豫西龍門店銀(鉬)礦床熊耳期成礦事件及地球動力學(xué)背景

□任韶甫 □白雪峰（鄭州市抗旱服務(wù)中心）

0.引言

河南省龍門店礦區(qū)位于洛寧縣熊耳山西段北坡，大地構(gòu)造位置處于華北克拉通南緣，是近期勘查發(fā)現(xiàn)的大型銀礦床，預(yù)獲推測的資源量3000t以上。它和鐵爐坪、蒿坪溝、沙溝礦床等多個大型銀多金屬礦床一起，構(gòu)成了熊耳山西段重要的銀鉛鋅礦集區(qū)，并成為東秦嶺造山型銀多金屬成礦省下屬的一個最重要的礦集區(qū)，也是當(dāng)前河南省最大的白銀生產(chǎn)基地。龍門店礦區(qū)還發(fā)育多處鉬礦化。在缺乏同位素測年資料的背景下，多認(rèn)為該類礦床形成于燕山期。但最新的Re-Os同位素定年結(jié)果表明，該礦床形成于1.85～1.90Ga，確定了熊耳期成礦事件的存在，這是熊耳地體繼印支期成礦事件之后在成礦理論研究領(lǐng)域所取得的一項重要進(jìn)展，構(gòu)成了對華北克拉通南緣參與古元古代哥倫比亞超級大陸聚合事件的構(gòu)造響應(yīng)。文章在介紹龍門店礦床特征的基礎(chǔ)上，探討其形成的地球動力學(xué)背景，以期對拓寬該區(qū)同類礦床的找礦思路提供借鑒的依據(jù)。同時，及時追蹤最新的高質(zhì)量外文學(xué)術(shù)成果，使其為國內(nèi)更多的地質(zhì)人，特別是礦產(chǎn)勘查界所了解，從而發(fā)揮其應(yīng)有的作用，也是本文的意向所在。

1.地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)

龍門店銀鉛鉬礦區(qū)熊耳地體長垣狀變質(zhì)核雜巖構(gòu)造西端。區(qū)域變質(zhì)核雜巖發(fā)育，變質(zhì)程度深，構(gòu)造巖漿活動頻繁、強(qiáng)烈，成礦條件十分有利。

區(qū)域地層主要為太華群（Arth）和中元古界長城系熊耳群（Pt2xn），第四系（Q）地層分布于現(xiàn)代溝谷中。太華群（Arth）地層構(gòu)成本區(qū)古老的結(jié)晶基底，主要由一套中深變質(zhì)程度的區(qū)域變質(zhì)巖及少量混合巖組成，是本區(qū)銀多金屬礦的賦礦圍巖。熊耳群（Pt2xn）由一套中基性火山巖組成，分布于東西向變質(zhì)核雜巖構(gòu)造南北兩翼，為一套安山巖、流紋巖、英安巖、凝灰?guī)r等火山沉積巖，是區(qū)域上金、銀多金屬礦床的又一重要賦礦圍巖。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為滑脫拆離斷層及其次生的北東向斷裂，褶皺不發(fā)育，地層呈單斜形態(tài)，總體傾向南，傾角15～40°。本區(qū)滑脫拆離斷層帶走向北東，傾角20～35°，太華群與熊耳群不整合面被拆離斷層的片理化帶所代替，組成綠泥石片理化帶的巖石既有灰綠色安山巖、杏仁狀、氣孔狀構(gòu)造的安山巖，又有閃長玢巖、含礫砂巖及火山熔結(jié)角礫巖。

北東向斷裂：一般表現(xiàn)為構(gòu)造蝕變帶，破碎帶內(nèi)構(gòu)造巖主要為蝕變碎裂巖，偶有構(gòu)造角礫巖或糜棱巖。常見蝕變類型有硅化、絹云母化、綠泥石化、鉀化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、方鉛礦化、黃銅礦化、孔雀石化、高嶺土化等。多呈舒緩波狀延伸，有分支復(fù)合和膨縮現(xiàn)象。

