河南省洛寧縣青崗坪金礦成礦規(guī)律研究

張建倫,張超杰,李 新

(1.河南省有色地質(zhì)礦產(chǎn)局第六地質(zhì)大隊(duì),河南洛陽 471002;2.河南省有色地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊(duì),河南鄭州 470007)

河南省洛寧縣青崗坪金礦成礦規(guī)律研究

張建倫1,張超杰1,李 新2

(1.河南省有色地質(zhì)礦產(chǎn)局第六地質(zhì)大隊(duì),河南洛陽 471002;2.河南省有色地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊(duì),河南鄭州 470007)

青崗坪金礦礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)受層狀滑脫蝕變破碎帶的控制,且與太華群與熊耳群主拆離帶近平行產(chǎn)出,呈近東西向展布。礦區(qū)內(nèi)礦石自然類型可分為強(qiáng)硅化蝕變巖型金礦石和絹云綠泥蝕變巖型金礦石,金品位的變化與硅化、黃鐵礦化、方鉛礦化關(guān)系密切,礦體厚度與硅化、黃鐵礦化、方鉛礦化蝕變范圍有關(guān),蝕變越強(qiáng),礦體厚度越大。

滑脫拆離斷層帶;控礦因素;花崗巖;青崗坪金礦

0 引言

河南省熊耳山地區(qū)是繼小秦嶺后河南省主要的黃金產(chǎn)地之一。其北坡分布有上宮、青崗坪、陸院溝等金礦;南麓有著名的祁雨溝、大、小公峪、康山等大、中型金礦。礦床類型為強(qiáng)硅化蝕變巖型金礦床,礦體主要賦存在滑脫拆離斷層中。對滑脫拆離斷層成礦規(guī)律的深入研究,不僅為熊耳山地區(qū)的金礦找礦工作開拓了新思路,而且為金礦床的成礦理論提供了新的信息。

1 區(qū)域地質(zhì)

青崗坪金礦區(qū)位于河南省洛寧縣南部熊耳山東段北坡,大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺南緣、華熊臺緣凹陷、崤山—魯山拱褶斷束的中部,熊耳山金、銀多金屬成礦區(qū)之東部青崗坪—上宮Au-Ag地球化學(xué)異常區(qū)?河南省有色地質(zhì)礦產(chǎn)局第六地質(zhì)大隊(duì),河南省洛寧縣青崗坪金礦普查地質(zhì)報(bào)告,2005。。區(qū)內(nèi)古老變質(zhì)巖系發(fā)育,構(gòu)造—巖漿活動(dòng)頻繁強(qiáng)烈,出露地層主要為太古宇太華群高角閃巖相變質(zhì)巖系和中元古界長城系熊耳群安山質(zhì)火山巖系。該區(qū)為一變質(zhì)核雜巖構(gòu)造,太華群地層及侵入其中的輝綠巖、變輝長巖脈及燕山期巖漿巖構(gòu)成核雜巖,蓋層為熊耳群火山巖。二者之間形成滑脫拆離斷層,對本區(qū)礦床的形成和分布有重要的控制作用。

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要為太古宇太華群和中元古界長城系熊耳群[1],少量第三系和第四系地層分布在洛寧山前斷裂北側(cè)盧氏—洛寧盆地和現(xiàn)代溝谷中。

1.2 構(gòu)造

本區(qū)自太古宙以來,歷經(jīng)多期次強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),中生代之前,本區(qū)主要受華南古板塊的俯沖,以南北向擠壓變形為主,形成一系列近東西向、近南北向?yàn)橹鞯臄嗔褬?gòu)造帶和基底褶皺。中生代以后,華南與華北兩板塊在三疊紀(jì)早期沿商南—丹鳳斷裂完成焊接,形成統(tǒng)一的中國大陸,成為歐亞板塊的組成部分,共同受到太平洋板塊自東向西的擠壓俯沖作用和印度洋板塊自南向北擠壓俯沖作用的遠(yuǎn)距離效應(yīng)的影響,應(yīng)力發(fā)生變化,形成了一系列北東—北北東向的斷裂構(gòu)造及太華群與熊耳群接觸界線發(fā)生的多期滑脫拆離斷層構(gòu)造。

1.2.1 拆離—變質(zhì)核雜巖構(gòu)造

華北古板塊南緣在經(jīng)歷印支期強(qiáng)烈的碰撞造山進(jìn)入燕山期之后,由于應(yīng)力的松弛釋放,本區(qū)已處于一個(gè)新的構(gòu)造演化階段,即以拆離—變質(zhì)核雜巖和斷陷盆地為特征的伸展構(gòu)造演化階段,形成了區(qū)內(nèi)小秦嶺、崤山、熊耳山等拆離—變質(zhì)核雜巖構(gòu)造。

