河南小秦嶺北礦帶秦南礦區含鉬金石英脈成因及成礦規律

孫寶玲, 崔獻華

(鄭州工業貿易學校,河南 鄭州 450007)

河南小秦嶺北礦帶秦南礦區含鉬金石英脈成因及成礦規律

孫寶玲, 崔獻華

(鄭州工業貿易學校,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,區內出露地層主要為結晶基底太古代太華群深變質片麻巖系,巖漿巖以燕山期經重熔或改造形成的花崗巖最為發育。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。在野外地質工作的基礎上,對秦南區內地層、含鉬石英脈的產出、礦石結構構造、蝕變特征進行研究。分析認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花崗斑巖侵位形成的斑巖型鉬礦體,經后期酸性熱液淋濾后，在斷裂破碎帶中進一步富集成礦。

含鉬金石英脈;斑巖型鉬礦床;熱液淋濾;斷裂;小秦嶺

小秦嶺地區太華群地層出露的基底區是金礦的集中產區,是中國僅次于膠東地區的第二大金礦產地,金儲量超過380 t,金主要賦存于含金石英脈中,本區已發現含金石英脈1 200余條;小秦嶺地區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區,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,近年來又發現了一些中小型的石英脈型鉬礦床[1]。以前在金礦區未發現有經濟價值的鉬礦化,近年來在小秦嶺北礦帶秦南礦區發現了具備工業開采價值的鉬礦體,鉬資源儲量達到中等規模,這顯示小秦嶺金礦集中區可能還存在尋找鉬礦的潛力。因此,研究秦南礦區S1含鉬(金)石英脈成因及成礦規律,對指導小秦嶺地區的金、鉬礦找礦工作具有重要的理論和實際意義。

1 區域地質及礦區地質

1.1 區域地質

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則帶狀。本區在大地構造位置上屬于華北陸塊南緣。

秦南礦區位于小秦嶺金(鉬)成礦帶北礦帶與中南礦帶的結合部位[2]。礦區內出露的地層主要為太古界太華群,區域變質、混合巖化作用強烈,巖漿活動頻繁,韌、脆性不同深度層次形成的斷裂構造發育,石英脈分布普遍,具有較好的成礦地質條件和找礦遠景。

根據巖性組合和構造特征，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。煥池峪組是本區最重要的鉬金礦床容礦圍巖，其內產出的含鉬金石英脈多達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 礦區地質

礦區位于五里村背斜的軸部偏南翼,背斜軸線從礦區北東部通過?？傮w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°。礦區的石英脈多分布在五里村背斜的南翼。礦區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 秦南礦區地質簡圖Fig.1 Generalized geological map of Qinnan mining area

礦區斷裂構造發育。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、北傾的斷層最為發育,規模較大,具有密集成群分布的特征。韌性剪切帶與鉬礦關系密切,石英脈充填在韌性剪切帶內。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,均伴隨有不同強度的脆性斷裂構造疊加,在韌性剪切帶內疊加有后期的脆性斷層、脆性構造角礫巖。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斷裂帶最為發育,且規模較大,為礦區的主要控礦斷裂,在區內從北到南依次有F2、F3、F5-Z1、F5四條主斷裂,呈推覆構造、疊瓦狀分布(圖1)。

含鉬金礦脈帶產于F3壓扭性斷層破碎帶中,呈NW-SEE走向，弧向延伸，緩傾向北東。礦區內構造帶長度2 400 m，礦化段控制長度700 m,具膨大、收縮現象明顯。帶內為糜棱巖化石英巖、絹英質糜棱巖、長英質糜棱巖、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、鉀長石化等強裂蝕變現象。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。

礦區內巖漿巖較為發育,除了呈脈狀產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、細晶巖及石英脈。在礦區西部發育有燕山期文峪巖體，礦區南部發育花崗斑巖脈、輝綠巖脈。

區內礦產以鉬、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。區內鉬金礦為石英脈型和蝕變巖型。全區17條石英脈,均向北傾,明顯受構造控制。

2 礦床地質

2.1 礦床特征

秦南金礦區位于小秦嶺金礦田的北礦帶,東與大湖金礦區毗鄰,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

S1含鉬金石英脈在礦脈帶中呈多層狀產出,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,為礦區主要礦脈。鉬金礦體呈脈狀、透鏡狀、舒緩波狀,平緩處分布穩定,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、復合分枝及尖滅再現等特點(圖2)。局部地段分叉呈網狀細脈,并穿切了具有絹云母—石英—黃鐵礦化的燕山期花崗質巖石。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60°以上。石英脈呈透鏡狀斷續分布于礦脈中,礦脈的圍巖為混合花崗巖、大理巖。

圖2 秦南礦區S1含鉬金石英脈形態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1.23%;金平均品位0.76 g/t,局部可達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出或賦存于黃鐵礦中,粒度0.2～0.005 mm,呈他形不規則粒狀、不規則細脈狀、網脈狀及片狀。輝鉬礦產出方式有: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中。

