方庆银
(河南省核工业地质局,河南 郑州 450000)
矿区位于中朝准地台与秦岭褶皱系两个一级大地构造单元的衔接地带(华北克拉通南缘与秦岭造山带结合部位),经历了复杂长期多旋回不均衡的演化过程,大石门金钼矿床位于小秦岭一熊耳山地区东秦岭多金属成矿带,东秦岭多金属成矿带是一个多成因复合型多金属成矿带,经历了印支期华北板块与扬子板块的碰撞造山运动、中生代燕山期陆内造山演化和伸展运动及陆缘构造岩浆活动带和大型剪切带。在大地构造位置处于秦岭造山带与华北地块间的地质分界线南侧,秦岭北缘后陆逆冲断褶构造带上,其北为典型的华北地块,其南为北秦岭构造带。其结晶基底主要为太古宇太华群,盖层主要为中元古代熊耳群火山岩。在该区构造形迹具体表现主要为褶皱断裂等。(图1)
图1 区域构造纲要图
主要褶皱构造位于熊耳山的主峰,为花山褶皱。为两个以上不同时期不同方向的褶皱构造相互叠加而成,在后期又被中晚燕山期酸性杂岩体侵位。该区域褶皱构造核部主要为条带状混合片麻岩,少部分为混合花岗岩,经历了三期以上褶皱变形作用。区域断裂构造形迹十分发育,主干断裂有栾川断裂、马超营断裂、洛宁断裂等,控制着矿床和岩体分布格局。
大石门沟钼矿床位于河南省嵩县境内西北部,属于世界著名的多金属成矿带。矿区基底地层为太古界太华群,盖层为中元古宙熊耳群火山岩,矿区地处安沟—黄水庵背形SE倾伏端和SW翼,区内断裂构造发育,又有多个角砾岩筒共同存在,构成了大石门沟钼矿床的构造格架(图2),矿区内岩浆岩主要为燕山晚期的小型侵入岩。钼矿床赋存于五长山岩体和花山岩体的夹持区,产于太华群火山隐爆角砾岩中,成矿时代为印支期和燕山晚期。
图2 成矿带构造形迹格架示意图
大石门沟钼矿床矿体主要赋存于隐爆角砾岩体和其间的构造角砾岩和破碎蚀变岩中,受隐爆角砾岩筒及构造角砾岩、破碎蚀变岩组成的角砾岩带控制,矿体形态显示筒状、脉状、透镜状特征,矿体产状与构造产状吻合。矿体多产于角砾岩带中心部位,矿体与围岩无明显的界线,呈渐变过渡关系,矿体基本无后期断裂破坏及脉岩穿插,成矿后基本无断裂活动,或活动很不明显。依据矿石矿物的结晶特点,矿物间的交代穿插、溶蚀等结构特征及表生作用的产出特点将成矿作用初步划分为四期九个成矿阶段,各成矿期主要矿物生成顺序见下表1。
表1 大石门沟钼矿矿石矿物生成顺序表
矿床内围岩蚀变主要为热液蚀变,蚀变种类多、范围较广,具有多期次多和相互叠加的特点。主要蚀变有硅化、黄铁矿化、碳酸盐化、钾长石化、萤石化、绢云母化、方解石化和矽卡岩化等。与钼矿化关系密切的主要蚀变有黄铁矿化、硅化、钾长石化、萤石化、碳酸盐化及矽卡岩化。蚀变强烈时往往出现有对称分带的现象,分带中心为硅化、依次为黄铁矿化,碳酸盐化,到边缘过渡为钾化,绢云母化及绿泥石化。
东秦岭多金属带经历了错综复杂的构造演化运动。印支期的板块A型俯冲碰撞运动、燕山期的内陆造山运动,形成一系列岩浆活动带和大型剪切带,同步形成了较大规模的多金属成矿带,即东秦岭多金属。
中生代华北与扬子大陆碰撞时,熊耳地体南侧的地壳板片沿马超营断裂A型俯冲到熊耳地体之下,并在熊耳地体之下发生变质脱水、熔融,使熊耳地体自南而北形成深部的花岗岩带、斑岩带和热液矿床带。
从大石门沟辉钼矿的Re-Os同位素测年结果,显示本矿区钼矿的形成具有多期次性。在距离印支期第一次的气液隐爆形成角砾岩体中,形成大石门沟钼矿的主要钼矿体。在大石门沟地区的燕山早期,距离印支期第一次约为43Ma(即156Ma左右),第二次气液隐爆与其西部的五丈山岩体也在(156Ma)几乎同时发生,可能因为五丈山岩体造成了第二次的气液隐爆,岩浆-热液流体再次沿第一次产生的通道形成成矿,钼矿化继承、叠加和改造了印支期钼矿化。
大石门沟岩浆气液隐爆活动的期次为两期五个阶段,形成时间跨越了印支晚期(224.6Ma~208.4Ma的三叠世)和燕山运动的早期(156.1、159.5Ma的晚侏罗世),并以发生于印支运动早期的晚三叠世成矿作用为主,印支期成矿占绝对优势,而燕山早期(与五丈山岩体同期)。因此,深部岩浆结晶分异流体气液沸腾隐爆形成斑岩—隐爆角砾岩矿床。
该成矿带现已发现有公峪金铅矿、祁雨沟金铅矿、雷门沟金钼金矿、大石门钼金矿、螃蟹沟钼铅矿等。根据研究区构造形迹和已有找矿成果,在东秦岭钼成矿带上找矿方向有以下几点可借鉴:①陶村-马元断裂下盘北部1.0Km~5Km左右的区域;②燕山期中酸性岩体内外接触带及其周边,矿床往往与燕山期中酸性小花岗斑岩体关系密切;③在此构造形迹单位内燕山期北东向,近南北向和北西向的张扭性断裂带;④尤其应注意充填碎裂岩或糜棱岩、构造角砾岩的次级断裂带;⑤隐爆角砾岩体附近及周边;⑥围岩蚀变特征标志,主要关注的蚀变类型有硅化、钾长石化、黄铁矿化、萤石矿化、绢云母化、绿泥石化等;⑦钼矿常常与金矿关系密切,在钼矿区外围,多有金矿脉产出,在角砾岩及其外围断裂构造中往往有金矿产出。
[1]河南省地质矿产厅《河南省地质矿产志》中国展望出版社1992年6月495页.
[2]卢欣祥,尉向东、董有等,小秦岭-熊耳山地区金矿特征与地幔体[M]北京:地质出版社,2004.
[3]陈化凯、殷建武,河南省嵩县大石门沟钼矿床地质特征及找矿前景、矿产与地质.2010.24(5).
[4]李靖辉河南省嵩县大石门沟钼矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及地质意义[j].中国地质2014第41卷第4期.