秦嶺大別造山構(gòu)造巖漿活動與鉬成礦規(guī)律

駱亞南, 陳加偉，王　勇，簡慶偉

（河南省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 信陽 464000）

秦嶺大別造山構(gòu)造巖漿活動與鉬成礦規(guī)律

駱亞南, 陳加偉，王勇，簡慶偉

（河南省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 信陽 464000）

研究表明，大別山棋盤格子構(gòu)造是控礦“溫床”，為深部作用激發(fā)表殼構(gòu)造的耦合成礦模式提出了。大別山地區(qū)鉬多金屬礦床大致可分兩期，即在142～130Ma之間的第一期斑巖型鉬（銅）成礦期和在128.7～113.1 Ma之間的第二期斑巖型單鉬成礦期；區(qū)內(nèi)鉬礦床主要產(chǎn)于燕山期中酸性斑巖體及其內(nèi)外接觸帶，由于圍巖性質(zhì)的差異，而形成斑巖型、矽卡巖型、石英脈型和隱爆角礫巖型鉬多金屬礦床。

鉬礦床；地球動力學(xué)；成礦規(guī)律；秦嶺-大別造山

秦嶺-大別造山橫亙于中國大陸腹地，是由多個形成于不同時代、不同構(gòu)造環(huán)境，有著各自的建造特征和變形變質(zhì)演化序列的構(gòu)造地層地體，經(jīng)受多次聚合后拼貼并焊結(jié)為一體的復(fù)雜構(gòu)造帶，是在多期碰撞造山地球動力學(xué)背景下形成的。秦嶺-大別山地區(qū)斑巖鉬礦帶是大陸環(huán)境斑巖鉬礦的典型例證，主要產(chǎn)于華北陸塊南緣，以礦床多、規(guī)模大的著稱。近年來，在大別山相繼發(fā)現(xiàn)了大銀尖、千鵝沖、姚沖、湯家坪、沙坪溝、陡坡、王灣等十余個大、中型鉬礦床，是繼東秦嶺鉬礦帶、中國遼西鉬礦帶又一重要鉬礦集中區(qū)。

圖1　大別山區(qū)地質(zhì)略圖及鉬礦床分布圖（據(jù)河南省地礦三院，有修改）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

大別造山帶為秦嶺造山帶東延部分，在三疊紀(jì)華北地塊與揚子地塊之間的陸陸碰撞形成。秦嶺-大別山造山帶夾持在華北地塊和揚子地塊之間，欒川-明港-固始深大斷裂帶以北為華北地塊，勉略-襄樊-廣濟(jì)深大斷裂帶以南為揚子地塊（圖1）。秦嶺-大別造山帶具有多旋回裂陷-閉合演化史，是由多個形成于不同構(gòu)造環(huán)境，有著各自獨立建造特征、變形變質(zhì)和構(gòu)造演化序列的構(gòu)造地層地體，經(jīng)多次拼貼并焊結(jié)為一體的復(fù)雜構(gòu)造帶（ 王勇生等，2004；翟明國，2008）。大別造山帶斷裂構(gòu)造發(fā)育，包括 NW向和NE向兩組。NW向斷裂為區(qū)域性大斷裂，由北而南依次為；欒川-明港-固始深大斷裂帶、朱夏斷裂、龜梅斷裂、桐-商斷裂和定遠(yuǎn)-八里畈斷裂。NE 向斷裂有大悟-澀港斷裂、陡山河斷裂、商城-麻城斷裂等，它們大致以50km等間距產(chǎn)出，并截切NW向斷裂呈棋盤格子狀。區(qū)內(nèi)出露的主要地層包括秦嶺群、二郎坪群、龜山巖組、南灣組、肖家廟組、大別巖群及紅安巖群片巖及片麻巖等。

