方慶銀
(河南省核工業地質局,河南 鄭州 450000)
礦區位于中朝準地臺與秦嶺褶皺系兩個一級大地構造單元的銜接地帶(華北克拉通南緣與秦嶺造山帶結合部位),經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、中生代燕山期陸內造山演化和伸展運動及陸緣構造巖漿活動帶和大型剪切帶。在大地構造位置處于秦嶺造山帶與華北地塊間的地質分界線南側,秦嶺北緣后陸逆沖斷褶構造帶上,其北為典型的華北地塊,其南為北秦嶺構造帶。其結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。在該區構造形跡具體表現主要為褶皺斷裂等。(圖1)

圖1 區域構造綱要圖
主要褶皺構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。該區域褶皺構造核部主要為條帶狀混合片麻巖,少部分為混合花崗巖,經歷了三期以上褶皺變形作用。區域斷裂構造形跡十分發育,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西北部,屬于世界著名的多金屬成礦帶。礦區基底地層為太古界太華群,蓋層為中元古宙熊耳群火山巖,礦區地處安溝—黃水庵背形SE傾伏端和SW翼,區內斷裂構造發育,又有多個角礫巖筒共同存在,構成了大石門溝鉬礦床的構造格架(圖2),礦區內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,產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造角礫巖和破碎蝕變巖中,受隱爆角礫巖筒及構造角礫巖、破碎蝕變巖組成的角礫巖帶控制,礦體形態顯示筒狀、脈狀、透鏡狀特征,礦體產狀與構造產狀吻合。礦體多產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。依據礦石礦物的結晶特點,礦物間的交代穿插、溶蝕等結構特征及表生作用的產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有對稱分帶的現象,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。
東秦嶺多金屬帶經歷了錯綜復雜的構造演化運動。印支期的板塊A型俯沖碰撞運動、燕山期的內陸造山運動,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生變質脫水、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同位素測年結果,顯示本礦區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勢,而燕山早期(與五丈山巖體同期)。因此,深部巖漿結晶分異流體氣液沸騰隱爆形成斑巖—隱爆角礫巖礦床。
該成礦帶現已發現有公峪金鉛礦、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。根據研究區構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左右的區域;②燕山期中酸性巖體內外接觸帶及其周邊,礦床往往與燕山期中酸性小花崗斑巖體關系密切;③在此構造形跡單位內燕山期北東向,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鉬礦常常與金礦關系密切,在鉬礦區外圍,多有金礦脈產出,在角礫巖及其外圍斷裂構造中往往有金礦產出。
[1]河南省地質礦產廳《河南省地質礦產志》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-熊耳山地區金礦特征與地幔體[M]北京:地質出版社,2004.
[3]陳化凱、殷建武,河南省嵩縣大石門溝鉬礦床地質特征及找礦前景、礦產與地質.2010.24(5).
[4]李靖輝河南省嵩縣大石門溝鉬礦床輝鉬礦Re-Os同位素年齡及地質意義[j].中國地質2014第41卷第4期.