豫西五丈山巖體南部金礦地質(zhì)特征

王光耀，張苗苗，千新濤，張 恒

(河南省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，鄭州 450001)

0 前言

五丈山燕山期花崗巖體分布于河南省嵩縣南部，位于華北地臺(tái)南緣，與秦嶺褶皺系毗鄰，屬華熊臺(tái)隆二級(jí)構(gòu)造單元，熊耳山隆斷三級(jí)構(gòu)造單元[1]。眾多專家學(xué)者在本地區(qū)開展過(guò)各種基礎(chǔ)地質(zhì)研究，建立了統(tǒng)一的地層、巖石、構(gòu)造格架。為研究秦嶺—大別造山帶的構(gòu)造演化，正確認(rèn)識(shí)成礦地質(zhì)條件提供了可靠的理論基礎(chǔ)。隨著金礦成礦理論的不斷發(fā)展，以及新技術(shù)手段的運(yùn)用，區(qū)域內(nèi)已知礦體規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，并新發(fā)現(xiàn)了一批含金斷裂帶。主要有藿香洼、范疙瘩、槐樹坪、前河、老代莊、窯溝、九丈溝、卡溝、東灣、店房、廟嶺等大中型金礦床。

本文研究了五丈山花崗巖體南部緩傾斜含礦構(gòu)造的分布范圍、影響深度及成礦規(guī)律，對(duì)在潭頭—大章斷陷盆地等淺覆蓋區(qū)尋找類似金礦床有一定的借鑒意義。

1 區(qū)域成礦背景

研究區(qū)位于熊耳山斷隆與潭頭-嵩縣新生代斷陷盆地的結(jié)合部位。區(qū)域地層呈單斜產(chǎn)出，出露地層主要為：太古界太華巖群(成礦物質(zhì)主要來(lái)源地層)[2]，中元古界長(zhǎng)城系熊耳群、薊縣系高山河群、青白口系官道口群，中生界白堊系，新生界古近系、新近系和第四系。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，陡傾斜的有北東向、北西向、北北東向和北西西向等多組；緩傾斜主要有中新生代滑脫拆離斷層的次級(jí)緩傾斜斷裂構(gòu)造。區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，侵入巖主要為燕山期，其中燕山期五丈山花崗巖體與本區(qū)金及多金屬礦化關(guān)系密切。

2 構(gòu)造地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，有北北東向、北西向、北東向和東西向等多組(圖1)。北東向斷裂最為發(fā)育，分布較多，是區(qū)域內(nèi)主要的含礦構(gòu)造，其他方向次之。北西向斷裂主要分布在區(qū)域的西北部及斷陷盆地以北(表1)?；鹕綑C(jī)構(gòu)也是區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)構(gòu)造之一。

1)北北西向斷裂：主要有F37、F38兩條，切穿熊耳群。走向310°～350°，傾向北東，傾角60°～75°，規(guī)模較小，其中F37由一系列小斷裂連接而成，斷裂寬度一般在1 m左右，局部達(dá)到5 m，主要由構(gòu)造角礫巖組成。該組斷裂的主要特征是蝕變礦化強(qiáng)烈，多見硅化和鐵白云石化。金屬礦化有黃鐵礦化、褐鐵礦化及金礦化。

2)北東向區(qū)域性斷裂組：馬超營(yíng)斷裂上盤發(fā)育一系列區(qū)域性北北東—北東向斷裂帶，自西向東有康山—上宮斷裂、焦園斷裂、舊縣斷裂、槐樹坪—窯溝斷裂束和楊寺斷裂。它們具有大致等距性分布(15～18 km)特點(diǎn)。該組斷裂主要活動(dòng)時(shí)期為白堊紀(jì)—新生代，具有正斷層性質(zhì)，表現(xiàn)為強(qiáng)烈的拉張?zhí)卣?，控制了本區(qū)新生代斷陷盆地的形成。

