河南省锡矿找矿远景及下一步工作研讨
2019-05-15王鹍,祝贺
王 鹍, 祝 贺
(1.河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院,河南 郑州 451464) (2.河南省地质科学研究所,河南 郑州 450000)
0 引 言
建国70年来河南省在锡矿找矿领域始终未获突破,直至2015年省地勘一院才在卢氏县狮子坪—瓦窑沟一带开展锂铌钽矿普查过程中发现了共生锡矿,从而引发锡矿的进一步找矿工作。河南省多金属矿产资源主要位于豫西、豫南及豫东南的东秦岭—大别山地区,主要矿种为钼、金、铅锌、银等。锡矿在河南省属于稀少金属矿种[1],可以说是一个小矿种。作为与钼矿同为高温岩浆热液成矿序列,锡矿的产出也离不开大区域巨型花岗岩基的内、外接触带,也就是说锡矿资源的形成与钼矿同属于燕山晚期特别是白垩纪花岗岩浆长期高温演化的结果[2]。研究锡矿的找矿远景及其资源潜力的下一步工作特点,对于进一步实现锡矿资源的找矿突破具有一定的现实意义,也是一个值得探讨的新课题。
1 找矿突破战略的实施及其成果
2015年河南省地勘一院在进行稀有金属矿勘查过程中新发现了伟晶岩型锡石矿,经立项后省国土资源厅批准与2016年将该项工作继续加强,从而获得了锡普查金属量2 655 t,奠定了进一步开展锡矿普查的找矿成果基础。现阶段锡矿的找矿方法仍采用中小比例尺重砂测量成果的分布及特点分析,然后结合成矿地质因素、古锡矿线索和已知的矿产(点)等方面进行找矿远景区的筛选和资源潜力分析[3]。根据河南省1∶20万结合1∶5万自然重砂测量成果的区域分布,将锡矿的主要找矿远景区划分为4个,以下分别加以概述。
2 河南省锡矿主要找矿远景区
2.1 卢氏县蔡家沟—石家沟找矿远景区
分布于豫、陕省界至蔡家沟一代,总面积为137 km2,属于北秦岭金铜银锑钼多金属成矿带伏牛山金锑多金属、稀有金属成矿区。远景区北部出露中元古界宽坪群斜长角闪片岩等,燕山期蟒岭岩体侵入其中;中部为下古生界二郎坪群变细碧岩、变石英角斑岩、大理岩;南部地层为中元古界峡河岩群钙质片岩、斜长角闪片岩,并成群分布有加里东期花岗伟晶岩脉。区内构造复杂,总体构造线方向为北西—南东向,区域性大断裂——瓦穴子断裂带、朱夏断裂带西段贯穿于中北部。
远景区内的1∶20万锡石自然重砂测量异常区分布于卢氏县南部的蔡家沟、西王山沟、火炎沟、杰士沟、龙潭沟、石家沟及蟒岭岩体南部一带,呈北西西向展布至省界。该异常区总体可由蔡家沟(Ⅲ级异常)、西王山沟(Ⅲ级异常)、火炎沟—石家沟(Ⅱ级异常)3个异常组成,总面积约94 km2,异常范围大,锡石呈棕褐色、褐黑色,不规则粒状,直径0.1~0.8 mm,可见率60%~66.7%,与白钨矿、金红石、电气石正相关性密切。区内伟晶岩脉密集,并发现有锂铌钽铍矿床(点),具有良好的锡矿找矿前景。
河南省1∶20万水系沉积物Sn元素异常主要分布于官坡镇西侧和北侧,异常面积较大,强度较高,与远景区内的火炎沟—石家沟Ⅱ级自然重砂异常区完全重叠。“河南省卢氏县狮子坪—瓦窑沟锂铌钽(锡)矿普查”项目基本覆盖了火炎沟—石家沟(Ⅱ级异常)、西王山沟(Ⅲ级异常)大部(南部跨保护区)(表1)。经矿脉调查共发现具一定规模的不同类型的伟晶岩脉(367~439-K)计有320余条,总体呈北西—南东向带状展布。已发现锡矿(化)脉27条,初步圈定出矿体9个,长度45~490 m,厚度0.84~1.69 m。锡石矿物多呈棕黑色,不规则粒状或柱状,条痕褐色,粒径0.1~30 mm,一般1~10 mm为多,Sn品位0.10%~2.74 %。目前认为该地区锡石重砂及Sn元素化探异常正是这些近平行成群出露的含锡石伟晶岩群所引起的。
