河南省老灣金礦帶控礦地質(zhì)因素分析

原妲麗，史亮，任愛琴

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院， 河南鄭州 450002）

老灣成礦帶處在桐柏-大別造山帶的核部，位于南秦嶺褶皺帶的北緣，其北部以西官莊-松扒斷裂為界與北秦嶺褶皺帶拼貼焊接，南部以老灣斷裂為界與老灣巖體或南灣組地層相連［1-3］。礦帶東西長30km，南北寬1km～3km，自西向東分布有下黃竹園金礦點(diǎn)、彭家老莊金礦區(qū)、上上河金礦區(qū)、老灣金礦區(qū)、三里崗北楊莊金礦點(diǎn)，礦帶金礦化受地層、構(gòu)造、巖漿巖等因素控制，具有多元控礦特點(diǎn)［4］。本文通過分析地層、巖性、巖漿巖、變質(zhì)作用、構(gòu)造等方面對(duì)金礦化的控制作用，初步總結(jié)了老灣金礦帶地質(zhì)找礦綜合信息，為礦區(qū)進(jìn)一步的找礦工作提供技術(shù)指導(dǎo)和理論依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)概況

老灣金礦帶處于松扒斷裂與老灣斷裂之間，成礦帶經(jīng)歷了華北板塊與揚(yáng)子板塊分離、匯聚，俯沖和碰撞的演變過程，形成了以韌性構(gòu)造變形為主，脆韌性構(gòu)造變形疊加，并伴有巖漿侵入的復(fù)雜構(gòu)造變形帶。礦帶主要賦礦地層為中元古界龜山巖組，北側(cè)為下元古界秦嶺巖群的斜長角閃片麻巖、斜長角閃巖和大理巖等巖石組合；南側(cè)為泥盆系南灣組的變粒巖、二云石英片巖、斜長角閃巖等組合。龜山巖組地層為一套強(qiáng)烈構(gòu)造置換的中深變質(zhì)巖，整體處于北西西向韌性剪切帶內(nèi)，其南側(cè)燕山期老灣巖體沿老灣斷裂呈條帶狀產(chǎn)出，北側(cè)松扒花崗斑巖于松扒斷裂附近斷續(xù)分布［4］見圖1。

2 控礦地質(zhì)因素

2.1 地層對(duì)礦化的控制

圖1 老灣金礦帶地質(zhì)構(gòu)造略圖Fig.1 Laowan gold belt geological structure sketch

成礦帶中，老灣韌性剪切帶所挾持的以龜山組地層為主體的建造組合是是礦化的載體，其中幾乎所有的金礦床和礦點(diǎn)都產(chǎn)于龜山組地層之中，兩者在空間上不可分割、密切相關(guān)。龜山組地層的分布范圍，控制了礦化的分布范圍，礦化在平面上或垂向上都受到該地層的限制［4］。龜山巖組主要由強(qiáng)烈變形的中深變質(zhì)巖組成，由于多期次的構(gòu)造改造，巖石發(fā)生了強(qiáng)烈的變形。在巖石變質(zhì)變形過程中，構(gòu)造作用的不均一性，以及不同的巖性物質(zhì)組成和物理性質(zhì)差異性，導(dǎo)致巖石變形存在差異性。龜山巖組地層金平均含量11.17×10-9，是地殼豐度值的3倍多，以富含Au，As，Sb為特征，局部伴有Pb，Cd，Ag，Cu，Bi，Mo異常，為成礦作用創(chuàng)造了物質(zhì)條件。因此，龜山地層是成礦物質(zhì)來源之一，具有礦源層特點(diǎn)。

2.2 成礦構(gòu)造對(duì)礦化的控制

成礦帶處在華北和楊子兩大板塊之間的南秦嶺構(gòu)造帶北緣，經(jīng)歷了長期而復(fù)雜的構(gòu)造演化過程，構(gòu)造活動(dòng)貫穿于整個(gè)成礦過程，是成礦和控礦的重要因素。不同層次、不同類型的韌性和脆性斷裂構(gòu)造控制了成礦帶礦化的分布和產(chǎn)出特征［5-6］。