2 中生代成礦巖體特征

2.1巖漿巖空間分布

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，尤以燕山期最為強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為大量陸相火山巖、中酸性花崗巖和少量基性-超基性巖密切共生，構(gòu)成噴發(fā)-侵入系列（李毅，2013）?；鹕綆r主要為英安巖-流紋巖，主要沿大別造山帶北緣信陽-霍山一帶分布，屬大陸邊緣鈣堿性火山巖系列。同期的侵入巖分布最廣，規(guī)模最大，分布面積約占全區(qū)基巖面積的五分之一。大花崗巖基沿桐-商斷裂分布，如靈山巖體、新縣巖體和商城巖體等。早白堊世中酸性小巖體密布，可劃分為桃花嶺-亮山和母山-湯家坪兩個構(gòu)造巖漿巖帶，巖體多為酸性富堿的花崗斑巖、似斑狀花崗巖、石英斑巖和花崗閃長巖等。這些中酸性小巖體明顯受網(wǎng)格狀斷裂體系控制，和大巖體相距一定距離，互不接觸，具有成群成帶、等間距分布的特點，且與斑巖型鉬銅成礦關(guān)系密切，如母山巖體、大銀尖巖體、湯家坪巖體等，構(gòu)成東秦嶺-大別鉬銅成礦帶的成礦母巖。

2.2巖漿巖特征

區(qū)內(nèi)中酸性侵入巖為閃長巖-花崗閃長巖-花崗巖類，其形成源區(qū)深度，首先是來源于有幔源物質(zhì)加入的下地殼的花崗閃長巖、石英二長巖體，如樸店和伏山，以及含鉬銅的母山和肖畈等斑巖侵入體；其次是雞公山、新縣、商城和車云山等花崗巖基；最后是來源于下地殼的一系列含鉬的中酸性小巖體和來源于中-下地殼的靈山等花崗巖基。主要有：①樸店巖體：分為兩個單元，第一單元主要巖性為似斑狀角閃二長花崗巖，第二單元主要巖性為似斑狀黑云二長花崗巖，巖體副礦物以磁鐵礦、榍石、鋯石、磷灰石為主。②伏山巖體：多呈獨立侵入體出現(xiàn)，巖性為斑狀中細(xì)粒含角閃二長花崗巖，副礦物為磁鐵礦、磷灰石、榍石、褐簾石等。③雞公山巖體：主要巖性為似斑狀黑云二長花崗巖，巖石肉紅色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。④新縣巖體：主要巖性為中細(xì)?；◢弾r。⑤商城巖體：主要巖性為二長花崗巖，巖石具似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。⑥車云山巖體：主要巖性為二長花崗巖，由四個單元組成，分別是細(xì)粒二長花崗巖、中細(xì)粒二長花崗巖、粗粒二長花崗巖和似斑狀二長花崗巖。⑦靈山巖體：分為四個單元，第一單元由6個侵入體組成，巖性以粗粒黑云二長花崗巖為主，不等粒—似斑狀結(jié)構(gòu)，第二單元巖性為中粗粒黑云母二長花崗巖；第三單元呈不規(guī)則狀分布于巖體的中外圍，由許多小侵入體組成，巖性為中細(xì)粒黑云母二長花崗巖，第四單元由多個侵入體組成，巖性為細(xì)粒黑云二長花崗巖。

表1　大別山段主要巖漿巖體常量元素特征表

2.3巖漿巖地球化學(xué)特征

由表1可知，大別山段主要花崗巖體地球化學(xué)特征基本分為兩類：

花崗巖SiO2含量介于59.44%～71.40%之間，Al2O3含量介于14.44%～18.82%之間，Na2O+K2O含量較高，介于7.15%～8.92%之間，K2O /Na2O介于0.7～1.18之間，含鋁指數(shù)A/CNK介于0.9～1.32之間。如樸店、伏山、雞公山、商城等巖體表現(xiàn)出I型花崗巖類特征。在全堿-硅圖（圖2）上，投點基本落在亞堿性花崗巖-石英二長巖-花崗巖類區(qū)域。在Si2O-K2O圖解上，基本落入高鉀鈣堿性系列。

