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1、 11中国金红石成矿规律及预测研究中国金红石成矿规律及预测研究1夏学惠夏学惠 闫飞闫飞 赵玉海赵玉海 中化地质矿山总局地质研究院中化地质矿山总局地质研究院第第 1 章章 绪绪 言言1.1 工作目的和任务工作目的和任务2005 年 3 月 9 日中化地质矿山总局下达了项目任务书（中化地矿地发200547 号） 。目的和任务是：搜集、分析和研究我国已有金红石矿有关的地质、勘查和研究资料，了解区域变质作用、岩浆作用、热液作用、风化作用、沉积作用和构造与成矿关系,深入研究金红石成矿地质条件,总结不同类型金红石矿床成矿规律,对我国金红石矿资源潜力和找矿前景进行分析和预测,提出可供开展资源远景评价的工作区
2、 23 处。项目设计工作时间为两年，由于上级工作方向的变化，该项目仅工作一年，只完成原设计的一部分，还有几个类型的金红石矿产未做实地调查，仅根据现掌握的资料编写本报告。1.2 自然地理及经济条件自然地理及经济条件研究调查区地理位置为东经 95124、北纬 2542范围内，包括陕西、河北、河南、山东、山西、湖北、江苏、四川、安徽等省区，面积约280 万 km2。区内交通发达，公路网可达区内各乡镇，交通便利。工作区主要为秦岭东段、太行山-恒山、山东半岛等地区。山势一般比较高，坡降较大，一般海拔在 500800m 之间。气候属暖温带湿润、半湿润的季风气候区，年平均气温 1020，年降雨量 60016
3、00mm 。农业以粮食作物为主，经济作物、林业也占有一定比重。研究区矿产资源丰富，采矿业、工业均较发达。1 该项目为中国化工矿产研究项目的部分内容，项目编号：1212010781063，作者简介:夏学惠，男，教授级高工，矿产储量评估师，邮箱：2区内生活、生产用电充足，可满足未来矿山企业用电的需要。1.3 以往地质工作评述以往地质工作评述研究区包括我国金红石矿重要成矿带，大部分地区均进行过系统的区域地质调查和大量的矿产勘查、物探、化探研究工作。地质工作程度较高，资料丰富，仅按大类简要归纳如下：区域地质调查：大部地区已完成 120 万区域地质调查、120 万区域水文地质调查，以及部分图幅 15 万
4、区域地质调查。区域地理物理工作：大部地区已完成 15 万110 万航空磁测，120万1100 万区域重力测量。区域地球化学工作：大部地区已完成 120 万水系沉积物测量、重砂测量。1.3.11.3.1 以往矿产地质工作以往矿产地质工作自 19592003 年,我国已发现金红石矿床、矿化点约 89 处,分布于 17 个省区,以湖北、河南、陕西、江苏、山西及山东为主(6 省占总储量的 96%)。经过勘查的大约 50 处,其中大型矿床 9 个,中型矿床 10 个,其它为小型矿床或矿点。1.3.21.3.2 有关的地质科研工作有关的地质科研工作19941998 年，原化工部化学矿产地质研究院开展了“秦
5、岭东部金红石成矿条件研究”和“山西代县金红石形成条件研究”两个项目的研究工作。19992000 年，河南省地质调查院开展河南省南召云阳泌阳羊册金红石资源预测评价地质大调查工作，于 2001 年提交了河南省南召云阳泌阳羊册金红石资源预测评价评价报告。2004 年中化地质矿山总局地质研究院开展了“辽东-吉南地区金红石、硼资源调查研究”和“会东地区金红石调查”新发现辽宁宽甸和四川会东两处金红石矿点与矿化带。以往的地质工作为我们开展金红石的找矿研究提供了大量资料。对区内地层、构造、岩浆岩、成矿背景有了一些认识。但涉及金红石矿产为主的地质研究评价工作不多，对全国金红石成矿带还未做过综合研究及预测工作。需