(1)變質(zhì)核雜巖的特征 熊耳山變質(zhì)核雜巖呈北東東向長垣狀分布在洛寧縣南部熊耳山的北坡,由三大單元組成:變質(zhì)核由太古宇太華群深變質(zhì)巖系的高級片麻巖及斜長角閃巖組成結(jié)晶基底,還發(fā)育有太古宙侵入的零星超鐵鎂質(zhì)巖及變輝長巖體,局部零星出露元古代侵入的輝綠巖脈及晚元古、早古生代侵入的閃長巖巖株,東部有大片侵入的燕山期花山花崗巖體等;核雜巖體頂部由滑脫拆離斷層把基底與蓋層分隔開來;蓋層為變質(zhì)程度相對較輕的熊耳群火山巖系。熊耳山北坡變質(zhì)核雜巖與蓋層間的接觸關(guān)系,均為拆離斷層接觸,主要為區(qū)內(nèi)南、北、西滑脫拆離帶(見圖1)。

圖1 熊耳山北坡變質(zhì)核雜巖與主要滑脫拆離斷層示意圖Fig.1 Schematic diagram aboutmetamorphic core complex and main detachment fault of north slope of XiongerMountain

(2)滑脫拆離斷層帶的特征 滑脫拆離斷層為一由韌性向脆性演化的斷裂帶,圍繞變質(zhì)核雜巖呈封閉環(huán)狀產(chǎn)出,基底構(gòu)造(拆離斷層下盤)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的韌性變形特征,其中廣泛發(fā)育以韌性變形為主的韌性剪切帶;蓋層構(gòu)造(拆離斷層上盤)表現(xiàn)出脆性變形特征,發(fā)育鏟形脆性斷裂。滑脫拆離斷層帶位于太華群和熊耳群之間,出露寬度由數(shù)千米至百余米,產(chǎn)狀平緩穩(wěn)定,傾角一般15°～30°。沿滑脫拆離帶,分帶清楚,表現(xiàn)出脆—韌性過渡的特征,自下而上可劃分出超糜棱巖帶、糜棱巖帶、糜棱巖化帶、綠泥石片理化帶、角礫巖及碎裂巖帶。前三個(gè)帶發(fā)育在下拆離盤內(nèi),以韌性變形為主;太華群與熊耳群不整合面被拆離斷層的片理化帶所代替,組成綠泥石片理化帶的巖石既有灰綠色安山巖,杏仁狀、氣孔狀構(gòu)造的安山巖,又有閃長玢巖、含礫砂巖及火山熔結(jié)角礫巖;后二個(gè)帶屬于脆性變形域,由強(qiáng)綠泥石化的安山質(zhì)角礫巖和硅化碎裂巖、微角礫巖組成。

在區(qū)域東部青崗坪地區(qū),熊耳群與太華群滑脫拆離斷層無明顯的綠泥石片理化帶,局部地段接觸界線明顯。但沿主滑脫拆離帶兩側(cè)的層狀滑脫蝕變破碎帶(屬于次級拆離斷層)極為發(fā)育,產(chǎn)狀平緩,與主滑脫拆離帶近平行產(chǎn)出,青崗坪一帶由數(shù)層大致平行的厚度0.5～3 m的低角度拆離斷層組成,單層間距50～200 m不等,礦脈即受次級低角度滑脫拆離斷層控制。

沿滑脫拆離帶普遍可見后期熱液蝕變現(xiàn)象,局部可見強(qiáng)烈的硅鉀交代和多金屬硫化物礦化,是本區(qū)內(nèi)重要的控礦、賦礦構(gòu)造。

1.2.2 褶皺構(gòu)造

太華群結(jié)晶基底,經(jīng)過多期構(gòu)造的改造,至少保留了兩期構(gòu)造形跡,第一期褶皺以太華群原巖被軸面片理、片麻理置換為標(biāo)志,出現(xiàn)許多片內(nèi)無根褶皺和強(qiáng)塑性流動(dòng)褶皺。第二期褶皺是第一期褶皺時(shí)形成的片理、片麻理再褶皺形成南北向傾伏向形和背形構(gòu)造,形成兩期同向疊加的褶皺。

1.2.3 斷裂構(gòu)造

本區(qū)經(jīng)過長期復(fù)雜的變質(zhì)、變形作用的改造,形成了不同時(shí)代、不同性質(zhì)和不同方向的斷裂構(gòu)造,表現(xiàn)為規(guī)模大、數(shù)量多、活動(dòng)時(shí)間長和成礦關(guān)系密切的特點(diǎn),按走向分為四組:近東西向斷裂構(gòu)造、近南北向斷裂構(gòu)造、北東向斷裂構(gòu)造、北北東向斷裂構(gòu)造。