综上所述,卢氏县蔡家沟—石家沟锡矿找矿远景区是河南省寻找加里东期伟晶岩型锡石矿最具找矿潜力的远景区。
表1 河南省锡成矿远景区范围及面积表
2.2 河南省卢氏县黄跃沟—漂池沟锡矿找矿远景区
该远景区成长方形分布于河南省卢氏县五里川镇南侧的黄跃沟—漂池沟一带,总面积约67 km2,属北秦岭金铜银锑钼多金属成矿带伏牛山金锑多金属、稀有金属成矿区。远景区西部出露地层为中元古界峡河岩群钙质片岩、斜长角闪片岩等;中东部为加里东期二长花岗岩体(漂池岩体558±14.1-Pb,452-Rb,402- K),岩体边缘及内部发育有规模较小的晚期伟晶岩脉;北侧紧邻五里川盆地(上白垩统紫红色含砾砂岩)。区内构造复杂,以北西—南东为主,区域性大断裂——朱夏断裂带从远景区北边缘通过,狮子坪逆断裂自西向东从远景区中部贯穿,东端没入盆地。
远景区内的1∶20万锡石自然重砂测量异常区分布于卢氏县五里川镇南部的黄跃沟、柳树沟、乡路沟、漂池沟一带,总体呈北西西向展布。可由黄跃沟—柳树沟(Ⅲ级异常)、乡路沟—漂池沟(Ⅲ级异常)两个异常组成,总面积约32 km2。锡石呈棕红、棕黄色,不规则粒状,直径0.1~0.6 mm,可见率51%,与辉梯矿、沥青铀矿、黄铁矿正相关性密切。
河南省1∶20 万水系沉积物Sn元素异常总体呈北西向带状分布于五里川—朱阳关—桑坪一线西南侧的漂池—赛岭村—三岔一带,几乎全部覆盖远景区。该异常面积较大、强度较高、形态完整、分带清晰,浓集中心主要分布于漂池—赛岭村一带,与1∶20万自然重砂乡路沟—漂池沟Ⅲ级异常大部分套合。
目前认为该地区锡石重砂及Sn元素化探异常是由漂池岩体边缘及内部发育的晚期伟晶岩脉或局部富集锡石的小岩体所引起的[4],成矿时代为加里东期,矿床类型可能为伟晶岩脉型锡石矿、锡石—石英脉型锡石矿、小岩体(接触带)型锡石矿,可与卢氏县蔡家沟—石家沟锡矿找矿远景区对比,具有良好的锡矿找矿前景。
2.3 河南省嵩县车村—汝阳县付店锡矿找矿远景区
该远景区呈北东—南西向展布,西南自车村向东北延至汝阳的靳村、付店一带,总面积约569 km2,属华北陆块南缘豫西金钼钨铁铅锌成矿带外方山钼铅锌银萤石成矿区。北部出露地层主要为中元古界熊耳群火山岩,南部有大规模晚元古代黑云二长花岗岩(伏牛山岩体)、早白垩纪正长花岗岩(太山庙岩体)和含斑二长花岗岩(合峪岩体)侵入,3个岩基结合部位出露有较多的岩浆晚期形成的花岗斑岩小岩体、岩脉,太山庙岩体周缘尚产出有钾长花岗班岩小岩枝(珠)。区内构造以北西、近东西断裂为主,北东向断裂规模相对较小;北西向断裂主要为马超营断裂带,自南向北又可分为:店房—浦池断裂、烧瓦窑—桑坪断裂、靳村—付店断裂、王坪—掘头村断裂;近东西断裂主要为车村断裂。沿各组断裂及次级断裂方向、岩体内部及周边均已发现有多处萤石、铅锌矿、铜、铌等矿(化)点,成矿地质条件优越。
1∶20万自然重砂测量在该区域圈出7个锡石、独居石、铀矿物和铜铅异常,远景区共包含6个锡石异常,见表2。