6、要根据新的成矿理论，结合化探与探矿工程等多种找矿方法，加强金红石富集规律研究，总结成矿条件，进行成矿预测。31.4 本次工作概本次工作概况况根据中国金红石成矿规律及预测研究项目任务书与设计书的要求，项目组在选定的重点区域开展了成矿预测研究工作。现将各项野外地质工作完成情况总结如下（见表 1-1） 。通过对中国金红石成矿规律及预测研究，将中国金红石矿床进行了成因分类，划分出 9 个成矿远景区，7 个找矿靶区。通过本次研究工作，认为安徽省凤阳县桥乡马山金红石远景区、山东省荣城县金曲家金红石远景区，西峡县香房村金红石远景区，涞源司各庄，丰宁黄土梁金红石矿成矿条件较好，矿点规模较大，具有进一步找矿前景
7、。其中山东省荣城金曲家榴辉岩型金红石矿点。河北省涞源县司各庄金红石矿点可作为进一步勘查的矿产地。由于任务的调整，设计两年的工作只作了一年，完成了三个成矿带的调查，只能根据已有资料进行报告的编写。第第 2 章章 区域地质背景区域地质背景2.1 区域成矿地质背景区域成矿地质背景2.1.12.1.1 大地构造背景大地构造背景中国金红石成矿的大地构造单元主要为秦岭造山系东段,次为中朝准地台、扬子准地台及华南造山带。与成矿有关的地层主要为前寒武系及泥盆系的区域变质岩。与成矿有关的构造主要为深大断裂。与成矿有关岩浆岩主要为基性岩、次为超基性岩和蚀变岩等。成矿时代主要为前寒武纪和泥盆纪。金红石矿主要分布在太
8、行-恒山成矿带、东秦岭成矿带、辽东-鲁东成矿带、宁南-会东成矿带、东南沿海成矿带（图 1） 。4(1)(1)太行太行- -恒山成矿带恒山成矿带成矿带位于中朝准地台山西台背斜，山西代县至河北涞水一带，该区已发现碾子沟、西营房、金波、段沙候等金红石矿床，矿床主要赋存于太古宇-元古宇绿岩地体内，按成因可分出热液蚀变型、变质蚀变岩型。含矿岩系为太古宇恒山群,岩性为角闪斜长片麻岩、变粒岩、黑云变粒岩及黑云斜长片麻岩等。岩浆岩主要为吕梁期和喜山期。吕梁期岩浆岩,大部分已变质,主要有阳起石直闪岩、绿泥石直闪岩、直闪岩、石英滑石片岩、辉石岩、变辉绿岩及伟晶岩。蚀变主要有阳起石化、绿泥石化及滑石化。含矿母岩主要
9、为阳起石直闪岩、次为绿泥石直闪岩及石英滑石片岩。与成矿关系密切的蚀变主要有直闪石化、绿泥石化及滑石化,找矿前景可观。(2)(2)东秦岭成矿带东秦岭成矿带位于秦岭造山系东段,西起陕西石泉,东至江苏东海一带。该带矿床数目多,储量大,探明储量大约占全国的 90%左右。按成因类型可分为区域沉积变质型、榴辉岩型。榴辉岩型:大地构造位置为秦岭造山系东端，分部于大别山江苏北部、湖北枣阳河南新县英山-潜山一带。含矿地层主要为前寒武系的区域变质岩系,岩性主要为榴辉岩、黑云二长片麻岩、黑云片岩、石英片岩及角闪片岩,夹有大理岩及石英岩等。含矿岩系主要为变质榴辉岩, 含矿榴辉岩岩体主要呈透镜状,成群分布,岩群沿一定方
10、向展布,产状与围岩片麻理一致。矿体为榴辉岩体的一部分,主要呈透镜状、似层状,产状与岩体一致。区域沉积变质型: 该类金红石矿床大地构造位置为秦岭造山系, 主要分部于陕西石泉-镇坪、河南南召-方城、丹凤西峡地区。含矿岩系主要为新元古代云母斜长片岩、云母石英片岩与角闪片岩、黑云角闪片岩互层。矿体呈层状,含矿岩性主要为角闪片岩、斜长角闪片岩、黑云角闪片岩及绿帘角闪片岩等。矿石类型有角闪片岩型、角闪岩型及黑云片岩型。矿床规模一般为大型。(3)(3)辽东辽东- -鲁东成矿带鲁东成矿带位于中朝准地台鲁东南台背斜东部的山东半岛与辽东半岛上,目前已发现山东刘家庄、藏格庄，辽宁宽甸等沉积变质金红石矿(点)床。矿带
11、位于中朝准地台鲁东南台背斜、辽东台褶带地区。含矿地层主要为前寒武系区域变质岩,岩性主要为绿泥绢云片岩、绢云石英片岩、绿泥片岩、晶屑凝灰岩、含黄铁矿绿泥钠长片岩、大理岩、变石英粉砂岩、黑云斜长片麻岩、5斜长角闪岩及石墨片岩等。矿石类型主要有含金红石千枚岩、含金红石绢云石英片岩及含金红石石墨片岩等。辽东营口宽甸金红石成矿区, 金红石矿化主要赋存在辽河群里尔峪组含硼岩系的上部,分布在角闪变粒岩中。已发现的金红石矿化地层属第三含硼岩段上部变粒岩，矿化岩石以角闪变粒岩为主，金红石 TiO22.2%7.6%。(4)(4)宁南宁南- -会东成矿带会东成矿带成矿带大地构造位置属扬子准地台西部边缘，二级构造单元
