呂文獻,韓天成,呂 方
(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 第一地質(zhì)勘查院,河南 鄭州 450000)
湍源金銀多金屬礦區(qū)處于北秦嶺多金屬成礦帶中部,大地構造位置屬于秦嶺造山帶東段,屬華北板塊(Ⅰ級構造單元)北秦嶺構造帶(Ⅱ級構造單元)(圖1),基本構造格架為線狀強變形帶(區(qū)域性斷裂帶)與帶狀弱變形域(構造巖片)的規(guī)律組合[1]。區(qū)內(nèi)構造格架奠定于印支期陸內(nèi)收縮階段,發(fā)育自北向南的推覆構造,于朱夏斷裂帶北側形成了以小寨組為核部、抱樹坪組為南翼的向西傾伏的區(qū)域性殘缺背斜。研究區(qū)中北部二郎坪群及其侵位其中的早古生代閃長巖構成殘缺的區(qū)域性復式背斜。陸內(nèi)造山晚期,較為廣泛地發(fā)育層間剝離斷層和系列小型北東向斷層組成的斷裂帶。
研究區(qū)出露地層主要為古元古界秦嶺巖群石槽溝巖組和雁嶺溝巖組,中元古界寬坪巖群廣東坪巖組,下古生界二郎坪巖群大廟組、火神廟組和小寨組。石槽溝巖組為一套中深變質(zhì)的長英質(zhì)(部分為富鋁質(zhì))陸源碎屑巖—碳酸鹽巖夾基性火山巖建造,巖性組合為黑云斜長(鉀長)片麻巖,(夕線)石榴黑云(二云)斜長(鉀長)片麻巖夾斜長角閃巖;雁嶺溝巖組為一套碳酸鹽巖夾碎屑巖沉積建造,巖性組合以大套含石墨、橄欖石、透輝石、透閃石、海泡石等變質(zhì)礦物的鎂質(zhì)大理巖為主,夾少量變質(zhì)碎屑巖及基性火山巖;廣東坪巖組為一套中基性火山巖夾少量陸緣碎屑巖及碳酸鹽巖,巖性組合以綠簾斜長角閃片巖、石英角閃片巖、綠泥綠簾斜長角閃片巖、綠簾陽起片巖為主,夾二云石英片巖、綠泥白云石英片巖、薄層狀石英巖及大理巖等;大廟組為一套變質(zhì)碎屑巖和碳酸鹽巖沉積建造,巖性組合以黑云石英片巖、黑云斜長片巖、大理巖為主,夾炭硅質(zhì)板巖、變細碧巖、變石英角斑巖、凝灰?guī)r等;火神廟組為一套變細碧—石英角斑巖建造,巖性組合以變細碧巖、變細碧玢巖、變石英角斑巖、角斑巖為主,夾中酸性凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)熔巖及正常沉積碎屑巖;小寨組為一套變質(zhì)碎屑巖系,巖性組合以黑(二)云片巖、黑云斜長片巖及黑云石英片巖為主。
SF板塊主縫帶—商丹斷裂帶;①三門峽—魯山斷裂;②黑溝—欒川—維摩寺—羊冊—明港斷裂(欒川斷裂);③ 瓦穴子—喬端—小羅溝—小董莊斷裂(瓦穴子斷裂);④ 朱陽關—夏館—大河斷裂(朱夏斷裂);⑤ 勉略—襄廣斷裂(勉略斷裂)。Ⅰ 華北板塊:Ⅰ1 華北陸塊;Ⅰ2 華北陸塊南緣;Ⅰ3 北秦嶺構造帶;Ⅱ 揚子板塊:Ⅱ1 南秦嶺構造帶;Ⅱ2 揚子陸塊
圖1秦嶺造山帶基本構造單元劃分簡圖(據(jù)張國偉,2001,修編)
