河南西部獅子廟金鉬礦田典型礦床特征及礦田成因分析

王新生

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 鄭州 450000)

0 引 言

獅子廟金鉬礦田位于東秦嶺地區(qū)獅子廟一帶，主要由紅莊金礦床、南坪金礦床、元嶺金礦床、石瑤溝鉬礦床，以及石洞溝、羊道溝等多個銀鉛礦點(diǎn)組成，是熊耳山金鉬多金屬成礦帶的重要組成部分。近幾年，許多地質(zhì)工作者都對獅子廟金鉬礦田的地質(zhì)特征、成因機(jī)制、成礦模型進(jìn)行了研究，有力地促進(jìn)了該地區(qū)金鉬礦產(chǎn)勘查的推進(jìn)。但是研究過程中多是對金或鉬礦種進(jìn)行單獨(dú)的討論，很少有人對金鉬礦田總體成因進(jìn)行深入探討。因此，本文以獅子廟金鉬礦田為例，對區(qū)域成礦背景、典型礦床特征、礦床成因進(jìn)行系統(tǒng)研究，以期為區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查提供參考依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

獅子廟金鉬礦田位于秦嶺褶皺帶與華北地臺南緣銜接部位的華熊地塊熊耳山隆起區(qū)，隸屬于熊耳山金及多金屬成礦帶[1]。礦田內(nèi)出露地層由新到老依次為新近系砂礫巖、上元古界官道口群龍家園組大理巖和中元古界熊耳群眼窯寨組、坡前街組、焦園組、張合廟組地層[2]。其中中元古界官道口群高山河組大理巖較大面積出露在紅莊西側(cè)；眼瑤寨組主要分布于馬超營斷裂的兩側(cè)，巖性為流紋斑巖，局部相變?yōu)橛舶邘r；坡前街組出露范圍比較大，巖性主要為安山巖、粗面巖、玄武巖、安山玄武巖、玄武粗安巖夾凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖，為礦田內(nèi)的賦礦地層；焦園組地層主要分布在獅子廟—元嶺—南坪一帶，巖性為流紋斑巖、英安斑巖、流紋巖、安山巖、玄武安山巖、英安巖、流紋巖夾變長石砂巖；張合廟組地層分布比較廣，巖性主要為玄武安山巖、安山巖。礦田內(nèi)的斷裂帶主要有東西向馬超營斷裂帶和北東向焦園—水磨地—石瑤溝斷裂帶。東西向的馬超營斷裂帶自北向南由南坪—康山、石瑤溝—鐵嶺、馬超營—紅莊3條斷裂亞帶組成，在礦田內(nèi)表現(xiàn)為98202、98203、96234號破碎帶，寬達(dá)數(shù)公里，幾乎控制著所有金鉬多金屬礦脈(體)的分布[2]；石瑤溝—水磨地—焦園斷裂帶呈舒緩波狀，寬度大小不一，約數(shù)米～百余米不等，分布在礦田的西北部，是礦田內(nèi)元嶺金礦、紅莊金礦、南坪金礦的主要控礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)巖漿巖出露比較少，主要有燕山期花崗巖類酸性巖體出露于羊角溝一帶，根據(jù)探礦工程揭露礦田內(nèi)有大規(guī)模的花崗巖基存在。礦田內(nèi)的鉬礦床多產(chǎn)于這些燕山期巖體的周邊。

圖1 獅子廟金鉬礦田地質(zhì)簡圖(據(jù)文獻(xiàn)[2]修改)

2 典型礦床地質(zhì)特征

近年來，在獅子廟金鉬礦田陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了紅莊金礦床、南坪金礦床、元嶺金礦床、石瑤溝鉬礦床，以及石洞溝、羊道溝等多個銀鉛礦點(diǎn)，顯示出該區(qū)優(yōu)越的成礦條件和良好的找礦潛力。礦田內(nèi)典型礦床特征見表1。該礦田金礦類型主要為構(gòu)造蝕變巖型，次為石英脈型，礦床規(guī)模不等，有大型礦床，也有小型礦床。已發(fā)現(xiàn)的鉬礦為大型礦床，鉬礦類型主要為斑巖型。

表1 獅子廟金鉬礦田礦床地質(zhì)特征統(tǒng)計(jì)表

3 礦床時空特征

3.1 礦床分布特點(diǎn)

(1)礦床的空間分布受控于斷裂構(gòu)造。區(qū)域上東西向的馬超營斷裂帶由康山—南坪斷裂亞帶、石瑤溝—鐵嶺斷裂亞帶、紅莊—馬超營斷裂亞帶組成，礦田內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的金鉬多金屬礦床均分布于馬超營斷裂帶及其次級斷裂內(nèi)，而且區(qū)域上康山、潭頭、前河等許多金鉬多金屬礦床也都分布于其中，顯示出良好的控礦作用。如礦田內(nèi)的鉬礦體就產(chǎn)于98202、96234號脈之間的蝕變巖中，而馬超營斷裂與北東向構(gòu)造的交匯部位則富集碎裂蝕變巖型金礦。

