卢氏县朱阳关地区雁岭沟岩组成矿潜力分析
2018-01-31刘俊伟钟春艳常丽芳
刘俊伟,陈 鑫,赵 征,钟春艳,常丽芳,袁 博
(河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院,河南 洛阳 471000)
1 区域地质背景
1.1 区域地层
卢氏县朱阳关地区位于秦岭造山带,北秦岭分区。区域出露的地层由老到新为秦岭群石槽沟岩组(Pt1s)、秦岭群雁岭沟岩组(Pt1y)、二郎坪群火神庙组(Pz1h)、二郎坪群小寨组(Pz1x)、上三叠统五里川组(T3w)、上白垩统寺沟组(K2s)及第四系全新统(Qh)。
秦岭岩群石槽沟岩组分布于朱阳关-夏馆断裂南侧,因早古生代漂池岩体的大面积吞噬,全部呈捕掳体形式存在。岩性主要为黑云斜长(钾长)片麻岩、(夕线)石榴黑云(二云)斜长(钾长)片麻岩夹斜长角闪岩,总体为一套具高角闪岩相变质的碎屑岩—碳酸盐夹火山岩组合。
秦岭岩群雁岭沟岩组分布于朱阳关-夏馆断裂北侧,超覆于峡河岩群之上,由于褶皱、岩体侵入及朱阳关-夏馆断裂等的破坏而出露不连续,向北分别推覆于上古生界二郎坪群小寨组和上三叠统五里川组之上,在朱阳关以东等地被上白垩统寺沟组覆盖。该岩组以碳酸盐夹钙泥质碎屑岩沉积为主,岩性主要为(含石墨)白云质(石)大理岩、透辉大理岩夹少量斜长角闪岩及长英质片麻岩等。下与石槽沟岩组整合接触。
二郎坪群火神庙组北侧与宽坪岩群呈断层接触,南西部被上三叠统五里川组覆盖,在空间上由于后期花岗质岩体侵入呈支离破碎状展布。可分为上、下两个岩性段:下段主要岩性为变细碧岩夹大理岩及铁铜矿化层、变石英角斑岩、石英角斑质凝灰岩。上段主要岩性为变石英角斑岩、变细碧岩。
二郎坪群小寨组主要为一套变质碎屑岩系,岩性为黑(二)云片岩、黑云斜长片岩及黑云石英片岩等,以普遍含红柱石、堇青石、十字石、石榴子石等变质矿物为特征。反映了低压较高温环境下的变质特征,是板块碰撞时仰冲板块上的典型变质作用产物。
上三叠统五里川组沿朱阳关-夏馆断裂带呈北西向带状展布。北侧不整合覆盖于下古生界二郎坪群火神庙组及小寨组之上。主要为一套泥砂质含碳碎屑岩沉积。
上白垩统寺沟组仅出露于丁河盆地,与雁岭沟岩组为断层接触。为中生代断陷盆地(朱阳关盆地)沉积,主要为一套粗碎屑岩组合。
第四系全新统主要由黄土层、砂、砾石、粘土组成,一般厚度数米到数十米。构成现代河床、河漫滩、河成阶地。
1.2 区域构造
朱阳关-夏馆断裂是本研究区的主要断裂构造,将秦岭岩群分为南北两部分。该断裂带由糜棱岩化带,构造碎裂岩带组成,是一条长期活动,不同层次变形叠加复合的深大断裂带。
该断裂带具有明显的构造分带性。中部构造相变形带,主要发育于断裂带北部,表现为钙质糜棱岩、花岗质糜棱岩带。在花岗质糜棱岩带中发育矿物拉伸线理,其中一组向西倾斜(<20°),另一组产状为165°∠30°,反映了中部构造相的变形特征。中浅部构造相变形带在断裂带西部发育较好,主断面呈舒缓波状延伸,发育有弱糜棱岩化带,强片理化带和挤压透镜体。浅、表部构造相变形带贯穿整条构造带,在断裂带南部最为发育,由碎裂岩、角砾岩、断层泥等组成。沿断裂带发育透镜状,串珠状中基性、酸性岩脉。
该断裂带形成于新元古代晚期,在加里东-早华力西期、印支期、燕山期、喜山期均有活动,反映了该断裂带长期演化特点。该断裂两侧次级断裂发育,岩石破碎,产状紊乱,对区域成矿有明显的控制作用。
1.3 岩浆岩
研究区侵入岩非常发育,主要为晋宁期和加里东期花岗岩,另有少量燕山期花岗岩。
1.3.1 晋宁期花岗岩
属新元古代山神庙脑单元,该单元主要位于朱阳关-夏馆断裂南部。单个侵入体多呈北西向带状平行于构造线方向分布,侵入于秦岭岩群和峡河岩群,界线明显,被漂池序列侵入呈大量的包体或残留顶盖存在;另在朱阳关推覆构造前缘呈构造窗形式伏于推覆面以下。该单元岩石普遍具片麻理,局部具强烈的糜棱岩化现象。岩性主要为片麻状黑云二长花岗岩,糜棱岩化强烈者为花岗质糜棱岩。
1.3.2 加里东期花岗岩
