孫寶玲, 崔獻(xiàn)華

(鄭州工業(yè)貿(mào)易學(xué)校,河南 鄭州 450007)

河南小秦嶺北礦帶秦南礦區(qū)含鉬金石英脈成因及成礦規(guī)律

孫寶玲, 崔獻(xiàn)華

(鄭州工業(yè)貿(mào)易學(xué)校,河南 鄭州 450007)

小秦嶺鉬金礦田位于華北克拉通南緣華山—熊耳山地塊中西部,區(qū)內(nèi)出露地層主要為結(jié)晶基底太古代太華群深變質(zhì)片麻巖系,巖漿巖以燕山期經(jīng)重熔或改造形成的花崗巖最為發(fā)育。秦南含鉬金石英脈型礦床位于小秦嶺金礦田北礦帶秦南礦區(qū)。在野外地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上,對秦南區(qū)內(nèi)地層、含鉬石英脈的產(chǎn)出、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、蝕變特征進(jìn)行研究。分析認(rèn)為秦南含鉬石英脈是與秦嶺造山帶在245～211 Ma全面陸陸碰撞過程中的有關(guān)花崗斑巖侵位形成的斑巖型鉬礦體,經(jīng)后期酸性熱液淋濾后，在斷裂破碎帶中進(jìn)一步富集成礦。

含鉬金石英脈;斑巖型鉬礦床;熱液淋濾;斷裂;小秦嶺

小秦嶺地區(qū)太華群地層出露的基底區(qū)是金礦的集中產(chǎn)區(qū),是中國僅次于膠東地區(qū)的第二大金礦產(chǎn)地,金儲量超過380 t,金主要賦存于含金石英脈中,本區(qū)已發(fā)現(xiàn)含金石英脈1 200余條;小秦嶺地區(qū)也是東秦嶺鉬礦帶的重要組成部分,后者是中國最大的鉬礦產(chǎn)區(qū),鉬金屬儲量超過800萬t,鉬礦以斑巖型或斑巖—矽卡巖型為主,近年來又發(fā)現(xiàn)了一些中小型的石英脈型鉬礦床[1]。以前在金礦區(qū)未發(fā)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)價值的鉬礦化,近年來在小秦嶺北礦帶秦南礦區(qū)發(fā)現(xiàn)了具備工業(yè)開采價值的鉬礦體,鉬資源儲量達(dá)到中等規(guī)模,這顯示小秦嶺金礦集中區(qū)可能還存在尋找鉬礦的潛力。因此,研究秦南礦區(qū)S1含鉬(金)石英脈成因及成礦規(guī)律,對指導(dǎo)小秦嶺地區(qū)的金、鉬礦找礦工作具有重要的理論和實際意義。

1 區(qū)域地質(zhì)及礦區(qū)地質(zhì)

1.1 區(qū)域地質(zhì)

河南小秦嶺鉬金礦田位于華北克拉通南緣華山—熊耳山地塊中西部,西起陜西省華山,東至河南省靈寶—朱陽盆地西北邊緣,北、南分別以太要和小河斷裂為界呈不規(guī)則帶狀。本區(qū)在大地構(gòu)造位置上屬于華北陸塊南緣。

秦南礦區(qū)位于小秦嶺金(鉬)成礦帶北礦帶與中南礦帶的結(jié)合部位[2]。礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要為太古界太華群,區(qū)域變質(zhì)、混合巖化作用強(qiáng)烈,巖漿活動頻繁,韌、脆性不同深度層次形成的斷裂構(gòu)造發(fā)育,石英脈分布普遍,具有較好的成礦地質(zhì)條件和找礦遠(yuǎn)景。

根據(jù)巖性組合和構(gòu)造特征，太華群自下而上大體可劃分為5個巖組，即蒲峪組、煥池峪組、閭家峪組、觀音堂組和槍馬峪組，各組之間均為整合接觸。

蒲峪組 為本區(qū)出露的最古老的巖性單元，主要由黑云斜長片麻巖組成，厚度約為375 m。

煥池峪組 主要由金云母—透輝石大理巖、透閃石—輝石大理巖和黑云斜長片麻巖組成，厚約375 m。煥池峪組是本區(qū)最重要的鉬金礦床容礦圍巖，其內(nèi)產(chǎn)出的含鉬金石英脈多達(dá)750條。

