湖北郧西西部地区金、锑矿成矿要素及成矿模式

2020-04-20 01:52杨建中肖应祖向祥辉
世界有色金属 2020年2期
关键词:秦岭矿床成矿

杨建中,肖应祖,唐 景,向祥辉

(湖北省地质局第八地质大队,湖北 襄阳 441002)

湖北郧西西部地区与陕西省山阳县、旬阳县接壤,位于扬子板块北缘与秦岭-大别造山带的接触部位:秦岭泥盆系多金属成矿带的东南部镇旬成矿区的东侧,与镇旬盆地的东部边缘大地构造特征基本一致。

1 成矿规律

郧西西部地区金、锑矿主要赋存于公馆组(D1g)、石家沟组(D2s)、大枫沟组(D2d)、星红铺组(D3x)、铁山组(D3t)和袁家沟组(C1y)等地层层位中,构造是矿床形成的重要因素,也是矿床分布的主要条件。金、锑矿均受断裂控制,而且这些控矿的断裂构造都依附于背斜构造(特别是短轴背斜构造)中,矿化沿断裂充填交代,富集者构成矿体,一个背斜往往构成一个独立的矿床,较大的背斜可形成几个矿床而构成一个矿田。

2 成矿要素特征

郧西西部地区金、锑矿床均受一定的构造环境、构造变形、围岩条件、地球化学等因素制约,有一定的规律可循。

(1)地质构造环境。郧西西部地区处于秦岭-大别造山带(Ⅰ)、秦岭弧盆系(Ⅰ1)、武当-随南逆冲带(Ⅰ1-1)竹山陆缘裂谷(Ⅰ1-1-2)。早古生界的陆缘裂谷:竹山陆缘裂谷(Ⅰ1-1-2)加里东构造运动时期,由于古秦岭洋向华北板块单边俯冲,古东秦岭洋的消减,其两侧大陆板块的拼合,位于商丹断裂以南与扬子板块之间大型沉积盆地是这个时期形成的造山带与克拉通之间的一个前陆盆地;金、锑矿就赋存于这个泥盆系前陆盆地中。燕山期处于陆内造山阶段,来自古太平洋板块向东亚板块的俯冲作用,形成一系列深大断裂或使基底断裂复活,在频繁的构造活动过程中,深源热源在碰撞造山事件由挤压向伸展转换机制下的减压增温体制下沿隐伏的深大断裂或复活的基底断裂通道上侵,下地壳熔融形成岩浆、流体,流体沿断裂向上运移不断与经过的构造地质层进行物质交换产生富含成矿物质的成矿流体,含矿流体上侵运移到地壳浅部,在适宜的部位汇聚沉淀成矿。

(2)控矿构造。金、锑矿床(点)受构造(褶皱、断裂)控制,东西向断裂和褶皱控制矿床(点)东西带状分布,北东东向断裂制约金矿床(点)的出现,近南北向断裂控制锑矿床(点)的分布。锑矿(化)体多呈南北向出露,金矿(化)体主要赋存在北东东向断裂中,与南北向断裂并汇地段更有利于金矿(化)体形成;“背斜加一刀”的构造样式常是矿体聚集部位,一个背斜往往构成一个独立的矿床(点),较大的背斜可形成几个矿床而构成一个矿田。

(3)成矿物质来源。硫化物δ34S正向偏离含矿岩石系沉积成岩黄铁矿的分布范围,可能是由于含矿流体中硫受到含矿岩系不同时代围岩中地壳硫的混染所致,高桥坡金锑矿区发现的钠长岩脉自身就是金锑多金属矿化体,表明硫以幔源来源为主,经历了陆壳硫的混染;矿石铅同位素来源具多样性,主要来源于造山带环境的上地慢和地壳部分熔融的产物。氧同位素δ18O和氢同位素δD值变化范围较大,反映了成矿流体在迁移过程中不同成矿阶段的同位素组成不一,亦反映了成矿流体来源具多源性,其特征表明成矿流体主要是岩浆热液与大气降水的混合流体;矿石δ13C-VPDB相对变化范围较小,与深源地幔碳同位素组成相近,指示成矿流体中碳是来自深部的幔源碳,蚀变灰岩δ13C-VPDB值较高,表明蚀变岩受岩浆热液同位素交换作用的影响小,保留了海相碳酸盐岩的碳特征。

(4)成矿时代。黄家沟、天台、黄家槽成矿时期为燕山运动早~晚期,成矿年龄为:27.0Ma~135.0Ma,与公馆地区铅模式年龄122×106年(燕山期)是一致的。

(5)其它成矿要素其它成矿要素见表1。

3 区域成矿模式

区域上造山带经历了从T3-J1强烈挤压,J2-K1的挤压向伸展转变,K2的伸展的演化过程,使造山碰撞最终结束于晚白垩世,南秦岭湖北口地区金、锑矿的成矿时期与碰撞造山带事件基本同步,集中爆发于中生代,是在挤压向伸展构造机制转变过程减压增温环境下形成的,属碰撞造山机制下的造山型金、锑矿。

表1 湖北省郧西地区金、锑矿成矿要素表

中生代时期南秦岭湖北口地区处于陆内造山阶段,由于古太平洋板块向东亚板块的俯冲作用,形成一系列深大断裂,在频繁的构造活动过程中,深源热源沿近东西向、北东向隐伏的深大断裂和复活的基底断裂通道上侵,下地壳熔融形成岩浆、流体,流体沿断裂向上运移不断与经过的构造地质层进行物质交换产生富含成矿物质的成矿流体,含矿流体上侵运移到地壳浅部,在远离岩体的合适的地段(岩石脆性较好的白云岩、灰质白云岩、白云质灰岩中的张性构造裂隙。

4 结论

南秦岭湖北口地区金、锑矿属微细-中细脉浸染型中低温热液型多金属矿床,已知的矿床(点)的产出受构造(褶皱、断裂)、岩性控制,金、锑主要形成于中生代陆内造山阶段挤压向伸展构造转变过程中减压增温环境,成矿物质主要来源于上地慢和地壳部分熔融的产物,锑形成略晚于金。

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