1.全新統(tǒng)；2.更新統(tǒng)；3.中新統(tǒng)洛陽(yáng)組；4.始新統(tǒng)潭頭組；5.古新統(tǒng)高峪溝組；6.白堊系上統(tǒng)秋扒組；7.青白口系官道口群龍家園組；8.薊縣系高山河群；9.長(zhǎng)城系熊耳群馬家河組；10.長(zhǎng)城系熊耳群雞蛋坪組；11.長(zhǎng)城系熊耳群許山組；12.太華群；13.中生代花崗巖；14.中生代爆破角礫巖體；15.柳扒溝二長(zhǎng)花崗巖；16.南溝二長(zhǎng)花崗巖；17.地質(zhì)界線；18.平行不整合線；19.角度不整合線；20.巖體接觸界線；21.區(qū)域大斷層；22.正斷層；23.逆斷層；24.構(gòu)造破碎帶；25.火山構(gòu)造帶界線；26.巖層產(chǎn)狀；27.火山巖流產(chǎn)狀；28.金礦床(點(diǎn))圖1 五丈山巖體南部地質(zhì)簡(jiǎn)圖

分布于潭頭—大章斷陷盆地東側(cè)的F4斷裂，規(guī)模較大，因受北西向馬超營(yíng)斷裂帶所限，南起上灣，向北東經(jīng)舊縣、下蠻峪、張凹后被第三系砂礫巖覆蓋，全長(zhǎng)13.5 km?？傮w走向50°～60°，傾向北西，傾角50°～70°。斷裂面較陡，每條斷裂內(nèi)可見多組扭裂面，其斷面上發(fā)育水平擦痕及鏡面，顯示逆時(shí)針扭動(dòng)特征。該斷裂上盤大規(guī)模下落，形成潭頭—大章斷陷盆地。下盤抬升出露雞蛋坪組安山巖、英安巖。斷裂平面走向形態(tài)呈舒緩波狀，斷層泥顏色多樣，晚期斷層角礫巖發(fā)育，角礫之間為泥質(zhì)充填，顯示出該斷裂多期活動(dòng)及晚期斷裂繼承早期斷裂面活動(dòng)的特點(diǎn)。盆地邊緣有平行該斷裂的次級(jí)斷裂發(fā)育，同樣表現(xiàn)為正斷層性質(zhì)，導(dǎo)致第四紀(jì)地貌陡崖的形成。

分布于潭頭—大章斷陷盆地西側(cè)的斷裂為槐樹坪—窯溝斷裂束(F5、F6、F7)，該斷裂由多條走向近于平行的斷裂組成斷裂束。間距一般0.5～1 km，波及寬4～5 km。單條斷裂發(fā)育長(zhǎng)度不等，其規(guī)模較大的有3條(即F5、F6、F7)，長(zhǎng)5～7 km?？傮w走向50°～60°，局部可向北、向南偏轉(zhuǎn)。傾向北西或南東，傾角45°～80°。斷裂在空間展布上具分支復(fù)合的特征。斷裂寬度在10～20 m之間，最寬可達(dá)50～60 m。該組斷裂礦化蝕變強(qiáng)烈，主要為強(qiáng)硅化、鉀化、絹云母化高嶺土化及碳酸鹽化等，并形成寬達(dá)幾十m的硅化帶及硅化石英脈。礦化可見金礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化、方鉛礦化及褐鐵礦化等。

3)北北東向及近南北向斷裂組：以F22萬(wàn)嶺斷裂組為代表，由3條大致平行的斷裂組成。地表出露長(zhǎng)度大于5 km，波及寬度500～600 m，單條斷裂寬10～20 m，地表斷續(xù)延長(zhǎng)2～5 km，斷裂間距100～150 m，走向20°～30°，傾向北西，傾角50°～85°。斷裂面陡而平直，每條斷裂內(nèi)可見多組扭裂面，其斷面上發(fā)育水平擦痕及鏡面，顯示逆時(shí)針扭動(dòng)特征。斷裂帶內(nèi)角礫巖、碎裂巖發(fā)育，局部見斷層泥和劈理化帶。斷裂帶內(nèi)熱液蝕變強(qiáng)烈，主要發(fā)育硅化、鉀化、方鉛礦化、黃鐵礦化及褐鐵礦化等。伊河以南該斷裂帶可能受東西向構(gòu)造的影響，斷裂走向變?yōu)榻媳毕颍鲾嗔褞?～10 m。該斷裂帶切割整個(gè)熊耳群雞蛋坪組，向南與馬超營(yíng)斷裂相交。該組構(gòu)造是區(qū)內(nèi)最主要的控礦斷裂之一。

