Ⅲ-3华北陆块南缘新太古代金成矿带(华北陆块南缘新太古代与绿岩带有关的金矿床成矿系列)

作者&投稿:法荷 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
华北陆块南缘~

这里指的是与造山带邻接而又曾卷入造山运动的华北陆块的南缘,它与华北陆块具相同的基底和盖层(张国伟等,1988,1995;许志琴等,1988;任纪舜等,1991)。在苏鲁地区,五莲-烟台断裂带之北西为华北陆块之胶东地块,其南东则主要以超高压和高压变质带为主体。在秦岭-大别地区,华北陆块南缘的基底主要由新太古代太华群和登封群以及古元古代的铁铜沟群(嵩山群)组成。太华群属太古宙高级区,主要由以TTG片麻岩、斜长角闪岩、麻粒岩及具孔兹岩套为特征的富铝富碳质片麻岩、大理岩和磁铁石英岩等组成,变质作用达高角闪岩相和麻粒岩相。登封群属太古宙花岗-绿岩区,主要由TTG片麻岩、变闪长岩和具双峰特征的变拉斑玄武岩-英安流纹岩及变沉积岩组成,变质作用属绿片岩相和角闪岩相。铁铜沟群主要是一套以石英岩、石英片岩和含砾石英片岩为主的变质碎屑岩,原岩为成熟度高的滨海相沉积,构造不整合于太华群之上,变质仅达绿片岩相。
该区的盖层主要发育有中新元古界、寒武系、少量奥陶系以及中石炭统至三叠系及中、新生代地层。并以古生界盖层中普遍缺失中奥陶统—下石炭统为特征。
中新元古界盖层主要包括熊耳群、洛南群、官道口群、栾川群、汝阳群、骆峪群及震旦系等,主要为一套陆缘大陆裂谷火山岩系到陆缘稳定相沉积(张国伟等,2000),构造变形相对简单,微弱浅变质。其中熊耳群为裂谷型双峰火山岩系。官道口群和栾川群等均主要为碎屑岩-碳酸盐岩的沉积岩系,局部夹碱性火山岩。
该区下寒武统至上三叠统为典型的华北克拉通型沉积,缺失泥盆和志留系。其中寒武系和奥陶系为海相地层,二叠系和三叠系为陆相地层。中、新生代地层分布于局部陆相盆地内,主要由碱性火山岩和火山碎屑岩组成。
本构造单元内,除产出中、新元古代碱性花岗岩外,中生代(燕山期)中-酸性斑岩类,尤其花岗岩广泛出露,花岗岩的总体积约占本区上地壳体积的8%。中生代晚期强烈的岩浆活动,是同本区自晚白垩世以来卷入了秦岭造山带陆内阶段的造山运动和受滨太平洋构造的影响有关。