秦嶺巖群雁嶺溝巖組厚層碳酸鹽巖作為礦源層控制了區(qū)內(nèi)中—低溫礦化或異常帶的產(chǎn)出,如鎮(zhèn)平祁子堂微細粒浸染型金礦、板廠金銀銅多金屬礦、河南莊金礦、軍馬河金銀鉛異常、朱陽關砷鉍異常及大河溝銻礦床等。寬坪巖群廣東坪巖組綠片巖作為礦源層,有較高Au、Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Cr含量,Pb、Zn、Cu極強分異,典型礦床為石鼓金礦。二郎坪群含礦巖層主要為火神廟巖組頂部和大廟組底部巖層。火神廟巖組至少有兩個含礦層,一層為富鐵礦層,類型為姑山式火山熔漿型銅、鋅、磁鐵礦層,礦層穩(wěn)定延伸,該層由陜西三條嶺,向東經(jīng)湯河、太平鎮(zhèn)河口,過南陽盆地向東延至桐柏毛集,另一層為海底噴流型銀多金屬礦層,產(chǎn)出多個礦(化)點,銀含量最高達171.2×10-6、銅含量0.1×10-2~15×10-2;大廟組控制了區(qū)內(nèi)銀多金屬—重晶石的產(chǎn)出,為海底噴流型銀多金屬礦床的主要層位,代表礦床(點)有上莊坪鉛鋅銀礦、澗北溝金礦、高莊金礦、梅子溝金礦、萬溝金礦、杏樹坪金礦、圍山城金銀礦床等[2-3](圖2)。
1 銅礦;2 金礦;3 銅金礦;4 多金屬礦;5 鐵銅礦;6 鐵礦;7 斷層;8 水系沉積物地球化學綜合異常;9 二郎坪群;10 寬坪巖群;11 秦嶺群;12 早白堊世蠻子營二長花崗巖;13 早白堊世老君山二長花崗巖;14 早白堊世長探河二長花崗巖;15 早白堊世二郎坪二長花崗巖;16 早古生代郭家莊二長花崗巖;17 早古生代斜長花崗巖;18 早古生代楊栗坪花崗閃長巖;19 早古生代閃長巖;20 早古生代二長花崗巖;21 早古生代五垛山二長花崗巖;22 晚古生代湯河二長花崗巖
圖2豫西南湍源地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖
研究區(qū)內(nèi)構造發(fā)育,構造線總體呈北西西向展布,北東向斷裂作為燕山期及之后的活動斷裂成帶分布。北西西向及北東向斷裂對本區(qū)的沉積建造、巖漿活動、變形變質(zhì)及成礦作用均具有重要作用。具體表現(xiàn)如下。
2.2.1 構造單元對金銀多金屬礦床控制
不同的構造單元,由于地質(zhì)建造、巖漿活動、構造活動及成礦作用不同,因而礦(礦種)床共生組合也不同[4-5]。
熊耳嶺—回龍寺中元古代褶皺帶:寬坪群為基性火山—陸源碎屑巖—泥質(zhì)沙質(zhì)碳酸鹽建造,富集Pb、Zn、As、S、(Au)等元素,在各期構造—巖漿活動中,疊加改造形成共生的鉛、鋅、金、銀礦產(chǎn)及共生的硫鐵礦、金礦化,局部出現(xiàn)鉛、鋅、銻共生。
二郎坪—毛集加里東、海西褶斷帶:二郎坪群火神廟組上部以基性熔漿噴發(fā)為主,形成熔漿型鐵—銅礦共生組合,局部伴生金;火山噴發(fā)末期大量揮發(fā)分與海水作用,形成火山噴流巖型多金屬礦(化)層組合,主要為鉛、鋅、銀(金)、銅,典型礦床有上莊坪銀多金屬礦床、桑樹坪銀多金屬礦床。大廟組底部為火山碎屑—雜砂巖建造,經(jīng)成巖變質(zhì)及后期熱液疊加,成礦元素活化遷移,在有利地段富集成礦,形成單一的金、鉛、銅組合礦床,如高莊金礦、梅子溝銅金礦床、萬溝金礦、杏樹坪金礦。
獅子坪—大河早元古代褶皺帶:秦嶺群為基性火山巖—陸源碎屑巖、硅鎂質(zhì)碳酸巖建造,其中賦存有金、銻、砷、銅等金屬礦產(chǎn),西部銻礦帶為銻—砷共生組合,河南莊—南陽盆地以西出現(xiàn)金、鉛、鋅組合和銀、銅、鉛、鋅組合,南陽以東主要為金、銀、銅、鉛、鋅組合。
2.2.2 斷裂褶皺構造對金銀多金屬礦床的控制
