豫南鉬礦成礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律

李昌明 周榮幸 宮研

摘 要：大別山地區(qū)以其獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造，成為我國的礦產(chǎn)資源富集區(qū)。鉬礦作為重要的金屬元素，具有重要的戰(zhàn)略意義。近年來，隨著人們對(duì)鉬礦研究的深入，找到了許多超大型和大型鉬礦床，新增的鉬礦量高達(dá)300萬t，充分展示了大別山地區(qū)巨大的找礦潛力。本文通過系統(tǒng)收集和總結(jié)前人研究資料，分析了大別山地區(qū)鉬礦的時(shí)空分布、成礦背景、鉬礦類型、形成演變史等幾個(gè)方面，總結(jié)得出鉬礦的空間分布與巖漿活動(dòng)和斷裂構(gòu)造有很大的關(guān)系，大別山的鉬礦床集中分布于構(gòu)造斷裂帶以及斷裂帶交匯處，受斷裂構(gòu)造和褶皺構(gòu)造控制。鉬礦的時(shí)間分布具有多期次演化的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：豫南；鉬礦；成礦背景；時(shí)空分布；成礦演化

中圖分類號(hào)：P618.65 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）21-0218-02

1 區(qū)域地質(zhì)

1.1 地 層

除沙坪溝鉬礦床分布于安徽外，大別山地區(qū)的鉬礦床主要集中分布于河南段，河南段地層基底是新太古代時(shí)期太華群的深變質(zhì)巖系。

1.2 構(gòu) 造

大別山地區(qū)屬于大陸造山帶，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍。其中斷裂構(gòu)造最為發(fā)育[1]。表1詳細(xì)介紹大別山地區(qū)的構(gòu)造分布及其成因。

1.3 巖漿巖

大別山地區(qū)產(chǎn)出的巖漿巖時(shí)代跨度較大、巖石種類齊全，有超基性、基性、酸性、中性、堿性巖。在成因方面有噴出巖、侵入巖。

1.4 典型礦床

在這樣的地質(zhì)特征大背景下，大別山地區(qū)具有有利成礦條件，發(fā)育諸多鉬礦床，如肖畈、母山、陸坡、湯家坪、保安寨、大銀尖、姚沖、千鵝沖、沙坪溝、夜長坪、大陽溝、羊角山、欒川榆木溝、嵩縣安溝等典型礦床。

2 鉬礦的類型

我國大別山地區(qū)鉬礦量居亞洲第一，數(shù)量巨大，類型豐富。由表2可見，依據(jù)熔漿與流體關(guān)系，巖體的產(chǎn)狀以及圍巖的物理化學(xué)性質(zhì)的不同，對(duì)大別山鉬礦進(jìn)行分類。鉬礦分為斑巖型、矽卡巖型、侵入角礫巖型、巖漿-熱液型4大類12種礦床。但是大別山?jīng)]有完全的矽卡巖型，所以在斑巖型與矽卡巖型之間存在著一個(gè)過渡類型，即斑巖-矽卡巖型。①斑巖型鉬礦可進(jìn)一步歸為四種礦床：巖體內(nèi)有礦的湯家坪式；礦體遠(yuǎn)離巖體的千鵝沖式；位于大巖基邊部小巖體的石門溝式；層狀長英質(zhì)圍巖的東溝式。②斑巖-矽卡巖型鉬礦分為四種礦床：鉬鎢共生的夜長坪式；鉬銅共生的秋樹灣式；巖體外普遍成礦，內(nèi)鉬外鎢的南湖泥-三道莊式；含碳酸鹽圍巖的上方溝式。③侵入角礫巖型的鉬礦分為兩類：處在大巖基邊部的魚池嶺式和層狀長英質(zhì)圍巖的雷門溝式。④巖漿-熱液型的鉬礦分為兩類：石英脈型的大湖式和石英-鉀長石脈的紙房式[2]。

3 成礦時(shí)空分布特征

3.1 時(shí)間分布

隨著科技的發(fā)展，同位素測(cè)年新技術(shù)的應(yīng)用，大別山地區(qū)的鉬礦床獲得了更加精確的成礦年齡，為深入研究鉬礦床的成礦年代等問題提供了科學(xué)依據(jù)。鉬礦床的時(shí)間分布具有如下特點(diǎn)：①鉬礦的成礦年齡和成礦巖體的年齡高度一致。②中生代鉬礦的成礦作用與巖漿作用也具有很好的一致性。③鉬礦并不是一次形成不再改變的，相反，鉬礦礦化作用經(jīng)歷很長的地質(zhì)時(shí)期，而且鉬礦礦床的形成具有多時(shí)期演化的特點(diǎn)。古元古代-新元古代-古生代-中生代都是重要的成礦時(shí)期[3]。④中生代是大別山地區(qū)的主要成礦時(shí)期，產(chǎn)出的鉬礦床的數(shù)量多、規(guī)模大、類型多，燕山運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致成礦的大爆發(fā)，巖漿熱液上侵形成了大量的大型鉬礦床。