金属矿床在空间上多沿大地构造单元和地质体边缘分布,在时间上多形成在构造运动的早、晚和过渡期,这些现象已引起许多矿床研究者的关注,并由此而引出一门新的成矿理论,即边缘成矿理论(Gala,1981;孙启桢,1981、1986、1994)。这种地质体边缘和时间域内矿床的分布规律既有其几何学的意义,也包含着内在的成因意义。从分形几何学的角度来看,自然界没有特征长度的图形和构造具有自相似性,即将所考虑的图形的一部分放大,其形状与主体相似,因此矿床在各种不同尺度上沿边缘分布的原理符合自相似性的法则。而从地质学的原理来说,边界是物质和能量发生交换的场所,也是地质运动表现最为强烈的地方,矿床是地质演化的产物,因而矿床沿地质体边缘发育也是合乎逻辑的必然。与其他金属矿床一样,金矿床在各种不同的尺度上也多沿地质体的边缘产出,大到矿带、矿田,小到矿体、矿脉,甚至金矿物。从世界范围来看,环太平洋边缘地区分布的金矿床在数量上可能是无与伦比的,因而有人形象地称之为大金环(徐光荣,1988)。另一个大的金成矿带是阿尔卑斯-喜马拉雅成矿带,其代表了古特提斯板块的边界。从我国金矿床的分布特征看,金矿床受地块边缘的控制也十分明显。
(一)金矿床在地块边缘的分布
纵观全国金矿床的分布,主要是在华北陆块的北缘、南缘,扬子陆块的东南、西南和西北缘,准噶尔地块的北缘、西缘和东缘,柴达木地块的北缘、南缘。从各区来看,在华北陆块北缘自东向西依次分布着夹皮沟、辽西、冀东、冀北和乌拉山等金矿集中区,而华北陆块的南缘分布着小秦岭-熊耳山、桐柏-大别等金矿集中区,胶东金矿集中区实际上由于郯庐断裂左行走滑上推,也应属华北陆块南缘的一部分。在扬子陆块的南缘分布着怀玉山-会稽山、雪峰山-幕阜山、益阳-沅陵等金矿集中区,在扬子陆块的西南缘分布着滇黔桂、三江、哀牢山等金矿集中区。准噶尔地块的西北缘、东北缘和西南缘依次分布着哈图、阿尔泰、博乐-伊宁等金矿集中区。在佳木斯地块的边缘分布着嘉荫河-老爷岭金矿集中区。
如果用板块构造的观点分析,我国金矿床多受板块的边缘控制。现今的中国大陆实际上是由华北、扬子、西伯利亚、印度和太平洋等板块相互作用的产物,而各个板块的形成实际上又是次一级块体拼贴的结果,其中尤以华北-塔里木板块的形成最为古老,可追溯至古太古代。由于板块不断的侧向增生,各个时代板块的边界又是在不断的变化的,因此板块边界对金矿床的控制实际上是动态的。根据目前获得的大量地质、地球化学和地球物理资料分析,华北地台可能分布着若干个始太古宙-古太古代的古陆核,而绿岩带多分布在古陆核的内外侧,可能代表了古陆核边缘的侧向增生体或陆核之间的焊接带,因而绿岩带金矿床实际上也受古陆核或古陆块的边缘控制。中新元古代以后,现代意义的板块构造体制正式建立,大规模的板块边缘活动、陆缘增生持续发生,形成了围绕初始陆块的褶皱造山带,金矿则受各个时期板块边缘及中间地块的边缘构造控制。在大的板块构造背景下,金矿床的分布还往往表现出与地体的拼贴有关,如胡受奚等(1988)将华北地台南缘豫峡地区划分为华熊地体、嵩箕地体,金矿床在华熊地体中很发育,胶东地区由胶北、胶南和胶东南-苏东北-黄海三个地体组成,金矿床发育在胶北地体中(贾东等,1990)。我们在研究中也发现,冀北以赤城-崇礼断裂为界,南部张宣地区与北部张北-丰宁地区有明显的区别,金矿床主要发育在张宣地区。在吉南夹皮沟地区,金矿床主要沿着夹皮沟绿岩带和白山镇麻粒岩-片麻岩区的拼贴带分布。
(二)边缘控矿特征
金矿床在地块边缘一般表现为成带分布、分段集中、成群聚合的特征,这是因为从区域上看,金矿床一般沿不同构造单元之间的深大断裂或规模巨大的韧性剪切带分布,如开原-赤峰深大断裂控制了华北陆块北缘的金矿床的分布;三江断裂控制了三江金矿带和哀牢山金矿带的分布;小秦岭-熊耳山地区的金矿床受华北陆块南缘的数条韧性剪切带控制;四会-吴川断裂带控制了广宁-罗定金矿带的分布。但就控制矿床和矿体的构造来看,它们往往是区域性构造有几何级序的分支。此外,矿带的分布还往往与退变质带、强应变带、构造岩浆活动带、大型褶皱枢纽、隆起带或凹陷带的边缘以及不整合面等有空间耦合关系。从地球物理场性质来看,矿带或矿床集中区常处于梯度带或过渡带上。
边缘控矿在时间域上具有延续性和继承性,如我国华北陆块中金矿化时代具有明显的多期性,从新太古代到新生代都有发生,通常在一个成矿集中区往往可以发现不同时代形成的金矿床共生组合现象。如在辽西地区既有形成时代较早的排山楼金矿床,也有形成时代较晚的金厂沟梁金矿床;在冀北和冀东地区既有形成较早的金厂峪、小营盘金矿床,也有形成时代较晚的东坪、峪耳崖等金矿床。早期成矿对应于华北陆块的克拉通化,晚期成矿与滨太平洋俯冲带有关。尽管早晚两期成矿分属不同的边缘性质和构造背景,但后期成矿明显反映出受早期基底性质的限制。此外由于板块的不断侧向增生,后期的拼贴碰撞作用对早期的缝合带产生一定的影响,使其产生陆内俯冲、造山运动或重新活化,也是造成多期矿化的原因,这一现象在华北陆块北缘和扬子陆块南、北缘表现的都非常明显。
(三)边缘控矿的成因意义
板块或地块边缘按照其性质可分为裂谷带(离散性边缘)、岛弧带、俯冲带和碰撞带(聚敛性边缘)、转换带等,每种性质的边缘都有其特定构造和岩相学特征,因而在对金矿床的成因控制上也反映出不同的意义。
裂谷带的构造特征是地壳和岩石圈的伸展、减薄、裂开和深部上地幔物质的上涌,高的地热梯度、大量的岩浆和沉积物质的堆聚是成矿的有利环境。裂谷构造有陆缘裂谷、陆内裂谷和洋中脊等之分。形成的金矿床以澳大利亚的奥林匹克坝、南非兰德型金矿床最负盛名。我国小秦岭新太古代绿岩带、华北地台北缘辽吉、白云鄂博等古元古代地层以及秦岭-祁连-贺兰山褶皱系中与基性、超基性岩密切伴生的金矿床可能都与裂谷环境有关。
岛弧和俯冲带环境中的金矿床以中新生代环太平洋成矿带中金矿床最为特征。在成因上属浅成热液型和斑岩型。该环境下有利于金矿化的主要因素如下:①下插板块(由富水洋壳和沉积盖层组成)和地幔楔体的去挥发分作用和深熔作用可为成矿提供矿质和流体载体;②中下地壳的变质作用乃至深熔作用可形成含矿流体;③上地壳高的地温梯度和广泛发育的断裂裂隙有利于天水下渗循环,而同时发育的火山沉积岩系可为成矿提供矿质;④区域大规模的线性构造(走滑断裂、转换断层)及垂向的韧性剪切作用可为深部含矿流体上升提供通道,为矿质提供有效的物化条件和扩容空间。
碰撞造山带环境中的金矿床主要表现为变质地体如绿岩带,变浊积岩系中分布的中温热液金矿床,成矿与变质变形作用密切相关,矿床多受逆冲推覆断层和褶皱的控制。对成矿的有利因素一是碰撞造山作用导致了地壳的增厚,而地壳增厚引起热的重新均衡,从而产生了递进变质作用甚至深熔岩浆作用;二是快速抬升作用和剥蚀沉积作用;三是广泛发育的韧性剪切带是矿质迁移、沉淀的扩容空间。我国华北地台南缘和北缘早期形成的绿岩带金矿床、燕山期形成的胶东、小秦岭地区与由太古宇地层重熔成因的花岗岩有关的破碎带蚀变岩型、石英脉型金矿及江南古陆上与沉积岩系有关的金矿床可能都与碰撞造山带环境有关。