1.3 巖漿巖

本區(qū)巖漿活動(dòng)具多期次、多類型的特點(diǎn),集中形成于太古宙、中元古代和中生代三期。與成礦關(guān)系密切主要為中生代燕山期巖漿活動(dòng)。

2 礦床地質(zhì)

青崗坪礦床位于熊耳山變質(zhì)核雜巖東端,三官廟似斑狀花崗巖體南側(cè)。區(qū)內(nèi)層狀滑脫蝕變帶發(fā)育,蝕變強(qiáng)烈,金元素次生暈異常清晰,成礦條件良好。

2.1 地層

礦區(qū)出露地層主要為太古宇太華群石板溝組和中元古界長城系下熊耳亞群,少量第四系。

2.1.1 太古宇太華群石板溝組(Arsh)

該組巖性以角閃斜長片麻巖、斜長角閃片麻巖為主,夾有黑云斜長片麻巖透鏡體,少量斜長角閃巖等,出露厚度600 m左右。

巖性以灰綠色安山巖為主,出露厚度>500 m。

2.1.3 第四系(Q)

以砂礫石、砂礫、亞砂土為主,礫石成份為片麻巖類和安山巖類,分布于現(xiàn)代溝谷及兩側(cè)。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為斷裂和褶皺。地層總體傾向南,傾角15°～40°,不同期次、不同方向、不同形式構(gòu)造形跡疊加出現(xiàn)。

2.2.1 褶皺

本區(qū)褶皺構(gòu)造大致劃分為兩種形式:近東西向的潮天浪背形構(gòu)造、南北向褶皺。

2.2.2 斷裂

礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要為層狀滑脫蝕變破碎帶(次級拆離斷層)和北東、北西向斷裂,它們是區(qū)內(nèi)金礦形成的主要導(dǎo)礦和控礦構(gòu)造。

(1)層狀滑脫蝕變破碎帶 在太華群地層中,層狀滑脫蝕變破碎帶沿黑云斜長片麻巖或斜長角閃巖透鏡體產(chǎn)出,蝕變帶走向長大于透鏡體走向長,常溝通數(shù)個(gè)透鏡體。剖面上,蝕變帶產(chǎn)狀與其大致相同。

構(gòu)造巖的含金性與硅化、金屬硫化物蝕變強(qiáng)度有關(guān),硅化、金屬硫化物礦化愈強(qiáng),含金性愈好。一般而言,層狀滑脫蝕變破碎帶中部為強(qiáng)硅化體,兩側(cè)為蝕變糜棱巖、蝕變糜棱巖化片麻巖、蝕變角礫巖或蝕變碎裂巖。

主要層狀滑脫蝕變破碎帶特征詳見表1。

(2)北東向斷層 F1斷層:是本區(qū)北北東向斷層的主要代表。產(chǎn)狀320°～330°∠70°～80°。以中段寬度最大,北東、南西端寬度變小。自南西向北東,斷層構(gòu)造巖巖性有較大變化。

斷裂帶蝕變作用主要是硅化、絹云母化、綠泥石化、鏡鐵礦化。

(3)北西向斷層 Ⅴ號含金蝕變帶位于礦區(qū)東部,斜切太華群與熊耳群地層,屬斷裂蝕變破碎帶。產(chǎn)狀70°∠40°～50°。構(gòu)造巖以糜棱巖化角礫巖為主,次為硅化、金屬硫化物、方鉛礦化。另局部可見螢石。金品位0.5～57 g/t。硅化、黃鐵礦化愈強(qiáng),金品位越高。

表1 主要層狀滑動(dòng)蝕變破碎帶特征一覽表Table 1 Feature list ofmain layered decollement crushed zone

2.3 巖漿活動(dòng)

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,巖漿巖以中元古代安山巖類和中生代燕山期似斑狀花崗巖為主,另有輝綠巖脈、閃長玢巖等出露。廣泛而強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng),是本區(qū)金礦床形成的重要熱動(dòng)力條件和熱液來源。

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變沿層狀滑脫蝕變破碎帶和北東—北西向斷裂發(fā)育。主要為硅化、黃鐵礦化、方鉛礦化、綠泥石化、絹云母化、泥化等。蝕變作用以破碎帶本身為最強(qiáng),兩側(cè)圍巖蝕變明顯變?nèi)?。破碎帶中間以硅化為主,兩側(cè)以綠泥石化、絹云母化為主。金屬礦物黃鐵礦表現(xiàn)形式為細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀、浸染狀,亦有多金屬硫化物化。

