范云峰 陳 振 / 河南金渠黃金股份有限公司
河南省靈寶市金渠礦區南傾剪切帶成礦規律分析與找礦探討
范云峰 陳 振 / 河南金渠黃金股份有限公司
小秦嶺金渠礦區位于老鴉岔復式背斜東部北翼及西陰-雷家坡向斜東部的兩翼,礦區東西各有兩大花崗巖體,分別為娘娘山巖體與文峪巖體,區內含礦剪切帶發育,成礦成因復雜。通過對剪切帶的研究,發現礦體一般均賦存在剪切帶內,且具雁行排列的剪切帶平面圖上呈現等間距分布特點。
南傾剪切帶;構造特征;成礦預測;小秦嶺金礦田
位于豫陜交界處的小秦嶺金礦田是我國著名的金礦集中區之一,西起陜西華陰,東至河南靈寶,長約80km,寬約15km,為近東西向的透鏡狀狹長地帶。其大地構造部位屬中朝準地臺(華北陸臺)南緣,華山-熊耳山臺隆西段,南北兩側分別以小河、太要韌性剪切帶為界。區內巖漿活動頻繁,變形變質作用強烈、復雜,斷裂構造發育。
小秦嶺金礦田按空間展布可分為北、中、南3個礦帶。北礦帶位于太要斷裂以南及五里村背斜之間,目前有大湖、靈湖2個大型金礦床;中礦帶位于西陰-雷家坡向斜軸部,有金渠、桐溝、出岔-亂石溝等大、中型礦床;南礦帶位于小河斷裂以北、老鴉岔復式背斜控制的范圍內,賦存有文峪、東闖、槍馬峪、楊寨峪、金硐岔等本區最主要的大、中型金礦床[1]。
1.1 地層
區內地層為太古界太華群中深變質巖系,前人根據巖性組合、構造變形變質作用、原巖建造、接觸關系等從下至上一般劃分為3個組:閭家峪組(Arl)、槍馬峪組(Arq)、煥池峪組(Arh)。近來的研究表明,包括小秦嶺地區太華群在內的華北陸臺西南緣太古界變質基底為花崗巖-綠巖地體。
1.2 構造
礦田構造受秦嶺緯向構造體系所制約,又受太行山新華夏系和祁呂賀山字型前弧東翼干擾。構造格局是由南北兩側區域性斷裂所圍限的具復雜褶皺的斷塊。主褶皺軸附近的含金糜棱巖帶是主要的成礦構造。礦田近東西向分布,與總的構造線相一致。
區內褶皺構造由北向南依次有五里村背斜、西陰-雷家坡向斜、老鴉岔復式背斜等。其中老鴉岔復式背斜為橫貫小秦嶺全區、規模最大的褶皺構造。金渠金礦礦區范圍位于該復式背斜東部北翼及西陰-雷家坡向斜東部的兩翼(圖1)。

區內斷裂構造發育,主要表現為含石英脈的、線狀分布的剪切帶,具有成群成帶分布的特點。構造巖主要為糜棱巖類、構造片巖類和碎裂巖類。劉長命等(1991)研究認為,該區糜棱巖類的形成深度為10~15km,溫度為250~400℃,差異應力為50~100MPa[2]。
區內侵入巖分布廣泛。在區域變質及巖漿活動中,形成了大量的、不同時代的花崗巖及各類脈巖。花崗巖體多呈巖基、巖株產出,主要有華山、文峪、娘娘山等巖體;脈巖主要有花崗偉晶巖、輝長輝綠巖、細晶巖、輝綠巖、煌斑巖等。詳細的地質及地球化學研究表明[3],頻繁的巖漿活動對金的活化、遷移起到了一定作用。
韌性剪切帶是克拉夫(Clough,1897)在研究蘇格蘭前寒武基底變形作用時最先提出的概念,系指由剪切變形或者巖石的塑性流動而造成的強烈變形的線狀地帶。目前普遍認為韌性剪切帶是在地殼較深層次形成的高應變帶,是前寒武紀結晶基底最常見的一種構造型式。
金渠礦區位于老鴉岔復式背斜東部北翼及西陰-雷家坡向斜東部兩翼,礦區面積10.448km2,發育數條剪切帶,這些剪切帶與其他礦區發育的剪切帶受同一構造體系的制約,它們在成礦空間、時間上有著密切的聯系。
2.1 西陰-雷家坡向斜構造中剪切帶分布特征
西陰-雷家坡向斜呈東西向展布,長約37km,南北寬約2~4km,核部出露巖性為槍馬峪組,北翼產狀185°~210°∠25°~52°,南翼產狀10°~30°∠10°~85°,軸向呈270°~300°延伸,西部被文峪花崗巖體吞蝕。該帶的金渠礦區、桐溝礦區、出岔-亂石溝礦區及紅土嶺礦區發育規模大小不等的剪切帶數十條(圖2)。

