華熊亞熱柱-幔枝構(gòu)造體系及其控礦作用

馮建之,孫衛(wèi)志,牛樹(shù)銀,燕建設(shè),王杏村,崔燮祥,陳 超

(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)調(diào)查隊(duì),河南洛陽(yáng)471023;2.石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院,石家莊050031)

0 引言

亞熱柱-幔枝構(gòu)造是地幔熱柱多級(jí)演化的第二、三級(jí)單元[1,2],猶如從樹(shù)木的樹(shù)干上生長(zhǎng)出來(lái)的樹(shù)杈與樹(shù)枝。亞熱柱溝通了核-幔源成礦物質(zhì),是重要的成礦物質(zhì)運(yùn)移通道,而幔枝構(gòu)造則是非常重要的成礦儲(chǔ)礦構(gòu)造。

華熊礦聚區(qū)西起華山,向東經(jīng)崤山、熊耳山、外方山,東到魯山一帶,其北界為潼關(guān)—三門(mén)峽—魯山斷裂;南界為欒川斷裂。東西長(zhǎng)約320 km,南北寬50～100 km,呈向北凸出的不規(guī)則長(zhǎng)條形,控制著一系列大中型金礦、鉬礦及銀多金屬礦床[3-7]。本文擬從幔枝構(gòu)造的視角簡(jiǎn)要探討該區(qū)的成礦控礦作用。

1 華熊亞熱柱-幔枝構(gòu)造的組成

華熊亞熱柱泛指展布于潼關(guān)—三門(mén)峽斷裂以南,欒川斷裂以北的華山—熊耳山—魯山一帶的廣大礦集區(qū),其中展布有小秦嶺、崤山、熊耳山、魯山等多個(gè)幔枝構(gòu)造,它們各有自己的地質(zhì)特征,并分別控制著不同類型的內(nèi)生金屬礦床。

1.1 幔枝構(gòu)造展布特征

由于幔枝構(gòu)造隆升的幅度不同、外圍蓋層拆離滑脫的距離大小以及上疊構(gòu)造盆地的切割程度不同,華熊亞熱柱展布區(qū)有多個(gè)被分割為互不相連的弧立幔枝構(gòu)造,它們多呈島鏈狀分布,由西向東依次為小秦嶺幔枝構(gòu)造、崤山幔枝構(gòu)造、熊耳山幔枝構(gòu)造、魯山幔枝構(gòu)造等,由于幔枝構(gòu)造的強(qiáng)烈隆升,它們構(gòu)成了豫西主要山脈的主脊(圖1)。

幔枝構(gòu)造呈兩種基本構(gòu)造形態(tài),一種為等軸狀,另一種為長(zhǎng)軸狀?？蓜澐譃轳仿⌒?崤山)、長(zhǎng)垣型(熊耳山)和地壘型(小秦嶺)變質(zhì)核雜巖,它們分別代表了伸展構(gòu)造活動(dòng)演化初期、中期和晚期階段所形成的構(gòu)造樣式[7]。胡正國(guó)等[8]曾歸納過(guò)小秦嶺地區(qū)的變質(zhì)核雜巖模式。牛樹(shù)銀等[9]用變質(zhì)核雜巖的觀點(diǎn)探討過(guò)太行山區(qū)的構(gòu)造演化與成礦作用。但是,從地球動(dòng)力學(xué)上分析,變質(zhì)核雜巖構(gòu)造理論注重了形態(tài)分類及模式的建立,卻沒(méi)有與深部聯(lián)系起來(lái)。 而幔枝構(gòu)造是地幔熱柱多級(jí)演化的第三級(jí)單元,幔枝構(gòu)造形成的早期主要表現(xiàn)為一定范圍的隆起;中期由于核部巖漿作用的強(qiáng)烈活動(dòng)及其構(gòu)造隆升,加之外圍蓋層發(fā)生大幅度正向滑脫拆離,在核部隆起部位產(chǎn)生揭頂式剝蝕作用,形成典型的變質(zhì)核雜巖;晚期隨著剝蝕程度的加劇,甚至可以把蓋層剝蝕殆盡,成為隆升的變質(zhì)雜巖區(qū)。雖然3個(gè)階段不同,但他們是幔枝構(gòu)造的不同演化階段,其地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制均受幔枝構(gòu)造控制,并且通過(guò)亞熱柱-地幔熱柱與深部機(jī)制聯(lián)系起來(lái)。成礦作用也自然有了深部來(lái)源的支持。很顯然,變質(zhì)核雜巖僅僅是幔枝構(gòu)造演化的中間階段,盡管早期的隆起和晚期的大規(guī)模隆升之地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制并沒(méi)有變化,但從構(gòu)造形態(tài)來(lái)講,已經(jīng)不屬于變質(zhì)核雜巖系統(tǒng)。