华北陆块南缘新太古代金成矿带主要分布在小秦岭地区,横跨豫、陕两省,地处灵宝县和潼关县境内,是一个由新太古代太华岩群组成的呈东西狭长延伸的“地垒状”断块。其北部为太要-大湖-武家山断裂,断裂北侧为渭河地堑;南界断裂为巡马道-小河-周家山断裂,其南侧为元古宙褶皱带。金矿床产于面积约900km2的太古宙花岗岩-绿岩带中,由千余条含金石英脉组成,构成华北陆块南缘新太古代与小秦岭绿岩带有关的金矿床成矿系列,是目前我国重要的黄金资源和生产基地之一。

太华岩群是豫、陕一带前寒武纪变质基底的统称,主要由经受角闪岩相变质为主的变质岩系组成,其中包括了两大成因岩石类型,一类属于地层系统的表壳岩,另一类属于古老的经受变质、变形的TTG质深成侵入体。侵入体与表壳岩所占面积之比约为4:1。从整个变质基底的岩石组合特点判断,归入花岗岩-绿岩带组合(胡受奚,1988;李俊建等,1992;黎世美等,1994)。区内太古宙花岗岩-绿岩带呈东西向狭长带展布(图4-13)。变质基底的双层结构十分明显,其下层由TTG质花岗片麻岩和太华岩群中由镁铁质火山岩组成的“金硐岔组”(又称闾家峪组)所组成,是一套斜长角闪岩,呈不规则状、条带状包体分布在TTG质片麻岩中。而上层为一套富镁、铝的变质沉积岩层,主要岩石类型为黑云变粒岩,含石榴矽线变粒岩、含石墨变粒岩、石英岩、浅粒岩、大理岩和磁铁石英岩,其原岩为长英质火山岩、火山碎屑岩和沉积岩,具有孔兹岩系组合特点。下层位于小秦岭的轴部,上层分布在小秦岭地区的南北两侧。本区的金矿床,特别是规模较大的金矿床主要分布在斜长角闪岩-片麻岩组成的下太华岩群中。斜长角闪岩是构成太华岩群的主要岩石类型,呈似层状、条带状、透镜状,少数呈不规则状产出。单层厚0.5~30m,常在太古宙TTG质片麻岩中呈包体产出,或与变粒岩成互层状产出。其片麻理方向与TTG质片麻理一致。其原岩为大陆拉斑玄武岩(沈保丰等,1994 b),具幔源特征。TTG质片麻岩应属于太古宙深成侵入岩(黎世美等,1996),岩石类型为黑云母斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩和花岗片麻岩。其原岩主要是奥长花岗岩、英云闪长岩、花岗闪长岩和少量的花岗岩,TTG岩浆是由拉斑玄武岩部分熔融衍生的。小秦岭太华岩群的形成年龄在2500~2980Ma之间,属新太古代,变质年龄为2351±103Ma(黎世美等,1996)。