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，主要為中元古代的安山巖類及少量的輝綠巖脈、超鎂鐵質(zhì)巖等出露。中生代花崗巖體地表未見出露，但礦區(qū)西部約7km寨凹一帶多項證據(jù)表明存在燕山期的隱伏巖體，控制著變質(zhì)核雜巖構(gòu)造西部銀鉛鋅多金屬礦床的產(chǎn)出、分布。

1.2 礦床地質(zhì)

龍門店銀多金屬礦床位于草溝變質(zhì)核雜巖構(gòu)造南部拆離斷層兩側(cè)。地層總體表現(xiàn)為一單斜構(gòu)造，主要為太華群，其次為熊耳群。礦區(qū)銀礦化石英脈或蝕變構(gòu)造帶大量發(fā)育，以NNE、NE向為主，傾向20～80°。個別礦脈為NS、NW或東西向。主礦脈為505、506兩條脈。其中505號脈長2560m，厚度0.45～0.97m，傾向320°左右，傾角20～60°。礦石主要有用組分Ag品位最高312.00×10-6，最低40.13×10-6，平均171.43×10-6。伴生Au品位0.18～1.29×10-6，平均0.75×10-6，伴生Pb平均0.47%。506號脈長1700m，厚度0.37～1.05m。傾向287～330°，傾角55～60°。Ag品位最高456.0×10-6，最低79.37×10-6，平均222.37× 10-6，伴生Pb品位0.64～1.59%，平均1.01%。其它礦脈長360～1280m，厚0.35～1.67m。礦脈通常發(fā)育以礦脈為中心的對稱蝕變帶，由內(nèi)而外，依次為硅化帶，絹英巖化帶，并過渡至綠泥石－絹云母化帶。主要含銀礦物有自然銀、銀黝銅礦、輝銀礦、淡紅銀礦、銀金礦，伴生有黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦和磁鐵礦。脈石礦物包括石英、長石、方解石、螢石、絹云母。銀礦化特征與熊耳地體其它的Ag、Ag礦床，如鐵爐坪、蒿坪溝和上宮礦床大致相同。

Mo礦化僅限于太華群，包括圪了溝、香爐溝等多個礦化點。輝鉬礦呈浸染狀分布于蝕變角山巖中，或呈長英脈狀充填于角山巖的斷裂裂隙中。根據(jù)鉬礦脈與銀礦脈的關(guān)系，將鉬礦脈的產(chǎn)出形式分為3種：第一種以單獨的礦脈或透鏡體形式產(chǎn)于太華群地層中。第二種被Ag礦脈切割。第三種呈角礫狀或碎裂狀條帶包裹于Ag礦脈當(dāng)中。野外地質(zhì)工作發(fā)現(xiàn)，Mo礦化一般與長英質(zhì)細(xì)脈或網(wǎng)脈的產(chǎn)出有關(guān)，長英質(zhì)的成分主要為微斜長石、條紋長石、石英和少量的電氣石，表明其成因與高級變質(zhì)作用與混合巖化過程中的深源流體作用有關(guān)。發(fā)生Mo礦化的混合巖主要有數(shù)毫米至1cm寬的淡色長英質(zhì)析離體和暗色鎂鐵質(zhì)成分組成。片狀的長英質(zhì)析離體成分主要為鉀長石（微斜長石，微量條文長石）、石英，可見次生的碳酸鹽礦物和絹云母。副礦物為磷灰石、榍石、鋯石。暗色體寬0.1～2cm，有不同程度的膨縮現(xiàn)象，并與淡色體直接接觸。暗色體成分主要為電氣石，體積百分比達(dá)80%以上，伴有少量石英和退變質(zhì)成因的綠簾石和碳酸鹽礦物。電氣石集合體定向排列明顯，具纖狀變晶結(jié)構(gòu)，并與淡色條帶平行。圍巖呈夾石狀產(chǎn)出，寬2～15cm，巖性為黑云斜長片麻巖，礦物成分有石英、斜長石、黑云母、微斜長石、條紋長石、金紅石、絹云母。斜長石多已蝕變?yōu)榻佋颇?，偶爾發(fā)育鉀長石干凈邊。角山巖發(fā)育淡色析離體，一般蝕變礦化較強(qiáng)。角閃石蝕變礦物包括陽起石、透閃石、綠簾石、綠泥石、碳酸鹽。而淡色析離體不發(fā)育的角山巖一般礦化較弱。