2.2.1 區(qū)域大斷裂構(gòu)造對(duì)礦帶的控制

老灣成礦帶屬龜—梅斷裂西段，受老灣和松扒兩條區(qū)域性走滑斷裂造控制，兩條斷裂構(gòu)造的形態(tài)和產(chǎn)狀控制了礦帶的分布范圍、展布方向和礦帶的形態(tài)特征，礦帶夾持在兩者之間呈狹長的帶狀分布［2］。老灣斷裂和松扒斷裂具有多期活動(dòng)特點(diǎn)，規(guī)模大、切割深，為巖漿熱液的運(yùn)移、匯聚創(chuàng)造了條件，即是成礦熱液活動(dòng)的導(dǎo)礦構(gòu)造，也是重要的控巖控礦構(gòu)造。作為邊界斷裂限定了龜山巖組地層的產(chǎn)出范圍，其中松扒斷裂為雁嶺溝組地層與龜山巖組地層分界斷裂，老灣斷裂為老灣花崗巖體與龜山巖組地層的分界斷裂。斷裂構(gòu)造的多期次活動(dòng)和走滑運(yùn)動(dòng)，造成龜山巖組地層早期發(fā)生深層次的韌性剪切變形，晚期發(fā)生淺層次的脆-韌性剪切變形，形成了具有導(dǎo)礦、配礦和容礦構(gòu)造體系的老灣構(gòu)造剪切帶見圖2。這些深大斷裂成為深部巖漿巖運(yùn)移的通道和侵位的場(chǎng)所，分別控制了燕山期花崗巖體的侵位和淺成花崗斑巖帶的分布。

圖2 老灣韌性剪切帶中龜山巖組地層剪切變形Fig.2 Laowan turtle rock strata shearing deformation in ductile shear zone

2.2.2 韌性剪切帶對(duì)礦床和礦點(diǎn)分布的控制

老灣韌性剪切帶受控于老灣和松扒斷裂之間，呈狹長的帶狀沿北西走向展布。該剪切帶經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造變形歷史，由早期的深層次韌性剪切構(gòu)造和晚期繼承、疊加在早期韌性剪切帶之上的脆韌性斷裂構(gòu)造組成［7］。早期深層次強(qiáng)韌性剪切應(yīng)變形構(gòu)造作用，伴隨著變質(zhì)作用促使龜山巖地層中成礦物質(zhì)活化，造成礦帶金等成礦物質(zhì)初步富集，為成礦作用提供了成礦物質(zhì)條件；而晚期（燕山期）高角度右型走滑形成的脆韌性斷裂構(gòu)造為含金、多金屬成礦流體提供了運(yùn)移通道和容礦構(gòu)造空間；兩者共同構(gòu)成了成礦帶的成礦構(gòu)造系統(tǒng)。其中由燕山期高角度右型走滑形成的一系列北西向和近東西向啟張的張剪性和壓剪性脆性斷裂及其派生的剪切裂隙系統(tǒng)對(duì)金礦成礦作用控制效應(yīng)更為直接和明顯，控制了礦床和礦點(diǎn)的分布范圍及產(chǎn)出位置，沿礦帶從西到東分布有黃竹園-九管、上上河-彭家老莊、老灣-盛老莊、西拐彎-北楊莊等多個(gè)礦床和礦點(diǎn)。