花崗巖SiO2含量介于71.54%～74.91%之間，Al2O3含量介于11.85%～14.39%之間，Na2O + K2O含量較高，介于8.02%～9.23%之間，K2O/Na2O介于1.23～3.3之間，明顯的富鉀貧鈉；含鋁指數(shù)A/CNK介于1.01～1.44之間。在硅-堿圖上，投點落在亞堿性花崗巖類區(qū)域。在Si2O-K2O圖解上，基本落入高鉀鈣堿性系列-鉀玄巖系列。

圖2　大別山地區(qū)中生代花崗巖全堿—硅圖解(a)和K2O—SiO2圖解(b)

2.4巖漿巖成巖成礦時代

大別山段巖漿巖主要侵入時代為早白堊世，伏山巖體的K-Ar年齡在138.42～146Ma；樸店巖體的侵入年齡為139～142Ma（K-Ar年齡），商城巖體SHRIMP 鋯石U-Pb年齡為130.2±1.7Ma（黃丹峰，2010），為白堊紀(jì)早世的埃達(dá)克型花崗巖；新縣巖體的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為134.3±1.4Ma（周紅升等，2009）。母山巖體的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為142士1.8Ma（楊梅珍等，2011a），肖畈巖體的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為138.70±0.86Ma，形成大別山區(qū)中生代第一期含鉬（銅）中酸性小巖體，即第一期斑巖型鉬（銅）成礦期。

表2　大別山段中生代主要巖漿巖體同位素年齡一覽表

千鵝沖賦鉬巖體Re-Os（等時線）成礦年齡為128.7±7.3（李法嶺，2011），大銀尖含鉬巖體Re-Os（模式）成礦年齡為122.1±2.4（楊澤強(qiáng)，2007），湯家坪含鉬巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為121.6 ±4.6Ma（魏慶國等，2010），Re-Os（等時線）成礦年齡為113.1±7.9 Ma（楊澤強(qiáng)，2007），故可知在128.7～113.1Ma之間，形成大別山區(qū)中生代第二期含鉬中酸性小巖體，即第二期斑巖型鉬成礦期。

2.5巖漿巖物質(zhì)來源

大別山段中生代中酸性小巖體的巖石δ34S值為-0.7‰～+6.3‰，表明硫的來源較深，并且均勻化程度較高；稀土總量為23.23×10-6～275.04×10-6，各類巖石的LREE/HREE為5.64～29.69，（La/Yb）N為4.21～62.72，δEu=0.37～1.2，均屬輕稀土富集型，與慢源特征相差甚遠(yuǎn)。巖石的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土組成模型，均為左高右低，向右傾斜，這些特征表明大別山段中酸性小巖體的巖漿來源于下地殼物質(zhì)的部分熔融，與河南省東秦嶺地區(qū)的含鉬小斑巖成因類型相似，為深源淺成型花崗巖類（盧欣祥等，1985）。

2.5區(qū)域動力學(xué)背景

三疊紀(jì)末，華北與揚子古大陸板塊碰撞造山，晚侏羅紀(jì)，受特提斯構(gòu)造域和太平洋構(gòu)造域構(gòu)造動力此弱彼強(qiáng)的影響，整個中國大陸中東部的區(qū)域構(gòu)造體制發(fā)生轉(zhuǎn)換（毛景文等，2003），從印支期以近EW向構(gòu)造為主、NNE近NS向構(gòu)造為次，進(jìn)入以NNE-近NS向構(gòu)造為主、近NW向構(gòu)造為次的構(gòu)造-動力體制大轉(zhuǎn)換的時期；構(gòu)造體制上經(jīng)歷了從古生代EW向構(gòu)造格局轉(zhuǎn)變到燕山早期的NNE向和EW向構(gòu)造并存格局，由擠壓為主到伸展為主的構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變。華北板塊和揚子板塊的相向俯沖造山形成的巖石圈根，在中新生代新的地幔動力學(xué)系統(tǒng)中，東部地幔流動型式與方向發(fā)生向太平洋的近SN向物理場結(jié)構(gòu)與狀態(tài)的調(diào)整轉(zhuǎn)換，引起秦嶺-大別巖石圈地幔拆沉作用，流變減薄，軟流圈急劇抬升，幔源物質(zhì)、熱流流體上涌，發(fā)生強(qiáng)烈殼幔物質(zhì)交換，中下地殼受熱部分融熔，強(qiáng)烈伸展流變，形成水平狀流變的殼內(nèi)流體軟層和新莫霍面，造成顯著的巖石圈去根作用。

