小砭河矿山成矿地质特征及找矿标志

姜小凡

（中国冶金地质总局西北局六队，陕西 汉中 723000）

勘查区位于勉县县城西北340°方位、直距约20公里处，勉县至张家河乡村公路从勘查区西侧通过，矿区有简易的村村通水泥路直达矿区，交通条件较为便利。勘查区在过去的研究较少，地质基础较为薄弱。

本次通过1:10000地质填图以及槽探工程大致查明了矿体赋存规律、总体分布特征和成矿地质条件，初步圈定了三条矿体，为下一步工作提供了优质靶区依据。

1 区域成矿地质背景

勘查区大地构造位于南秦岭加里东褶皱带南缘，地层区划属华南地层大区勉县地层小区（图1）。

区内主要出露地层为下元古界低庄沟组、碧口岩群、震旦系、上古生界泥盆系三河口组、中生界侏罗系洪水沟组、第四系。其中上古生界中下泥盆系三河口组在区内大面积出露，构成区内地层主体。

勘查区处于文县-勉县褶皱束勉略构造带中，区内构造线以近东西向为主。断裂构造十分发育。

勉略构造带：该断裂带构造线方向为北西向，为测区最大断裂带，全长大于10公里。出露于矿区南部，以脆—韧性断裂为界，夹持于南秦岭微板块与华南板块之间。韧性断层：主要出露于勉略构造带之中，断层倾向30°～50°，倾向多在60°～70°间变化，测区范围内以韧性构造为主，以形成轴面劈理和顺层劈理为特征，表现为顺层剪切走滑机制，矿区内的板理、千枚理是其主要代表，横向、斜向断裂较发育。基性岩：呈岩株状、岩脉状、构造透镜状岩块等沿构造带呈近东西向分布。与围岩呈构造面理、韧性剪切带、侵入接触关系接触。主要岩石类型为辉长—辉绿岩（PZ2υ）。中性岩：主要分布于勘查区北部，南部少量出露。主要岩石类型为二长花岗岩（PZ2ηγ）。

区域上已查明的磷、锰等矿产与地层关系密切，勘查区内泥盆系三河口组中的片岩、千枚岩是区域上重要的含磷岩系，是形成生物-化学浅海相沉积型矿床的有利地区。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地层

勘查区主要出露地层由老到新依次为：上震旦系陡山陀组、灯影组、中下泥盆统三河口组（详见图2）。

上震旦系陡山沱组(Z1d)：仅出露于矿区西南部一带，上覆灯影组地层呈整合接触。该组因出露局限，区域上变化较小，具平行层理、交错层理，底部具冲刷构造，表明为碳酸盐台地～台地边缘潮坪相沉积。上震旦系灯影组(Z1dy.)：仅在区内西南一带少量出露。其下部岩性为灰色中—厚层状含石墨白云质大理岩、叠层石大理岩、中-薄层含硅质条带、结核石墨细晶大理岩，间夹含矽线石、石榴石黑云石英片岩、钙质片岩、石英二云片岩；上部岩性为细晶白云质大理岩、含石墨白云质大理岩、含硅质条带石墨细晶大理岩。岩石以普遍含黑云母、透辉石、石墨为特征，在变质碎屑岩中普遍含石榴石及少量矽线石等变质矿物，变质程度达高绿片岩相～角闪岩相。区域内变质岩变质程度较高，多形成片岩类岩石。该套岩性较为稳定，主要以片岩为主。也是区矿的重要找矿地层。

2.2 构造特征

勘查区断裂构造为区内主要构造形式，断裂构造区内主要表现为两组较大规模的韧性剪切带（F1、F2），断裂总体倾向215°～250°，倾角50°～65°，该韧性剪切带延伸几十公里，勘查区内延伸一公里左右，以韧性构造为主，以形成轴面劈理和顺层劈理为特征，表现为顺层剪切走滑机制，带内常表现为片状矿物绢云母、黑云母、绿泥石的定向排列，构成较发育的千枚理，形成各类千枚岩。根据1:10000野外地质填图反应，F1、F2、F3、F4断裂中及断裂附近矿化蚀变现象不明显，说明区内断裂不存在容矿构造。F1、F2、F3、F4断裂与磷矿体距离较远，尚未发现有破坏作用。