2.4 礦石類型及結構構造

2.4.1 礦石類型

S1號鉬(金)礦可分為含鉬石英脈型和產在花崗質巖石中的細脈、網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;后者包括蝕變構造巖型、蝕變圍巖型。

2.4.2 礦石結構構造

(1) 礦石結構為花崗變晶結構和填隙結構。

① 花崗變晶結構: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，出現皮殼狀構造。輝鉬礦呈葉片狀分布在黃鐵礦中,局部富集成團塊;或者呈鱗片狀充填分布在細粒方解石、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 填隙結構:輝鉬礦呈蠕蟲狀、滴狀、葉片狀、不規則狀充填在黃鐵礦、石英的微裂隙中,形成填隙結構。

(2) 礦石中常見塊狀構造、角礫狀構造、蜂窩狀構造、晶洞狀構造和脈狀構造。

① 塊狀構造:黃鐵礦、輝鉬礦以細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 角礫狀構造:石英脈破碎成角礫,后期又被硅質及鈣質膠結。

③ 蜂窩狀構造:礦石中長石類、碳酸鹽類礦物風化淋失,形成蜂窩狀孔洞。

④ 晶洞狀構造:風化淋失空洞中生長有小水晶。

⑤ 脈狀構造: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造。

斷層早期形成于地殼較深層次的高應變帶,為韌性斷層,后期隨著地殼隆升,在韌性斷層內二次疊加脆性斷層,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鉬礦化并形成鉬礦體,礦石氧化程度高,黃鐵礦風化成褐鐵礦,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。圍巖蝕變強烈地段礦體較富,特別是黃鐵絹英巖化、鉀長石化與成礦關系密切。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、灰白色鉀化花崗質巖石密切相關。

在坑道內見有寬約10 cm共軛狀的石英脈穿切片理化的輝綠巖脈,其附近見有數條花崗質巖脈,普遍發育綠泥石化、黑云母化、鉀化等現象,脈狀、網脈狀石英細脈穿切鉀化花崗質巖石,并伴有鉬礦化。F5斷裂北側發育有細脈狀石英脈,絹云母化、硅化、黃鐵礦化的花崗質巖脈,局部地段發育團塊狀高嶺土化。

3 礦床成因及成礦規律

3.1 礦床成因

秦南礦區鉬礦床類型分為細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物,其形成可能與燕山期鉀化花崗質巖石有關[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,內部發育蜂窩狀、晶洞狀構造,以及團塊狀高嶺土化現象,鉬礦化通常充填于晶洞或石英脈裂隙中,局部殘留有細脈浸染狀鉬礦化。這些反映了含鉬金石英脈的形成與斑巖型鉬礦化有關?？赡苁怯捎跇嬙爝\動,導致了深部熱的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合,形成了酸性溶液淋濾出石英脈中長石等富鋁質礦物,成蜂窩狀、晶洞狀構造。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發生了活化,運移并充填于晶洞中以及由構造作用導致的石英脈的裂隙之中,形成了含鉬石英脈型鉬礦體[4]。

大湖礦區輝鉬礦所測得Re-Os同位素年齡為233～221 Ma,這一結果顯示了本區鉬礦化與黃龍鋪熱液型鉬礦化年齡221 Ma一致[5];根據金所測Ar-Ar同位素年齡為125～132 Ma及本區花崗斑巖、輝綠巖(182～148 Ma),以及與含鉬(金)石英脈之間的穿切關系,推測含鉬石英脈形成時間應較182～148 Ma這一年齡晚?？烧f明早期的花崗質巖石就已經出現鉬礦化、金礦化,經后期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,后經多次遷移、改造,在后期強酸性熱液淋濾過程中進一步富集形成礦體。秦嶺廣泛發育的印支期花崗巖(245～211 Ma),集中反映了全面碰撞作用[6],小秦嶺地區發育的花崗斑巖脈(墻)可能是這一碰撞事件的響應,在花崗斑巖就位時,形成了秦南礦區的鉬礦化特征[7]。

3.2 礦床成礦規律

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

(2) 礦體產狀平緩地段品位較穩定,有用組分含量較高。

(3) 礦脈呈細脈狀產出時,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關系[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。埋深在360 m以內為氧化礦石,埋深在360 m以上時為原生礦石[9]。

4 結論

綜上所述,可以得出以下結論:

(1) S1含鉬金石英脈在礦脈帶中呈多層狀產出,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在花崗質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;后者包括蝕變構造巖型、蝕變圍巖型。

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

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(責任編輯：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，地質勘查專業，從事地質教學和生產科研工作。E-mail:sbl0830@163.com

P618.51; P618.65

A

1671-1211(2015)03-0303-04

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.201503013

數字出版網址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20150422.1056.014.html 數字出版日期:2015-04-22 10:56