閭家峪組 主要巖石類型為斜長角閃片麻巖、斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖、條帶狀和均質(zhì)混合巖，局部地段見有麻粒巖和大理巖夾層，厚約1 700 m。

觀音堂組 其主要巖性為磁鐵石英巖、石英巖、矽線黑云斜長片麻巖、斜長角閃片麻巖和條痕狀混合巖，厚約600 m。

槍馬峪組 主要由斜長角閃片麻巖、黑云斜長角閃片麻巖、黑云斜長片麻巖和條帶狀混合巖組成，局部地段見有麻粒巖，巖層總厚度約為680 m。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)位于五里村背斜的軸部偏南翼,背斜軸線從礦區(qū)北東部通過。總體呈北西西向延展的背斜軸面向北東陡傾,傾角70°～80°。北翼地層北傾,傾角一般在30°～60°;南翼地層南傾,傾角一般在40°～70°。礦區(qū)的石英脈多分布在五里村背斜的南翼。礦區(qū)地層主要為太古界太華群下部的煥池峪組和第四系地層。

煥池峪組 分布在礦區(qū)的北中部,厚度出露不全。巖性主要為混合花崗巖、黑云角閃斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖夾大理巖和零星石英巖,巖石普遍混合巖化,有條痕條帶狀混合巖及混合片麻巖。地層產(chǎn)狀受背斜軸控制,北翼傾向35°～70°,傾角30°～50°;南翼傾向160°～215°,傾角35°～70°,局部略有變化。

第四系 主要分布在溝谷及凹地中,由沖積、殘坡積物組成的坡積碎石土及粘土。

圖1 秦南礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Generalized geological map of Qinnan mining area

礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育。按其走向可分為兩組:近東西向和北西西向,其中以近東西向、北傾的斷層最為發(fā)育,規(guī)模較大,具有密集成群分布的特征。韌性剪切帶與鉬礦關(guān)系密切,石英脈充填在韌性剪切帶內(nèi)。韌性剪切帶在后期隆升、剝蝕過程中,隨著地殼由深部向淺部隆升,均伴隨有不同強(qiáng)度的脆性斷裂構(gòu)造疊加,在韌性剪切帶內(nèi)疊加有后期的脆性斷層、脆性構(gòu)造角礫巖。石英脈或輝綠巖主要沿后期的脆性斷層貫入充填。其中以F5斷裂帶最為發(fā)育,且規(guī)模較大,為礦區(qū)的主要控礦斷裂,在區(qū)內(nèi)從北到南依次有F2、F3、F5-Z1、F5四條主斷裂,呈推覆構(gòu)造、疊瓦狀分布(圖1)。

含鉬金礦脈帶產(chǎn)于F3壓扭性斷層破碎帶中,呈NW-SEE走向，弧向延伸，緩傾向北東。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造帶長度2 400 m，礦化段控制長度700 m,具膨大、收縮現(xiàn)象明顯。帶內(nèi)為糜棱巖化石英巖、絹英質(zhì)糜棱巖、長英質(zhì)糜棱巖、蝕變巖及混合偉晶巖等?？梢娊佋颇富?、黃鐵礦化、硅化、碳酸鹽化、鉀長石化等強(qiáng)裂蝕變現(xiàn)象。圍巖有大理巖、斜長角閃片麻巖、混合花崗巖、混合偉晶巖、混合片麻巖等。

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖較為發(fā)育,除了呈脈狀產(chǎn)出太古代的混合偉晶巖及混合花崗巖外,還有中生代的輝綠(玢)巖脈、花崗斑巖脈、細(xì)晶巖及石英脈。在礦區(qū)西部發(fā)育有燕山期文峪巖體，礦區(qū)南部發(fā)育花崗斑巖脈、輝綠巖脈。

區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)以鉬、金為主,其次有石墨、蛭石、磷灰石、鐵礦,伴生銀、硫、鉛、銅、鎢、錸元素等。區(qū)內(nèi)鉬金礦為石英脈型和蝕變巖型。全區(qū)17條石英脈,均向北傾,明顯受構(gòu)造控制。

2 礦床地質(zhì)

2.1 礦床特征

秦南金礦區(qū)位于小秦嶺金礦田的北礦帶,東與大湖金礦區(qū)毗鄰,西與煥池金礦相望。

S1含鉬金礦脈:分布在五里村背斜北翼,向北傾斜,總體上受北傾斷裂帶控制,呈帶狀分布,延走向長>1 500 m,寬30～100 m,平面呈中間寬、兩端窄的紡錘形。礦脈帶走向為北西向。

