方慶銀
(河南省核工業(yè)地質(zhì)局,河南 鄭州 450000)
礦區(qū)位于中朝準地臺與秦嶺褶皺系兩個一級大地構(gòu)造單元的銜接地帶(華北克拉通南緣與秦嶺造山帶結(jié)合部位),經(jīng)歷了復雜長期多旋回不均衡的演化過程,大石門金鉬礦床位于小秦嶺一熊耳山地區(qū)東秦嶺多金屬成礦帶,東秦嶺多金屬成礦帶是一個多成因復合型多金屬成礦帶,經(jīng)歷了印支期華北板塊與揚子板塊的碰撞造山運動、中生代燕山期陸內(nèi)造山演化和伸展運動及陸緣構(gòu)造巖漿活動帶和大型剪切帶。在大地構(gòu)造位置處于秦嶺造山帶與華北地塊間的地質(zhì)分界線南側(cè),秦嶺北緣后陸逆沖斷褶構(gòu)造帶上,其北為典型的華北地塊,其南為北秦嶺構(gòu)造帶。其結(jié)晶基底主要為太古宇太華群,蓋層主要為中元古代熊耳群火山巖。在該區(qū)構(gòu)造形跡具體表現(xiàn)主要為褶皺斷裂等。(圖1)
圖1 區(qū)域構(gòu)造綱要圖
主要褶皺構(gòu)造位于熊耳山的主峰,為花山褶皺。為兩個以上不同時期不同方向的褶皺構(gòu)造相互疊加而成,在后期又被中晚燕山期酸性雜巖體侵位。該區(qū)域褶皺構(gòu)造核部主要為條帶狀混合片麻巖,少部分為混合花崗巖,經(jīng)歷了三期以上褶皺變形作用。區(qū)域斷裂構(gòu)造形跡十分發(fā)育,主干斷裂有欒川斷裂、馬超營斷裂、洛寧斷裂等,控制著礦床和巖體分布格局。
大石門溝鉬礦床位于河南省嵩縣境內(nèi)西北部,屬于世界著名的多金屬成礦帶。礦區(qū)基底地層為太古界太華群,蓋層為中元古宙熊耳群火山巖,礦區(qū)地處安溝—黃水庵背形SE傾伏端和SW翼,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,又有多個角礫巖筒共同存在,構(gòu)成了大石門溝鉬礦床的構(gòu)造格架(圖2),礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為燕山晚期的小型侵入巖。鉬礦床賦存于五長山巖體和花山巖體的夾持區(qū),產(chǎn)于太華群火山隱爆角礫巖中,成礦時代為印支期和燕山晚期。
圖2 成礦帶構(gòu)造形跡格架示意圖
大石門溝鉬礦床礦體主要賦存于隱爆角礫巖體和其間的構(gòu)造角礫巖和破碎蝕變巖中,受隱爆角礫巖筒及構(gòu)造角礫巖、破碎蝕變巖組成的角礫巖帶控制,礦體形態(tài)顯示筒狀、脈狀、透鏡狀特征,礦體產(chǎn)狀與構(gòu)造產(chǎn)狀吻合。礦體多產(chǎn)于角礫巖帶中心部位,礦體與圍巖無明顯的界線,呈漸變過渡關(guān)系,礦體基本無后期斷裂破壞及脈巖穿插,成礦后基本無斷裂活動,或活動很不明顯。依據(jù)礦石礦物的結(jié)晶特點,礦物間的交代穿插、溶蝕等結(jié)構(gòu)特征及表生作用的產(chǎn)出特點將成礦作用初步劃分為四期九個成礦階段,各成礦期主要礦物生成順序見下表1。
表1 大石門溝鉬礦礦石礦物生成順序表
礦床內(nèi)圍巖蝕變主要為熱液蝕變,蝕變種類多、范圍較廣,具有多期次多和相互疊加的特點。主要蝕變有硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、鉀長石化、螢石化、絹云母化、方解石化和矽卡巖化等。與鉬礦化關(guān)系密切的主要蝕變有黃鐵礦化、硅化、鉀長石化、螢石化、碳酸鹽化及矽卡巖化。蝕變強烈時往往出現(xiàn)有對稱分帶的現(xiàn)象,分帶中心為硅化、依次為黃鐵礦化,碳酸鹽化,到邊緣過渡為鉀化,絹云母化及綠泥石化。