華熊亞熱柱展布區(qū)中的各幔枝構(gòu)造形態(tài)有所不同,主要反映了幔枝構(gòu)造的活動(dòng)強(qiáng)度、規(guī)模及巖漿活動(dòng)的強(qiáng)度有所不同,也會(huì)受到上地殼區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的影響和主要剪切帶活動(dòng)特征的制約。如小秦嶺幔枝構(gòu)造中巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,隆升幅度較大,相對(duì)剝蝕作用強(qiáng)烈,上覆蓋層基本被剝蝕殆盡,僅在幔枝構(gòu)造的外圍尚存留有少量的蓋層。而崤山幔枝構(gòu)造、熊耳山幔枝構(gòu)造、魯山幔枝構(gòu)造等幔枝構(gòu)造相對(duì)上隆幅度較小,剝蝕程度稍弱一些,故均有中(上)元古界地層覆蓋于拆離斷裂之外,而且蓋層厚度由北而南增厚,顯示了不同幔枝構(gòu)造隆升的差異以及不同幔枝構(gòu)造的形態(tài)特征(圖1)。

圖1 華熊幔枝構(gòu)造示意圖Fig.1 Sketch map of Huaxiong mantle branch structrue

1.2 幔枝構(gòu)造核部的巖漿-變質(zhì)雜巖

區(qū)內(nèi)4個(gè)幔枝構(gòu)造的變質(zhì)核雜巖具有相似性,也存在差異。小秦嶺地區(qū)變質(zhì)核雜巖分布于豫陜交界處,東西長(zhǎng) 140 km,南北寬約 70 km,面積大于1 000 km2。該雜巖體西段呈 NE向,東段為近 EW向。其下部為一套以變質(zhì)花崗巖為主的巖石組合,包括 TTG巖系和鉀質(zhì)花崗巖;上部為以沉積巖為主的副變質(zhì)巖系。變質(zhì)程度以角閃巖相為主,有部分綠片巖相和麻粒巖相。同時(shí)內(nèi)部發(fā)育以中生代花崗巖為主的侵入體。其南北兩側(cè)為拆離斷層構(gòu)成的邊界斷裂。內(nèi)部發(fā)育不同方向的脆韌性剪切帶,以近EW向?yàn)橹?剪切帶中往往發(fā)育石英脈,成為小秦嶺金礦的賦礦構(gòu)造。

崤山地區(qū)變質(zhì)核雜巖面積較小,呈穹窿狀,面積約450 km2。由變質(zhì)侵入巖和表殼巖殘塊組成;變質(zhì)侵入巖包括 TTG巖系和變質(zhì)二長(zhǎng)花崗巖及變質(zhì)輝長(zhǎng)巖、輝綠巖,它們構(gòu)成變質(zhì)核雜巖的主體。表殼巖系則以變質(zhì)沉積巖為主。同時(shí)存在有上基底,為古元古代的鐵銅溝組(羅漢洞組),巖性為含礫石英巖。基底四周由拆離斷層與中元古界熊耳群相鄰, 總體變質(zhì)程度達(dá)綠片巖相。變質(zhì)核雜巖體內(nèi)部存在近SN向的韌脆性剪切帶,形成金礦床。

熊耳山變質(zhì)核雜巖分布于熊耳山北麓,面積約573 km2,呈東寬西窄的長(zhǎng)垣狀,東、南部為中元古界熊耳群火山巖系覆蓋,西側(cè)拆離斷層明顯,北側(cè)為山前斷裂與洛寧盆地相鄰?；讕r系由表殼巖系和變質(zhì)侵入巖組成,表殼巖系為中基-中酸性火山-沉積巖建造;變質(zhì)侵入巖由富鈉的 TTG巖系和富鉀的二長(zhǎng)花崗巖組成,其中見(jiàn)有零星呈帶狀分布的超鎂鐵質(zhì)巖,呈巖塊式巖體,變質(zhì)雜巖變質(zhì)程度主體為角閃巖相。其間有NE向韌脆性剪切帶,是金礦的賦礦構(gòu)造。