断裂构造在本区十分发育,是本区的主要控矿构造,有东西向、北东向、南北向、北北东向和北北西向断裂。东西向断裂以压性为主,兼具剪压性,断裂内有糜棱岩及破碎带发育,是本区的主要控矿构造,沿该组断裂发育的矿体为脉状、透镜状、并呈雁行排列。北东向断裂以剪性为主,兼具张性和(或)压剪性,为层间滑动的剪性断层,其内金矿体呈透镜状和脉状边续分布。南北向、北北东向和北北西向断裂属张性及张剪性,断裂规模一般不大,形态常呈齿状,是区内主要的控矿构造之一。

图4-13 小秦岭地区金矿地质略图

1—中-新元古界;2—上太华亚群孔兹岩系中大理岩-钙硅酸盐组合;3—上太华亚群孔兹岩系中墨云斜长片麻岩-变粒岩组合;4—花岗质片麻岩夹基性岩包体;5—上太华亚群孔兹岩系中石英岩-石墨矽线黑云片麻岩组合;6—下太华亚岩群斜长角闪岩-片麻岩组合;7—花岗岩;8—伟晶花岗岩;9—黑云(角闪)二长花岗岩;10—金矿床

岩浆活动在本区具有长期性和多期性,而且形成的时代跨度很大。大致可分为:①TTG质片麻岩,为古老的经受变质变形的深成侵入体,主要形成在新太古代(张荫树等,1996;Kroner等,1988),用单颗粒锆石逐层蒸发法分别测定登封五里铺奥长花岗岩的年龄为2604±4Ma,鲁山英云闪长质片麻岩为2906±7Ma到2841±6Ma,与太华岩群下亚岩群角闪质岩石Sm-Nd等时线年龄相当。陆松年等(1997)采用单颗粒锆石U-Pb法测得河南省灵宝金矿的金硐岔矿区黑云母花岗岩的U-Pb年龄为2151±2Ma,表明在古元古代有一期TTG质岩浆活动。②伟晶状花岗岩(花岗伟晶岩脉),在本区具有广泛的分布,它呈脉状或不规则状注入到TTG质片麻岩中,其中锆石的U-Pb年龄为1806±3Ma(陆松年等,1997),它是继TTG岩浆侵入以后的又一次早期热 构造事件,为区内从变质基底中金矿的预富集提供了重要的条件。③辉长辉绿岩,呈脉状产出,分布极其广泛,长度多大于200m,最长可达数千米,厚度在2m左右,其中锆石的U-Pb表面年龄为498.7±7.5Ma,侵入时间为加里东期。④燕山期二长花岗岩,主要指分布在华山,文峪,娘娘山等岩体。年龄为100~130Ma(K-Ar法)和72.5~179.6Ma(Rb-Sr法)。⑤脉岩,主要有正长斑岩、二长斑岩、石英斑岩、辉绿岩脉、煌斑岩脉和石英脉等,形成时间为新太古代-中生代。

岩浆活动对金矿的形成有重要的意义,早期的岩浆活动促进初始地壳活化改造,使前寒武纪变质基底中的成矿元素产生预富集甚至形成金矿床,晚期尤其是燕山期花岗岩的侵入和变质核杂岩形成过程中的热-构造事件,使金再次富集。

华北陆块南缘的金矿床主要分布在小秦岭地区,目前已发现含金石英脉1200余条,空间上主要分布在背形褶皱轴部的杨寨峪-文峪矿带,其次是在大湖峪-灵湖矿带,在矿区中部金渠沟一带也有少量分布。根据矿体产出形态及空间关系,矿体产出具有以下特征:①矿田内含金石英脉分布极不均匀,主要表现为成群或成带的分布。含金石英脉的规模大小不一,长为数十米至上千米,厚为0.3~2m,最厚者可达7.71m,延深在100~500m范围内,最深可达810m。②含金石英脉主要呈单脉产出,局部有膨胀收缩、分支、复合现象。矿体形态呈脉状、透镜状、少量呈薄板状和豆荚状。③含金石英脉的产出严格受韧性剪切带所控制,与糜棱岩密切伴生,其空间分布具有彼此近于平行的特征。

含金石英脉集中分布在太华岩群下层变质基底结构的斜长角闪岩-片麻岩组合中,后者为金矿的主要含矿层位。上层孔兹岩系变质基底中金矿脉的数量就很少。含金石英脉有两种类型,黄铁矿型石英脉和多金属硫化物石英脉,并以前者为主。矿石中金矿物主要为自然金、银金矿和少量碲金矿。金属矿物主要为金属硫化物,伴有少量的金属氧化物和碲化物,其中黄铁矿含量最高,其次是方铅矿、黄铜矿、闪锌矿。脉石矿物以石英为主,少量方解石、白云石、铁白云石等。矿石结构主要有自形、半自形和他形结构、交代结构和充填结构。矿石构造主要有条带状、块状、细脉状、浸染状、斑杂状、角砾状、晶洞状和蜂窝状等。有四个成矿阶段:黄铁矿-石英阶段、石英-黄铁矿阶段、石英-多金属硫化物阶段和石英-黄铁矿-碳酸盐阶段。

