河南秦嶺東部韌性剪切帶對金礦成礦及分布的影響

蘇永江，張道闊，豆猛，李甜甜，馬丹，羅玉濤

（河南省地球物理工程勘察院，河南鄭州450000）

河南秦嶺東部韌性剪切帶對金礦成礦及分布的影響

蘇永江，張道闊，豆猛，李甜甜，馬丹，羅玉濤

（河南省地球物理工程勘察院，河南鄭州450000）

通過對研究區(qū)的地質(zhì)背景、韌性剪切帶的特征、金礦的產(chǎn)出特征等方面研究，發(fā)現(xiàn)本區(qū)絕大部分金礦體賦存于脆-韌性和脆性剪切帶中.剪切帶不僅是金運移的通道和儲存場所，而且與金的活化、遷移有著密切的聯(lián)系.剪切帶控制著石英脈或蝕變帶的分布，從而控制著該區(qū)金礦床（點）的分布.

秦嶺東部；韌性剪切帶；成礦特征；金礦分布；河南省

Abstract：Study on the geological background,ductile shear zone,occurrences of gold deposits shows that most of the gold ore bodies in the area occur in the brittle-ductile and brittle shear zones.The shear zones are not only the migration channels and storage spaces for gold,but also closely related to gold activation and migration.At the same time,the shear zones control the distribution of quartz veins and altered belts,thus the distribution of gold deposits（spots）in the area.

Key words：Eastern Qinling Mountains;ductile shear zone;metallogenesis;distribution of gold deposits;Henan Province

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于秦嶺構造帶東段的北秦嶺構造亞帶，區(qū)內(nèi)構造復雜，變質(zhì)強烈，巖漿巖發(fā)育，主要構造線方向310°左右.區(qū)內(nèi)主要地層為二郎坪巖群及秦嶺巖群2個構造-巖石-地層單位，它們均經(jīng)歷了多期變形及變質(zhì)作用.金礦床(點)集中分布于強變形的剪切帶中，并與變質(zhì)火山巖系關系密切［1］（圖1）.

2 研究區(qū)韌性剪切帶特征

二郎坪巖群和秦嶺巖群都具有復雜的變形及變質(zhì)歷史.區(qū)域組構為廣泛發(fā)育的頁理和劈理，一個顯著的特點是剪切變形非常發(fā)育，表現(xiàn)為各種相應的脆性、脆-韌性和韌性變形特征.線狀的強應變帶長度可達幾十千米至上百千米，它們通常與巖性界面或巖層平行或近于平行，由復雜而密集的剪切帶組成.各種構造跡象表明，這些強變形帶是多期次的.秦嶺巖群屬中深層次，塑性流變特征非常明顯.元古宙為強烈的韌性推覆變形，加里東期為韌性推覆和走滑剪切，印支—燕山期則表現(xiàn)為多層次的推覆、滑脫和走滑.二郎坪巖群變形以緊閉倒轉(zhuǎn)褶皺和各類脆-韌性剪切為特征，總體表現(xiàn)為中淺層次變形特征.實際上二郎坪巖群地層并非單斜，其內(nèi)部發(fā)育了不同規(guī)模的復雜的緊閉向斜褶皺.

2.1 早期韌性剪切帶的特征

早期脆韌性控礦剪切帶以近東西走向為主，野外露頭上可見S-C面理［2］（圖1）.在大湖峪靈湖峪口、金渠溝和黑峪子溝垴等地向北傾的控礦脆韌性剪切帶中，S-C面理顯示其為逆沖右行剪切，寬度一般為1～2 m，傾角多在40～60°，具多次活動，往往與晚期脆韌性控礦剪切帶緊密相伴.動力變質(zhì)巖主要有長英質(zhì)糜棱巖、長英質(zhì)超糜棱巖、云母石英糜棱巖和云母石英片糜巖等.

圖1 秦嶺東部地質(zhì)構造格局與金礦分布示意圖Fig.1 Tectonic framework and distribution of gold deposits in Eastern Qinling

2.2 晚期韌性剪切帶的特征

控制雁行狀排列含金石英脈的糜棱巖帶被稱為晚期脆韌性控礦剪切帶［2-3］.它們是本區(qū)最重要的控礦剪切帶，既有近東西走向，又有近南北走向.近東西走向者往往分布于早期脆韌性控礦剪切帶旁側(cè)，長度、產(chǎn)狀等特征與早期脆韌性控礦剪切帶相似.寬度各異，最寬約20 m，最窄約0.15 m.含金石英脈均分布于剪切帶之中，呈雁行狀排列.垂直剪切帶走向剖面上可分出強蝕變帶和弱蝕變帶.從剪切帶邊緣到剪切帶之中，S面和C面的夾角逐漸變小，甚至相互平行.根據(jù)動力變質(zhì)巖中變質(zhì)礦物共生組合，變質(zhì)作用為綠片巖相.剪切帶經(jīng)歷了多次活動，既有左行，又有右行，常見二次糜棱碎斑.