表2 嵩县车村—汝阳县付店锡矿找矿远景区各异常特征
1∶20万水系沉积物Sn元素异常区除汝阳县马庙Ⅱ级异常及太坪异常Ⅲ级的东北部外,大部分与自然重砂异常重叠,且套合较好。另外,汝阳狮子山、杨坪、马庙及嵩县筛山等皆有古代采锡矿记载,1984年在对1∶20万重砂异常区进行检查评价时,在自然重砂测量中发现有人工冶炼时的遗物——粒状铜锡合金。
在嵩县升平至汝阳付店一带(汝阳县太坪Ⅲ级异常),河南省地矿局曾经开展过一些工作(局部进行了1∶5万、1∶2.5万自然重砂扫面及槽探工程),圈定出了5个小矿化体,主要产于花岗岩体内接触带300 m以内或钾长花岗斑岩呈脉状侵入到熊耳群火山岩系时的岩枝内外接触带[5]。因此,该异常区也应具有良好的锡矿找矿前景。
2.4 河南省卢氏县冯家岭—洛宁县铁炉坪锡矿找矿远景区
该远景区近东西向成不规则状分布于卢氏县冯家岭—洛宁县铁炉坪一带,总面积约160 km2,属华北陆块南缘豫西金钼钨铁铅锌成矿带熊耳山金钼银铅锌成矿区。主要出露地层为太古代片麻岩类和不整合于其上的中元古界熊耳群火山岩系,并有太古代晚期的角闪斜长花岗岩、角闪片麻岩、二长片麻岩、辉长岩和元古代石英闪长岩、花岗岩侵入。区内构造复杂,以北东向、北北东向、南北向构造为主。北东向断裂与洛宁盆地边缘断裂近平行,南北向断裂产出有角闪斜长花岗岩墙。沿北东、南北向断裂常有铅锌银矿化,并形成透镜状或薄脉状富铅银矿。
远景区内的1∶20万锡石自然重砂测量异常区由冯家岭(Ⅱ级)、铁炉坪(Ⅲ级)两个锡石自然重砂异常组成。前者呈北西向椭圆形分布于卢氏县范里乡冯家岭—洛宁县故县乡楼房之间,面积约26.30 km2;后者呈近北北东向椭圆形分布于洛宁县下峪乡崇阳沟中段的古盆店、龙门店、老虎地、铁炉坪等地,面积14.5 km2。自然重砂锡石矿物直径0.1~0.7 mm,可见率38.1%,呈褐黑色粒状,含量6~200粒,与褐铁矿、赤铁矿、锆石正相关。
河南省1∶20 万水系沉积物Sn元素异常总体近圆状分布于远景区西南部,主要分布于冯家岭Ⅱ级自然重砂异常区及冯家岭和铁炉坪异常区的中间地带。异常形态完整、分带清晰、强度较高,但与铁炉坪自然重砂异常区不吻合。
《新唐书·地理志》载“河南府长水……有锡”,长水即本异常区内的长水镇,推测为现代下峪乡铁炉坪一带。
由此可见,该地区锡矿化与碱质增高的花岗岩类—花岗闪长岩以及石英二长闪长岩关系密切,由接触交代作用及岩浆期后热液成矿作用形成,矿化集中在断裂交叉部位及交汇处的小岩体(墙)的内外接触带内,常可形成大规模矿床,是寻找矽卡岩型、锡石—石英脉型锡矿优选区域[6],具有良好的锡矿找矿前景。
3 锡矿下一步找矿工作研讨
总体工作研讨和部署是在远景区成矿潜力分析的基础上,按普查、预查的成矿地质特征、自然重砂及水系沉积物化探异常、古锡矿线索、已知矿点(床)等方面要素,进一步分析其成矿潜力,并按资源潜力进行排序如下:
3.1 卢氏县狮子坪—瓦窑沟锂铌钽(锡)矿普查
为省财政地质勘查(合作勘查)项目,面积65 km2,基本覆盖了火炎沟—石家沟(Ⅱ级异常)、西王山沟(Ⅲ级异常)保护区以外的部分。五里川—官坡地区1∶5万重砂及水系沉积物测量、官坡幅1∶5万水系沉积物测量均显示有锡石或锡元素化探异常,且与河南省1∶20万重砂测量异常范围相吻合。
