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河南桐柏银洞岭银矿床地质特征及银的赋存形式

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摘要:银洞岭银矿床属于围山城金银成矿系统,受构造和地层双重控制。赋矿地层是歪头山组下部第五岩性段(Pt3w51),储矿构造是朱庄背斜两翼的顺层断层和层间剥离断层。赋矿岩石主要为白云石英片岩、白云斜长片岩及大理岩。矿石主要组构有交代结构,角砾状结构,浸染状、细脉状、条带状、斑杂状构造等。矿石类型是氧化带矿石和混合带矿石。本文主要通过金属矿物电子探针分析,对元素进行定性定量的分析,进而确定银矿物组合特征,银的赋存状态。为解决银矿资源的开发利用,该类矿石的选冶工艺选择提供重要的依据。

关键词:银洞岭银矿床 地质特征 赋存形式 电子探针

1. 区域地质概况

银洞岭银矿位于桐柏山北坡围山城金银多金属成矿带东部。大地构造属秦岭―大别山构造带中段,北秦岭构造带。介于南阳盆地和吴城盆地间,该区地质构造复杂,经历多期构造活动,由多个形成于不同构造环境,有着各自独立的建造特征、变形变质和构造演化序列的构造地层地体,经多次聚合后拼贴并焊结为一体的复杂构造带[1]。

2. 矿床地质特征

矿床位于围山城银金多金属矿带东部(图2-1),出露上元古界歪头山岩组下部各岩性段。轴迹北西走向并北西倾伏的朱庄直立褶皱叠加在轴迹北东走向并北东倾伏的老洞坡斜歪―紧闭同斜褶皱之上,两期背斜构造叠加形成本区穹隆状构造。断裂构造尤为发育,早期为层间剥离断层或高角度顺层正断层,晚期叠加纵横向正断层。沿断裂发育煌斑岩脉或晚期萤石矿化。银多金属矿体主要分布于构造穹窿北东、东南和南西部位,相应划分为银洞岭、老洞坡和关冲三个矿段。矿体主要赋存在歪头山岩组第五岩性段中层间剥离断层或高角度顺层正断层中。赋矿岩石主要为白云石英片岩、白云斜长片岩及大理岩。矿体呈似层状稳定延伸,构造转缓部位厚大。矿石主要组构有交代结构,角砾状结构,浸染状、细脉状、条带状、斑杂状构造等。

2.1矿体特征

矿段位于赵庄水库北岸,西起小朱庄,东至小刘庄,处于构造穹窿北侧。圈定A1(图2-2)、A2两个银多金属矿体,分别受控于F1-1、F1-2层间剥离断层。

A1矿体总体走向70°左右,倾向北西,倾角30-40°,产状与F1-1层间剥离一致。一般中浅部顺层发育,中下部倾角变缓并在Pz2w13岩性段具穿层现象;受褶皱影响矿体东部局部倾角转陡,沿走向和倾向延伸呈舒缓波状。矿体具膨缩尖灭再现,厚度随赋矿断裂的产状而变化,矿体呈似层状(图2-2)。A2银矿体(隐伏矿体)赋存于F1-2层间剥离断层内,呈似层状平行A1矿体半隐伏产出。发育在歪头山岩组下部第5岩性段内的层间剥离断层,是主要的控矿、储矿构造。由陡变缓部位厚大,产状相对变陡时矿体变薄。赋矿岩石主要为硅化石英片岩、变粒岩和碎裂大理岩。近矿围岩蚀变以硅化为主,硅化自下而上由弱变强,地表形成厚大硅化帽,深部表现为硅化―绢云母化。横向上表现为以硅化、绢云母化、铅锌矿化为中心,两侧伴以碳酸盐化、绿泥石化和泥化。A2银矿体赋存于F1-2层间剥离断层内,呈似层状平行于A1半隐状产出。地表表现为硅化破碎的白云粒岩、大理岩,矿化连续、均匀、锑异常发育。

2.2矿石类型

银洞岭矿床的近地表部分,长期经受氧、水、生物有机质等风化作用,产生表生分带现象。矿石类型可分为氧化矿石和混合―原生带矿石。分述如下:

氧化带:矿物组合是,褐铁矿―菱锌矿―白铅矿―自然银―孔雀石构成的表生矿物共生组合(图2-3、4)。 氧化带常见氧化矿物褐铁矿,褐铁矿呈黄褐色,蜂窝状构造(图2-5),这种构造由纤细的硅质褐铁矿交织薄膜构成骨架,骨架间空洞充填了疏松状褐铁矿及次生矿物。骨架构造反映原生矿物的解理、晶体和晶面轮廓。原生矿物可能是黄铁矿、方铅矿。因风化作用沿解理进行,而使残留的蜂窝壁骨架沿一个方向大致平行,与垂直这个方向的另一组解理构成近直角的方形、长方形骨架,蜂窝壁特小,成解理细胞状构造(图2-5)。