2.2 鉬礦體的賦存狀態(tài)

S1含鉬金石英脈在礦脈帶中呈多層狀產(chǎn)出,近平行密集分布于F3和F5-Z1斷裂帶之間,走向與F3斷裂帶一致,并受控于F3斷裂帶。共賦存有3個礦體,為礦區(qū)主要礦脈。鉬金礦體呈脈狀、透鏡狀、舒緩波狀,平緩處分布穩(wěn)定,變陡處變薄或尖滅,礦脈在走向上和傾向上呈舒緩波狀,并具膨大收縮、復(fù)合分枝及尖滅再現(xiàn)等特點(圖2)。局部地段分叉呈網(wǎng)狀細(xì)脈,并穿切了具有絹云母—石英—黃鐵礦化的燕山期花崗質(zhì)巖石。礦脈間距50～165 m。礦脈長1 500 m,最大厚度120 m,最小不到40 m,經(jīng)坑道控制,該礦脈向下延伸斜深>400 m。礦脈傾向350°～10°,傾角25°～60°,局部傾角可達(dá)60°以上。石英脈呈透鏡狀斷續(xù)分布于礦脈中,礦脈的圍巖為混合花崗巖、大理巖。

圖2 秦南礦區(qū)S1含鉬金石英脈形態(tài)Fig.2 Containing molybdam-gold quartz vein form on Qinnan

2.3 礦石礦物成分

礦石主要為乳白色、肉紅色,破碎、劈理發(fā)育。礦石中含多種硫化物,測試分析鉬平均品位0.186%,局部可達(dá)1.23%;金平均品位0.76 g/t,局部可達(dá)2～3 g/t。礦石礦物主要有黃鐵礦、輝鉬礦、黃銅礦、方鉛礦,其次有少量的磁黃鐵礦。脈石礦物主要為石英、鉀長石、方解石、斜長石,少量的絹云母、黑云母、綠泥石、榍石、磷灰石等。金以自然金的形式單獨產(chǎn)出或賦存于黃鐵礦中,粒度0.2～0.005 mm,呈他形不規(guī)則粒狀、不規(guī)則細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀及片狀。輝鉬礦產(chǎn)出方式有:①呈片狀集合體星點狀分布于乳白色石英大脈及鉀化圍巖中;②呈他形—半自形充填于乳白石英脈及鉀化圍巖的裂隙中;③呈他形集合體分布于角礫巖基質(zhì)中。

2.4 礦石類型及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

2.4.1 礦石類型

S1號鉬(金)礦可分為含鉬石英脈型和產(chǎn)在花崗質(zhì)巖石中的細(xì)脈、網(wǎng)脈浸染狀兩種礦化類型。前者包括黃鐵礦石英脈型、多金屬硫化物石英脈型;后者包括蝕變構(gòu)造巖型、蝕變圍巖型。

2.4.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

(1) 礦石結(jié)構(gòu)為花崗變晶結(jié)構(gòu)和填隙結(jié)構(gòu)。

① 花崗變晶結(jié)構(gòu):石英呈不等粒狀,直徑1～10 mm,小顆粒以集合狀分布在大顆粒之間,有弱的形變和波狀消光,拉長不明顯。方解石呈不等粒狀的集合體,有些方解石與斜長石穿插交生在一起,有些方解石集合體中嵌布有纖柱狀角閃石,角閃石顯云母化及綠泥石化。黃鐵礦呈他形—半自形粒狀,大小在0.3～3 mm,以浸染狀分布,有的已被褐鐵礦交代，出現(xiàn)皮殼狀構(gòu)造。輝鉬礦呈葉片狀分布在黃鐵礦中,局部富集成團(tuán)塊;或者呈鱗片狀充填分布在細(xì)粒方解石、角閃石之間。微量綠簾石及褐簾石嵌布黃鐵礦集合體中及角閃石柱狀體之間。

② 填隙結(jié)構(gòu):輝鉬礦呈蠕蟲狀、滴狀、葉片狀、不規(guī)則狀充填在黃鐵礦、石英的微裂隙中,形成填隙結(jié)構(gòu)。

(2) 礦石中常見塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造、晶洞狀構(gòu)造和脈狀構(gòu)造。