12、属康滇地轴。该带已发现新山超大型金红石矿床，含金红石矿层厚度近百米。区内地层发育较齐全，除区域性缺失志留系、泥盆系、石炭系和第三系外，新元古界至第四系均有出露，地层总厚近万米。新元古界主要为千枚岩、板岩、片岩及变质碎屑岩为主的变质岩系，震旦系是一套酸性火山岩、火山碎屑岩、碎屑岩和碳酸盐岩。古生界在本区分布广泛，为海相碎屑岩和碳酸盐岩。金红石矿化主要赋存于新元古界青龙山组与淌塘组变质岩系中。青龙山组与淌塘组主要为一套结晶的灰岩、白云质灰岩、白云岩碳硅质千枚岩及变玄武岩。可分上、中、下三段。金红石矿化赋存于中段含碳质的绢云千枚岩夹碳硅质岩及变玄武岩中。(5)(5)东南沿海成矿带东南沿海成矿带位于华
13、南造山带的沿海及海滨地带,东北起于温州地区,西南至湛江、海南岛及北部湾地区。目前以发现金红石矿床多处，矿床成因类型有热液型、区域变质型、风化-沉积型。第第 3 章章 金红石矿床地质及成因类型金红石矿床地质及成因类型3.1 中国金红石矿成因类型中国金红石矿成因类型本报告对中国金红石矿床的分类，主要根据矿床成因、成矿时代、成矿地质特征等进行的综合分类，共划分为 5 种类型: 区域沉积变质型、榴辉岩型、热液蚀变型、变质蚀变岩型、风化-沉积型。3.2 区域沉积变质型金红石矿床区域沉积变质型金红石矿床6区域沉积变质型金红石矿床主要分布于秦岭造山带，河南方城西峡、陕西商南石泉一带。根据含矿岩系和沉积变质时
14、代不同分为两种，其一为产于泥盆系的白云石大理岩与大理岩中，呈互层状产出；其二为产于元古界的云母斜长岩、云母石英片岩中，矿层与岩层呈互层状。此种类型的金红石矿床中，矿床规模均较大，矿体与围岩呈整合接触，矿体厚度一般较大。 矿石平均品位一般为 2.23%2.41%。3.2.13.2.1 元古宙区域沉积变质型金红石矿床元古宙区域沉积变质型金红石矿床3.2.1.13.2.1.1 区域地质成矿背景区域地质成矿背景元古宙金红石矿床主要分布于秦岭造山带东段、南秦岭褶皱系大巴山加里东褶皱带和北秦岭褶皱系，南阳盆地边缘。该区地质历史上经历了多期构造运动和变质作用，断裂褶皱发育，构造复杂，主体构造线呈近东西向北西
15、向展布。构造以线性褶皱为主，具平行相间排列特征，与褶皱伴随的深大断裂及次级断裂发育，以商（南）丹（凤） 、开河新庙大断裂为界，由北向南构成三个褶皱带。分别为北秦岭加里东褶皱带，礼县柞水海西褶皱带、南秦岭印支褶皱带。区域内地层发育齐全，北部以古元古界陶湾组、宽坪组及零星的中生界三叠系、白垩系地层为主，岩性为一套海相基性火山岩、碎屑岩和钙碱性玄武岩。南部陕西平利一带为滨海相、浅海相的碎屑泥质粘土岩及含有火山碎屑岩的泥沙岩。陶湾组：出露于陕西商县、洛南一带，河南卢氏西安岭-南召县、云阳-信阳刘庄一带，以及西峡内乡、桐柏、信阳等地。岩性以片状大理岩为主，石英、黑云母大理岩夹斜长角闪片岩、云母石英片岩、
16、斜长绿泥片岩、绿泥绢云石英片岩等。下、中部有中基性火山岩夹层，上部偶夹碱性火山岩夹层。宽坪组：该组地层在河南陕西一带呈北西西向长条状展布。岩性以各种片岩、石英岩、变粒岩为主，夹大理岩、石墨片岩，下部片麻岩增多，混合岩化明显。本区基性辉绿岩、中基性火山岩含 TiO2普遍较高，为高 Ti 区。地层主要为浅变质岩系，岩性主要为绿泥片岩、钠长片岩、绢云母石英片岩、板岩、大理岩等，变质相为低绿片岩相。 区内断裂发育，北部河南方城地区断裂主要为两组，北西南东及近北西向，南部主要构造线方向呈东西向，断裂作用控制了元古代区域变质沉积型金红石矿床的分布。7另在康滇地轴也有分布，但矿石质量较差,大部分属难选矿。3 32 21 12 2 含矿岩系特征含矿岩系特征产于元古代的沉积变质型金红石矿床，其含矿岩系主要为中浅变质岩系。在秦岭褶皱系的北部河南方城和陕西青山一带，为古元古界宽坪组，为一套中浅变质的片岩类夹透镜状大理岩及薄层石英岩，依其