2.2.3 構(gòu)造類型對(duì)礦體形態(tài)的控制

礦體產(chǎn)出在斷裂裂隙中，嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，其礦體形態(tài)與斷裂形態(tài)基本一致，產(chǎn)狀與主斷裂或蝕變帶產(chǎn)狀一致。從控礦斷裂的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征、破裂狀況看，老灣金礦帶控礦斷裂構(gòu)造從東至西，整個(gè)構(gòu)造帶具有明顯分段特征，各礦段控礦斷裂構(gòu)造具有鮮明特點(diǎn)，不同地段具有不同類型、不同性質(zhì)的控礦斷裂構(gòu)造組合，控制了礦體的規(guī)模、形態(tài)和產(chǎn)狀。韌性剪切帶低角度斷裂與高角度右型走滑剪切帶主界面斜交，呈北西—北西西向展布，傾向北東，該組構(gòu)造規(guī)模較大，切割層次深，構(gòu)造透入性好。產(chǎn)狀變化，由走滑剪切帶中心部位向邊部撒開，向中心收斂與近東西向啟張的壓剪脆性斷裂復(fù)合。是上上河-彭家老莊、下黃竹園、北楊莊等礦區(qū)主要成礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造［8］。近東西向壓扭型斷裂，呈近東西向展布。斷裂面與圍巖地層片（面）理走向近于平行，但二者之間任存在有5°～15°小角度夾角。以發(fā)育彌散性的密集劈理化帶和碎裂巖帶為特征，為高孔隙帶和高滲透帶，老灣、下肖灣、九管礦區(qū)礦體主要賦存于該組斷裂中。

2.2.4 構(gòu)造性質(zhì)對(duì)金礦化類型的控制

在燕山期高角度右型走滑形成的一系列北西向和近東西向啟張的張剪性和壓剪性脆性斷裂及其派生的剪切裂隙，是礦帶的主要容礦構(gòu)造系統(tǒng)；不僅控制了礦體形態(tài)和產(chǎn)狀，也控制了金礦化的類型［9］。張剪性斷裂構(gòu)造一般大角度斜切地層，具有陡傾張扭性構(gòu)造應(yīng)力特點(diǎn)；巖石脆性變形較發(fā)育，呈碎裂狀和碎斑狀；破碎帶上下斷面清楚，帶內(nèi)具有較好的容礦空間，而與圍巖有較好的封閉性；斷裂連通性較好，成礦流體相對(duì)集中，成礦方式以充填為主，交代蝕變?yōu)檩o；形成的礦化類型以硅化石英脈型金礦化為主，礦體規(guī)模和礦體厚度較小，礦石品較高，礦化連續(xù)性較好，金礦體與圍巖界限清楚。壓剪性斷裂構(gòu)造與地層小角度相交，具有壓扭性構(gòu)造應(yīng)力特點(diǎn)；斷裂構(gòu)造內(nèi)巖石脆韌性變形發(fā)育，形成寬度較大的片理、劈理化帶。沒有明顯的斷裂構(gòu)造面，片理構(gòu)造化帶與圍巖呈漸變過渡關(guān)系；成礦熱液較分散，成礦方式以交代蝕變?yōu)橹?，充填方式為輔；形成的礦化類型主要為蝕變巖型，礦體規(guī)模和礦體厚度較大，礦石品位較低，礦化連續(xù)性較差，礦體與圍巖界限不清，呈漸變過渡關(guān)系。

2.3 巖漿巖對(duì)礦化的控制

巖漿巖與礦化在空間上如影隨形，在時(shí)間上相互一致，在成因上息息相關(guān)；種種跡象表明巖漿巖與礦化有關(guān)，特別是燕山期的巖漿活動(dòng)與成礦帶礦化作用關(guān)系密切，是金等多金屬礦化的重要物質(zhì)來源和能量來源之一［10］。

巖漿巖的產(chǎn)出受松扒斷裂和老灣斷裂兩條區(qū)域性大斷裂控制，主要分布在礦帶的南、北兩側(cè)。老灣花崗巖體在礦帶南部超覆在龜山巖組地層之上，呈斷層接觸關(guān)系。巖體的延伸方向與礦帶和礦化的展布方向一致，巖體北西向延伸的范圍與礦帶內(nèi)礦化走向上的分布范圍基本一致［11］。礦帶中的金礦體或金礦化分布在巖體北側(cè)的100m～500m的范圍內(nèi)，兩者在空間上有共生（伴生）關(guān)系?；◢彴邘r脈分布在礦帶北部，產(chǎn)出在松扒斷裂帶次級(jí)斷裂構(gòu)造中，沿北西走向斷續(xù)出現(xiàn)縱貫整個(gè)成礦帶。花崗斑巖脈中有斑巖型Mo多金屬礦化，局部達(dá)到工業(yè)品位，對(duì)礦帶北部后期疊加的Au、Mo等多金屬礦化起到關(guān)鍵作用。