魯山變質(zhì)核雜巖分布于魯山背孜街一帶,呈橢圓狀NW向分布,北東側(cè)為斷層與寒武-奧陶系沉積建造相鄰,南西側(cè)為拆離斷層與熊耳火山巖相鄰。變質(zhì)核雜巖由變質(zhì)侵入巖和表殼巖系組成?？傮w研究程度低,其表殼巖系可與小秦嶺、熊耳山地區(qū)表殼巖對(duì)比。

1.3 幔枝構(gòu)造外圍拆離滑脫層

華熊亞熱柱構(gòu)造的主拆離斷裂位于各幔枝構(gòu)造與上覆蓋層之間。上覆地層主要為中元古界熊耳群、官道口群和欒川群。這些蓋層均出現(xiàn)于亞熱柱的南側(cè),除魯山幔枝構(gòu)造核部雜巖北部有上覆蓋層之外,其他幔枝構(gòu)造的北側(cè)一般不出現(xiàn)蓋層。這種不對(duì)稱的分布特征,說(shuō)明與華熊亞熱柱形成的幔枝強(qiáng)烈隆升與存在向南的巨大推覆力有關(guān)。

小秦嶺變質(zhì)核雜巖北側(cè)被巨大的區(qū)域斷裂(三門(mén)峽—寶雞斷裂,即潼關(guān)—三門(mén)峽—魯山斷裂)破壞斷錯(cuò);其南緣可見(jiàn)到S傾的厚度很大的糜棱片麻巖、綠泥石角礫巖及微角礫巖構(gòu)成的剪切帶。其中糜棱片麻巖的拉伸線理傾向多為140°～160°,旋轉(zhuǎn)應(yīng)變標(biāo)志顯示上盤(pán)巖層向北西剪切,與區(qū)域上其他變質(zhì)雜巖一致,即上盤(pán)巖層向西剪切。但局部可以見(jiàn)到相反的逆向剪切特征。熊耳山變質(zhì)核雜巖中拆離斷層不明顯,僅在西北部見(jiàn)到拆離斷層,其他地區(qū)拆離斷層厚僅數(shù)米,主要為糜棱巖,出現(xiàn)于片麻巖與熊耳群之間。北側(cè)的拆離斷層向NWW緩傾,厚度小于100 m。按Lister等[10]的解釋,糜棱片麻巖缺失或很薄可能意味著處于伸展地帶的熊耳山核雜巖是從較淺部位抬升到地表的。

崤山變質(zhì)核雜巖規(guī)模小,外形呈穹窿狀,出露面積約20 km×25 km。其表殼構(gòu)造巖基本上被保存下來(lái)。

崤山核雜巖體外緣為一拆離斷層,圍繞核雜巖體分布,總體上拆離斷層為一向四周沿不同方向緩傾的正斷層,傾角多小于30°(圖2),拆離斷層上盤(pán)多為熊耳群,僅東北部放牛山至唐山一帶出露一套含礫石英巖、厚層狀石英巖、云母石英片巖及白云質(zhì)大理巖地層。多數(shù)人認(rèn)為相當(dāng)于陜西的古元古界鐵銅溝組(河南稱羅漢洞組)。

圖2 崤山變質(zhì)核雜巖地質(zhì)構(gòu)造略圖[11]Fig.2 Geological structural sketch of Xiaoshan metamo rphic co re comp lex

圖3 崤山變質(zhì)核雜巖的A-A′示意剖面圖[11]Fig.3 Sketch of A-A′Section in Xiaoshan metamorphic core comp lex