大別山鉬多金屬礦的成礦年齡在（142±1.8）～（113.1±7.9）Ma之間，又可細(xì)分為兩個階段，第一期為（142～130 Ma）的鉬（銅）成礦期和第二期（128.7～113.1Ma）之間的單鉬成礦期。成礦時代正好與秦嶺-大別造山帶中生代構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變及其后伸展機(jī)制下巖石圈大規(guī)模拆沉減薄相對應(yīng)。由此可見，中生代構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變及其后伸展體制下巖石圈減薄是大別山鉬多金屬礦形成的地球動力學(xué)背景。

3 典型礦床地質(zhì)特征

大別山段中生代鉬多金屬礦床類型主要有三類：斑巖型、斑巖-矽卡巖-石英脈復(fù)合型、斑巖型-隱爆角礫巖型。下面以3個代表性礦床作為實例，介紹大別山段鉬礦特征。

1）斑巖型-千鵝沖鉬礦床：位于河南信陽市，已百明鉬金屬量50.74萬噸。區(qū)域性桐（柏）-商（城）斷裂帶呈北西西向從礦區(qū)南部穿過，沿斷裂帶形成的與之平行的次級脆性構(gòu)造破碎帶是礦區(qū)鉬多金屬礦體的主要容礦構(gòu)造。礦區(qū)出露地層簡單，震旦系-下古生界肖家廟巖組黃褐色白云斜長片巖及土黃色白云石英片巖，泥盆系南灣組黑云變粒巖、黑云斜長石英片巖等。在礦體下部見九架嶺隱伏花崗斑巖體，是千鵝沖鉬礦的成礦母巖，在接觸部位裂隙發(fā)育，見強(qiáng)弱不等的硅化、鉀長石化、絹云母化和輝鉬礦化等圍巖蝕變。賦礦巖石主要為碎裂巖化的綠簾黑云石英片巖、綠簾黑云片巖等，礦體與圍巖均呈漸變過渡關(guān)系，無明顯界限。輝鉬礦呈銀灰色，多為不規(guī)則彎曲鱗片狀集合體，具波狀消光，礦物含量在0.05%～4.0%。礦石為交代、壓碎結(jié)構(gòu)等，具浸染狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀構(gòu)造等。根據(jù)礦物共生組合及生成順序，成礦階段可分為石英-鉀長石階段、輝鉬礦-磁鐵礦-鉀長石-石英階段、輝鉬礦-石英階段、鉀長石-石英階段、硫化物-方解石-石英階段、方解石階段。