经矿脉调查共发现具一定规模的不同类型的伟晶岩脉(367~439-K)计有320余条,总体呈北西南东向带状展布。已发现锡矿(化)脉27条,在原稀有金属矿脉分布核心区初步圈定出锡矿体9个,长度45~490 m,厚度0.84~1.69 m。锡石矿物多呈棕黑色,不规则粒状或柱状,条痕褐色,粒径0.1~30 mm,一般1~10 mm为多,Sn品位0.10%~2.74 %。,初步估算(333)+(334)?锡金属量2 655 t,填补了“河南无锡”的空白。且多数锡矿(化)脉有待进一步工程揭露。在原稀有金属矿脉核心区以外,即现正在开展的锡矿脉调查工作已证明仍有新的锡矿(化)脉被不断发现,所以找矿潜力和资源潜力均有很大拓展空间。
3.2 卢氏县黄跃沟—漂池沟锡矿预查
预查区位于卢氏县南部五里川镇的黄跃沟、柳树沟、乡路沟、漂池沟一带,包含了黄跃沟—柳树沟(Ⅲ级异常)、乡路沟—漂池沟(Ⅲ级异常)两个锡石自然重砂异常,总面积约45 km2。预查区西北部出露地层为中元古界峡河岩群钙质片岩、斜长角闪片岩等;中部及东南部大面积出露加里东期二长花岗岩体(漂池岩体558±14.1-Pb,452-Rb,402- K),岩体边缘及内部发育很多规模较小的晚期伟晶岩脉;北侧紧邻五里川盆地(上白垩统紫红色含砾砂岩)。区内构造以北西—南东向狮子坪逆断裂为主,断裂北侧分布有几十米至数百米宽的韧性剪切带,带内叠加有数条近平行分布的小规模脆性断层,倾向南西。狮子坪幅1∶5万水系沉积物测量显示该地区及东南数十千米范围内Sn元素化探异常范围广,异常强度高,与1∶20万自然重砂测量锡石异常、河南省1∶20 万水系沉积物Sn元素异常范围相吻合。
该区成矿地质特征明显,成矿时代、矿床类型可与卢氏县狮子坪—瓦窑沟锂铌钽(锡)矿普查区对比,自然重砂中锡石可见率高达51%,不同比例尺度的水系沉积物测量Sn元素异常与之吻合,成矿潜力较大[7],是寻找加里东期伟晶岩型锡石矿、锡石—石英脉型锡石矿或小岩体(接触带)型锡石矿的良好地段。
3.3 嵩县竹园沟—汝阳县大西沟锡矿预查
预查区位于嵩县木植街乡的竹园沟、汝阳县靳村乡大西沟一带,包含了嵩县大庄(Ⅲ级)、汝阳县沙坪(Ⅲ级)两个锡石自然重砂异常,总面积约40 km2。区内大面积出露太山庙岩体正长花岗岩及其北缘产出有钾长花岗斑岩株(枝),仅北部出露有中元古界熊耳群鸡蛋坪组斑状安山岩、英安流纹岩;北西向马超营断裂中带断裂(烧瓦窑—桑坪断裂)延至区内区被岩体吞噬。木植街北半幅区调1∶5万锡石重砂异常覆盖本区中部,强度高。
河南省地矿局曾经在该区内局部开展过一些锡石异常检查和查证工作,工作方法为1∶2.5万自然重砂扫面工作及槽探工程。椐重砂异常检查报告,锡石矿物主要来源于构造破碎带,近南北向和北西向构造,特别是在岩体边部的钾长花岗斑岩呈岩枝状侵入到熊耳群火山岩系时,其内外接触带便是寻找锡矿最为有利地段。在嵩县竹园沟地区,人工重砂样品中锡石矿物最高达2 800余粒,且在汝阳大西沟有3条锡矿化带,在嵩县瓦房沟有一个锡矿化点。共圈定出了5个小矿化体,主要产于花岗岩体内接触带300 m以内或花岗岩枝两侧的蚀变带中。矿化体走向北东,倾向南东,长100~500 m,厚度0.5~4.13 m,Sn品位0.01%~0.37 %,最高0.80 %。锡石矿物为深褐色,粒径0.01~0.5 mm,矿石类型为锡石—石英脉型。综合上所述,该项目区是寻找锡石—石英脉型锡矿的最佳地区。