Mo礦石金屬礦物主要為輝鉬礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦。輝鉬礦粗粒結(jié)構(gòu)，老床上0.5～2cm，通常呈稀疏的團(tuán)塊狀或集合體形式產(chǎn)于淡色析離體和蝕變角山巖當(dāng)中。輝鉬礦也可沿角閃石的劈理產(chǎn)出，并可切割包裹黃鐵礦的磁鐵礦、磁黃鐵礦。黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦是與角閃石、電氣石蝕變有關(guān)的主要附屬礦物。黃鐵礦呈浸染狀分布的半自形晶產(chǎn)出，并含有不等數(shù)量的粒間黃銅礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦。磁鐵礦和黃銅礦沿黃鐵礦的邊緣或裂隙有連生現(xiàn)象。局部可見磁鐵礦被綠泥石、碳酸鹽包裹，呈包體形式產(chǎn)于黃鐵礦中。黃銅礦在磁鐵礦中呈包體形式，或者圍繞磁黃鐵礦以幔邊形式產(chǎn)出。脈石礦物有微斜長石、條紋長石、石英、碳酸鹽、角閃石、綠泥石、電氣石。

2.成礦時代討論

近年來，隨著原位微區(qū)高新測試技術(shù)的發(fā)展，沙溝-鐵爐坪-龍門礦集區(qū)積累了一些的高質(zhì)量同位素測年資料，特別是Re-Os同位素體系的應(yīng)用，使成礦年齡的絕對測年成為可能，它們?yōu)樘接懺搮^(qū)的成礦作用時限及其地球動力學(xué)背景提供了依據(jù)。

魏慶國等6件輝鉬礦樣品的Re-Os模式年齡最小值為1868±6Ma，最大值為2044±14Ma，等時線年齡為1875Ma，確定礦床形成于古元古代。LiNuoetal.（2011）5個輝鉬礦、4個黃鐵礦樣品的Re-Os同位素年齡，分別為1853±36Ma和1855± 29Ma，進(jìn)一步確認(rèn)了熊耳期成礦事件的存在。此外，李厚民等發(fā)表了龍門店礦區(qū)西部寨凹鉬礦床10件輝鉬礦樣品22次測定結(jié)果的年齡最小值為(1680±24)Ma，最大值為(1831±29)Ma。10件粗粒輝鉬礦 (自然粒度)13次測定結(jié)果的等時線年齡為(1686±67)Ma。4件輝鉬礦研磨后9次測定結(jié)果的等時線年齡為(1804±12)Ma，表明寨凹鉬礦床形成于17億～18億年。鄧小華等給出寨凹鉬礦床9件輝鉬礦樣品Re-Os模式年齡介于1603.1±10.8。2031.9±10.2Ma，其中7件樣品給出了精確的等時線年齡為1762±31Ma，表明寨凹鉬礦形成于古元古代或熊耳期。兩個礦床在成礦年代上具有一致性。

3.地球動力學(xué)背景

東秦嶺造山帶是我國重要鉬多金屬成礦帶，大規(guī)模輝鉬礦化發(fā)生于中生代。龍門店和寨凹輝鉬礦Re-0s年齡均指向熊耳期，代表著東秦嶺地區(qū)古元古代一次成礦事件。