3 研究區(qū)金礦特征

該區(qū)礦化帶主要集中于大廟組云母石英片巖與火神廟組變中基性火山巖接觸帶附近.

據(jù)統(tǒng)計，二郎坪地塹中的金礦床（點）中約54.3%產(chǎn)于花崗巖體附近的二郎坪群和秦嶺群中，約28.6%產(chǎn)于花崗巖體與二郎坪群的接觸帶及其附近，約17.1%產(chǎn)于花崗巖體中（多在巖體邊緣）［4］.上述金礦床（點）多分布于朱夏斷裂帶和瓦喬斷裂帶兩側(cè)及其附近，很少在斷裂帶中或遠離斷裂帶處產(chǎn)出.

金礦床（點）明顯受剪切帶控制，主要是脆-韌性和脆性剪切帶.剪切帶控制著石英脈或蝕變帶的分布，它們均呈北西、北西西向展布，傾向南西.傾角可分為兩類：一類大于60°，總體上切割片理（局部平行片理）明顯，其脆性特征較明顯；另一類小于30°，基本上平行于片理，多表現(xiàn)為脆-韌性特點.蝕變類型主要有硅化、絹云母化、碳酸鹽化、黃鐵礦化.主要金屬礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦及少量方鉛礦、閃鋅礦.金主要以自然金、銀金礦及金的碲化物形式存在，脈石礦物主要為石英和碳酸鹽.

金礦床（點）均經(jīng)歷了多期多階段成礦過程［5］.礦體形態(tài)、礦石組構及成分比較復雜，圍巖蝕變發(fā)育.礦石類型多為蝕變巖型，也有石英脈型，不少是石英網(wǎng)脈和細脈，且常見多次破碎的含礦石英脈和蝕變巖碎塊.

4 韌性剪切帶對金礦成礦及分布的影響

秦嶺造山帶是一個夾持于揚子地塊和華北地塊之間的線狀強應變帶，其基本構造格式是由線狀的強應變帶和透鏡狀的弱應變域組合而成，強應變帶和弱應變域內(nèi)部又有相對較強和相對較弱的部分，從宏觀到微觀不同尺度均是如此［6］（圖2）.

圖2 黑峪子溝垴-椿樹溝957控礦韌性剪切帶剖面簡圖Fig.2 The No.957 Heiyuzigounao-Chunshugou section of the ore-controlling ductile shear zone

4.1 成礦物質(zhì)來源及成礦階段

二郎坪群和秦嶺群雁嶺溝組是金成礦的礦源層，含金豐度較高，且屬易活化金.其為后期熱液改造含礦地層，并最終形成改造型金礦床提供了豐富的成礦物質(zhì).據(jù)區(qū)域化探掃面資料，二郎坪群各組中金的豐度均較高，其中大廟組為7.1×10-9～58.0×10-9，平均24.1×10-9；火神廟組為14.0×10-9～20.0×10-9，平均16.5×10-9；小寨組1.6×10-9～105×10-9.秦嶺群雁嶺溝組金的平均背景值為2.1×10-9［7］.同時，產(chǎn)于二郎坪群和秦嶺群雁嶺溝組的金礦明顯受地層層位控制，主要產(chǎn)出層位有二郎坪群的大廟組、火神廟組和小寨組，秦嶺群的雁嶺溝組.礦化具多期（或多階段）性，主要表現(xiàn)在以下3個方面：（1）強應變帶中見有浸染狀黃鐵礦；（2）含少量硫化物的乳白色石英脈；（3）石英脈被剪切改造，硫化物呈細脈狀或團塊狀產(chǎn)于石英脈中.