2.5 礦體特征

2.5.1 礦體特征

礦體嚴(yán)格受破碎帶控制,產(chǎn)于破碎帶內(nèi),產(chǎn)狀與其基本一致。F3號脈內(nèi)礦體賦存于太華群片麻巖類巖石中,F1號脈內(nèi)礦體賦存于安山巖類巖石中。

F3-1號金礦體:呈似層狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀160°～210°∠30°～45°。沿走向及傾向具舒緩波狀變化。礦體長度970 m,厚度0.72～2.99 m,平均1.49 m,品位1～73.20 g/t,平均品位6.45 g/t。

F1-1號金礦體:呈薄層狀、透鏡狀分布于破碎帶中,產(chǎn)狀170°～210°∠35°～38°。礦體長度200 m,厚度1.60～2.47 m,平均1.78 m,品位1.25～10.70 g/t,平均品位3.56 g/t。

青崗坪金礦區(qū)各含金蝕變帶礦體成礦地質(zhì)條件相同或相似,近地表50 m左右為氧化帶,中深部經(jīng)坑探驗(yàn)證為混合帶或原生帶。

2.5.2 礦石礦物成份

礦石中礦物種類比較多,主要金屬礦物有黃鐵礦(褐鐵礦)、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、孔雀石、白鉛礦、銀金礦等。非金屬礦物有石英、長石、云母等。

2.5.3 礦石化學(xué)成份

礦石化學(xué)成份有SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O、P2O5、F、H2O、CO2、S、Mo、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、WO3(見表2)。

表2 礦石多元素分析結(jié)果表Table 2 Result table ofmultielement analysis of ore

2.5.4 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要有:假包含結(jié)構(gòu)、假晶結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形—自形粒狀結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)、殘余交代結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造主要有:浸染—稠密浸染狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、破碎狀構(gòu)造、緊密構(gòu)造。另外還有角礫狀、蜂窩狀構(gòu)造等。

3 礦床成因分析

3.1 控礦因素

筆者認(rèn)為,太華群、熊耳群地層為區(qū)內(nèi)眾多礦床的初始礦源層。多期次強(qiáng)烈的構(gòu)造—巖漿活動(dòng),使太華群地層發(fā)生了不同程度的區(qū)域變質(zhì)和混合巖化作用,使金元素在有利的場所富集,對礦床的形成和分布有重要的控制作用。例如,鐵爐坪大型銀礦床、小池溝中型金礦床等即賦存于太華群石板溝組片麻巖中。

與太華群和熊耳群主拆離斷層帶近平行的次級拆離斷層,在礦區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育,主要集中在主拆離帶兩側(cè)500 m范圍內(nèi),拆離斷層和片麻理產(chǎn)狀基本一致,也稱為層間滑脫蝕變破碎帶,它們是區(qū)內(nèi)主要的控礦構(gòu)造,是地質(zhì)找礦工作的重點(diǎn)。

中生代燕山期花崗巖出露于礦區(qū)北側(cè),本區(qū)礦床的形成與其有密切的關(guān)系,巖漿活動(dòng)給礦床的形成提供了熱動(dòng)力和部分礦質(zhì)來源。

3.2 礦床成因

早期太華群地層中的金在區(qū)域變質(zhì)作用中活化,向有利的部位遷移形成金的初步富集。熊耳群火山活動(dòng)及其后的構(gòu)造作用一方面造成層間滑動(dòng)破碎,同時(shí)又使金再次遷移集中。燕山期大規(guī)模的巖漿活動(dòng)使層間滑動(dòng)破碎帶局部擴(kuò)容,含礦熱液攜帶的成礦物質(zhì)進(jìn)入其中,從而導(dǎo)致了金礦床的形成。

3.2.1 礦源建造

本區(qū)含礦地層為太華群、熊耳群。地層成礦元素含量見表3。結(jié)果表明本區(qū)太華群、熊耳群中Pb、Zn的含量稍高于地殼豐度,而金、銀、銅都明顯低于地殼豐度(維氏)值,但太華群、熊耳群確是眾多Au、Ag、Cu、Pb、Zn礦體的賦礦圍巖,特別是Au、Ag礦床,這說明了現(xiàn)在太華群、熊耳群Au、Ag、Cu、Pb、Zn的豐度已不是初始Au、Ag、Cu、Pb、Zn豐度,而是多期地質(zhì)作用,變質(zhì)及成礦作用后的剩余Au、Ag、Cu、Pb、Zn含量。從太華群、熊耳群中的微量元素得出其富含As、Bi、Pb、Ba,而貧Au、Ag、Cu。貧的Au、Ag、Cu與富的As、Bi、Pb元素不相關(guān),這種離散趨勢表明經(jīng)多期變質(zhì)作用后,Au、Ag、Cu、Zn活化運(yùn)移成礦,其現(xiàn)存的金、銀為殘余豐度,太華群、熊耳群曾是金、銀的礦源層。