属早古生代漂池序列,该序列在区域上呈北西西向长条状展布,区域上侵入秦岭岩群、峡河岩群及新元古代山神脑庙单元,被上三叠统及上白垩统不整合覆盖。其中的包体均为浅源捕虏体,呈不规则长条形,走向多平行该序列长轴(构造线)方向,大小不等。该序列为同源岩浆多次上侵的套环式复杂深成岩体,均属二长花岗岩范畴,为典型的S型花岗岩。
2 成矿潜力分析
2.1 地层与成矿的关系
雁岭沟岩组以碳酸盐夹钙泥质碎屑岩沉积为主,岩性主要为各种大理岩夹少量斜长角闪岩及长英质片麻岩等,由于褶皱、岩体侵入及朱阳关-夏馆断裂等的破坏而出露不连续。该岩组以大套含石墨、橄榄石、透辉石、透闪石、海泡石等变质矿物的镁质大理岩为主。石墨可以改变含金热液氧化还原条件使成矿物质沉淀;大理岩在应力的作用下极易破碎产生大量裂隙,同时大理岩的活泼性和良好的渗透性,极利于成矿热液充填和交代。在侵入本岩组的花岗岩和断裂蚀变带内可形成金、银、铜等矿产。
2.2 构造与成矿的关系
朱阳关-夏馆断裂为研究区的主要断裂构造,由糜棱岩(化)带,构造碎裂岩带组成,是一条长期活动,不同层次变形叠加复合的深大断裂带。对成矿有重要的控制作用,是区内主要的导矿和容矿构造。该断裂是一条重要的多金属成矿及地球化学异常带,在地球化学异常图上,金的单元素异常沿该断裂有明显的带状特征。
2.3 岩浆岩与成矿的关系
研究区内出露的岩浆岩主要为新元古代山神庙脑单元以及早古生代漂池序列中粒含黑云母二长花岗岩单元。前者岩性为片麻状黑云二长花岗岩,糜棱岩化强烈者为花岗质糜棱岩;后者主要为中粒含黑云母二长花岗岩。均分布于朱阳关断裂以北。地质演化过程中变质作用产生的变质热液、花岗岩化过程中产生的含金热液在断裂破碎带以及大理岩裂隙中富集、演化形成矿体。
2.4 地磁异常与成矿的关系
朱阳关-夏馆断裂北侧为正磁异常,磁场强度高、面积大,走向与区域构造线一致,深部的超基性岩浆侵入在地表形成了强度较高的沿断裂大面积异常。断裂带多期次构造活动使深源物质沿构造向上运移,携带了多种矿物质元素,在近地表局部富集,是寻找热液型金、铅锌、锑等多金属矿产的重要地带。
2.5 地球化学特征与成矿的关系
2.5.1 地层地球化学特征
秦岭岩群与区域水系沉积物背景含量相比,Bi呈富集分布,W、Sn、Li、Be、Th呈高背景分布,其他元素呈正常背景分布;Au、Sb呈极强分异分布,Ag、As、Hg、Cr呈强异常分布,Ni呈分异型分布,Cu、W、Mo、Bi、Th呈不均匀分布,Zn、Be、Nb呈均匀分布,其他元素基本均匀分布。该岩群是寻找金、银及高温热液型矿产的有利地层。
2.5.2 岩浆岩地球化学特征
晋宁期花岗岩与区域水系沉积物平均含量相比,Bi、Th呈低背景分布,Hg呈高背景分布,其他元素呈正常背景分布;Ba呈均匀分布,As、Sb、Cr、Ni呈不均匀分布,Cu、W呈分异型分布,Ag呈强分异分布,Au、Bi、Hg呈极强异常分布,其他元素基本均匀分布。综上所述,该岩体分布区是寻找金、银矿产的有利地区。
2.5.3 构造地球化学特征
朱阳关-夏馆断裂带与测区水系沉积物平均含量相比,该构造带中W呈低背景分布,Au、Ag、Mo、Hg、Mn呈高背景分布,As呈富集分布,其他呈正常背景分布;Cu、Pb、Mo呈不均匀分布,Ag、W、Bi呈分异型分布,As呈强分异分布,Au、Sb、Hg呈极强异常分布,其他元素基本均匀分布。该构造带异常元素主要以Au、Sb、Cu、As为主,在朱阳关地区有以Au为主的异常两处,是寻找金、银、铜、锑、砷等多金属矿产的有利地区。
3 结语
研究区主要出露地层为秦岭岩群雁岭沟岩组,以镁质大理岩为主,石墨可以改变含金热液氧化还原条件使成矿物质沉淀。大理岩在应力的作用下产生大量裂隙,利于成矿热液充填交代。
朱阳关-夏馆断裂对成矿有重要的控制作用,是区内主要的导矿和容矿构造。研究区内出露的晋宁期和加里东期花岗岩在地质演化过程中产生的含金热液也对金矿的成矿起重要作用。区域地球物理、地球化学特征显示该区域有较大成矿潜力,是寻找金多金属矿的有利地区。