① 塊狀構(gòu)造:黃鐵礦、輝鉬礦以細(xì)粒浸染狀分布于礦石中,脈石礦物石英、方解石彼此相嵌,緊密排列。

② 角礫狀構(gòu)造:石英脈破碎成角礫,后期又被硅質(zhì)及鈣質(zhì)膠結(jié)。

③ 蜂窩狀構(gòu)造:礦石中長石類、碳酸鹽類礦物風(fēng)化淋失,形成蜂窩狀孔洞。

④ 晶洞狀構(gòu)造:風(fēng)化淋失空洞中生長有小水晶。

⑤ 脈狀構(gòu)造:金屬礦物黃鐵礦或輝鉬礦沿巖石(礦石)的裂隙充填形成脈狀構(gòu)造。

斷層早期形成于地殼較深層次的高應(yīng)變帶,為韌性斷層,后期隨著地殼隆升,在韌性斷層內(nèi)二次疊加脆性斷層,并有石英脈、少量輝綠巖脈充填,伴隨熱液交代蝕變,在充填石英脈中出現(xiàn)鉬礦化并形成鉬礦體,礦石氧化程度高,黃鐵礦風(fēng)化成褐鐵礦,且多已流失形成空洞。

2.5 圍巖蝕變

礦脈圍巖多具蝕變現(xiàn)象。主要蝕變類型有絹云母化、硅化、黃鐵礦化、黃鐵絹英巖化、絹英巖化。圍巖蝕變強(qiáng)烈地段礦體較富,特別是黃鐵絹英巖化、鉀長石化與成礦關(guān)系密切。此外,圍巖還具綠泥石化、高嶺土化等。蝕變帶寬1～5 m,最寬處約25 m。

浸染狀鉬礦化,這種礦化類型在秦南礦區(qū)F3斷裂帶中分布普遍,其形成與燕山期肉紅色、灰白色鉀化花崗質(zhì)巖石密切相關(guān)。

在坑道內(nèi)見有寬約10 cm共軛狀的石英脈穿切片理化的輝綠巖脈,其附近見有數(shù)條花崗質(zhì)巖脈,普遍發(fā)育綠泥石化、黑云母化、鉀化等現(xiàn)象,脈狀、網(wǎng)脈狀石英細(xì)脈穿切鉀化花崗質(zhì)巖石,并伴有鉬礦化。F5斷裂北側(cè)發(fā)育有細(xì)脈狀石英脈,絹云母化、硅化、黃鐵礦化的花崗質(zhì)巖脈,局部地段發(fā)育團(tuán)塊狀高嶺土化。

3 礦床成因及成礦規(guī)律

3.1 礦床成因

秦南礦區(qū)鉬礦床類型分為細(xì)脈浸染型和含鉬石英脈型兩種。前者蝕變和礦化類型與斑巖型礦床極其相似,可能為斑巖型礦化的產(chǎn)物,其形成可能與燕山期鉀化花崗質(zhì)巖石有關(guān)[3],形成之后被北傾近東西向斷裂改造。含鉬石英脈型多分布于北傾近東西向斷裂帶中或附近,內(nèi)部發(fā)育蜂窩狀、晶洞狀構(gòu)造,以及團(tuán)塊狀高嶺土化現(xiàn)象,鉬礦化通常充填于晶洞或石英脈裂隙中,局部殘留有細(xì)脈浸染狀鉬礦化。這些反映了含鉬金石英脈的形成與斑巖型鉬礦化有關(guān)。可能是由于構(gòu)造運動,導(dǎo)致了深部熱的CO2等氣體(地幔去氣作用)在上升過程中與冷的下滲地下水結(jié)合,形成了酸性溶液淋濾出石英脈中長石等富鋁質(zhì)礦物,成蜂窩狀、晶洞狀構(gòu)造。在近東西向斷裂形成中,使得先形成的斑巖型鉬礦體成礦物質(zhì)發(fā)生了活化,運移并充填于晶洞中以及由構(gòu)造作用導(dǎo)致的石英脈的裂隙之中,形成了含鉬石英脈型鉬礦體[4]。