表1 五丈山巖體南部主要構(gòu)造地質(zhì)特征一覽表

4)緩傾斜構(gòu)造：本區(qū)部分出露或大面積隱伏的緩傾斜斷裂構(gòu)造(表2)，屬區(qū)域上中新生代緩傾斜滑脫拆離斷層的次級(jí)構(gòu)造。其特點(diǎn)為數(shù)條甚至十?dāng)?shù)條成群出現(xiàn)，形成一個(gè)斷裂組，且各條斷裂之間近于平行，其產(chǎn)狀與火山巖地層的產(chǎn)狀基本一致，傾向南東，局部南西。斷裂構(gòu)造沿走向及傾向均呈起伏較大的舒緩波狀，傾角10°～30°。相鄰斷裂間的距離3～5 m到150～200 m不等，在垂向上呈現(xiàn)數(shù)個(gè)斷裂密集區(qū)，密集區(qū)內(nèi)斷裂間距在數(shù)米到數(shù)十米[3]。區(qū)內(nèi)槐樹坪金礦勘查成果表明，緩傾斜斷裂構(gòu)造是本區(qū)主要賦礦構(gòu)造(圖2)。

5)潭頭—大章斷陷盆地：面積約150 km2，發(fā)育3套不同的沉積物(圖3)。早期高峪溝組紅色黏土巖夾砂質(zhì)礫巖；中期大章組、潭頭組灰色、雜色砂質(zhì)礫巖，礫巖夾黏土巖和有機(jī)質(zhì)層；晚期為石臺(tái)街組紫紅色、雜色砂質(zhì)礫巖和黏土巖，3種不同的沉積物組合，主要決定于不同的沉積條件和沉積環(huán)境。本區(qū)自晚白堊系以來(lái)，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造主要為塊斷活動(dòng)，形成潭頭—大章斷陷盆地，沉積方式主要受斷裂控制，為掀斜式斷陷盆地。

地層：中元古界長(zhǎng)城系熊耳群雞蛋坪組上段(Chj3)，是區(qū)內(nèi)出露的主要賦礦地層。與下伏地層呈角度不整合接觸。巖性為安山巖、英安巖、流紋巖、凝灰?guī)r等。

表2 潭頭—大章斷陷盆地淺覆蓋區(qū)礦體情況一覽表

新生界：分布于潭頭—大章斷陷盆地，出露地層自下而上為古近系古新統(tǒng)高峪溝組(E1g)、漸新統(tǒng)石臺(tái)街組(E3s)。與下伏地層呈角度不整合接觸或斷層接觸。

1.第四系；2.長(zhǎng)城系熊耳山群雞蛋坪組；3.緩傾斜礦脈及編號(hào)；4.礦體圖2 五丈山巖體南部M24緩傾斜礦脈走向示意圖

高峪溝組(E1g)：分為上下兩個(gè)巖性段。下段主要為紫紅色中厚層狀砂質(zhì)黏土巖，局部夾鈣質(zhì)結(jié)核層及薄層粉砂巖。底部具不穩(wěn)定的砂質(zhì)礫巖層，厚約250 m。上段主要巖性組合為厚層狀紫紅色砂質(zhì)黏土巖夾薄層狀及鏡狀砂質(zhì)礫巖，厚約530 m。該地層大面積出露于潭頭—大章斷陷盆地北部，與熊耳群雞蛋坪組呈角度不整合接觸。高峪溝組在盆地自東至西表現(xiàn)為山麓河湖相—河流相—湖相為主的相變，巖性以湖相黏土巖為主夾洪積砂質(zhì)砂巖組成的反韻律層為代表。

石臺(tái)街組(E3s)：分為上下兩個(gè)巖性段。下段為一套紫紅色—褐紅色砂質(zhì)黏土巖與紫灰色砂質(zhì)礫巖互層，頂部夾鈣質(zhì)結(jié)核層。上段為一套雜色、灰褐色厚層狀砂質(zhì)礫巖夾薄層狀、透鏡狀砂質(zhì)黏土巖。

1.礫巖；2.砂礫巖；3.粗砂巖；4.砂質(zhì)黏土巖；5.英安斑巖；6.英安質(zhì)火山角礫巖；7.英安質(zhì)火山角礫集塊巖；8.漸新統(tǒng)石臺(tái)街組上段；9.漸新統(tǒng)石臺(tái)街組下段；10.古新統(tǒng)高峪溝組上段；11.古新統(tǒng)高峪溝組下段；12.熊耳群雞蛋坪組上段；13.斷層破碎帶；14.平行不整合線；15.角度不整合線；16.分層號(hào)；17.產(chǎn)狀圖3 潭頭—大章斷陷盆地西嶺—石洞溝地質(zhì)剖面圖

