桐柏朱莊背斜控礦構(gòu)造特征及成礦規(guī)律

黃久遠(yuǎn) 黃向東 張志勤

（①河南省航空物探遙感中心 鄭州 450053 ②河南省地礦局第一地質(zhì)勘查院 南陽 473000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

朱莊背斜控礦構(gòu)造位于北秦嶺構(gòu)造帶之桐柏-大別山(北坡)金銀成礦帶北亞帶，介于吳城、南陽斷陷盆地之間，呈北西-南東向狹長(zhǎng)帶狀展布。地層主要有：秦嶺巖群、毛集巖群、二郎坪群、歪頭山組等，其中歪頭山組為金銀多金屬礦賦礦層位。區(qū)域中酸性侵入體分布廣泛，基性超基性巖體連續(xù)成帶，巖漿活動(dòng)為金屬成礦提供了物質(zhì)來源和熱動(dòng)力條件。各種斷裂構(gòu)造發(fā)育，為成礦提供含礦溶液的通道和容礦空間（圖1）。帶內(nèi)礦產(chǎn)豐富，以金、銀礦為主，從西往東由破山銀礦、銀洞坡金礦、老硐坡銀礦、河坎銀礦等4個(gè)礦區(qū)及部分礦點(diǎn)構(gòu)成，其中破山銀礦和銀洞坡金礦為礦帶的主體組成部分后兩個(gè)規(guī)模較?。▓D2）。帶內(nèi)的主體巖層是新元古界歪頭山組（Pt3w）。歪頭山組形成向北西傾伏的背形構(gòu)造（朱莊背斜）。上覆寒武系大栗樹組（?d）變基性火山巖，與歪頭山組韌性剪切帶呈斷層接觸。

圖1 桐柏地區(qū)地質(zhì)略圖

圖2 朱莊背斜控礦構(gòu)造帶地質(zhì)圖

2 朱莊背斜構(gòu)造特征

朱莊背斜，褶皺軸線北西-南東向，延長(zhǎng)約30 km。背斜為一北翼緩傾的不協(xié)調(diào)歪斜、線型傾伏褶曲。軸面傾向變化在190°～230°之間，傾角90°～80°。該背斜為樞紐向北西傾伏、頂厚翼薄的相似形褶皺。其核部地層為新元古界歪頭山組，兩翼地層為寒武系。

背斜北翼部分大栗樹組地層被燕山期桃園巖體所侵位。背斜樞紐沿走向呈波狀起伏，軸面陡傾，因扭曲而南北擺動(dòng)。在歪頭山以西，軸面傾向南西，形成北翼陡(80°)，南翼緩(60°)的歪斜褶皺，且向北西方向傾伏，傾伏角24°，愈近傾伏端，褶皺愈緊閉，呈尖棱褶皺。歪頭山向東至老洞坡間，褶皺仰起，變?yōu)殚_闊褶皺，軸面轉(zhuǎn)向北東傾，形成北翼緩(10°～45°)、南翼陡(60°)的不對(duì)稱褶皺，再由老洞坡向東則變?yōu)檩S面近直立的水平褶皺。該背斜翼部尚發(fā)育一系列次級(jí)褶皺。

沿背斜傾伏方向平面形態(tài)，依次為寬緩半月狀、箱狀、尖棱狀，再向西過渡到同斜狀、單斜狀背斜。在背斜軸部的歪頭山組(Pt3w)為剛性巖石(變粒巖)與塑性巖石(各類云母片巖)交互成層，在共軛逆沖剪切作用下，密集的層間剪切使得能干性差異較大的巖性界面處于破碎-滑動(dòng)的機(jī)制中，從而形成一系列被剛性巖石分開的線型構(gòu)造帶。剛性變粒巖在背斜轉(zhuǎn)折部位普遍形成縱張斷裂。塑性云母石英片巖則發(fā)生層間褶皺和順層碎裂及流動(dòng)發(fā)展成逆沖斷裂，在軸部形成尖棱狀虛脫空間。

朱莊背斜為桐柏地區(qū)主干構(gòu)造之一，它控制了圍山城金銀礦帶內(nèi)系列礦產(chǎn)的分布：背斜構(gòu)造的傾伏端、樞紐產(chǎn)狀變化部位及橫跨小褶皺分別控制了破山銀礦、銀洞坡金礦、銀洞嶺銀礦等礦床的空間分布，背斜構(gòu)造的層間擠壓破碎帶、軸部虛脫部位以及兩翼的共軛逆沖剪切帶，控制了礦床中礦體的空間分布、形態(tài)、規(guī)模。