围岩蚀变,从矿脉的横向上,从矿体到围岩,蚀变作用由强到弱,往往出现明显的分带现象,可划分出强蚀变带、中等强度蚀变带和弱蚀变带。强蚀变带主要发生黄铁绢英岩化,包括黄铁矿化、硅化、黄铜矿化、碳酸盐化。中等程度蚀变带以青磐岩化和绢英岩化为代表,而弱蚀变带仅有青磐岩化现象。

小秦岭金矿床的成矿时代一直是有争议的。从金矿床形成的主要特征来分析,首先它无例外的产在花岗岩-绿岩带中的韧性剪切带内,含金石英脉常与吕梁期的花岗伟晶岩脉带较密切产出,其次含金石英脉中石英包体水的氢氧同位素组成表明其成矿流体介于变质水和岩浆水之间,以及区内金矿床空间上都分布在燕山期娘娘山等花岗岩体的外侧等等。区内变质基底控矿韧性剪切带大致形成在1768±25.3Ma(K-Ar法,黎世美等,1996),燕山期的娘娘山花岗岩体、文峪花岗岩体和华山花岗岩体的同位素年龄为130~100Ma(K-Ar法)和179.6~172.5Ma(Rb-Sr法)。从以上资料可以推测,本区金矿床的形成具有多期性,早期在18亿年左右,在韧性剪切带形成过程中成矿热液沿韧性剪切带运移,在构造有利部位,由于氧化-还原等物理化学条件的改变,金氯络合物稳定性被破坏,富集成矿。晚期在中生代燕山期由于碰撞造山作用,在地壳深部对花岗岩-绿岩带等重熔形成燕山期文峪、娘娘山等岩体,在碰撞造山作用期后的伸展体制下,形成变质核杂岩和金矿床。晚期成矿很可能是对早期成矿叠加和富集。

下面以文峪、杨寨峪和东闯金矿床为代表来进一步剖析华北陆台南缘金成矿区(带)的特征。

1.文峪金矿床

文峪金矿床是华北陆块南缘的大型金矿床(储量为32.719t),它主要分布在太华岩群下层变质基底的斜长角闪岩-片麻岩中(图4-14)。本区广泛分布的是TTG质花岗岩,而斜长角闪岩作为表壳岩系在TTG质花岗岩中呈规模不等的包体存在。

图4-14 文峪金矿矿脉分布图

1—TTG质片麻岩;2—金矿脉及其编号

矿区褶皱构造以位于北部的老鸦岔背斜为主,其轴向西部为270°,东部为300°,背斜北翼倾角30°~60°,南翼50°~70°,局部达80°。该背斜控制了矿区含金石英脉的分布。区内断裂构造按走向分成三组:①近东西向压剪性断裂构造带,走向为270°~310°,随轴向的变化而弯曲,倾向南,倾角37°~55°,多被石英脉充填,一般规模大,延伸远,可达数千米。是该区主要的控矿构造,如505,512脉属于此类。②北东东向张剪性断裂带,倾向西,如519号脉。③北北东和北北西向断裂,以剪性为主,共轭而生。其倾角较陡,多在60°以上,延长500m左右,厚度为0.2~0.5m,多被辉绿岩充填,部分被充填石英脉。

岩浆岩以脉岩为主,严格受断裂控制,分布广,种类多。以基性岩脉为主,主要是辉绿岩、次为伟晶岩,少量的碱性花岗斑岩和正长斑岩。

文峪矿区共发现大小矿脉70多条,走向长度大于1000m的7条,500~1000m的9条,100~300m的33条,小于100m的30条。与背斜轴平行的压剪性断裂所控制的北西西向矿脉最多,多具工业价值,如505、512、519等矿脉。受走向北北东和北北西两组张性断裂所控制的矿脉数量少,规模小,但品位高,如509号脉。

从总体来看矿脉分布具有如下特点:①矿脉分布在北部TTG质花岗岩为主的地带。②矿脉多在老鸦岔背斜的南翼,距背斜轴20~1200m的地段。在此地段以外含金石英脉多不具工业价值。③含金石英脉严格受走向北西西、倾向南西西的压剪性断裂控制。④含金石英脉在矿区内的分布特点来看,东多西少,向东撤开,西部收敛。⑤由北向南,矿化由多金属矿化变为黄铁矿化。

505号脉是文峪矿区规模最大、最重要的一条脉,其中黄金储量占了整个矿区的70%以上,地表出露长4200m,西起大西峪沟西,向东延入东闯矿区,其中构成工业矿体的长度为3170m,最大矿体长360m。矿体最大延深900m,垂深841m。矿化类型以多金属矿化为主,矿体金品位较高,平均品位为12.85~16.78g/t。