在二郎坪金礦分別采取石英脈和其中的細脈狀硫化物樣品進行金分析，金含量分別為0.03×10-6和19.8×10-6，說明金礦主要形成于晚期礦化，早期只是初步富集.同時也說明金主要賦存于硫化物中，有部分磁黃鐵礦退變?yōu)槟z狀黃鐵礦和白鐵礦，黃銅礦交代黃鐵礦、磁黃鐵礦，晚期有赤鐵礦和褐鐵礦化，自然金和含金礦物主要賦存在黃鐵礦的裂隙中，少量分布于粒間或以包體形式存在于黃鐵礦中.該礦化帶從礦石類型來看以石英脈型為主，個別為蝕變巖型.該帶金異常元素組合類型在東西方向有一定變化，五里川以西主要為Au-Ag-Sb-Mo元素組合，有大量銻礦床產(chǎn)出；澗北溝-二郎坪一帶以Au-Ag-As-Sb組合為主，多金屬礦物不發(fā)育；梅子溝-灣潭一帶以Au-Pb-Zn組合為主，表現(xiàn)為金礦體中方鉛礦、閃鋅礦非常發(fā)育，而向東到五垛山巖體附近，則以Au-Ag-As-Cu為主，金礦中銅礦化非常發(fā)育，并且在該區(qū)有許多銅礦點.

4.2 韌性剪切帶在金礦成礦中的作用

本區(qū)韌性剪切帶分布廣泛，規(guī)模宏大，活動頻繁，絕大部分金礦體賦存于這類構造帶中［7］.它不僅是金運移的通道和儲存場所，而且與金的活化、遷移有著密切的聯(lián)系.此類構造的特征是呈帶狀分布，巖石和礦物從宏觀到微觀均發(fā)生了韌性剪切變形，巖石片理化、糜棱巖化表現(xiàn)明顯，剪切帶內(nèi)常發(fā)育糜棱巖類巖石.

直至晉寧末期產(chǎn)生區(qū)域性的韌性剪切帶，同時在區(qū)域性韌性剪切帶之間或其旁側(cè)還發(fā)育了規(guī)模較小的次級韌性剪切帶，而后隨著地殼的抬升作用，在中、淺層次上疊加了脆韌性或脆性改造形跡，部分成為擴容空間，充填了含金石英脈或形成其他類型的金礦.區(qū)域性的和次一級的韌性剪切帶由于在成礦期間所處的溫度、壓力和切割深度的不同，分別起著導礦和儲礦作用，致使金礦床（體）絕大部分賦存在次級韌性剪切帶中.

“成礦前和成礦期構造對于內(nèi)生礦產(chǎn)來說，控制著礦液的運移通道和沉淀位置,以及礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀”（陳國達，1997）.韌性剪切帶在成礦初期主要表現(xiàn)為韌性變形變質(zhì)作用，形成糜棱巖帶.在糜棱巖帶中充填形成含少量黃鐵礦的石英脈，呈脈狀、透鏡狀，在構造帶中尖滅再現(xiàn)或側(cè)現(xiàn)分布（圖3）.

圖3 某金礦530、535礦脈賦存部位簡圖（據(jù)河南地調(diào)一隊）Fig.3 Occurrences of Nos.530 and 535 gold ore veins（from No.1 Geological Team of Henan）

后期對成礦有影響的構造活動分為兩個階段［8］：第一階段為壓剪性，在石英脈與糜棱巖的界面上強烈研磨、片理化，產(chǎn)生一定厚度的斷層泥；第二階段為張剪性，形成疊瓦狀張裂結(jié)構面，錯斷含金石英脈，斷距一般不超過剪切帶（圖4）.

圖4 成礦后構造活動特征（據(jù)河南地調(diào)一隊）Fig.4 Structures after mineralization（from No.1 Geological Team of Henan）

4.3 韌性剪切帶對金礦分布的控制

本區(qū)二郎坪地塹內(nèi)的金礦床（點）構成一條金成礦帶，而控制該金成礦帶形成的是瓦穴子-喬端和朱陽關-夏館兩條區(qū)域性深大斷裂帶.瓦喬和朱夏兩條深大斷裂切割深、規(guī)模大、活動時間長，控制二郎坪群含金火山（沉積）巖建造的形成，是巖漿活動和熱液運移的通道，并且控制賦礦次級斷裂帶產(chǎn)生，從根本上控制了本區(qū)金礦的形成和分布.大部分金礦床即產(chǎn)在與深大斷裂密切相關的次級斷裂中，尤其是二者復合或交叉部位.同時，金礦床（體）在構造帶中受走向控制,即礦床產(chǎn)于剪切帶的特定走向段中［9］.

二郎坪群和秦嶺群中規(guī)模不等的層間破碎帶非常發(fā)育，熱液改造型金礦的礦體或含礦石英脈、礦化蝕變巖絕大部分產(chǎn)于這些層間破碎帶中.層間破碎帶可形成于韌-脆性剪切帶中，也可在兩個巖性組之間及同一組內(nèi)不同巖層之間（一般為火山巖、火山碎屑巖與多種片巖之間），其發(fā)育規(guī)模基本決定了金礦體的規(guī)模.