2.3 岩浆岩

勘查区内无大的侵入体，局部可见少量细小石英脉零星出露，多沿次级断裂充填产出，脉体宽一般0.1m～0.5m，走向多为北西～南东走向、倾向北东，脉体产状较陡，倾角一般在55°～75°之间。

2.4 矿体特征

通过前期地表调查工作，圈出了P1、P2、P3三条矿体，矿体地表长度约100m～170m，矿体厚度0.40m～1.85m，矿体品位20.55%～37%。

P1矿体走向150°，倾向240°，倾角50°，矿体长100m，矿体呈透镜状产出，矿体地表出露长度20m，矿体厚度0.40m，矿体P2O5品位29.83%。P2矿体走向133°～140°，倾向43°～50°，倾角71°，矿体长170m，矿体P2O5品位23.12%～37%，矿体平均P2O5品位30.19%。P3矿体走向119°，倾向29°，倾角71°，矿体长100m，矿体呈透镜状产出，矿体地表出露长度10m，矿体厚度0.80m，矿体P2O5品位20.55%。

图2 小砭河地区地质简图

2.5 矿石质量

石矿物成份，以磷灰石、胶磷矿为主，矿物含量47%，其次为方解石，含量40%。另外含微量有机质和炭质粉尘、绢云母。脉石矿物有石英、方解石。

矿石结构为变余碎裂结构，块状、条带状构造。

自然类型：自然类型为磷灰石～胶矿～方解石型；工业类型：工业类型为钙质岩型；钙质菱锰矿型。

矿体围岩成分比较简单，P1矿体围岩为中薄层状灰岩，局部夹薄层绢云母石英片岩，围岩蚀变主要为碳酸盐化，褐铁矿化，以及绢云母化，绿泥石化。P2、P3矿体矿石围岩为含碳绢云母石英片岩、围岩蚀变主要为硅化、褐铁矿化、绢云母化。蚀变与成矿关系密切。

3 矿床成因分析

根据矿区产出特征分析矿区沉积型矿床矿物物质来源于海相化学沉积。早寒武世中期开始，区内地壳下降使地形呈现西高东低趋势，海水从矿区东部向西侵入，使得东部沉沦为海。随着海水不但的向东淹浸，海流活动就把深水区富含磷质的海水不断送入本区。磷被海水带入海盆，一部分被生物吸收，生物死后以生物碎屑的形式含磷的沉积，一部分形成化学沉积，另外一部分磷可能直接来源于海水。在晚泥盆海域有所收缩，从而使沉积作用迅速。来自深水区的富含有机质、磷质的海水受机械作用的影响以磷酸盐胶体形式沉淀下来。区内中下泥盆系三河口组岩层厚度达5km，是主要的海水沉积层位，是一级控矿层位，控制了矿田的空间分布，同时也决定了矿床、矿体和形成规模、产出形态及产状。三河口组中的灰岩是勘查区标志性岩层，直接控制着矿体空间分布。根据现有资料分析该区矿山的成因应属浅海相沉积矿床。

4 找矿标志

地层标志：海湾中富含有机物质，后在缺氧宁静的浅海湾形成不充分的氧化还原反应，导致岩层多成深灰色及灰黑色的含磷岩系，区内三河口组岩层中白云岩、灰岩以及含碳黑色岩系是本区的含矿层位。

围岩蚀变及矿物标志：区内矿化主要为黄铁矿化、硅化、褐铁矿化、绢云母化等。相关的矿化为硅化、褐铁矿化、以及黑色岩性中的铁锰碳质等。地表可见灰黑色或者褐黑色风化呈土状、粉末状岩是直接的找矿标志。

直接找矿标志：区内在20世纪80年代到90年代有过民采矿。到靶区内可见民采痕迹。

图3 灰黑色磷块岩

5 结语

小砭河矿山含矿层位为三河口岩组石英片岩、千枚岩及含碳石英片岩，与勉县后沟锰以及勉县茶店矿山含矿层位为陡山沱组粉砂岩及粉砂质泥质砂岩有所不同。区内前期发现了三条矿体，且三条矿体都达到了工业品位。因此研究勘查区矿床地质特征及矿床成因对勘查区找矿起着重大作用，有望在勘查区发现一个中小型矿山产地。