從圖2中可以看出剪切帶大體上呈平行的帶狀分布,剪切帶在出岔-亂石溝、金渠溝、桐溝礦區均密集成群分布,大部分剪切帶走向為近東西向,個別地段發生偏轉。據統計,中礦帶剪切帶可分為3組:近東西向、北東東向和北西西向。其中規模較大(長度>2500m)的有5條:南傾的845、846、871和北傾的303、305;長度為1000~2000m的有4條,長度大于1000m的剪切帶均賦存有礦體[1]。
845剪切帶總體近東西向展布,地表出露長度2600m,走向125°,傾角20°~40°,礦體平均厚度1.2m,主要金屬礦物為黃鐵礦,礦化不均。846剪切帶為一組與845近平行的剪切帶,地表出露3000m,走向120°~145°,傾角20°~45°,主要金屬礦物為黃鐵礦,礦化不均[4]。
西陰-雷家坡向斜構造東部金渠溝礦區和桐溝礦區的剪切帶位于向斜構造的北翼和南翼,向東接近向斜轉折端,剪切帶的走向和傾向與地層產狀趨于一致,兩礦區剪切帶傾向相反,形態特征受到地層走向變化的影響,從西向東金渠溝礦區剪切帶由近東西向轉為北西西向,而桐溝礦區剪切帶走向由近東西向轉為北東東向,兩礦區剪切帶向東逐漸靠近,向深部有相交趨勢(圖3)。
2.2 老鴉岔復背斜構造中剪切帶分布特征
老鴉岔復背斜總體近東西向展布,核部巖性為閭家峪組黑云斜長片麻狀花崗巖,向東背斜發生扭轉,形成復式背斜(圖1)。金渠礦區位于復背斜東部北翼。經過近年來的深部坑探工程揭露,在形成復背斜的分支部位,易形成盲礦體,其中揭露的具有工業價值的盲礦體-S16剪切帶(圖4),已探明儲量近200萬噸,局部形成特高品位,可見直徑達1cm的自然金。S16剪切帶總體近東西向展布,南傾,傾角20°~45°,平均傾角28°,走向長度超過3000m,地表沒有出露。通過對S16剪切帶分析,確定其為韌-脆性剪切帶。

前人對老鴉岔復式背斜控制的文峪、東闖、槍馬峪、楊寨峪等大、中型金礦床都有較深的研究[5],而對于東部復式背斜中存在的盲剪切帶則是近年來對南礦帶北部找礦的重大突破。S16剪切帶是其中的佼佼者。S16剪切帶產出近東西走向,呈雁行狀排列,長度超過3000m,一般走向275°~340°,總體為285°。一般傾角20°~50°,總體傾角28°。在剪切帶由275°轉向340°之間,為礦體的賦存地段,厚度超過1.5m,品位也較高。一般單個剪切帶規模較小,走向長100~200 m±,延深50~400m。S16單個剪切帶走向與總體走向有一夾角,約15°±。根據目前坑探成果,在S16剪切帶中,自西向東地在16線,19線,22線,25線,28~29線,32線,35線等處分別探明有數個工業礦體(圖4)。各礦體均產在單個雁列剪切帶中,礦化極不均勻,局部可見明金,屬極不均勻礦體;同時在各單個礦體內存在構造捕擄體,很明顯礦脈經過多次充填。單個剪切帶分支很明顯,如205礦體就是在分支剪切帶內產生的 (圖4) 。
通過前人對小秦嶺地區金礦床的研究,含金石英脈受韌-脆性剪切帶的控制,剪切帶的規模、產狀、礦化深度是進行礦床遠景預測的重要因素之一。
剪切帶的規模是判別礦床規模大小的主要因素之一。小秦嶺金礦田內大、中型金礦床的控礦剪切帶長度在2000~4500m(表1),深度可達1000m以上[5]。S16含礦剪切帶的規模已具備了達到大型規模的條件。
據劉長命(1991)統計[2],整個小秦嶺地區主要含金石英脈大致可分為兩個相對集中段:1200~2200m(礦化在1400~2000m)、1200~0m(礦化在600~900m)。從金渠礦區的S16剪切帶的控制程度看,礦化段出現在標高1350~1050m區段,位于第二集中段的上部,相當于60剪切帶第二礦化段的上部。S16剪切帶在東部的坑探揭露最高標高達1450m,剪切帶厚度為幾毫米-幾厘米,再往上部呈尖滅趨勢,而在西部的坑探揭露最高標高為1200m,剪切帶總體呈東高西低的產出狀態,故應做好西部的深部探礦工作。

表1 小秦嶺金礦田礦脈規模
剪切帶呈典型的雁行狀排列并具控礦特征(圖4),各雁列剪切帶長度約為300m,均有礦體出現,礦體的長度受雁列剪切帶的控制,由此推斷S16單個剪切帶產出的礦體長度不會超過300m。
通過以上分析,金渠金礦區845、846石英脈與303石英脈傾向相反,將于深部相交,對深部兩組剪切帶相交位置應引起足夠重視,在走向由北西西變為近東西向時應該重點進行探礦。
S16構造群總體呈285°走向,且平面圖上雁行排列規律性特別明顯,各單個剪切帶基本呈等間距分布(16線、19線、22線、25線、28~29線、32線、35線),各礦體分布呈東高西低趨勢,有向西側伏的特點,故應注意西部的深部探礦工作。預計在西部的13線、10線等處的1100m-900m標高有產生礦體的可能。在各單個的剪切帶內存在的分支剪切帶也是形成礦體的重點部位,為重點找礦靶區。
[1] 薛良偉,周長命,龐繼群,等.小秦嶺桐溝金礦反轉構造及找礦礦物學.中國地質大學出版.
[2] 劉長命. 河南小秦嶺金礦成礦時代新知.河南地質.1991.
[3] 胡受奚,林潛龍. 華北與華南古板塊拼合帶地質和成礦.南京:南京大學出版.1988.
[4] 《河南省靈寶市金渠金礦區第三期金礦勘探報告》 三門峽金渠集團有限公司 2003.
[5] 黎世美,,瞿蘭全,蘇振邦,等.小秦嶺地區金礦床地質與成礦預測.北京:地質出版社.1996.