朱陽關—夏館斷裂為巖石圈斷裂,它不但是本區(qū)各構造單元的分界斷裂,而且控制著本區(qū)金銀多金屬成礦亞帶及礦床的組合分布,如朱陽關—夏館斷裂西段為銻砷礦產(chǎn),中段為金、銀、銅、鉛鋅礦床組合,楸樹灣為銅鉬礦床,東段為銅、鉛、鋅礦床。次級基底斷裂及同生斷層為容礦構造,NWW向和NE向斷裂交匯部位往往為礦床分布地段及富礦體產(chǎn)出部位。
與推覆構造相關的礦產(chǎn)主要分布在推覆構造的前緣帶上。帶內(nèi)金銀多金屬礦(體)床和異常多集中分布于背斜軸部和向斜構造兩翼。在褶皺形成過程中,背斜軸部為張裂環(huán)境,產(chǎn)生張性裂隙;向斜及其兩翼為擠壓環(huán)境,易形成層間滑動構造帶,這些同褶皺期構造,經(jīng)后期構造活動疊加改造,即成為礦液運移的通道和儲礦場所,從而控制了成礦元素的分布富集。
湍源地區(qū)巖漿巖廣泛分布,海西期、燕山期花崗巖與本區(qū)成礦關系密切,尤其是燕山期花崗巖、花崗斑巖對金、銀、銅、鉬、鉛、鋅等礦產(chǎn)起著控制作用。金銀多金屬礦床及化探異常常沿海西期、燕山期巖體(尤其是燕山期花崗斑巖類)接觸帶成環(huán)帶狀分布,表明該區(qū)成礦作用與區(qū)內(nèi)的巖漿活動有明顯的成生聯(lián)系。
海西期重熔型花崗巖內(nèi)外接觸帶是石英脈—蝕變巖型金礦的有利產(chǎn)出部位,燕山期花崗巖外圍是石英脈型金礦的找礦有利部位。燕山期花崗斑巖、石英斑巖、爆發(fā)角礫巖、長英質(zhì)巖脈與礦床及礦化密切相關,巖脈發(fā)育處,多形成礦化集中區(qū),不同的小斑巖體控制著周邊礦床(點)的產(chǎn)出[6-7]。
湍源地區(qū)為Ag、Au、Pb、Zn、W、Mo地球化學省, Au、 Ag、Pb、Zn、W、Mo等成礦元素背景值高,變化系數(shù)大,離散度大,屬極不均勻分布,局部含量高,有利于富集形成大型—特大型Au、Ag、Pb、Zn、Mo、W等礦床。
地球化學異常明顯受構造、巖漿巖、地層等因素的影響。異常多沿構造帶分布,特別在構造交匯處集中分布。地球化學異常與巖漿活動關系密切,異常繞花崗巖體分布,與異常分布相關的巖體主要為海西期和燕山晚期小巖體[8-9]。巖體中心為Mo、Bi、W、Cu、Ni等元素,外帶為Ag、Pb、Zn、Au、Sb、As等元素。組合異常與地層分布相一致:如Cu、Cr、Ni、Co、V組合異常多位于寬坪群及二郎坪群中;Au、Ag、Pb、Cr組合異常多賦存于秦嶺群、二郎坪群上部地層之中;Pb、Zn、Ag、Au組合異常主要位于秦嶺群、寬坪群碳酸鹽巖中;Au、Sb、As組合異常位于秦嶺群的碳酸鹽巖中。
根據(jù)該區(qū)成礦地質(zhì)條件綜合分析認為,湍源地區(qū)具有較好的成礦遠景區(qū)有6個,分別為:陸家幔遠景區(qū)、上莊坪遠景區(qū)、水洞嶺遠景區(qū)、澗北溝遠景區(qū)、高莊遠景區(qū)和湍源遠景區(qū)。
陸家幔遠景區(qū):出露火神廟組細碧巖、角斑巖、凝灰?guī)r及黃鐵礦化層、鐵礦化層熱水沉積巖;位于噴發(fā)中心帶北側火山機構附近,北西向多條平行的斷裂構造及次級北東向斷裂發(fā)育;區(qū)內(nèi)發(fā)育燕山期中粒黑云母花崗巖、中細—細粒似斑狀花崗巖、花崗斑巖;化探顯示Cu、Pb、Mn、Sb組合異常,航磁異常呈帶狀展布;具絹云母化、硅化、碳酸鹽化、褐鐵礦化;適合尋找鉛—鋅—銅型、鐵(銅)型礦床。