3.2 空間分布

大別山地區(qū)是華北板塊與揚(yáng)子板塊的擠壓碰撞帶，擠壓碰撞往往形成較多的構(gòu)造薄弱帶。流體容易沿著裂隙向上，各種流體混融后在構(gòu)造有利位置析出成礦。大別山的鉬礦帶分布具有如下特點(diǎn)：①主要分布于大別山北麓。呈現(xiàn)帶狀分布，這種分布狀態(tài)和大別山北麓的斷裂帶一致。天目溝鉬礦主要出露于龜梅斷裂、桐西斷裂附近，千鵝沖鉬礦也主要發(fā)育在龜梅斷裂附近，充分說明該地區(qū)鉬礦床的分布與斷裂帶有關(guān)。更加詳細(xì)地展示了河南西部的地質(zhì)特征。該地區(qū)形成大量褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造?？梢钥闯鲆归L坪和欒川木榆溝鉬礦床發(fā)育主要與這兩種地質(zhì)構(gòu)造相關(guān)。②除了這一個(gè)控制因素外，兩個(gè)斷裂帶的交匯處，也往往是鉬礦床形成的高頻地區(qū)。③除此之外，花崗質(zhì)斑巖型鉬礦在大別山鉬礦中所占比重很大?；◢徺|(zhì)斑巖型的鉬礦床與白堊紀(jì)的花崗質(zhì)巖漿作用有關(guān)，往往分布于花崗質(zhì)斑巖體內(nèi)外接觸帶附近。④中生代形成的鉬礦床明顯是受斷裂控制，主要是由于該時(shí)期的燕山運(yùn)動(dòng)，巖漿大量侵入形成鉬礦床。

4 礦床成因及成礦規(guī)律分析

大別山地區(qū)經(jīng)歷了從太古宙到中新生代的地質(zhì)演化，是華北板塊與揚(yáng)子板塊的拼合帶。700Ma以前，華北板塊與揚(yáng)子板塊之間不斷地拉伸，形成商丹古洋盆，部分物質(zhì)海相沉積，構(gòu)成主要的成礦物質(zhì)來源。到了700～400Ma兩板塊之間的擠壓碰撞，使得地殼不斷地增厚，但是大別山地區(qū)有三十多億年的地質(zhì)演化歷史，這漫長的演化歷史使得地殼不斷發(fā)生變化。447～345Ma時(shí)期，揚(yáng)子板塊俯沖到華北板塊之下。345～270Ma商丹古洋盆僅剩下商丹殘留洋盆，勉略古洋盆打開并開始消減。到了270～200Ma，流體不斷沿著縫合帶向上侵入地表。尤其是中生代以來，構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變以及在伸展體制作用下巖石圈的減薄，巖石圈內(nèi)的物質(zhì)不斷地沿著薄弱地帶上涌，成礦流體不斷地注入，巖漿中的流體帶有大量的鉬元素，帶來了大量的幔源物質(zhì)，熱液沿著構(gòu)造薄弱部位向上入侵，萃取地層中的金屬離子，隨著大氣降水的不斷加入，巖漿熱液與大氣降水作用，物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。在這一過程中成礦流體的溫度和鹽度開始降低，氧化作用減弱，還原性增強(qiáng)，流體在適當(dāng)位置析出沉淀，形成了大量的鉬礦。

因此，板塊之間的擠壓碰撞到區(qū)域性伸展轉(zhuǎn)化然后到巖石圈減薄作用是大別山地區(qū)成礦的動(dòng)力學(xué)背景，空間上受這種動(dòng)力學(xué)背景控制的區(qū)域鉬礦富集，時(shí)間上，尤其中生代最為顯著，中生代以來巖石圈的減薄作用，成礦流體不斷注入，形成大量鉬礦。

5 總 結(jié)

本文在深入研究前人理論的基礎(chǔ)上，歸納了鉬礦的成礦背景、時(shí)間空間空分布、類型以及形成演化史，本文得出的結(jié)論主要有：

（1）大別山地區(qū)鉬礦富集與該地區(qū)地質(zhì)條件密切相關(guān)，主要是該地區(qū)的地層、構(gòu)造、巖漿巖情況影響該地區(qū)鉬礦的規(guī)模與數(shù)量。

（2）鉬礦類型大多是斑巖型的鉬礦，其中花崗質(zhì)斑巖型的鉬礦占大多數(shù)。

（3）鉬礦的形成是一定的動(dòng)力學(xué)背景作用下的結(jié)果，板塊拉伸，形成洋盆，板塊相互擠壓碰撞后在構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變的動(dòng)力學(xué)背景下，流體中攜帶大量鉬元素沿著構(gòu)造薄弱地帶上升，帶來幔源物質(zhì)，流體向上侵入接觸地殼萃取部分海相沉積物質(zhì)，與天水發(fā)生作用，物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，導(dǎo)致流體在適當(dāng)位置析出沉淀，形成鉬礦。

（4）鉬礦的空間分布與巖漿活動(dòng)和斷裂構(gòu)造有很大的關(guān)系，大別山的鉬礦床集中分布于構(gòu)造斷裂帶和斷裂帶交匯處，受斷裂構(gòu)造和褶皺構(gòu)造控制。鉬礦的時(shí)間分布主要是三個(gè)時(shí)期，晚三疊世、晚侏羅-早白堊世、早-中白堊世。其中燕山運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致成礦的大爆發(fā)，巖漿熱液上侵形成了大量的大型鉬礦床。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-6-12