拆離斷層將片麻巖與熊耳群隔離,但放牛山鐵銅溝組拆離斷層較復(fù)雜。本區(qū)糜棱片麻巖的流狀構(gòu)造顯示面理方位變化較大,但其中拉伸線理較為穩(wěn)定(圖2),幾乎均為向NW傾斜,僅在雜巖體北東緣相反。圖3剖面表示糜棱片麻巖帶從西向東可能出現(xiàn)的褶皺及糜棱巖前鋒帶以上的弱應(yīng)變區(qū)。綜上所述,從崤山核雜巖外緣的拆離斷層向四周傾斜和片麻巖線理所顯示的舒緩褶皺,均表明隨著拆離伸展過(guò)程的進(jìn)行,原始平面狀的剪切帶已發(fā)生彎曲上拱,這種褶皺通常被認(rèn)為是由于構(gòu)造拆離導(dǎo)致地殼減薄引起的均衡補(bǔ)償,或者是深成巖體的侵入導(dǎo)致局部的均衡調(diào)整造成。由此推斷小秦嶺、熊耳山核雜巖同樣發(fā)生了褶皺,致使原始向NW傾斜的構(gòu)造帶拱起彎曲。

1.4 外圍上疊斷陷-沉積盆地

華熊亞熱柱外圍發(fā)育一系列上疊斷陷-沉積盆地,自西向東依次為靈寶—朱陽(yáng)盆地、盧氏—洛寧盆地、潭頭—嵩縣盆地等。這些盆地中,潭頭—嵩縣盆地形成于晚白堊世末期,其他盆地形成于第三紀(jì)始新世。與華北其他地區(qū)幔枝構(gòu)造上疊盆地存在最明顯的差異是基本沒(méi)有火山巖。

盆地的展布形態(tài)多呈長(zhǎng)條狀,其長(zhǎng)軸方向與NW向的區(qū)域主構(gòu)造方向一致;顯然,盆地的形成與伸展體制控制下區(qū)域斷裂發(fā)展演化有關(guān)。

這些盆地均為箕狀盆地,其最大沉降出現(xiàn)于盆地南側(cè),向北逐步抬高,形成不對(duì)稱形態(tài)。顯示受到了北側(cè)幔枝構(gòu)造強(qiáng)烈抬升的影響。

這些盆地與幔枝構(gòu)造形成典型的盆嶺地貌形態(tài),這種盆嶺地貌幾乎涵蓋了整個(gè)華熊亞熱柱構(gòu)造區(qū)。說(shuō)明本區(qū)為區(qū)域性伸展、巖石圈拉伸薄化作用而形成的盆-嶺構(gòu)造系統(tǒng)。

2 華熊幔枝構(gòu)造的演化

華熊亞熱柱構(gòu)造在地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)及遙感解釋等方面均有明顯特征。

2.1 大規(guī)模強(qiáng)烈隆升及巖漿演化

被欒川斷裂和潼關(guān)—三門(mén)峽—魯山斷裂圍限的華熊亞熱柱,自古生代末就出現(xiàn)大規(guī)模隆升,燕山期達(dá)到高峰。

按照板塊構(gòu)造觀點(diǎn),本區(qū)構(gòu)造演化可以表述為古-中元古代伸展拉張,新元古代—古生代俯沖碰撞,中生代伸展抬升的構(gòu)造演化。

古-中元古代,華北太古宙克拉通開(kāi)始裂解,在伸展機(jī)制作用下,形成被動(dòng)大陸邊緣裂谷。出現(xiàn)大量A型花崗巖(龍王撞、桂家峪)及雙峰式火山巖(熊耳群),同時(shí)有基性巖墻群。

新元古代,秦嶺現(xiàn)代體制板塊構(gòu)造開(kāi)始,古秦嶺洋擴(kuò)張,出現(xiàn)板塊俯沖,秦嶺主造山階段開(kāi)始;在擠壓走滑作用下,在主縫合線兩側(cè)出現(xiàn)雙峰式火山巖(寬坪群)。

古生代,為秦嶺主要造山變形期,在俯沖碰撞作用下,地殼加厚并垂向增生,殼幔交換發(fā)育。在區(qū)內(nèi)廣泛出現(xiàn)基性巖脈。

三疊紀(jì),陸-陸碰撞,華北與揚(yáng)子板塊實(shí)現(xiàn)對(duì)接。主造山期結(jié)束,向板內(nèi)構(gòu)造體制轉(zhuǎn)化,在區(qū)內(nèi)僅形成磨溝堿性巖體(204 M a,U-Pb法)[12]。

圖4 穿過(guò)欒川熊耳山南坡滑覆體的橫剖面圖[13]Fig.4 Cross sections through sliding nappes of Xiongershan south slope in Luanchuan area