上莊坪遠景區(qū):出露火神廟組、大廟組角斑巖、角斑質(zhì)凝灰?guī)r及黃鐵礦化層、鐵礦化層、重晶石層、硅質(zhì)巖層熱水沉積巖;位于噴發(fā)中心帶北側火山機構附近,北西向黑煙鎮(zhèn)-南陽隱伏斷裂構造帶和北東向土地廟—板廠斷裂造帶的交匯區(qū);北西有老君山中細粒(似斑狀)花崗巖體,南有蠻子營中粗粒似斑狀黑云母花崗巖體;化探顯示Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As、Ba組合異常,航磁異常呈點狀分布;具綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化、硅化、高嶺土化;適合尋找鉛—鋅—銅型、銅—鋅型、鐵(銅)型礦床。
水洞嶺遠景區(qū):出露火神廟組、大廟組角斑質(zhì)凝灰?guī)r、大理巖及黃鐵礦化層、重晶石層、硅質(zhì)巖層熱水沉積巖;位于噴發(fā)中心帶北側火山機構附近,青山向斜南東轉(zhuǎn)折端部位,層間斷裂和小型緊閉褶曲發(fā)育;區(qū)內(nèi)發(fā)育晚古生代海西期中期中細粒黑云母花崗巖;化探顯示Cu、Pb、Zn、Ag、Ba組合異常,航磁異常呈多點分布;具重晶石化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化;適合尋找鉛—鋅—銅型、銅—鋅型礦床。
澗北溝遠景區(qū):出露火神廟組、大廟組角斑巖、云母石英片巖和黃鐵礦化層、硅質(zhì)巖層熱水沉積巖;位于噴發(fā)中心帶南部的韌性剪切帶上,燕山期花崗巖接觸帶兩側北西西向剪切構造帶及局部層間擠壓破碎帶發(fā)育;區(qū)內(nèi)發(fā)育加里東期片麻狀斜長花崗巖,燕山期似斑狀黑云母花崗巖;化探顯示Au、As、Sb、Bi組合異常,并位于重力梯度帶上;具黃鐵礦化、黃銅礦化、硅化、絹云母化、綠泥石化;適合尋找蝕變巖—石英脈型金礦。
高莊遠景區(qū):出露火神廟組、大廟組細碧巖、凝灰?guī)r、大理巖和黃鐵礦化層、硅質(zhì)巖層熱水沉積巖;位于噴發(fā)中心帶南部韌性剪切帶上,北西西向斷裂及層間擠壓破碎帶發(fā)育;區(qū)內(nèi)發(fā)育加里東中期、燕山晚期侵入巖;化探顯示Au、Ag、As、Sb、Bi組合異常,并位于重力梯度帶上;具硅化、褐鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化;適合尋找蝕變巖—石英脈型金、銀、鉛礦。
湍源遠景區(qū):出露火神廟組、大廟組、大廟組細碧巖、角斑巖、大理巖、云母石英片巖和黃鐵礦化層、鐵礦化層、硅質(zhì)巖層熱水沉積巖;位于噴發(fā)中心帶南部復式褶皺、脆韌性構造帶疊加部位,北西西向韌性剪切帶發(fā)育;區(qū)內(nèi)發(fā)育古生代、晚侏羅世—早白堊世酸性及中性侵入巖;化探顯示Ag、Au、Cu、Pb、Zn、As、Sb組合異常,并位于重力梯度帶上;具硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、綠簾石化;適合尋找鉛—鋅—銅型、蝕變巖—石英脈型金、銀礦。