河南桐柏老洞坡银成矿带地球化学特征及找矿标志

2014-05-03 02:56简庆伟
四川地质学报 2014年2期
关键词:桐柏矿带矿层

简庆伟

(河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院,河南 信阳 464000)

1 区域地质特征

桐柏—大别山北坡金银成矿带,呈北西—南东向展布于羊册—明港、桐柏—商城两个深大断裂之间、为一复杂构造带。该带由多个形成于不同构造环境,有着各自独立的建造特征和变形变质演化序列的构造地层地体,经多次聚合拼贴而成,属多期碰撞造山地球动力学背景下形成的。构造格架属印支—燕山期碰撞造山带的一部分,其空间展布受陆内俯冲所控制。根据构造、含矿层位,将桐柏—大别山北坡金银成矿带分为三个平行的亚带(图1)。老洞坡银矿位于桐柏破山—银洞坡—河坎(围山城)一带,属桐柏—大别山造山带(北坡)金银成矿带北亚带。

图1 围山城金银多金属成矿带地质略图

1.1 矿带地层

矿带地层主要为上元古界歪头山组,是一套中浅变质的火山碎屑—沉积岩系,由变粒岩、云母石英片岩,少量碳酸盐岩、斜长角闪片岩等组成。据其构造叠置关系,分为上、中、下三部分。上部为低绿片岩相变质碳酸盐—火山碎屑沉积建造,分为 5个岩性段;中部为高绿片岩相火山碎屑沉积建造,分为6个岩性段;下部为低角闪岩相碳酸盐—碎屑沉积建造,分为6个岩性段。上、中、下部各有一个含矿层。上含矿层为破山银矿床的赋矿层位;中含矿层为银洞坡金矿床的主要赋矿层位;下含矿层为是老洞坡、河坎银矿床的赋矿部位。各岩性段整合接触,岩层中变余微细层理发育,沉积韵律比较清楚。

1.2 控矿构造

围山城金银多金属矿带的基本构造格架是:纵贯矿带的杨冲韧性剪切带、火神庙韧性剪切带及夹持其间的北西向朱庄背斜(形)控制了矿带的地层展布,与背斜(形)相伴生的韧脆性、脆性顺层剪切带、共轭逆冲剪切带和片褶转折端、倾伏端的低压疏张带控制了矿床,矿体的定位。

此外,在矿带内还发育有北东向、近南北向、近东西向等浅层次脆性构造破碎带。这些破碎带多是主成矿期后断裂,与矿化关系不密切,个别对矿体有错断,但其规模都较小,断距 2~5m,对矿体的连续性、完整性影响不大。

1.3 岩浆岩

围山城金银矿带内岩浆活动十分频繁,其岩性由超基性—基性—中性—酸性—碱性岩都有出露,深成岩、浅成岩、喷发岩均很发育。主要有加里东晚期角闪辉石岩、角闪石岩、闪长岩(泥染带 Md);海西期桃园岩体(γ);燕 山期梁湾岩体(γ)。

1.4 变质作用

在歪头山组的下部蓝晶石发育,常见蓝晶石、十字石共生,因此其为典型的低角闪岩相十字石—蓝晶石带;中部铁铝榴石与绿帘石共生组合普遍发育,故为高绿片岩相铁铝榴石带;上部仅见典型变质矿物黑云母,变余结构构造广泛发育,因此为低绿片岩相黑云母带。

2 地球化学特征

2.1 区域地球化学特征

据豫西南 1∶20万水系沉积物测量结果显示,区域金多金属异常主要呈北西—南东向沿桐(柏)—商(城)断裂。羊册—明港断裂及两侧呈带状分布。主要异常元素组合为:Au、Ag、Pb、Zn、Cu、Mo、Co、As、Sb等。其中金多金属异常为中浅变质的火山碎屑—沉积岩分布基本一致。元素组合类型与破山银异常相似预示着老洞坡银多金属矿带具有很大的成矿远景(图2)。

2.2 矿区地球化学特征

2.2.1 微量元素的次生分布特征

依据1∶1万土壤测量成果,按不同地质单元分别统计九种元素在土壤中的分布参数列于表1、表2,在歪头山岩组相应岩性段中的特点是:

