积建造;中元古界浒湾组(Pt2+3h)中基性火山岩-陆源碎屑岩。区内矿化多由断裂构造控制，并且断裂构造较发育，对于矿化异常的分布也有较强的控制作用。NWW向断裂破碎带主要有各种角砾岩组成，带内矿化蚀变主要为硅化、褐铁矿化、碳酸盐化、高岭土化、绿泥石化、绢云母化。

(三)岩浆岩成矿条件

在大别山北麓，晚侏罗世至白垩纪，又发育有广泛的陆相火山喷出岩，即金刚台组和陈棚组中酸性火山岩。其分布范围西可延至桐柏地区，向东延至安徽，可与我国的长江中下游中生代火山盆地相连。

总之，强烈而广泛的中生代岩浆活动为矽卡岩型、斑岩型、各种围岩脉型铅锌矿床的生成提供了物质基础，并且也为矿液的运移储存等奠定下坚实的基础。

(四)矿石矿物组合特征

矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿，脉石矿物主要为白云石、方解石和石英。该矿床主要成矿元素为铅、锌、银，并伴生毒砂、辉锑矿、辉秘矿、辰砂及金矿物等，据金属矿物种类共生组合特点，参照金属元素成矿温度分带序列，其中铅锌主要成矿元素系中温条件形成；金、砷元素应属中低温；而锑、汞属低温的产物。此外还出现高温矿物辉秘矿。简而言之本矿床的成矿过程都是在高温伊始的，在形成的过程中又经历了中低温阶段，并且主要的成矿元素都是在中温的条件下形成的。

五、结论

通过对矿区成矿围岩、构造、岩浆岩等条件及矿床的成矿物质来源的分析研究，得出以下结论：

区内控制铅、锌矿的因素比较复杂，地层、岩性、构造、岩浆岩均有不同程度的控矿作用。矿液来源、矿液成分、运移储存通道是成矿的必要条件。矽卡岩型矿床的矿体大部分产于侵入体与围岩的接触带及附近。综上所述，矿床受火山机构及断裂的控制，成矿温度以中温为主。矿体产在内接触带和外接触带之间矿化主要为细脉浸染状。近矿围岩有明显的面型蚀变，具备一般斑岩型矿床的特点。该矿床主要地质特征与江西冷水坑银铅锌矿颇为相似,河南省固始县皮冲铅锌矿矿床成因类型应属浅成、超浅成次火山斑岩型、硅卡岩型铅锌矿床。

[1]万守全，诗言，顺才，存强.河南省固始县柳林-长湾化探Pb、Zn异常评价方法及效果.矿产与地质，20(3)：264-268

[2]陆三明，彭海辉，盛中烈.北淮阳构造带东段铅锌矿找矿前景.2002.安徽地质，12(2)：114-116

[3]杜建国.大别造山带中生代岩浆作用与成矿地球化学研究.2000.合肥：合肥工业大学博士学位论文.142-145

[4]刘清泉，张智慧，李永峰，罗正传，谢克家.2014.大别山北麓斑岩型钼矿床地质特征、成矿时代及其成矿构造背景.第一届全国青年地质大会专栏，50(2)：200-201

[5]李曙光，葛宁洁，刘德良，张宗清，叶笑江，郑双根，彭长权.1989.大别山北翼大别群中C型榴辉岩的SM.Nd同位素年龄及其构造意义[J].科学通报，522-525

[6]徐树桐，江来利，刘贻灿，张勇.1992.大别山区(安徽部分)的构造格局和演化过程[J].地质学报，66(1):1-14

[7]杨巍然，杨坤光，刘忠明，简平.1999.桐柏-大别造山带加里东期构造热事件及其意义[J].地学前缘，6(4):247-253

[8]汤加富，侯明金，李怀坤，吴跃东，孙乘云.2003.扬子地块东北缘多期叠加变形及形成演化[J].大地构造与成矿学，27(4):313-326

[9]王勇生，朱光，王道轩，刘国生，宋传中.2004.大别山东缘郯庐两期走滑剪切带形成的温压条件与造山带折返的关系[J].大地构造与成矿学，28(3):228-238

[10]翟明国.2008.华北克拉通破坏前的状态—对讨论华北克拉通破坏问题的一个建议[J].大地构造与成矿学，32(4):516-520

[11]熊成云，张业明，韦冒山，张树淮.桐柏—大别山地区构造演化及其对矿产的控制项目研究报告[R].地质部宜昌地质矿产研究所.1992,64-70

陈晨(1993-)，女，汉族，贵州遵义人，硕士，成都理工大学，研究方向：岩石学、矿物学、矿床学。