侏羅-白堊紀(jì),在伸展走滑機(jī)制下,華熊亞熱柱 -幔枝構(gòu)造體系開(kāi)始形成。其表現(xiàn)是大量深源淺成型花崗巖(Ⅰ型:金堆城、南泥湖、花山、李鐵溝、文峪、華山、老牛山、秋樹(shù)灣等巖體),淺源深成型花崗巖(S型:伏牛山巖體等),A型花崗巖(太山廟、張世英等巖體);同時(shí),隨著巖漿侵入,地殼隆升、垮塌、巖石圈減薄,形成了小秦嶺、崤山、熊耳山、魯山等幔枝構(gòu)造。

同時(shí),由于幔枝構(gòu)造的強(qiáng)烈隆升,拆離帶上盤(pán)的地層由北向南大規(guī)?；?從現(xiàn)今表現(xiàn)來(lái)看,主要是高山河組砂巖及官道口群碳酸鹽巖產(chǎn)生了長(zhǎng)距離滑動(dòng)位移,在熊耳山南坡大面積熊耳群火山巖中部出現(xiàn)了2個(gè)不協(xié)調(diào)的滑塊(圖4)。滑動(dòng)距離至少為3 km。

總之,小秦嶺、熊耳山、崤山、魯山等幔枝構(gòu)造的變質(zhì)核雜巖均為新太古代變質(zhì)巖構(gòu)成,這些變質(zhì)巖為花崗巖-綠巖建造,即由花崗質(zhì)片麻巖系(變質(zhì)侵入巖系)和綠巖(變質(zhì)表殼巖系)組成。

變質(zhì)核雜巖多呈NE向展布,與中新生代構(gòu)造線一致。僅東西端的小秦嶺和東端的魯山有所變化。在太古宙片麻巖中,分布有大面積不同時(shí)代的花崗巖,這些花崗巖基本被局限在片麻巖系中,沒(méi)有見(jiàn)到巖體穿過(guò)片麻巖系邊界的低角度正斷層而侵入到上覆元古宇地層中的現(xiàn)象。由此判斷巖體原始侵位并非現(xiàn)在出露的部位,而是深成侵入體同片麻巖一起從深部隆升到地表的產(chǎn)物。這一過(guò)程即A rmstrong(1972)[14]所說(shuō)的構(gòu)造拆離的過(guò)程,它是通過(guò)規(guī)模巨大的地殼內(nèi)部的剪切帶進(jìn)行的。這類剪切帶在深部表現(xiàn)為面狀糜棱巖帶,在淺部則表現(xiàn)為低角度正斷層。華熊亞熱柱上的幔枝構(gòu)造是由上述剪切帶拆離到地表的,因此它們是拆離地體。

2.2 地球物理特征

華熊幔枝構(gòu)造在航磁、重力、地殼厚度等地球物理資料上有非常清楚的顯示。

(1)上地幔凸起。華熊幔枝構(gòu)造位于NNE向大興安嶺—太行山—武陵山梯級(jí)帶與 NW向西安—南陽(yáng)—信陽(yáng)低值重力異常帶交會(huì)部位(圖5)。將重力場(chǎng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式Hm=H0-ng來(lái)近似推斷莫霍面起伏形態(tài)。其中,H0為重力零值所代表的莫霍面深度(km),n為相關(guān)系數(shù)(km/10-5m s-2)。

在布格重力異常圖上,華熊幔枝構(gòu)造為一個(gè)巨大的圈閉異常區(qū),北界大體約在潼關(guān)—三門(mén)峽—魯山斷裂,南界跨過(guò)欒川斷裂。北界陡南界緩,向西未封閉,顯示不對(duì)稱態(tài)勢(shì)(圖6)。

圖5 區(qū)域重力異常圖Fig.5 Regional gravity anomalousmap

(2)環(huán)狀航磁異常。本區(qū)航磁異?？傮w形態(tài)與重力異常相似,為一個(gè)向西未封閉的異常帶,北界在潼關(guān)—三門(mén)峽—魯山斷裂,南界跨過(guò)欒川斷裂,其中在小秦嶺、熊耳山地區(qū)形成閉合圈。其他部分顯示受地貌及地質(zhì)體分布影響而有變化。