矿石中金属矿物主要为方铅矿、黄铁矿、次为黄铜矿、闪锌矿、微量矿物有磁铁矿、菱铁矿、磁黄铁矿、黑钨矿、白钨矿、自然金等。脉石矿物主要为石英,另有微量方解石、铁白云石、重晶石、绢云母。表生矿物有褐铁矿、孔雀石、铜蓝、铅钒、黄钾铁钒等,但后者不发育。矿石结构、构造:矿石结构主要有自形-他形粒状结构、交代结构、揉皱结构、此外,还有乳滴状结构、网状结构、压碎结构、斑状结构、格状结构等。矿石构造主要有块状构造、网脉状与云朵状构造、条带状构造、对称带状构造、浸染状构造、此外,局部尚可见晶洞充填构造、树枝状构造、蜂窝状构造、其中块状构造是最常见的构造,其次是网脉状与云朵状构造。存在四种矿石类型:黄铁矿型矿石、多金属硫化物型矿石、矿化围岩型矿石、氧化矿石(在本区不发育)。三个成矿阶段:黄铁矿-石英阶段、石英-黄铁矿阶段、多金属硫化物阶段。

近矿围岩蚀变十分强烈,由矿体向外可区分出强、中、弱3个蚀变带,蚀变宽度为0.5~2m。围岩蚀变的种类有绢云母化、黄铁矿化、硅化、碳酸盐化、黑云母化、钾长石化和绿泥石化等。

2.杨寨峪金矿床

杨寨峪金矿床是大型金矿床,其金矿储量为34.311t。它分布在太华岩群变质基底中,该变质基底是由两大类岩石所组成,一类是以斜长角闪岩为主的表壳岩,另一类是变形的TTG质深成侵入体,前者在后者中呈规模不等、形状不一的包体存在。

矿区存在东西向的褶皱和不同方向、不同性质的多组断裂。

褶皱构造:近东西向的老鸦岔背斜纵贯全区,背斜轴面北倾,北翼倾角20°~30°,南翼地层倾角30°~70°,构成了北缓南陡的不对称背斜。该背斜控制了区内主要金矿脉的空间分布。

断裂构造:区内发育近东西向、南北向、北东向等多组断裂。

发育在背斜轴部的东西向断裂有27条,断裂走向265°~305°,倾向北北东或南南西,北倾者倾角为10°~25°,南倾者倾角为45°。该组断裂一般规模大、延伸远,为主要控矿断裂。其它各组断裂曾经历过多次复合叠加,有矿化和基性岩脉的充填。

区内岩浆活动频繁,不同时代、不同规模、不同形态的岩浆岩都有分布。根据其生成先后有:混合伟晶岩、黑云母花岗岩、伟晶岩、辉长辉绿岩、辉绿玢岩、辉绿岩、花岗细晶岩、石英脉、云煌岩等。

含金石英脉主要沿近东西向的压剪性断裂构造带断续分布。规模最大的是60号脉,次为212、213、201、202、203、301号脉。60号金矿脉的走向长度为4200m 以上,厚7m左右,最厚处达20m。共由15个矿体所组成,其黄金储量占了整个矿区储量的84.1%。规模较大的矿体有6个,其中3号矿体长740m,沿倾向延深最大528m,平均厚度1.26m,平均品位于15g/t,为全区最大的矿体。西段1号矿体长610m,倾向延深最大339m,平均厚度1.87m,平均品位12.68g/t,为矿区第二大矿体。

矿体呈不规则状、透镜状、长条状,个别矿体形态复杂,矿体分布的趋势是西高东低,向南东倾伏,沿倾向向南西倾伏,倾角多在37°~50°。

矿石中有30多种金属矿物,主要金属矿物为黄铁矿,次要有黄铜矿、白钨矿、方铅矿、闪锌矿。微量矿物除自然金外,尚有自然银、辉银矿及十余种碲矿物。次生矿物有褐铁矿、铜蓝、孔雀石、铅钒等,但含量甚微。非金属矿物以石英为主,方解石、白云石、重晶石次之。矿石结构有中粗粒自形-半自形粒状结构、中细粒自形-半自形粒状结构、细粒自形粒状结构、填充结构、包含结构、压碎结构、似斑状结构及交化残余结构。矿石构造有条带状构造、块状构造、浸染状构造、星点状构造、斑杂状构造、细脉染状构造、蜂窝状构造等。矿床共划分3个成矿阶段:黄铁矿-石英阶段、石英-黄铁矿矿阶段和碳酸盐石英阶段。矿石按成因分为原生矿石和氧化矿石两大类,其中原生矿石又可分为3种类型:黄铁矿型矿石、多金属硫化物型矿石和含金构造岩型(矿化围岩型)矿石。氧化矿石数量少,仅占总量的2%。

自然金是矿床中主要金矿物,其形态有等粒状、薄膜状、长条状、细脉状等。粒度最大1mm,最小0.0001mm,以细粒金居多。自然金充填于黄铁矿缝隙中和晶隙间,或呈粒状、不规则状嵌布于石英中。自然金的成色高,为860~960。