近年來，華北克拉通早前寒武紀(jì)地質(zhì)研究取得了顯著的進(jìn)展，其中最重要的是華北克拉通中部造山帶發(fā)現(xiàn)。將華北克拉通基底劃分為東部陸塊和西部陸塊，提升了太古代末西部板塊開始向東部俯沖，并在1.85Ga左右通過中部構(gòu)造帶把兩個陸塊拼合在一起。

龍門店多金屬礦，包括寨凹鉬礦所在的熊耳山地區(qū)位于華北中部帶的南段，它們的成礦年齡與華北克拉通東西陸塊在1.85Ga發(fā)生碰撞，并最終完成克拉通化的時間一致，同時也與華北克拉通參與古元古代Culumbia超級大陸聚合過程的時間一致?？梢姡摰貐^(qū)和中部帶的其它地段一樣，經(jīng)歷1.85Ga前后構(gòu)造-熱事件的影響。即在1.85Ga期間，熊耳地體發(fā)生了廣泛的熔融作用，形成了以微斜長石為主的淺色花崗質(zhì)熔體，并進(jìn)而形成了漿控?zé)嵋旱V床。這與侯萬榮等、肖榮閣等、白鳳軍等相繼提出熊耳期火山熱液成礦系統(tǒng)是一致的。中南大學(xué)駱文軒、谷湘南（2008）報道了龍門店礦區(qū)東部范莊銀多金屬礦床熊耳期與海底火山噴氣噴流作用有關(guān)的VMSD型新的鐵礦化類型。以上均可看作文中熊耳期成礦事件的旁證。

4.結(jié)論

龍門店多金屬礦床是沙溝-鐵爐坪-龍門礦集區(qū)的一個重要礦床，其鉬礦化賦存在蝕變角山巖當(dāng)中，角閃石已交代形成微斜長石、陽起石、透閃石、綠簾石和碳酸鹽。輝鉬礦也可產(chǎn)于長英質(zhì)淡色析離體內(nèi)部，但限于蝕變角山巖捕虜體當(dāng)中，長英質(zhì)成分主要為微斜長石。

龍門店成礦年齡與華北克拉通東西陸塊在1.85Ga左右發(fā)生碰撞的時間一致，是對華北克拉通南緣參與古元古代哥倫比亞超級大陸聚合事件的構(gòu)造響應(yīng)。

[1]白鳳軍,趙太平,肖榮閣，等河南嵩縣鉀長石石英脈型鉬礦成礦流體地球化學(xué).現(xiàn)代地質(zhì),2010.24(1):26-33

[2]陳衍景,翟明國,蔣少涌.華北大陸邊緣造山過程與成礦研究的重要進(jìn)展和問題.巖石學(xué)報,2009.25(11):2695-2726.

[3]鄧小華，姚軍明，李晶，等.東秦嶺寨凹鉬礦床輝鉬礦Re-Os同位素年齡及熊耳期成礦事件.巖石學(xué)報,2009.25(11): 2739-2746.

[4]侯萬榮,肖榮閣,張漢成，等.熊耳裂谷火山巖系金-多金屬礦床成礦模式.黃金地質(zhì),2003.9(2):22-27.

[5]李厚民,葉會壽,王登紅，等.豫西熊耳山寨凹鉬礦床輝鉬礦錸-鋨年齡及其地質(zhì)意義.礦床地質(zhì),2009.28(2):133-142.

[6]魏慶國,姚軍明,趙太平，等.東秦嶺發(fā)現(xiàn)～1.9Ga鉬礦床－河南龍門店鉬礦床Re-Os定年.巖石學(xué)報,2009.25(11):2747 -2751.

[7]肖榮閣,白鳳軍,原振雷，等.東秦嶺鉬、金多金屬礦區(qū)域成礦系統(tǒng)與成礦預(yù)測.現(xiàn)代地質(zhì),2010.24(1):1-10.

[8]楊群周,彭省臨,張侍威,等.豫西寨凹斑巖型銅礦地質(zhì)特征及其成礦遠(yuǎn)景.地質(zhì)找礦論叢,2003.18(1):43-46.