縱觀朱莊背斜控礦構(gòu)造帶，新元古界歪頭山巖組是構(gòu)成礦帶的主要賦礦層位，歪頭山巖組上部第二巖性段(Pt3w32)為上含礦層，是礦帶西部破山銀礦賦礦層位，巖性為變粒巖、絹云石英片巖、炭質(zhì)絹云石英片巖；中部第二巖性段(Pt3w22)為下含礦層系，是礦帶中部銀洞坡金礦賦礦層位，巖性為絹云石英片巖、炭質(zhì)絹云石英片巖、變粒巖、白云石英片巖；位于東端的銀洞嶺銀礦則賦存于下部第五巖性段(Pt3w15)，巖性為二云石英片巖、變粒巖。中部銀洞坡大型金礦，西部破山銀礦以及分布在東端的銀洞嶺銀礦，共同構(gòu)成圍山城金銀成礦帶。它們的共同特點(diǎn)是：同位于新元古界歪頭山巖組中-淺變基性火山碎屑沉積巖系中。

3 地球物理特征及地球化學(xué)背景

3.1 地球物理特征

3.1.1 區(qū)域地球物理參數(shù)特征

根據(jù)區(qū)域物性參數(shù)值測(cè)定結(jié)果，按地層和巖漿巖兩大巖類，其區(qū)域地球物理特征如下：

⑴地層中磁性、電性和巖石密度參數(shù)值，以桐柏山片麻雜巖和龜山巖組最高，秦嶺巖群、歪頭山組、二郎坪群次之，新生界地層最低。

⑵巖漿巖從超基性-基性-中性-酸性巖的磁性和巖石密度值依次由高到低，電阻率值由低到高，極化率值由高到低；堿性巖磁性、電性、密度均表現(xiàn)為低值。

⑶根據(jù)區(qū)域地（巖）層物性特征，反映出三個(gè)磁性、密度界面：桐柏山片麻雜巖與其北的南秦嶺地層之間，二郎坪群與新元古界之間，以及其它地層與新生界之間。由于這些界面的物性差異，區(qū)域磁場(chǎng)、重力場(chǎng)呈帶狀，并受構(gòu)造及巖漿巖侵位控制。

3.1.2 磁場(chǎng)特征

在1∶20萬航磁△T平面圖上，磁異常走向與區(qū)域地（巖）層走向一致，呈北西向條帶狀分布。朱莊背斜控礦構(gòu)造帶處在二郎山-吳城正磁場(chǎng)帶北東側(cè)的負(fù)磁異常區(qū)中，東西長(zhǎng)40 km，南北寬約3 km，連續(xù)性較好，對(duì)應(yīng)地層為歪頭山組，其磁化強(qiáng)度較上覆的二郎坪群低，剩余磁化強(qiáng)度低出一個(gè)數(shù)量級(jí)（100 nT）。南部劉山巖銅鋅多金屬礦帶分布在二郎山-吳城正磁場(chǎng)異常帶上，南北寬約4 km，東西長(zhǎng)40 km，△T平面異常峰值850 nT，對(duì)應(yīng)地層為二郎坪群的劉山巖組、張家大莊組和大栗樹組。北部天目山銀多金屬礦帶分布在寬緩正磁場(chǎng)帶東北側(cè)負(fù)磁場(chǎng)區(qū)內(nèi)，磁場(chǎng)強(qiáng)度一般-100～200 nT，對(duì)應(yīng)地層為毛集巖群。區(qū)內(nèi)金銀多金屬礦化與中酸性侵入巖，特別是燕山期花崗巖關(guān)系密切，但花崗巖的磁性變化較大，從較強(qiáng)到較弱均有，與金銀礦化關(guān)系密切的巖體具有一定的磁性。

3.1.3 重力特征

桐柏地區(qū)賦礦巖石以片巖、角閃巖、片麻巖為主，巖石密度一般較大，因此重力場(chǎng)多為區(qū)域高值區(qū),最高重力場(chǎng)值為-24×10-5m/s2。但朱莊背斜控礦構(gòu)造帶表現(xiàn)為重力低值區(qū)，最低重力場(chǎng)值為-32×10-5m/s2，從礦帶北西部的梁灣花崗巖體和北東部的桃園花崗巖體來看，圍山城-朱莊一帶存在低密度隱伏花崗巖體，因而構(gòu)成重力低值帶。南部劉山巖銅鋅多金屬礦帶分布在二郎坪群中，原巖為一套海相噴發(fā)的基性火山巖和火山碎屑沉積巖，巖石密度大，重力場(chǎng)表現(xiàn)為區(qū)域重力高值區(qū)。北部天目山銀多金屬礦帶位于天目山花崗巖體（低密度體）與毛集巖群、欒川群（高密度體）之間，由于巖石密度差異呈現(xiàn)不規(guī)則重力場(chǎng)值升高和降低，反映出該礦帶處于重力異常的梯級(jí)帶上。

