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地质七队有限公司:豫西崤山矿集区金矿成矿地质条件与控矿规律

发表时间:2023-11-08   访问量:1369  来源:本站  作者:

崤山矿集区位于河南省西部,隶属三门峡市陕县、灵宝市和洛阳市洛宁县管辖,包含葫芦峪金矿、崤山金矿、大方山金矿、申家窑金矿、寺家沟-胡沟金矿、东岔-宽平银(金)矿等多个矿床,属于小秦岭-崤山-熊耳山金银钼多金属成矿带,该成矿带中,大型金矿床位于小秦岭和熊耳山,而处于中间位置的崤山地区找矿工作却不理想,目前仅探明中型金矿床2处,小型金矿床10余处,累积探明金储量更是远远低于西部秦岭地区和东部熊耳山地区。而崤山地区成矿地质条件、控矿构造、矿床类型和小秦岭以及熊耳山地区非常相似,因此,崤山地区找金矿潜力巨大。

但与小秦岭、熊耳山地区较为成熟的矿床研究体系相比较,崤山地区与找矿有关的重大问题尚未得到很好的解决,主要有:矿床成因、成矿物质来源、成矿深度、成矿的物化条件以及控矿规律、成矿模式等尚不清楚。本文通过对崤山地区寺家沟金银矿床、崤山金矿等典型矿床的矿床地质特征、成矿期次、流体包裹体特征、稳定同位素特征进行研究,探讨崤山矿集区金成矿地质特征与控矿规律。

崤山地区大地构造位置位于华北陆块南缘,经历了多阶段、多期次运动。华北陆块南缘构造带北以三门峡-鲁山断裂为界与华北陆块相邻,南以栾川断裂为界与北秦岭构造带相连(图1)。

区域地层属华北地层区豫西地层分区,其中基底岩系主要为新太古界太华岩群构成,盖层主要为中元古界熊耳群和官道口群组成。其中,太华岩群地层变质程度深,属中深变质的角闪岩相,局部达麻粒岩相,岩石组成主要为各种片麻岩、混合岩、斜长角闪岩、变粒岩、浅粒岩以及大理岩等。熊耳群不整合在太华岩群之上,以陆相喷发火山岩为主,同时伴有河湖相喷发的火山岩建造,变质程度较低,为绿片岩相,主要岩性有玄武安山岩、安山岩、英安质或流纹质斑岩、火山角砾集块岩、碎屑熔岩、集块岩和沉凝灰岩等。官道口群为一套碎屑岩、化学沉积岩石组合,属于三角洲相-滨海相-浅海相沉积的产物,主要岩性有砂岩、页岩、白云岩、砂泥砾岩和泥板岩等。

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图1 研究区大地构造位置示意图

1-第四系;2-华北陆块盖层熊耳群、官道口群;3-宽坪群;4-二郎坪群;5-秦岭群;6-南秦岭造山带;7-华北陆块基底太华岩群;8-山麓逆冲断层;9-栾川逆冲断层;10-区域大断裂;11-拆离断层;12-地质界线;13-研究区范围

崤山地区属典型的变质杂岩构造体系,本区醒目的构造形迹为近东西向的崤山短轴隆起,四周构成向外倾伏的宽背斜。核部由太华岩群地层组成,翼部由熊耳群地层组成,地层倾角在30~60°内变化。区内断裂构造发育,主要包括两种类型,即韧性剪切带和脆性断裂构造带。韧性剪切带主要发育在晚太古界变质结晶基底之内,长度大于5km,宽5-50m不等,发育糜棱岩及构造片岩。在韧性剪切带形成过程中,岩石受剪应力作用,其内微量矿物质发生活化转移、在应力弱地段(剪切面)沉淀富集成矿,与区内金矿形成关系密切。脆性断裂构造带主要发育在盖层熊耳群中,以张扭性断裂为主,压扭性为辅,数量多达百余条,大多数属成矿后断裂,按展布方向可分为东西-近东西向(马超营断裂、宫前断裂等)、北东向、北西向及南北向(寺河断裂)四组。断裂规模大小不等,长度几百米至几十公里。金矿多赋存于小岩株围岩不同方向次级断裂内。

区域岩浆岩广泛发育,岩浆侵入活动频繁强烈并伴有火山喷发作用。岩浆作用贯穿本区整个地质演化历史,包括阜平期(张家河岩体、界岭岩体)、中条期(张家坪岩体、桂家峪岩体)、晋宁期(小河岩体)、加里东期(基性岩脉)、印支期(刘家坡岩体)、燕山期(小妹河岩体、赵家古洞岩体、后河岩体、龙卧沟岩体)和喜山期(基性岩脉),岩石类型以花岗岩类为主,并发育基性岩和碱性岩,产状有岩基、岩株、岩脉(岩墙)等。

通过对区内闪锌矿Rb-Sr测年、硫同位素、铅同位素、氢氧同位素和流体包裹体研究,研究结果表明:①崤山地区金矿成矿物质来源主要为幔源物质,也有少量地壳物质混入;②成矿流体为幔源流体、大气降水和变质流体的混合流体;③成矿温度为中低温(136℃~379℃,平均232℃);④成矿盐度为中等盐度(0.18%~27%,平均8.24%);⑤成矿流体密度为低密度(0.65-1.13g/cm3,平均0.90g/cm3);⑥成矿流体压力为5~69Mpa;⑦成矿深度估算为0.43~5.90km;⑧成矿时代为燕山晚期。

结合区内金矿的成矿地质背景、成矿物质来源及控矿规律的综合分析,建立研究区成矿模式。

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图2 崤山地区金矿成矿模型

1.太古界太华岩群;2.中元古界熊耳群;3.燕山期花岗岩体;4.地质界线;5.拆离断层;6.韧性剪切带;7.幔源成矿流体运移方向;8.变质流体运移方向;9.大气降水;10.矿体

太古宙火山作用形成的酸性、基性火山岩,在区域动力变质作用和混合岩化作用下,形成太华岩群结晶基底,中元古代火山活动形成熊耳群安山岩盖层。

元古代-中三叠世,本区进入杨子板块北移向华北板块俯冲、拼贴、碰撞造山的构造演化阶段,大量陆壳物质随俯冲板块被带入地幔,与地幔物质发生熔融、混染。至中-新生代,拉张构造运动使岩石圈减薄,软流圈上涌,在构造应力作用下,崤山核部隆起,熊耳群安山岩地层与太华岩群之间产生伸展滑脱构造,形成拆离断层,并伴随北东、北西向剪切构造作用,在崤山地区东部形成一系列北东向的次级断裂,在崤山地区中部的申家窑一带形成北西向的韧性剪切带和一系列北西向的次级断裂。

大规模的岩浆上侵在崤山中北部形成以窑院村为中心的岩基,岩浆侵入使区域构造带扩容,携带大量成矿物质的幔源流体沿韧性剪切带及拆离断层带上涌,在幔源流体运移过程中又不断萃取围岩中的成矿物质加入,随着地表水(可渗透深度10-15km)的逐渐加入,压力释放,温度降低,造成成矿流体物理化学条件发生骤变,成矿物质在构造有利部位沉淀富集,形成金矿体。

相关研究成果以《豫西崤山矿集区金矿成矿地质条件与控矿规律》为题,发表在《中国有色金属学报》上,第一作者刘文毅,第一作者单位:河南省第七地质大队有限公司(原河南省有色金属地质矿产局第七地质大队)


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