東秦嶺多金屬帶經(jīng)歷了錯綜復雜的構(gòu)造演化運動。印支期的板塊A型俯沖碰撞運動、燕山期的內(nèi)陸造山運動,形成一系列巖漿活動帶和大型剪切帶,同步形成了較大規(guī)模的多金屬成礦帶,即東秦嶺多金屬。
中生代華北與揚子大陸碰撞時,熊耳地體南側(cè)的地殼板片沿馬超營斷裂A型俯沖到熊耳地體之下,并在熊耳地體之下發(fā)生變質(zhì)脫水、熔融,使熊耳地體自南而北形成深部的花崗巖帶、斑巖帶和熱液礦床帶。
從大石門溝輝鉬礦的Re-Os同位素測年結(jié)果,顯示本礦區(qū)鉬礦的形成具有多期次性。在距離印支期第一次的氣液隱爆形成角礫巖體中,形成大石門溝鉬礦的主要鉬礦體。在大石門溝地區(qū)的燕山早期,距離印支期第一次約為43Ma(即156Ma左右),第二次氣液隱爆與其西部的五丈山巖體也在(156Ma)幾乎同時發(fā)生,可能因為五丈山巖體造成了第二次的氣液隱爆,巖漿-熱液流體再次沿第一次產(chǎn)生的通道形成成礦,鉬礦化繼承、疊加和改造了印支期鉬礦化。
大石門溝巖漿氣液隱爆活動的期次為兩期五個階段,形成時間跨越了印支晚期(224.6Ma~208.4Ma的三疊世)和燕山運動的早期(156.1、159.5Ma的晚侏羅世),并以發(fā)生于印支運動早期的晚三疊世成礦作用為主,印支期成礦占絕對優(yōu)勢,而燕山早期(與五丈山巖體同期)。因此,深部巖漿結(jié)晶分異流體氣液沸騰隱爆形成斑巖—隱爆角礫巖礦床。
該成礦帶現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有公峪金鉛礦、祁雨溝金鉛礦、雷門溝金鉬金礦、大石門鉬金礦、螃蟹溝鉬鉛礦等。根據(jù)研究區(qū)構(gòu)造形跡和已有找礦成果,在東秦嶺鉬成礦帶上找礦方向有以下幾點可借鑒:①陶村-馬元斷裂下盤北部1.0Km~5Km左右的區(qū)域;②燕山期中酸性巖體內(nèi)外接觸帶及其周邊,礦床往往與燕山期中酸性小花崗斑巖體關(guān)系密切;③在此構(gòu)造形跡單位內(nèi)燕山期北東向,近南北向和北西向的張扭性斷裂帶;④尤其應注意充填碎裂巖或糜棱巖、構(gòu)造角礫巖的次級斷裂帶;⑤隱爆角礫巖體附近及周邊;⑥圍巖蝕變特征標志,主要關(guān)注的蝕變類型有硅化、鉀長石化、黃鐵礦化、螢石礦化、絹云母化、綠泥石化等;⑦鉬礦常常與金礦關(guān)系密切,在鉬礦區(qū)外圍,多有金礦脈產(chǎn)出,在角礫巖及其外圍斷裂構(gòu)造中往往有金礦產(chǎn)出。
[1]河南省地質(zhì)礦產(chǎn)廳《河南省地質(zhì)礦產(chǎn)志》中國展望出版社1992年6月495頁.
[2]盧欣祥,尉向東、董有等,小秦嶺-熊耳山地區(qū)金礦特征與地幔體[M]北京:地質(zhì)出版社,2004.
[3]陳化凱、殷建武,河南省嵩縣大石門溝鉬礦床地質(zhì)特征及找礦前景、礦產(chǎn)與地質(zhì).2010.24(5).
[4]李靖輝河南省嵩縣大石門溝鉬礦床輝鉬礦Re-Os同位素年齡及地質(zhì)意義[j].中國地質(zhì)2014第41卷第4期.