大湖礦區(qū)輝鉬礦所測得Re-Os同位素年齡為233～221 Ma,這一結(jié)果顯示了本區(qū)鉬礦化與黃龍鋪熱液型鉬礦化年齡221 Ma一致[5];根據(jù)金所測Ar-Ar同位素年齡為125～132 Ma及本區(qū)花崗斑巖、輝綠巖(182～148 Ma),以及與含鉬(金)石英脈之間的穿切關(guān)系,推測含鉬石英脈形成時間應(yīng)較182～148 Ma這一年齡晚。可說明早期的花崗質(zhì)巖石就已經(jīng)出現(xiàn)鉬礦化、金礦化,經(jīng)后期F5、F3等斷裂改造,充填、交代等作用將含礦熱液運移入石英脈中,后經(jīng)多次遷移、改造,在后期強(qiáng)酸性熱液淋濾過程中進(jìn)一步富集形成礦體。秦嶺廣泛發(fā)育的印支期花崗巖(245～211 Ma),集中反映了全面碰撞作用[6],小秦嶺地區(qū)發(fā)育的花崗斑巖脈(墻)可能是這一碰撞事件的響應(yīng),在花崗斑巖就位時,形成了秦南礦區(qū)的鉬礦化特征[7]。

3.2 礦床成礦規(guī)律

(1) 圍巖蝕變強(qiáng)烈地段礦體較富,特別是黃鐵絹英巖化、鉀長石化與成礦關(guān)系密切。

(2) 礦體產(chǎn)狀平緩地段品位較穩(wěn)定,有用組分含量較高。

(3) 礦脈呈細(xì)脈狀產(chǎn)出時,有用組分品位較高。

(4) 礦脈走向變化地段礦體較富。

(5) 鉬的品位與鉛的品位成正相關(guān)關(guān)系[8]。鉛品位高的地段,鉬的品位亦高。

(6) 原生礦與氧化礦的分界與礦體埋深有關(guān)。埋深在360 m以內(nèi)為氧化礦石,埋深在360 m以上時為原生礦石[9]。

4 結(jié)論

綜上所述,可以得出以下結(jié)論:

(1) S1含鉬金石英脈在礦脈帶中呈多層狀產(chǎn)出,近平行密集分布于F3和F5-ZI斷裂帶之間,走向與F3斷裂帶一致,并受控于F3斷裂帶。

(2) 位于F3斷層破碎帶的鉬礦化類型可分為含鉬石英脈型和產(chǎn)在花崗質(zhì)巖石中的斑巖型兩種。前者包括黃鐵礦石英脈型、多金屬硫化物石英脈型;后者包括蝕變構(gòu)造巖型、蝕變圍巖型。

(3) 蝕變巖石在礦化石英脈兩側(cè)呈線狀分布,主要有絹云母化、硅化、黃鐵礦化、黃鐵絹英巖化、絹英巖化,與鉬礦化關(guān)系密切。

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(責(zé)任編輯：陳姣霞)

Cause and Metallogenic Regularity of Quartz Vein Containing Molybdenum-goldin North Mineralized Belt of Minor Qinling

SUN Baoling, CUI Xianhua

(ZhengzhouTradeandIndustrySchool,Zhengzhou,Henan450007)

Minor Qinling molybdenum-gold ore field is located in the southern margin of Huashan of North China Craton - Midwest Xiongershan block,exposure strata are mainly in mesometamorphic gneiss series of crystalline basement of Taihua Group. Granites in Yanshan period after remelting or transformation are most developed. Qinnan quartz vein type deposit containing molybdenum-gold is located in north mineralized belt of Minor Qinling Mountain gold field.Based on the field geological work,the output of the inland layer,the molybdenum quartz vein,the ore structure and the alteration charactersitcs are studied. Quartz vein containing molybdenum in Qinnan is porphyry type molybdenum ore body related to granite porphyry emplacement fromed in Qinling orogenic belt in 245～211 Ma full continent collisional process.

Quartz vein containing molybdenum-gold; porphyry Mo deposit; hydrothermal leaching; fracture; Minor Qinling

2015-01-07;改回日期:2015-04-17

孫寶玲(1963-)，女，高級講師，地質(zhì)勘查專業(yè)，從事地質(zhì)教學(xué)和生產(chǎn)科研工作。E-mail:sbl0830@163.com

P618.51; P618.65

A

1671-1211(2015)03-0303-04

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.201503013

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20150422.1056.014.html 數(shù)字出版日期:2015-04-22 10:56