表3 太華群、熊耳群微量元素含量特征表WB/10-6Table 3 Feature table of trace element content of Taihua Group and Xionger Group

3.2.2 構(gòu)造與變質(zhì)改造

太華群與熊耳群接觸帶為拆離斷層帶,拆離斷層下盤為太華群混合巖化角閃斜長片麻巖,蓋層為熊耳群安山巖類。滑脫拆離斷層帶既是含礦巖漿和成礦溶液的通道,又是成礦空間,利于成礦物質(zhì)的淬取、運(yùn)移和富集沉淀。北西向、北東向斷層疊加于滑脫拆離帶上,使礦化進(jìn)一步富集。礦化具構(gòu)造分帶現(xiàn)象,隨著遠(yuǎn)離拆離斷層,而礦化變?nèi)酢?/p>

3.2.3 巖漿作用

本區(qū)出露的花崗巖為燕山期花山巖體,花崗巖體的微量元素特征見表4。

從表4可以看出,Cu、Pb、Zn、Mo、Cr、Co、V、W、Sn、Sr、Bi等微量元素的含量都低于世界的平均值的含量,與酸性巖有關(guān)的W、Sn、Sr、Bi除Bi之外,也沒有看見其它的異常,因而可推出,金、銀礦床的礦質(zhì)來源與花崗巖的關(guān)系不大,但燕山期的巖漿活動(dòng)為金、銀等成礦元素的遷移富集,提供了熱液介質(zhì)和熱動(dòng)力,從而成為成礦的重要決定因素之一。

綜上述,太華群、熊耳群為區(qū)內(nèi)主要礦源建造;構(gòu)造為成礦提供了富集通道及空間;燕山期巖漿活動(dòng)提供了礦質(zhì)運(yùn)移的熱液介質(zhì)和熱動(dòng)力。因此本區(qū)金銀礦床屬多因復(fù)成的強(qiáng)硅化蝕變巖型金礦床。

4 結(jié)論

(1)青崗坪金礦屬多因復(fù)成的強(qiáng)硅化蝕變巖型金礦床,礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)受層狀滑脫蝕變破碎帶的控制,且與太華群與熊耳群主拆離帶近平行產(chǎn)出,呈近東西向展布。

(2)礦區(qū)內(nèi)礦石自然類型可分為強(qiáng)硅化蝕變巖型金礦石和絹云綠泥蝕變巖型金礦石,金品位的變化與硅化、黃鐵礦化、方鉛礦化關(guān)系密切,礦體厚度與硅化、黃鐵礦化、方鉛礦化蝕變范圍有關(guān),蝕變越強(qiáng),礦體厚度越大。

表4 花山巖體微量元素含量特征表1×10-6Table 4 Feature table of trace element content of Huashan rock mass

[1] 河南省地質(zhì)礦產(chǎn)局.河南省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1989.

(責(zé)任編輯:于繼紅)

Study on Rule of Mineralization of Qinggangping Gold Mine in Luoning County,Henan Province

ZHANG Jianlun1,ZHANG Chaojie1,LIXin2
(1.No.6Team of Nonferrou sM etals GeologicalMineralsB ureau Henan Province,Luoyang,Henan471002;2.No.5Team of NonferrousM etals GeologicalMinerals Bureau Henan Province,Zhengzhou,Henan470007)

The attitude and shape of theQinggangping gold ore body are tightly controlled by layered decollement crushed zone,which is near parallel with main detachment zone of the Taihua Group and Xionger Group,showing nearly eastwestern distribution.The natural typesof ores in ore district can be divided into chloritization and sericitization of altereds type gold ore.The changes of the gold grade is closely related to silicification,pyritization and galena.And the thickness of orebody is related to the range of alteration of the silicification,pyritization and galena.The stronger the alternation,the thicker ore bodywill be.

decollement detachment zone;ore controlling factor;granite;Qinggangping gold mine

P618.51

A

1671-1211(2010)02-0112-05

2009-04-10;改回日期:2009-06-15

張建倫(1962-),男,工程師,地質(zhì)找礦與勘探專業(yè),從事野外地質(zhì)工作。E-mail:zhjlun62@163.com