6)火山機(jī)構(gòu)：區(qū)域內(nèi)古火山機(jī)構(gòu)構(gòu)造保存完整，噴發(fā)旋回清晰，火山巖相及爆發(fā)相主要巖石種類齊全。其主要噴發(fā)類型為裂隙式噴發(fā)，次為中心式噴發(fā)，主要受區(qū)域基底斷裂控制，且沿區(qū)域切殼深大斷裂帶呈串珠狀分布，古火山機(jī)構(gòu)構(gòu)造對(duì)本區(qū)金礦床產(chǎn)出分布具有控制作用[4]，區(qū)域內(nèi)的主要火山機(jī)構(gòu)有：

廟嶺—上秋盤火山機(jī)構(gòu)：位于廟嶺—上秋盤一帶，呈近橢圓形東西向分布，自西向東，由3個(gè)火山噴發(fā)群構(gòu)成，每個(gè)火山噴發(fā)群內(nèi)部由1～3個(gè)火山噴發(fā)中心組成?；鹕綑C(jī)構(gòu)級(jí)序受不同斷裂級(jí)序控制，其中，近EW向與馬超營(yíng)斷裂平行的區(qū)域性斷裂控制了火山噴發(fā)帶的分布，區(qū)域性NE型斷裂控制了火山群分布。

小章溝火山機(jī)構(gòu)：位于大章鎮(zhèn)鐵匠樓—小章溝一帶，火山噴發(fā)帶呈NW—SE方向展布，向南傾沒于潭頭—大章斷陷盆地內(nèi)部，向北進(jìn)入洛寧境內(nèi)。噴發(fā)帶內(nèi)包括1個(gè)火山噴發(fā)群，5個(gè)火山噴發(fā)中心，火山噴發(fā)群整體呈橢圓狀，長(zhǎng)軸與火山噴發(fā)帶展布方向一致，噴發(fā)中心形態(tài)呈近圓形，火山噴發(fā)中心聯(lián)機(jī)方向與火山噴發(fā)帶長(zhǎng)軸方向一致，向南靠近新生代盆地方向，兩個(gè)火山噴發(fā)中心聯(lián)機(jī)為NE向。

3 成礦地質(zhì)體—五丈山巖體

位于嵩縣萬(wàn)村、五丈山一帶。該巖體為本區(qū)礦床成礦提供了熱源、物源和流體等多重作用。巖體呈北西—南東向展布，形態(tài)為橢圓形，長(zhǎng)軸走向NW—SE，出露面積約30 km2。西部及南部與熊耳群火山巖系地層呈侵入不整合接觸，接觸面呈港灣狀，普遍內(nèi)傾，傾角一般在60°～80°。東北部與太華群片麻巖呈侵入接觸關(guān)系，接觸面較平直，總體外傾，產(chǎn)狀為傾向70°、傾角50°。巖性由中粗粒二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖組成，含少量鎂鐵質(zhì)包體。礦物組成及含量為：石英(20%～30%)、鉀長(zhǎng)石(約30%)、鈉斜長(zhǎng)石(約40%)、角閃石(5%～10%)和少量黑云母；副礦物有榍石、磁鐵礦、磷灰石和鋯石。

五丈山燕山期花崗巖體進(jìn)入到造山期后的大規(guī)模伸展動(dòng)力學(xué)背景之下[5]，本區(qū)巖漿活動(dòng)及其伴隨形成的金礦床都必然受此構(gòu)造背景控制。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)五丈山巖體南部含礦構(gòu)造特征的研究認(rèn)為：

1)該區(qū)域緩傾斜構(gòu)造平行成組存在。根據(jù)本區(qū)緩傾斜礦脈組斷裂構(gòu)造特征，認(rèn)為其緩傾斜礦脈組屬于印支期碰撞造山期后伸展作用的產(chǎn)物。

2)勘查成果表明，該區(qū)淺覆蓋地段成礦地質(zhì)條件良好，賦礦空間廣闊。

通過(guò)勘查資料的不斷積累，找礦認(rèn)識(shí)的不斷提高和理論研究的深入，該地區(qū)在緩傾斜斷裂構(gòu)造中的找礦成果將進(jìn)一步擴(kuò)大。