2）斑巖-矽卡巖-石英脈復(fù)合型-大銀尖鉬（鎢）礦床：位于河南省新縣，定遠(yuǎn)-八里畈斷裂帶南側(cè)的大別高壓-超高壓變質(zhì)雜巖帶中，白洼韌性剪切帶橫貫礦區(qū)東西。礦體賦存于大銀尖花崗巖體內(nèi)外接觸帶中。礦區(qū)出露地層主要為滸灣巖組條帶狀混合巖、黑云母鉀長片麻巖夾斜長角閃巖、大理巖薄層或透鏡體、白云（黑云）斜長片麻巖夾淺粒巖。滸灣巖組中發(fā)育三條矽卡巖帶，主要為石榴石矽卡巖、綠簾石矽卡巖、石榴石-透輝石矽卡巖等。細(xì)粒二長花崗巖為主要賦礦巖石，巖石化學(xué)成分以高硅富堿為特征。圍巖蝕變主要為石英-鉀長石化、云英巖化、矽卡巖化、碳酸鹽化和螢石化。輝鉬礦呈條帶狀發(fā)育在輝鉬礦-石英脈兩側(cè)。面型云英巖化發(fā)育于巖體中，伴隨非常弱的金屬硫化物礦化。矽卡巖化發(fā)生在大銀尖巖體含鈣質(zhì)斜長角閃巖和大理巖的圍巖地層中，多伴隨較強(qiáng)的鉬（鎢）礦化。成礦階段大致可以分為云英巖化階段、硅化-鉀長石化階段、輝鉬礦-石英脈階段、矽卡巖化階段、石英-方解石-螢石階段。輝鉬礦集中沉淀發(fā)生在輝鉬礦-石英脈階段和矽卡巖化階段。地球化學(xué)分析（ 楊梅珍等，2011） 表明，巖體具有高硅（SiO2＞73%）、富鉀（K2O＞4.3%）、貧鎂（MgO介于0～0.8%）的特征，稀土總量較低[（70～91）×10-6] ，Eu負(fù)異常明顯。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化的微量元素圖解中顯示明顯的Ba、Nb、P、Sr、Ti負(fù)異常Th、U、Zr、Hf正異常。表明巖體主要源自下地殼物質(zhì)的部分熔融。

3）斑巖一爆破角礫巖型-沙坪溝鉬礦床：沙坪溝礦區(qū)位于安徽省大別造山帶東段，定遠(yuǎn)-八里畈斷裂與商-麻斷裂交匯處附近。礦區(qū)出露地層簡單，主要為新元古界廬鎮(zhèn)關(guān)巖群黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖和花崗片麻巖等。區(qū)內(nèi)斷裂較為發(fā)育，多為壓性及壓扭性，以NNE向最為發(fā)育。該區(qū)巖漿活動強(qiáng)烈，種類繁多，尤以燕山期中酸性巖漿巖為主。沙坪溝鉬礦床賦存于銀山復(fù)式巖體東部沙坪溝隱伏花崗巖體內(nèi)。主礦體只有一個，占總金屬量的99.93%。礦石類型包括爆破角礫巖型和花崗巖型兩種，其中爆破角礫巖型礦中輝鉬礦主要于膠結(jié)物內(nèi)呈針點狀或斑點狀產(chǎn)出，而花崗巖型礦中輝鉬礦主要呈細(xì)脈狀產(chǎn)出。圍巖蝕變包括鉀化、硅化、絹云母化、綠泥石化和綠簾石化等。根據(jù)礦物共生組合及脈體穿插關(guān)系，可將熱液成礦作用劃分為5個階段:早階段形成輝鉬礦、黃鐵礦、輝鉍礦、磁鐵礦組合，并發(fā)育鉀長石化;中階段以鉛鋅礦化為主，常見黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、赤鐵礦等伴隨綠泥石化!綠簾石化發(fā)育;晚階段則形成黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、石英、方解石等礦物。

4 成礦規(guī)律

1）格子狀構(gòu)造體系控制著巖漿巖體就位，進(jìn)而控制著鉬多金屬礦體的空間分布。燕山期前的北西西向區(qū)域性深大斷裂體系深切地殼或地幔，早白堊世構(gòu)造體制大轉(zhuǎn)換，形成的近南北向脆性構(gòu)造體系與之交切，形成深可溝通地幔的網(wǎng)格狀構(gòu)造體系。深部部分熔融形成的巖漿，沿通道上侵，在構(gòu)造節(jié)點附近就位。