3 華熊幔枝構(gòu)造的控礦規(guī)律

本區(qū)礦產(chǎn)概略分為內(nèi)生金屬礦產(chǎn)和沉積礦產(chǎn)兩大類。沉積礦產(chǎn)出現(xiàn)于斷陷盆地中,主要有油頁(yè)巖(潭頭盆地)、褐煤(朱陽(yáng)—靈寶盆地)、局部見(jiàn)有石膏。這些礦產(chǎn)規(guī)模小,分布零散,質(zhì)量低,工業(yè)意義很小。

本區(qū)內(nèi)生金屬礦產(chǎn)均為幔枝熱液型礦床,所有礦床在本質(zhì)上具有極大的相似性。但是主要礦產(chǎn)存在一定差異(圖7)。核部巖漿-變質(zhì)雜巖分布區(qū)與熊耳群分布區(qū)主要礦床類型相近似,如果按主要礦產(chǎn)類型分帶,則核部巖漿-變質(zhì)雜巖區(qū)和熊耳群分布區(qū)為一個(gè)帶,以形成金、銀、鉬礦為主。官道口群、欒川群、陶灣群則以鉬鎢和多金屬為主(表1)。

區(qū)內(nèi)的金礦在小秦嶺地區(qū)為石英脈型,在熊耳山和崤山地區(qū)則為構(gòu)造蝕變巖型。當(dāng)金礦與多金屬礦共生時(shí)形成斑巖型礦床(如銀家溝)。在熊耳山地區(qū)以金、銀為主的礦床均為構(gòu)造蝕變巖型。鉬礦和多金屬礦共生則以斑巖型為主,個(gè)別為脈狀礦床(如黃水庵)。當(dāng)鉬礦與金礦共生時(shí)也為脈狀礦床(如大湖)。成礦時(shí)代為燕山期,成因類型為幔枝熱液型。

圖6 豫西地區(qū)重力異常圖Fig.6 Regional gravity anomalousmap in western Henan province

表1 巖漿-變質(zhì)雜巖區(qū)及蓋層區(qū)的主要礦床Table 1 M ain deposits of magmatic-metamo rphic comp lex area and cover area

華熊幔枝構(gòu)造的成礦作用可概略地表述為:在地幔熱柱-地幔亞熱柱-幔枝構(gòu)造的演化過(guò)程中,來(lái)自核幔邊界的含礦熱液,由氣態(tài)-氣液混合相-液相隨同地幔柱的演化向上運(yùn)移,最后經(jīng)區(qū)域剪切帶-構(gòu)造擴(kuò)容帶-礦田-礦床。礦床的形成是在一定的溫度、壓力條件下完成的,因此,礦床的分布具有一定的規(guī)律性和叢聚性,不但表現(xiàn)出與巖漿巖體和剪切帶的密切關(guān)系,而且同類礦床集中分布,形成礦田,如小秦嶺金 礦田、熊耳山金-銀礦田、南泥湖鎢-鉬礦田等。由于不同地區(qū)圍巖條件的差異,這些礦床也產(chǎn)生一定變化,但總體以金和鉬為主的成礦特征未變,分別形成以Au-Ag-Mo-多金屬為主的成礦系列和以Mo-W-Fe-Au-多金屬為主的成礦系列。前者主要出現(xiàn)在幔枝構(gòu)造的核部變質(zhì)雜巖區(qū),后者主要出現(xiàn)在幔枝構(gòu)造蓋層區(qū)。由于均為幔枝熱液成礦,所以各類礦床的基本特征具有極大的相似性。

上述認(rèn)識(shí)得到了礦床礦石中硫、鉛、氧、氫、碳同位素組成以及成礦流體成分等地球化學(xué)特征的支持。

圖7 華熊地區(qū)礦產(chǎn)略圖Fig.7 Sketch of mineral deposits in Huaxiong area

圖8 豫西南地區(qū)物探解譯斷裂及隱伏巖體Fig.8 The geophysically interp reted faults and buried intrusion of in the Southwest Henan

4 華熊幔枝構(gòu)造的形成機(jī)制

三門(mén)峽—魯山斷裂下切深度達(dá)42～47 km,而本區(qū)地殼厚度東部為37 km,西部局部達(dá)40 km,這就表明三門(mén)峽—魯山斷裂切割了上地幔。當(dāng)華北地幔亞熱柱向外拆離滑脫被三門(mén)峽—魯山斷裂切割,便因減壓釋荷而發(fā)生深熔作用,深熔巖漿沿韌性剪切帶大規(guī)模上侵,形成串珠狀展布的巖體,同時(shí)造成區(qū)域性上隆。上隆主體在小秦嶺—崤山—三門(mén)峽—魯山一帶。從而形成了島鏈狀分布的變質(zhì)核雜巖及其中大量的花崗巖體。