3.2 地球化學(xué)背景

朱莊背斜控礦構(gòu)造帶在區(qū)域上位于1∶20萬水系沉積物老灣-銀洞坡金銀異常內(nèi)，異常元素種類眾多，成礦元素異常規(guī)模巨大。破山-銀洞嶺金銀異常呈帶狀展布，金異常面積40 km2，銀異常面積20 km2。Au、Ag常在礦田中部疊合，濃集中心偏離。

朱莊背斜中的歪頭山組地層金平均含量2.94×10-9，濃集比率（K）為1.88（≥1.88），變異系數(shù)（Cv）為1.80，表明金元素物質(zhì)來源充足，具有較強(qiáng)的區(qū)域富集作用。Au、Ag、Pb、F變異系數(shù)最大，呈強(qiáng)分異型分布，后生迭加改造作用強(qiáng)，具有明顯的富Au、Ag層位特征。成礦元素Au、Ag沿層形成高背景或強(qiáng)異常，這些異常指示了破山大型銀礦床和銀洞坡特大型金礦床以及老洞坡-河坎中型銀礦床等礦床的存在。

銀洞坡金異常受北西向構(gòu)造和層位控制，形成Au、Pb、Ag、Cd、Hg、Mn元素組合。Pb分布于Au的高值區(qū)（0.03×10-6～0.12×10-6），反映了礦帶中的Au、Pb礦化，Hg偏南，與南部盤古山斷裂帶有關(guān)。

破山銀異常強(qiáng)度高（最高強(qiáng)度0.80×10-6，平均0.16×10-6，襯值1.6）、規(guī)模大（16 km2）、連續(xù)性好，具濃度分帶，伴有Pb、Cd、Mn、Hg低緩異常。Ag異常與礦帶吻合，Pb偏南，Mn、Cd偏離礦帶兩側(cè)，Hg則與斷裂構(gòu)造有關(guān)。異常主要元素組合是Ag、As、Pb、Zn、Cd，次要元素組合是 Cu、Mn、Ni、Mo、Co。水系中 Ag／Mo=0.67，襯值2.53；巖石中Ag／Mo＞10，襯值＞2。水系沉積物中Ag／Mo比值下降，是元素在從物源區(qū)風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積過程中，由元素的性質(zhì)、搬運(yùn)距離、介質(zhì)、物理化學(xué)條件的改變?cè)斐韶毣隆?/p>

銀洞嶺銀礦異常形態(tài)規(guī)整、規(guī)模大（11 km2）,成礦元素異常強(qiáng)度高（Ag最高強(qiáng)度0.48×10-6，平均0.13×10-6，襯值1.5）,濃集中心清晰向南偏離,梯度變化明顯,異常組分復(fù)雜,多種元素異常套合分布,具有一定的組分分帶。主要元素組合Ag、Pb、Zn、Cd；次要元素組合Au、As、Sb、Cu、Mo、Ni(Co)；直接指示元素Ag、Pb、Zn；間接指示元素 Au、As、Sb。

朱莊背斜控礦構(gòu)造帶成礦元素Au、Ag、Cu異常規(guī)模大、強(qiáng)度高、連續(xù)性好，但濃集中心偏離，次要元素Pb、Zn、Mo、As、Sb多呈弱小異常分布在其中，異常具明顯的組分分帶，反映了帶內(nèi)金、銀多金屬礦產(chǎn)分布特征，說明在朱莊背斜控礦構(gòu)造帶及外圍具有較好的找礦遠(yuǎn)景。

4 礦產(chǎn)分布、成礦規(guī)律及找礦標(biāo)志

4.1 礦產(chǎn)分布特征

分布于朱莊背斜控礦構(gòu)造帶新元古界歪頭山組中的銀洞坡特大型金礦、破山大型銀礦和銀洞嶺中型銀礦等3個(gè)金銀多金屬礦床和蘭家沖、關(guān)沖等一批小型金、銀多金屬礦床（點(diǎn)）和其它礦化異常（也被稱為“圍山城金銀礦帶”），指示了巨大的找礦潛力。

帶內(nèi)的金屬礦產(chǎn)主要產(chǎn)于低級(jí)變質(zhì)地體內(nèi)，其產(chǎn)出分布嚴(yán)格受北西向朱莊背斜控礦構(gòu)造控制。金、銀、鉛為主的礦化發(fā)育于歪頭山組，礦化與硅化關(guān)系密切，主要定位于朱莊背斜控礦構(gòu)造帶內(nèi)較淺層次的共軛逆沖剪切帶和順層剪切帶中。