2）大別山地區(qū)鉬多金屬礦床大致可分兩期，即在142～130Ma之間的第一期斑巖型鉬（銅）成礦期和在128.7～113.1 Ma之間的第二期斑巖型單鉬成礦期。第一期形成的礦床多出露地表，剝蝕嚴(yán)重；第二期形成的礦床多隱伏或保存完整。

3）圍巖的性質(zhì)決定鉬多金屬礦體的空間分布特征。大別山區(qū)斑巖型鉬多金屬成礦對圍巖沒有選擇性，但圍巖的物理化學(xué)性質(zhì)決定礦體的就位。當(dāng)圍巖比較致密，孔隙、裂隙不發(fā)育，巖石圈閉較好時，成礦物質(zhì)在巖體頂部微裂隙中沉淀成礦（圖3），形成湯家坪式礦床（Ⅰ-1）；當(dāng)圍巖裂隙發(fā)育時，高溫高壓的氣水熱液沿圍巖裂隙運移，在外接觸帶附近淀積，形成千鵝沖式鉬礦床（Ⅰ-2）；如巖體圍巖有碳酸鹽巖時，成礦流體與碳酸鹽巖發(fā)生交代作用，金屬元素就位于矽卡巖帶，形成大銀尖式矽卡巖型鉬礦床（Ⅲ）；富含SiO2汽水熱液沿構(gòu)造破碎帶充填，形成石英脈型鉬礦體（Ⅱ）；如果流體壓力過大，氣水熱液在地下隱爆，使成礦流體進(jìn)入角礫巖筒中角礫空隙中成礦，則形成沙坪溝-銀山溝斑巖-爆破角礫巖型（Ⅳ）鉬多金屬礦床。陡坡鉬礦（Ⅰ-3）就位于靈山花崗巖體第二單元的內(nèi)接觸帶，與大花崗巖基多次脈動侵入有關(guān)。

圖3　大別山區(qū)鉬多金屬礦床成礦模型

5 結(jié)論

1）棋盤格子構(gòu)造是控礦“溫床”，為深部作用激發(fā)表殼構(gòu)造的耦合成礦提出了模式標(biāo)志。

2）大別山地區(qū)鉬多金屬礦床大致可分兩期，即在142～130Ma之間的第一期斑巖型鉬（銅）成礦期和在128.7～113.1 Ma之間的第二期斑巖型單鉬成礦期。第一期形成的礦床多出露地表，剝蝕嚴(yán)重；第二期形成的礦床多隱伏或保存完整。

3）區(qū)內(nèi)鉬礦床主要產(chǎn)于燕山期中酸性斑巖體及其內(nèi)外接觸帶，由于圍巖性質(zhì)的差異，而形成斑巖型、矽卡巖型、石英脈型和隱爆角礫巖型鉬多金屬礦床。

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Tectonomagmatic Activity and Mo Metallogeny in the Qinling-Dabie Orogenic Belt

LUO Ya-nan CHEN Jia-wei WANG Yong JIAN Qing-wei
(No.3 Institute of Geological Survey, Henan Bureau of Geology and Mineral Resources, Xinyang, Henan 464000)

Checkerboard lattice structure in the Qinling-Dabie orogenic belt is ore-controlling“hotbed” which resulted in coupling ore formation of crustal structure aroused by deep processes. Molybdenum polymetallic ore-formation in the Qinling-Dabie orogenic belt may be divided into two phases such as porphyry type Mo-Cu ore-formation during 142-130 Ma and porphyry type Mo ore-formation during 128.7-113.1 Ma. The Mo deposits occur in Yanshanian intermediate-acid porphyry and endocontact and exocontact, forming porphyry type, skarn type, quartz vein type and cryptoexplosive breccia type Mo polymetallic deposits.

Mo deposits; geodynamic; metallogenic regularity; Qinling-Dabie orogenic belt

P618.65

A

1006-0995（2016）02-0234-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.02.013

2015-04-30

駱亞南（1985-），男，河南上泰縣人，工程師，主要從事固體礦產(chǎn)勘查工作