河南省灵宝市金渠矿区南倾剪切带成矿规律分析与找矿探讨
2016-09-08范云峰河南金渠黄金股份有限公司
范云峰 陈 振 / 河南金渠黄金股份有限公司
河南省灵宝市金渠矿区南倾剪切带成矿规律分析与找矿探讨
范云峰 陈 振 / 河南金渠黄金股份有限公司
小秦岭金渠矿区位于老鸦岔复式背斜东部北翼及西阴-雷家坡向斜东部的两翼,矿区东西各有两大花岗岩体,分别为娘娘山岩体与文峪岩体,区内含矿剪切带发育,成矿成因复杂。通过对剪切带的研究,发现矿体一般均赋存在剪切带内,且具雁行排列的剪切带平面图上呈现等间距分布特点。
南倾剪切带;构造特征;成矿预测;小秦岭金矿田
位于豫陕交界处的小秦岭金矿田是我国著名的金矿集中区之一,西起陕西华阴,东至河南灵宝,长约80km,宽约15km,为近东西向的透镜状狭长地带。其大地构造部位属中朝准地台(华北陆台)南缘,华山-熊耳山台隆西段,南北两侧分别以小河、太要韧性剪切带为界。区内岩浆活动频繁,变形变质作用强烈、复杂,断裂构造发育。
1.区域地质概况
小秦岭金矿田按空间展布可分为北、中、南3个矿带。北矿带位于太要断裂以南及五里村背斜之间,目前有大湖、灵湖2个大型金矿床;中矿带位于西阴-雷家坡向斜轴部,有金渠、桐沟、出岔-乱石沟等大、中型矿床;南矿带位于小河断裂以北、老鸦岔复式背斜控制的范围内,赋存有文峪、东闯、枪马峪、杨寨峪、金硐岔等本区最主要的大、中型金矿床[1]。
1.1 地层
区内地层为太古界太华群中深变质岩系,前人根据岩性组合、构造变形变质作用、原岩建造、接触关系等从下至上一般划分为3个组:闾家峪组(Arl)、枪马峪组(Arq)、焕池峪组(Arh)。近来的研究表明,包括小秦岭地区太华群在内的华北陆台西南缘太古界变质基底为花岗岩-绿岩地体。
1.2 构造
矿田构造受秦岭纬向构造体系所制约,又受太行山新华夏系和祁吕贺山字型前弧东翼干扰。构造格局是由南北两侧区域性断裂所围限的具复杂褶皱的断块。主褶皱轴附近的含金糜棱岩带是主要的成矿构造。矿田近东西向分布,与总的构造线相一致。
区内褶皱构造由北向南依次有五里村背斜、西阴-雷家坡向斜、老鸦岔复式背斜等。其中老鸦岔复式背斜为横贯小秦岭全区、规模最大的褶皱构造。金渠金矿矿区范围位于该复式背斜东部北翼及西阴-雷家坡向斜东部的两翼(图1)。
区内断裂构造发育,主要表现为含石英脉的、线状分布的剪切带,具有成群成带分布的特点。构造岩主要为糜棱岩类、构造片岩类和碎裂岩类。刘长命等(1991)研究认为,该区糜棱岩类的形成深度为10~15km,温度为250~400℃,差异应力为50~100MPa[2]。
区内侵入岩分布广泛。在区域变质及岩浆活动中,形成了大量的、不同时代的花岗岩及各类脉岩。花岗岩体多呈岩基、岩株产出,主要有华山、文峪、娘娘山等岩体;脉岩主要有花岗伟晶岩、辉长辉绿岩、细晶岩、辉绿岩、煌斑岩等。详细的地质及地球化学研究表明[3],频繁的岩浆活动对金的活化、迁移起到了一定作用。
2.金渠矿区剪切带地质特征
韧性剪切带是克拉夫(Clough,1897)在研究苏格兰前寒武基底变形作用时最先提出的概念,系指由剪切变形或者岩石的塑性流动而造成的强烈变形的线状地带。目前普遍认为韧性剪切带是在地壳较深层次形成的高应变带,是前寒武纪结晶基底最常见的一种构造型式。
金渠矿区位于老鸦岔复式背斜东部北翼及西阴-雷家坡向斜东部两翼,矿区面积10.448km2,发育数条剪切带,这些剪切带与其他矿区发育的剪切带受同一构造体系的制约,它们在成矿空间、时间上有着密切的联系。
2.1 西阴-雷家坡向斜构造中剪切带分布特征
西阴-雷家坡向斜呈东西向展布,长约37km,南北宽约2~4km,核部出露岩性为枪马峪组,北翼产状185°~210°∠25°~52°,南翼产状10°~30°∠10°~85°,轴向呈270°~300°延伸,西部被文峪花岗岩体吞蚀。该带的金渠矿区、桐沟矿区、出岔-乱石沟矿区及红土岭矿区发育规模大小不等的剪切带数十条(图2)。
从图2中可以看出剪切带大体上呈平行的带状分布,剪切带在出岔-乱石沟、金渠沟、桐沟矿区均密集成群分布,大部分剪切带走向为近东西向,个别地段发生偏转。据统计,中矿带剪切带可分为3组:近东西向、北东东向和北西西向。其中规模较大(长度>2500m)的有5条:南倾的845、846、871和北倾的303、305;长度为1000~2000m的有4条,长度大于1000m的剪切带均赋存有矿体[1]。
845剪切带总体近东西向展布,地表出露长度2600m,走向125°,倾角20°~40°,矿体平均厚度1.2m,主要金属矿物为黄铁矿,矿化不均。846剪切带为一组与845近平行的剪切带,地表出露3000m,走向120°~145°,倾角20°~45°,主要金属矿物为黄铁矿,矿化不均[4]。