朱莊背斜控礦構(gòu)造帶金銀的成礦過程可歸納為原始礦源層形成階段、低級(jí)變質(zhì)-成礦物質(zhì)初步富集階段和巖漿-天水混合熱液驅(qū)動(dòng)成礦物質(zhì)定位階段。

4.2 成礦規(guī)律

朱莊背斜控礦構(gòu)造帶金、銀礦形成于燕山晚期伸展背景下前陸盆地發(fā)生階段，成礦物質(zhì)主要源于地層建造，容礦空間為層間剝離斷層或背形相伴的共軛剪切帶，巖漿作用為成礦的熱動(dòng)力條件并提供了部分成礦物質(zhì)，成礦機(jī)制為巖漿-天水混合熱液循環(huán)成礦，成礦模式見圖3。

圖3 朱莊背斜控礦構(gòu)造帶成礦模式（據(jù)河南地礦局第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì)，2012修編）

4.3 找礦標(biāo)志

⑴地層標(biāo)志：歪頭山巖組、秦嶺巖群變質(zhì)中基性火山-沉積建造。

⑵構(gòu)造標(biāo)志：成礦建造中發(fā)育的片褶轉(zhuǎn)折端、共軛斷裂及層間破碎帶、韌性剪切帶上疊加的韌脆性構(gòu)造破碎帶。

⑶巖漿巖標(biāo)志：加里東期及燕山期黑云母斜長(zhǎng)或二長(zhǎng)花崗巖外側(cè)。

⑷圍巖蝕變標(biāo)志：硅化、絹云母化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、黃鉀鐵釩化。

⑸伴生礦化標(biāo)志：黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化。

⑹地球物理標(biāo)志：條帶狀負(fù)磁異常帶、重力異常梯級(jí)或重力異常相對(duì)低值區(qū)。

⑺ 地球化學(xué)標(biāo)志：元素組合為Au、Ag、As、Sb、Cd、Pb、Zn、Cu、Mo、Ni（Co）；水平分帶元素為As-Sb-Ag-Au-Pb-Cd-Zn-Cu-Ni-Mo；元素比值為As+Sb/Mo×10+Pb≥2或Cd+Au+As/Ni+Co+Mo≥10。

5 結(jié)語

通過對(duì)礦床地質(zhì)、地球化學(xué)特征研究認(rèn)為，礦體產(chǎn)于龜山巖組、歪頭山巖組、秦嶺巖群、變質(zhì)中基性火山巖片褶轉(zhuǎn)折端、共軛斷裂及層間破碎帶、韌性剪切帶上疊加的韌脆性構(gòu)造破碎帶中。與礦化關(guān)系密切的近礦圍巖蝕變以硅化為主，伴有絹云母化和黃鐵礦化。主要指示元素在礦體與圍巖中均形成異常，其元素水平分帶由外向內(nèi)依次為As-Sb-Ag-Au-Pb-Cd-Zn-Cu-Ni-Mo，礦化異常元素比值為As+Sb/Mo×10+Pb≥2或Cd+Au+As/Ni+Co+Mo≥10。在條帶狀負(fù)磁ΔT異常帶和重力異常梯級(jí)或重力異常相對(duì)低值區(qū)是尋找金銀多金屬礦重要區(qū)域。

[1]河南省地礦局第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì).河南省桐柏縣銀洞坡金礦區(qū)東段詳細(xì)勘查地質(zhì)報(bào)告.1985：1～206.

[2]河南省地礦局第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì).河南省桐柏縣破山銀床詳細(xì)勘查地質(zhì)報(bào)告.1984：1～186.

[3]河南省地礦局第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì).河南省桐柏縣銀洞坡金礦西段勘探報(bào)告.1994：1～106.

[4]河南省地礦局第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì).河南省桐柏縣銀洞嶺礦區(qū)A1礦體銀礦詳查地質(zhì)報(bào)告.1998：1～78.

[5]河南省地礦局第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì).河南省桐柏縣圍山城一帶金銀多金屬礦床成礦控制因素及找礦方向的初步研究報(bào)告.1983：1～216.

[6]河南省地礦局第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì).桐柏-大別造山帶（北坡）金礦地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)找礦模型評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究及預(yù)測(cè).1993：1～208.

[7]河南省地質(zhì)調(diào)查院.東秦嶺（河南段）二郎坪群銅多金屬成礦規(guī)律研究.2005：1～110.