上侵的巖漿在變質(zhì)核雜巖區(qū)絕大多數(shù)侵位高,形成現(xiàn)今可見(jiàn)的巖基 或巖株,僅在熊耳山西段為隱伏巖體;在蓋層區(qū)多為現(xiàn)今仍隱伏的產(chǎn)狀,但在其中斷裂構(gòu)造交會(huì)部位形成出露的巖株(面積一般<1 km2)(圖8)。

這些推斷的隱伏巖體多為酸性巖體,中性和基性巖體形狀受區(qū)域性斷裂影響多為長(zhǎng)或略方,面積為100～800 km2,巖體的埋深較淺。對(duì)找礦有意義的酸性巖體有:杜關(guān)隱伏巖體、康山—鐵爐坪隱伏巖體、冷水隱伏巖體、付店隱伏巖體等。

由于巖漿大規(guī)模侵位及同時(shí)形成的負(fù)重力異常,導(dǎo)致巖體及其圍巖一起上隆,上部蓋層逐漸拆離滑脫,使核部巖漿-變質(zhì)雜巖呈揭式裸露(如小秦嶺)或部分裸露(如崤山、熊耳山、魯山)。

巖漿的上侵使地幔熱柱-地幔亞熱柱-幔枝構(gòu)造的通道被打通,核幔邊界的含礦熱液隨著幔枝構(gòu)造的形成在構(gòu)造有利部位沉淀成礦。魯山地區(qū)核雜巖沒(méi)有燕山期花崗巖,盡管存在地殼抬升卻沒(méi)有成礦,說(shuō)明燕山期巖漿活動(dòng)對(duì)成礦作用的影響重大。

[1] 牛樹(shù)銀,李紅陽(yáng),孫愛(ài)群,等.幔枝構(gòu)造理論與找礦實(shí)踐[M].北京:地震出版社,2002.

[2] 牛樹(shù)銀,孫愛(ài)群,王寶德,等.地幔熱柱與資源環(huán)境[M].北京:地質(zhì)出版社,2007.

[3] 羅銘玖.中國(guó)鉬礦床[M].鄭州:河南科學(xué)技術(shù)出版社,1991.

[4] 盧欣祥,尉向東,于在平,等.小秦嶺—熊耳山地區(qū)金礦的成礦流體特征[J].礦床地質(zhì),2003,22(4):377-385.

[5] 胡受奚,林潛龍,陳澤銘.華北與華南古板塊拼合帶地質(zhì)和成礦[M].南京:南京大學(xué)出版社,1988.

[6] 陳衍景,富土谷.豫西金礦成礦規(guī)律[M].北京:地震出版社,1992.

[7] 王志光,霍亳.華北地塊南緣地質(zhì)構(gòu)造演化與成礦[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1997.

[8] 胡正國(guó),錢(qián)壯志.小秦嶺西段拆離-變質(zhì)雜巖核構(gòu)造[J].地質(zhì)找礦論叢,1994,9(2):58-66.

[9] 牛樹(shù)銀,許傳詩(shī),國(guó)連杰,等.太行山變質(zhì)核雜巖的地質(zhì)特征及成因探討[J].河北地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào),1994(1):43-53.

[10] Lister G S,Baldw in L.Plutonism and the origin of metamorphic core complexes[J].Geology,1993,21:607-610.

[11] 石銓曾,陶自強(qiáng),龐繼群,等.華北板塊南緣欒川群研究[J].華北地質(zhì)礦產(chǎn)雜志,1996,11(1):51-59.

[12] 盧欣祥,尉向東,董有,等.小秦嶺—熊耳山地區(qū)金礦特征與地幔流體[M].北京,地質(zhì)出版社,2004.

[13] 石銓曾,豫西后造山階段的剝離伸展構(gòu)造與金礦化[J].河南地質(zhì),1993(1):28-36.

[14] A rmstrong R L.Low-angle(denudation)faults,hinterland of the Sevier orogenic belt,eastern Nevada and western U tah[J].Geological Society of America Bulletin,1972,83:1729-1754.