围岩蚀变常见有硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化及它的组合,局部出现绿帘石化、绿泥石化、钾长石化及钠长石化,最典型且与矿化关系最密切的是黄铁绢英岩化。

3.东闯金矿床

东闯金矿床位于小秦岭金矿带中部。西起南闯沟与文峪金矿床毗连,东至西长安岔与老鸦岔金矿床接壤。面积约5km2。矿床规模为大型,储量为27.642t(中国人民武装警察部队黄金指挥部,1997)。

矿区出露的地层主要为太古宙太华岩群中深变质岩系,为一套变质火山-沉积岩建造,并有TTG岩系的侵入。其岩石组合与文峪和杨寨峪金矿床的岩石组合相似,在此不作再重复论述。

东闯矿区位于老鸦岔背斜的南侧,是老鸦岔背斜的一部分。在矿区的南部,发育一个两翼产状均很陡的“向形”,总体走向近300°,北翼倾角45°~60°,南翼倾角60°~80°,轴部附近约100m内地层倾角大于80°,轴面近于直立并略向北倾。这种次级褶皱的轴向为NWW向,和区域地层面理的走向一致。另外由于面理的置换,在片麻岩中常见大量的无根小褶皱。

矿区断裂构造发育,分成矿前和成矿后两种,成矿前构造按产状可分为 NWW 向、NNW向和NNE向三组,其中NWW向断裂又分为早期脆性断裂和晚期剪切带型两种断裂,为矿区重要的控矿断裂。成矿期后断裂活动总体上较弱,成矿后的断裂对矿体无明显的破坏。

东闯矿区的岩浆活动比较强烈,包括构成本区结晶基底的太华岩群中的花岗质和TTG质岩浆的侵入和后期各类脉岩的侵入,岩浆热事件对金的活化、富集起了非常重要的作用。

东闯金矿床由507号矿脉为主的20余条矿脉组成,其中507、504、503、505、501、502、540号脉为具有工业意义的矿脉。矿脉严格受控矿断裂控制,近东西向组矿脉占矿脉总矿脉数的95%以上,个别为北北西向矿脉。

近东西向组矿脉最长5000m(507号脉),最短约200m,一般为1000~2000m。矿脉最大厚度为13.14m,最小仅几厘米,一般为数十厘米至2m。北北西向组矿脉,为517脉,走向长520m,厚0.16~0.33m,一般为0.25m。对东西向矿脉来说,沿走向和倾向呈舒缓波状,波状弯曲,矿脉分枝复合、膨胀缩小、尖灭再现的特征比较明显。矿脉走向为260°~280°,倾向南,个别小矿脉倾向北,倾角为30°~60°。北北西向矿脉呈薄板状、扁豆状、断续产于辉绿岩上盘糜棱岩和碎裂岩中,矿脉呈舒缓波状和膨胀现象明显。北北向矿脉(517脉)的走向为330°~350°,一般为345°,倾向北东,倾角一般在70°以上,多在78°左右。

矿区分布有30多种矿物:金银矿物类的自然金、银金矿、金银矿、碲金银矿、碲金矿、碲银矿;铅矿物类的有方铅矿、碲铅矿、白铅矿、铅钒;铁矿物类的有黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿、磁铁矿、菱铁矿、褐铁矿;铜矿物类的有黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、黝铜矿、孔雀石、铜蓝;还有白钨矿、黑钨矿、闪锌矿等。脉石矿物有石英、绿泥石、黑云母、绢云母、钾长石、方解石、白云石、铁白云石等。矿石中金属矿物总量占矿石矿物总量的25%~30%,其中以金属硫化物为主。矿石结构有自形-半自形粒状、半自形-他形粒状、压碎-碎裂、交代残余、包含、乳滴状、充填、环状等结构。构造有不规则团块状、条带状、网脉状、浸染状、角砾状等构造。矿石类型有黄铁矿石英脉型金矿石、多金属石英脉型金铅矿石、石英脉型铅矿石、蚀变岩型金铅矿石、糜棱岩型金铅矿石等。共划分四个成矿阶段:粗粒黄铁矿-石英阶段、细粒黄铁矿-石英阶段、多金属硫化物-石英阶段和碳酸盐-石英阶段。

自然金的成色变化很大,一般为360~980。自然金的赋存状态有粒间金、裂隙金和包体金。并以粒间金为主,约占 53.1%,而裂隙金和包体金分别为 31.7%和15.2%。

围岩蚀变类型有钾化、绢云母化、绿泥石化、硅化、碳酸盐化、磁铁矿化及赤铁矿化、黄铁矿化、黑云母化、绿帘石化和钠黝帘石化。




铅同位素组成图的编制
华北陆块内部的全岩铅同位素组成比单矿物铅同位素要分散,206Pb\/204Pb和208Pb\/204Pb组成的变化范围差异较大,而207Pb\/204Pb相对不明显,但两类样品铅同位素组成的变化范围大部分是互相重叠的(图2-3、图2-4),说明不同的测试对象对区分花岗岩源区特征影响不大。 图2-2 华北陆块南缘不同岩石208Pb\/204Pb-207Pb...