礦帶中的老灣、上上河等金礦礦床和礦體就夾持在南部的老灣花崗巖體和北部的花崗斑巖脈之間，顯示礦帶內(nèi)燕山期巖漿活動(dòng)在空間上具備成礦的可能性。

前人對(duì)老灣成礦帶中與成礦有關(guān)的地質(zhì)事件和地質(zhì)體進(jìn)行了大量年代學(xué)研究［3］。用最新的鋯石SHIMP U-Pb測(cè)年技術(shù)測(cè)得的老灣花崗巖體高精度年齡為132.5±2.4Ma，為燕山期侵入巖［3］。利用含金多金屬硫化物石英脈測(cè)得的石英39Ar/40Ar年代為（91.5±1.0）Ma，形成于燕山晚期［5］。

從上述測(cè)得的地質(zhì)事件發(fā)生時(shí)間和地質(zhì)體的形成時(shí)間看，成礦帶巖漿活動(dòng)發(fā)生在燕山早期，結(jié)束于燕山晚期；成礦作用可能在巖漿活動(dòng)晚期巖漿固結(jié)成巖過程中，存在部分巖漿熱液在構(gòu)造動(dòng)力條件下參與形成了礦化，這意味著燕山期巖漿活動(dòng)與金成礦作用之間可能存在一定的成因聯(lián)系。

2.4 變質(zhì)作用對(duì)礦化的控制

老灣礦帶龜山巖組地層形成后，在晉寧期華北與揚(yáng)子板塊陸內(nèi)碰撞時(shí)，老灣深層韌性剪切帶的右型韌性剪切走滑過程中，達(dá)到最高變質(zhì)程度和變質(zhì)相，產(chǎn)生了變質(zhì)熱液，形成了金等多金屬元素的初步富集［8］。印支期老灣剪切帶處于脆-韌性變形階段，發(fā)生退變質(zhì)作用；在構(gòu)造應(yīng)力作用，成礦元素活化、遷移、富集，在局部形成礦化；變質(zhì)作用為地層中成礦物質(zhì)的富集起到一定作用。

3 找礦信息分析

根據(jù)對(duì)老灣金礦帶控礦地質(zhì)因素的分析，可得知金礦帶的形成受到了地層、巖性、巖漿巖和構(gòu)造等因素的控制，具有多元控礦的特點(diǎn)，總結(jié)圍山城金銀礦帶的地質(zhì)找礦綜合信息見表2。

表1 老灣金礦帶地質(zhì)找礦綜合信息Tab.1 The geological prospecting information of Laowan gold belt

4 結(jié)論

老灣成礦帶處在桐柏-大別造山帶的核部，位于南秦嶺褶皺帶的北緣。本文綜合分析了地層、構(gòu)造、巖漿巖、變質(zhì)作用等方面對(duì)礦帶金礦化的控制作用，主要得出以下結(jié)論：①龜山組地層組合建造是是金礦化的載體，控制了金礦化的分布范圍；②礦區(qū)同層次、不同類型的韌性和脆性斷裂構(gòu)造控制了成礦帶礦化的分布及產(chǎn)出特征；③燕山期的巖漿活動(dòng)與成礦帶礦化作用關(guān)系密切，是金等多金屬礦化的重要物質(zhì)來源；④早期韌性變質(zhì)變形和晚期脆-塑性退變質(zhì)變形對(duì)地層中成礦物質(zhì)的富集起到一定作用。總結(jié)了老灣金礦帶地質(zhì)找礦綜合信息，為指導(dǎo)下一步的找礦工作提供理論依據(jù)。