西阴-雷家坡向斜构造东部金渠沟矿区和桐沟矿区的剪切带位于向斜构造的北翼和南翼,向东接近向斜转折端,剪切带的走向和倾向与地层产状趋于一致,两矿区剪切带倾向相反,形态特征受到地层走向变化的影响,从西向东金渠沟矿区剪切带由近东西向转为北西西向,而桐沟矿区剪切带走向由近东西向转为北东东向,两矿区剪切带向东逐渐靠近,向深部有相交趋势(图3)。
2.2 老鸦岔复背斜构造中剪切带分布特征
老鸦岔复背斜总体近东西向展布,核部岩性为闾家峪组黑云斜长片麻状花岗岩,向东背斜发生扭转,形成复式背斜(图1)。金渠矿区位于复背斜东部北翼。经过近年来的深部坑探工程揭露,在形成复背斜的分支部位,易形成盲矿体,其中揭露的具有工业价值的盲矿体-S16剪切带(图4),已探明储量近200万吨,局部形成特高品位,可见直径达1cm的自然金。S16剪切带总体近东西向展布,南倾,倾角20°~45°,平均倾角28°,走向长度超过3000m,地表没有出露。通过对S16剪切带分析,确定其为韧-脆性剪切带。
前人对老鸦岔复式背斜控制的文峪、东闯、枪马峪、杨寨峪等大、中型金矿床都有较深的研究[5],而对于东部复式背斜中存在的盲剪切带则是近年来对南矿带北部找矿的重大突破。S16剪切带是其中的佼佼者。S16剪切带产出近东西走向,呈雁行状排列,长度超过3000m,一般走向275°~340°,总体为285°。一般倾角20°~50°,总体倾角28°。在剪切带由275°转向340°之间,为矿体的赋存地段,厚度超过1.5m,品位也较高。一般单个剪切带规模较小,走向长100~200 m±,延深50~400m。S16单个剪切带走向与总体走向有一夹角,约15°±。根据目前坑探成果,在S16剪切带中,自西向东地在16线,19线,22线,25线,28~29线,32线,35线等处分别探明有数个工业矿体(图4)。各矿体均产在单个雁列剪切带中,矿化极不均匀,局部可见明金,属极不均匀矿体;同时在各单个矿体内存在构造捕掳体,很明显矿脉经过多次充填。单个剪切带分支很明显,如205矿体就是在分支剪切带内产生的 (图4) 。
3.剪切带的控矿作用
通过前人对小秦岭地区金矿床的研究,含金石英脉受韧-脆性剪切带的控制,剪切带的规模、产状、矿化深度是进行矿床远景预测的重要因素之一。
剪切带的规模是判别矿床规模大小的主要因素之一。小秦岭金矿田内大、中型金矿床的控矿剪切带长度在2000~4500m(表1),深度可达1000m以上[5]。S16含矿剪切带的规模已具备了达到大型规模的条件。
据刘长命(1991)统计[2],整个小秦岭地区主要含金石英脉大致可分为两个相对集中段:1200~2200m(矿化在1400~2000m)、1200~0m(矿化在600~900m)。从金渠矿区的S16剪切带的控制程度看,矿化段出现在标高1350~1050m区段,位于第二集中段的上部,相当于60剪切带第二矿化段的上部。S16剪切带在东部的坑探揭露最高标高达1450m,剪切带厚度为几毫米-几厘米,再往上部呈尖灭趋势,而在西部的坑探揭露最高标高为1200m,剪切带总体呈东高西低的产出状态,故应做好西部的深部探矿工作。
表1 小秦岭金矿田矿脉规模
剪切带呈典型的雁行状排列并具控矿特征(图4),各雁列剪切带长度约为300m,均有矿体出现,矿体的长度受雁列剪切带的控制,由此推断S16单个剪切带产出的矿体长度不会超过300m。
4. 结论
通过以上分析,金渠金矿区845、846石英脉与303石英脉倾向相反,将于深部相交,对深部两组剪切带相交位置应引起足够重视,在走向由北西西变为近东西向时应该重点进行探矿。
S16构造群总体呈285°走向,且平面图上雁行排列规律性特别明显,各单个剪切带基本呈等间距分布(16线、19线、22线、25线、28~29线、32线、35线),各矿体分布呈东高西低趋势,有向西侧伏的特点,故应注意西部的深部探矿工作。预计在西部的13线、10线等处的1100m-900m标高有产生矿体的可能。在各单个的剪切带内存在的分支剪切带也是形成矿体的重点部位,为重点找矿靶区。
[1] 薛良伟,周长命,庞继群,等.小秦岭桐沟金矿反转构造及找矿矿物学.中国地质大学出版.
[2] 刘长命. 河南小秦岭金矿成矿时代新知.河南地质.1991.
[3] 胡受奚,林潜龙. 华北与华南古板块拼合带地质和成矿.南京:南京大学出版.1988.
[4] 《河南省灵宝市金渠金矿区第三期金矿勘探报告》 三门峡金渠集团有限公司 2003.
[5] 黎世美,,瞿兰全,苏振邦,等.小秦岭地区金矿床地质与成矿预测.北京:地质出版社.1996.