中、新元古代构造演化模式
北秦岭与华北克拉通南缘中、新元古代构造发展可概括划分为:早中元古代继承、发展古元古代的大陆边缘构造发展阶段和新元古代活动大陆边缘构造发展阶段。根据特征的构造地层单元的形成又可细分为华北陆缘裂谷形成等五个时期(图7-3)。1.华北陆缘裂谷形成时期 早中元古代时期,华北克拉通南部常缺少大规模的...

华北陆壳类型的区分
粗线为断裂带1—华北陆块北缘断裂带;2—华北陆块南缘断裂带;3—郯城—庐江断裂带;4—太行山断裂带 伴随燕山运动的侏罗纪—白垩纪燕山期岩浆活动,是一次强烈而广泛的岩浆活动(图8.19),对华北现今构造格局的形成具有重要影响,在华北地台形成了吉辽鲁东岩带、燕辽岩带、太行山岩带、鲁淮岩带、豫陕岩带和华北陆块...

登封嵩山地质博物馆嵩山里的地质博物馆深远意义
位于华北古陆块南缘的嵩山,地质背景深厚,拥有齐全的地层出露和清晰的构造形迹。其基底岩层为太古代和早元古代海底火山喷发产物,经历了区域变质和混合岩化,覆盖着中元古代至早古生代的海相碎屑岩和碳酸盐岩,以及晚古生代的海陆交替沉积和陆相岩石。中生代至新生代早期,为内陆断陷盆地的碎屑岩沉积。区内...

构造区划和地壳增生
按地质构造分析,秦岭-大别造山带自北向南大致可以分为:华北陆块南缘、北秦岭、北淮阳、南秦岭、大别地块和扬子陆块北缘。上述单元的铅同位素组成的块体效应显示得十分明显;并可以由铅同位素组成对构造单元做进一步划分,如南秦岭和扬子陆块北缘分成东、西两段,大别地块可以进一步划分出北大别核杂岩...

洋盆扩张阶段—— 裂陷-克拉通盆地
由于古中国洋的扩张,华北陆块南缘、塔里木陆块东南-南缘、柴达木陆块两侧和华南陆块北缘从边缘裂谷发展为大西洋型离散边缘,而陆内裂谷分别形成贺兰坳拉槽和龙门山坳拉槽(经向系控制)有些区段,如西昆仑和北祁连在中-晚寒武世就开始了早期俯冲。西昆仑新藏公路库地一带早期的洋内俯冲形成洋内弧,有...

构造演化阶段与盆地演化史
2.1.3.1 新元古代被动大陆边缘裂谷—克拉通坳陷阶段(Pt3) (1)构造演化 自新元古代开始,伴随着华北陆块北部兴蒙海槽强烈扩张,华北陆块南缘的秦岭海槽也同时强烈扩张,扬子和华北陆块之间已经形成了秦岭—大别洋,为松树沟—宽坪洋的继续发展。沿商丹断裂带发育的中、新元古代松树沟蛇绿岩及宽坪蛇绿岩属小洋盆型蛇绿...

华北陆块南北缘钼成矿作用对比
2)从矿化元素组合来看,华北陆块南北缘除都具有独立钼矿床产除外,还存在有明显的差异。北缘主要有Mo,MoCu,CuMo,MoZn(Ag)和MoAuCu,以前三种为主;南缘矿化组合明显更为复杂,包括Mo(Re),MoW,AuMo,MoAu,MoPb(ZnAg),MoFe和CuMo,其中CuMo组合目前只在秋树湾矿床中发育。3)从矿床...

控制岩浆活动的主要断裂系统
2.大构造单元的边界断裂系及与之相平行的陆块边缘断裂带 其中有近东西向(包括北东东和北西西)的两组,北东和北北东向的3组。①西伯利亚板块南缘增生带与华北陆块北缘增生带碰撞拼合边界为西拉木伦断裂带,在其南与之相平行的还有华北陆块北缘断裂带和集宁-凌源断裂带。②华北陆块南缘增生带与华南...

盆缘断裂特征及活动性
结合研究区在不同时期所处的大地构造位置,以下主要分析控制古生代的华北南、北缘断裂及控制中、新生代的东、西缘断裂(郯城-庐江断裂、太行山前断裂)的活动特征。 1.华北北缘断裂带 白云鄂博-赤峰-开原断裂带是华北陆块与兴蒙-吉黑活动带之间的一条巨型断裂带,其活动历史受到兴蒙-吉黑活动带的深刻影响,控制着华北陆...

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