矿床混合―原生带:金属矿物组合是,黄铁矿―闪锌矿―方铅矿―黝铜矿―自然银―辉银矿―黄铜矿,见图(2-6,2-7)

2.3矿物生成顺序

矿物生成顺序,是指在同一矿化阶段中,各种矿物结晶的先后次序。不同矿化阶段生成的矿物之间不能归纳为矿物的生成顺序。银洞岭矿床矿石绝大部分形成于构造热液期,变质热液期有黄铁矿形成,固黄铁矿形成最早。矿体的近地表部位,长期受水、风和有机质的作用,形成氧化矿,有明显的氧化带。故成矿可分为三个成矿期,变质热液期、构造热液期和风化期。金属硫化物形成于构造热液期,根据脉状穿插关系、矿体内部分带构造、交代溶蚀构造确定矿物生成的先后顺序。石英脉沿着解理穿插闪锌矿,内壁发育方铅矿(2-8图)。可知闪锌矿先于方铅矿形成。黝铜矿与方铅矿接触边,凸凹不平,黝铜矿呈流体状穿插方铅矿。可知,黝铜矿后于方铅矿。

辉银矿沿着黄铜矿边缘交代溶蚀发育(图2-9),形成反应边结构。见有黄铜矿颗粒被辉银矿胶结。可知,辉银矿后于黄铜矿形成。自然银呈包裹体状产于黝铜矿和方铅矿中,可知自然银后于黝铜矿生成。

矿石中矿物种类、含量与矿石中矿物成分分别列于表2-2。

3. 银的赋存形式

金属矿物电子探针分析结果表明(表3-1),含银矿物主要有:自然银、辉银矿、辉铜矿、黝铜矿。根据显微镜观察、电子探针和亲硫元素化学性质确定银元素的赋存形式,可知银主要是以独立矿物的形式存在,以辉银矿为主,含少量自然银,自然银粒度分析,最大粒径0.295毫米,最小粒径

结论

1. 银洞岭银矿床赋矿地层是上元古界歪头山组下部第5岩性段(Pt3w51),矿体主要赋存在歪头山岩组第五岩性段中层间剥离断层或高角度顺层正断层中。赋矿岩石主要为白云石英片岩、白云斜长片岩及大理岩。矿体呈似层状稳定延伸,构造转缓部位厚大。矿石主要组构有交代结构,角砾状结构,浸染状、细脉状、条带状、斑杂状构造等。

2. 矿石类型可分为氧化矿石和混合―原生带矿石。氧化矿物组合是:褐铁矿―菱锌矿―白铅矿―自然银―孔雀石;混合―原生矿物组合是:黄铁矿―闪锌矿―方铅矿―黝铜矿―自然银―辉银矿―黄铜矿。

3. 银主要以独立矿物(辉银矿和自然银)形式存在,以辉银矿为主,含少量自然银。自然银呈包体银、裂隙银产出。包体银呈包体赋存于方铅矿、白铅矿、闪锌矿、菱锌矿等多种铅、锌矿物晶体和石英、方解石脉中,粒度相对较粗。裂隙银主要赋存于方铅矿、白铅矿、闪锌矿、菱锌矿裂隙中,呈细脉状、树枝状,粒度相对较细。银还以类质同象存在于辉铜矿、黝铜矿晶格中。

参考文献:

[1] 河南省第三地质调查队.河南省桐柏―信阳幅区域地质调查报告,1986.

[2] 河南桐柏地区银多金属矿调查报告.河南省第三地质矿产勘查开发局,2005.

[3] 河南省地质矿产局,河南省区域地质志.北京:地质出版社,772.1989.

[4] 高岚.桐柏围山城金银矿带歪头山组含矿岩系沉积环境及层控矿床成因研究[D],武汉:中国地质大学,1996.

[5] 彭翼,万守全.桐柏地区银多金属矿成矿地质特征及成矿规律.前寒武纪研究进展,25(3、4):175-177.

[6] 赵珊茸主编.结晶学及矿物学.北京:高等教育出版社,2004.

[7] 李舒主编,中国银矿床主要类型及矿床特征,北京:地震出版社,1-6,1996.

[8] 陈殿凯,周旦生.围山城层控金银矿特征和成矿作用,矿床地质,3(1),37-45,1984.