1)Au富集系数均大于1.2,呈富集分布,在第五段与第八段中平均含量与变异系数最高。

2)Ag、Pb、Zn在第五段中平均含量、标准离差及变异系数明显高于其他段,富集系数(q)分别为 8.56、2.01、1.19,在第五段中形成较强的地球化学异常。

图2

3)As、Sb含量与Ag、Pb有一致性,在第五段中平均值最高,属强富集、强分异型分布。在其他各段中富集系数(q)均在0.8~1.0之间,属正常背景。

4)Mo在第五、第六段中略有富集,而在其他段中富集系数在1.0左右,属正常背景分布。

5)Cu、Co主要分布在第七、第九段中,与基性岩关系密切。在其他地层中平均含量较低,呈背景不均匀分布。

2.2.2 微量元素原生分布特征

根据普查区地化剖面及钻孔中的岩石样品,统计微量元素在岩石中的分布参数列于表3,在歪头山组相应岩性段中的特点是:

表1 土壤中微量元素特征值

1)第四段是富集元素较多,富集强度较高的地层之一,Ag、Pb、Sb、Au、As、Zn、Cd呈强富集,强分异型分布;Cu、Mo、Co、属背景贫乏分布。

2)第五段是富集元素最多,元素富集强度最高的地层,Au、Ag、Pb、Zn、Cu、Mo、As、Sb、Co呈强富集、强分异型分布,也形成较强的异常。

3)第六段与第四、第五段相比,Au、Ag、Pb、As、Sb平均含量较低,Zn、Cu、Mo、Co介于两者之间,其他元素均分异强,富集分布。

4)第七段中富集系数(q)大于1.2的元素有Au、Cu,呈分异富集分布;Ag、Pb、Zn、As、Sb富集系数均小于1.2,呈背景分布。

5)第八段中 Ag、Cu、呈富集均匀分布;Mo、As、Au、Zn呈背景分布,Pb、Sb贫乏。

表2 土壤中微量元素组合及富集系数

2.3 找矿标志

以上分析认为,歪头山岩组第五段中富集元素最为复杂,Ag、Au、Pb、Sb分异能力最强,并在土壤中形成较强的次生异常,指示其为重要的赋矿层位。

矿体主要产在背斜轴部变粒岩、绢云母石英片岩,其次有少量的碳酸盐岩中,而原、次生晕组合异常也是沿背斜轴部分布,异常的强度高低及范围大小与地表矿体的品位和规模一致。地表矿体成群集中分布,而异常表现为强度高,规模大。

3 围岩蚀变

硅化、多发育于构造破碎带内或其附近相邻两种岩性接触带内,蚀变型式分为交代型和充填型,绢云母化、多见于酸性火山岩类的白云斜长石英片岩中及二云变粒岩内,岩石中绢云母含量局部可达 20%左右,绢云母呈微细鳞片状集合体分布于斜长石周围,略具定向。一般绢云母化越强烈,金银矿化越强,碳酸盐化、是一种叠加在硅化上的蚀变,对银的富集有一定作用褐铁矿化和黄钾铁钒化是氧化带中常见的次生蚀变,也是地表找矿的明显标志。

表3 岩石中微量元素特征值

4 结论

通过老洞坡成矿带1∶10000岩石、土壤地化测量成果资料的整理研究,异常沿含矿层位及背斜轴部分布。主要异常形态与构造、岩性、矿体密切相伴,异常内带围绕地表矿体,异常外带反映含矿层和矿体分布范围;异常的连续性相一致,矿体至围岩异常强度依次增减,仅Ag次生晕异常比原生晕异常面积大,其强度低于原生晕异常;矿体主要产在背斜轴部,原、次生晕异常均沿背斜轴部分布。上述研究成果对该区地质找矿起到了重要的指导作用。

[1] 吴宏伟. 河南银洞岭银矿床原生地球化学异常特征及找矿模型[J[. 地质与勘探, 2005

[2] 王宗炜, 等. 河南省桐柏县破山银矿床地质—地球化学特征[J]. 地质与勘探, 2006

[3] 简新玲. 河南省桐柏县银洞坡金矿床地质地球化学特征[J]. 物探与化探, 2005

[4] 王云. 河南省桐柏县破山银矿床原生晕异常特征及地球化学找矿标志[J]. 矿产与地质,2006

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