3.4 汝阳县靳村—付店锡矿预查
预查区位于汝阳县靳村乡到汝阳付店乡一带,包含了汝阳县马庙(Ⅱ级)、太平(Ⅲ级)两个锡石自然重砂异常,总面积约88 km2。区内出露地层为中元古界熊耳群马家河组杏仁状安山岩、凝灰岩及鸡蛋坪组斑状安山岩、英安流纹岩,西南部为钾长花岗斑岩株(枝);靳村—付店断裂、王坪—掘头村断裂从区内中部及北侧贯穿。据邻区资料,在岩体边部的钾长花岗斑岩呈脉状侵入到熊耳群火山岩系时,是寻找锡矿最有利部位。初步认为该区矿石类型为锡石—石英脉型。
3.5 嵩县车村一带锡矿预查
预查区位于嵩县车村一带,包含重砂嵩县车村(Ⅲ级)异常,面积167 km2,位于早白垩世(太山庙)正长花岗岩体、(合峪)含斑二长花岗岩体和新元古代(伏牛山)黑云二长花岗岩体3个岩基结合部位,岩浆晚期形成的花岗斑岩小岩体、岩脉发育。区内出露地层为被岩体侵蚀残留的中元古界熊耳群鸡蛋坪组斑状安山岩、英安流纹岩小范围分布。车村断裂在南部横穿而过。区内已发现有多处大中型萤石矿及铅锌矿、铜、铌等矿(化)点;根椐本地区的资料,认为3个岩基结合部位,岩浆晚期形成的花岗斑岩小岩体、岩脉与围岩的接触带附近,是花岗岩期后气水热液交代锡石——石英脉型锡矿的找矿有利部位。
3.6 卢氏县冯家岭锡矿预查
预查区位于卢氏县范里乡观音阁、冯家岭前南庄一带,包含了冯家岭Ⅱ级自然重砂异常西半部,总面积约13 km2。大面积被第四纪黄土覆盖,沿沟底出露中元古界熊耳群火山岩系及第三系。区内构造复杂,以南北向、北东向构造为主,在预查区东界外沿南北向断裂东有长达6 km的角闪斜长花岗岩墙侵入,东南部四叶沟地区发育有加里东期小花岗岩体[8]。目前认为该地区锡矿化与碱质增高的花岗岩类密切,由接触交代作用及岩浆期后热液成矿作用形成,小岩体(墙)的内外接触带内是寻找矽卡岩型锡石矿、锡石—石英脉型锡矿优选区域,具有良好的锡矿找矿前景。
3.7 河南省洛宁县铁炉坪锡矿预查
预查区位于洛宁县下峪乡崇阳沟中段的乌稍岭、铁炉坪西、龙门店一带,包含了铁炉坪Ⅲ级自然重砂异常,总面积约21 km2。区内大面积出露地层为太古代片麻岩类,仅在北部出露很小部分的中元古界熊耳群火山岩系。区内构造以北东向为主,规模较小。《新唐书·地理志》载“河南府长水……有锡”,长水即本异常区附近的长水镇,推测为现代下峪乡铁炉坪一带。目前推测该地区锡矿化与隐伏的花岗岩类或断裂构造密切[9],由接触交代作用及岩浆期后热液成矿作用形成,是寻找矽卡岩型、锡石—石英脉型锡矿优选区域。
3.8 河南省汝阳县老庄锡矿预查
预查区位于汝阳县太山庙北老庄一带,由于地质公园的影响,本区只包含泰山庙(Ⅲ级)异常的北半部分,面积20km2,本区处于太山庙花岗岩体内部,区内分布正长花岗岩体和浸入其中的正长花岗斑岩枝,并有后期的花岗岩脉及花岗斑岩脉分布。立足于岩枝岩脉边界接触带及构造为突破口,寻找与花岗岩期后气水热液交代的锡石—石英脉型锡矿。
4 结 语
河南省锡矿的找矿工作除卢氏县狮子坪—瓦窑沟锂铌钽(锡)矿普查工作有了新发现,并圈出了一定的金属资源量,从而填补了河南省无锡矿的空白。为扩大锡矿资源找矿远景进行了总体研讨和部署。部署原则仍然是按各种比例尺的锡石自然重砂异常及水系沉积物Sn元素异常区的分布、特点、强度等[10]。希望在未来的找矿工作中获得更大突破,为河南省的矿产资源的发展做出贡献。