二郎坪金礦是較典型的受剪切帶控制的金礦床.在礦區(qū)表現(xiàn)為密集的強片理化帶，有人稱之為擠壓片理化帶或?qū)娱g破碎帶，實際上為脆性特征較明顯的韌-脆性剪切帶.礦區(qū)部分地段拉伸線理發(fā)育，其走向為280°左右.另一顯著特點是巖石被剪切成片桿狀，礦體的側(cè)伏方向或者說延伸方向與拉伸線理方向一致.通過研究發(fā)現(xiàn)該帶早期曾經(jīng)歷了強烈的韌性變形，巖石中的殘留碎斑表現(xiàn)了強烈的韌性變形特征，動力分異造成的條帶狀構造也非常發(fā)育.隨著時間的推移該帶由地殼較深部向淺部發(fā)展，疊加了晚期的脆性特征明顯的剪切改造，并且發(fā)生了重結(jié)晶作用，糜棱巖的微觀組構已很少保留，表現(xiàn)為片巖，屬于糜棱片巖.由于恢復重結(jié)晶作用，基質(zhì)已重結(jié)晶呈連續(xù)定向排列，使拔絲的石英、角閃石等呈透鏡狀、豆莢狀，平行斷續(xù)排列，且與頁理平行產(chǎn)出.

5 結(jié)論

1）該區(qū)構造復雜，變質(zhì)強烈，巖漿巖發(fā)育，地層均經(jīng)歷了多期變形及變質(zhì)作用，金礦床（點）集中分布于強變形的剪切帶中.

2）本區(qū)韌性剪切帶分布廣泛，規(guī)模宏大，活動頻繁，絕大部分金礦體賦存于這類構造帶中，不僅是金運移的通道和儲存場所，而且與金的活化、遷移有著密切的聯(lián)系.構造活動使二郎坪群和秦嶺群雁嶺溝組成為金成礦的礦源層，且金的豐度較高，屬易活化金，為后期熱液改造含礦地層，并最終為形成改造型金礦床提供了豐富的成礦物質(zhì).

3）該區(qū)金礦床（點）明顯受剪切帶控制，主要是脆-韌性和脆性剪切帶.剪切帶控制著石英脈或蝕變帶的分布.

［1］羅銘玖，等.河南金礦概論［M］.北京：地震出版社，1992.

［2］魏剛鋒.小秦嶺東部控礦韌性剪切帶特征［J］.河南地質(zhì)，1997，15（2）:108—115.

［3］魏剛鋒，于鳳池.小秦嶺東部區(qū)域韌性剪切帶研究［J］.西安地質(zhì)學院學報，1997，19（2）:21—26.

［4］卿敏，劉連登.小秦嶺剪切帶類型與金礦的時空關系［J］.河南地質(zhì)，1994，12（3）:l71—175.

［5］白萬成，卿敏，等.小秦嶺金礦田韌性剪切帶特征及與金礦成礦的關系［J］.黃金地質(zhì)，1995，1（1）:27—33.

［6］劉連登，朱永正，等.金礦與韌性剪切帶及疊加構造［A］//張貽俠，劉連登，編.中國前寒武紀礦床和構造.北京：地震出版社，1994:39—77.

［7］欒世偉，等.小秦嶺金礦糜棱巖成因機理及其與金礦化的關系［J］.成都地質(zhì)學院學報，1988（3）:30—36.

［8］欒世偉，陳尚迪，曹殿春，等.小秦嶺地區(qū)深部金礦化特征及評價［M］.成都：成都科技大學出版社，1991.

［9］陳衍景，富士谷，陳澤銘，等.河南省金礦的成礦構造模式［J］.河南地質(zhì)情報，1990（2）:34—38.

INFLUENCE OF THE DUCTILE SHEAR ZONE TO THE GOLD MINERALIZATION AND DISTRIBUTION IN EASTERN QINLING MOUNTAINS,HENAN PROVINCE

SU Yong-jiang,ZHANG Dao-kuo,DOU Meng,LI Tian-tian,MA Dan,LUO Yu-tao
（Henan Institute of Geophysical and Engineering Exploration,Zhengzhou 450000,China）

1671-1947（2012）04-0395-05

P618.51

A

2012－02－13；

2012-03-03.編輯：李蘭英.

蘇永江（1968—），男，工程師，主要從事地質(zhì)勘查、管理工作，通信地址鄭州市南陽路56號河南地礦大廈1420室，E-mail//suyongjianggood@126.com