(2)礦床的形成同燕山期巖漿活動密切相關(guān)。郭保健等[5]人的研究認(rèn)為，區(qū)域上鉬礦成礦期為145～131 Ma，金礦成礦期為128～114 Ma。也就是說，在區(qū)域上金鉬多金屬礦床主要形成于燕山中晚期，且同燕山期中酸性小巖體的侵位關(guān)系密切，成礦物質(zhì)主要來自巖漿流體。因此，要把礦床成因同燕山期巖漿活動聯(lián)系起來，有利于解釋成礦物質(zhì)的來源及成礦流體特征。

(3)礦床的分布同地球化學(xué)異常的范圍相吻合。獅子廟金鉬礦田的范圍大致與1∶20萬重砂異常(Ⅳ甲白鎢礦、鉍礦、自然金)和1∶20萬水系沉積物異常(H甲Au、Pb、Mo)的分布范圍大體上相符合。這說明1∶20萬重砂異常和1∶20萬水系沉積物異?？梢宰鳛榻疸f礦床的找礦標(biāo)志，因此要重視區(qū)域地球化學(xué)異常的統(tǒng)計(jì)分析，優(yōu)選部分有望異常作為找礦重點(diǎn)，以期發(fā)現(xiàn)獅子廟金鉬礦田式的礦集區(qū)。

(4)礦床的分布具有一定的分帶性。在獅子廟礦田內(nèi)，多金屬成礦具有統(tǒng)一性，呈現(xiàn)明顯的分帶現(xiàn)象，中心位置的是石瑤溝鉬礦，鉬礦周圍是紅莊、元嶺、南坪3個金礦床，最外圍是石洞溝、羊道溝等銀鉛礦點(diǎn)。這個現(xiàn)象并不是偶然的，在東秦嶺欒川鉬鎢礦田也有類似的水平分帶性，即在斑巖型或斑巖矽卡巖型鉬礦外圍都會有金(銀鉛)礦體出現(xiàn)。

3.2 成礦時代特點(diǎn)

根據(jù)野外地質(zhì)觀察，金礦主要為蝕變碎裂巖型，其次為石英脈型，而鉬礦屬斑巖型鉬礦床，均是巖漿活動的直接產(chǎn)物。工程揭露表明，礦田的深部發(fā)現(xiàn)的巖體為花崗斑巖體，這些巖體形成于燕山期，鉬礦床、金礦床的成礦時代應(yīng)在花崗斑巖體侵位之后，因此可以初步推斷燕山中晚期為金鉬的主要成礦期。也有地質(zhì)工作者運(yùn)用同位素測年的方法對區(qū)域成礦時代進(jìn)行了研究，如侯紅星等[3]運(yùn)用K-Ar法測得紅莊金礦礦石中鉀長石等時線年齡為(147±7.8) Ma，考慮到過剩Ar的存在可能導(dǎo)致使用K-Ar法測得的年齡偏老，因此可以判斷出紅莊金礦床的成礦年齡可能要比金成礦期鉀化的形成年齡要早一些；再如王衛(wèi)星[6]認(rèn)為燕山早、中期是該地區(qū)花崗巖體的主要成巖時代，金礦化的形成時間肯定不早于成巖時間，因此可以推斷金的成礦時代應(yīng)為燕山中晚期。同時，高亞龍等[7]研究認(rèn)為石瑤溝鉬礦床中的輝鉬礦的平均模式年齡為133.4±1.0 Ma，隱伏巖體SHRIMP鋯石平均年齡為131±1.2 Ma(早白堊世)，金成礦熱液主要來自于深部的巖漿水，紅莊金礦的成礦作用應(yīng)在石瑤溝花崗斑巖體侵位之后。因此可以推斷獅子廟金礦田中的金鉬多金屬元素應(yīng)屬于同一構(gòu)造-巖漿-流體活動的產(chǎn)物，成巖年齡和成礦年齡具有一致性，成礦時代應(yīng)屬于燕山中晚期[3]，成礦的順序是鉬在前，之后是金銀鉛鋅等多金屬。

4 成礦機(jī)制

要想解析礦床的成因機(jī)制，離不開區(qū)域地質(zhì)背景。河南西部隸屬于我國東秦嶺Mo、Au、Ag、Pb、Zn成礦帶，是我國重要的金鉬礦金銀鉛鋅礦集區(qū)。區(qū)域研究成果表明，華北陸塊南緣從秦嶺造山帶形成之后就已經(jīng)步入板塊內(nèi)演化階段。大約在135 Ma左右，東秦嶺地區(qū)構(gòu)造運(yùn)動開始由擠壓運(yùn)動轉(zhuǎn)向于伸展運(yùn)動[2]，受構(gòu)造減壓作用及幔源巖漿的底侵作用的影響，引發(fā)了部分下地殼的熔融作用，并于這個階段形成了富含流體的深源同熔型或I型花崗巖漿。這些巖漿在地殼深部形成巨型隱伏花崗巖基，沒有固結(jié)的巖漿攜帶成礦熱液沿東西向馬超營斷裂帶和北東向焦園—水磨地—石瑤溝斷裂帶快速上升，并在適合的構(gòu)造空間侵位，形成突出巖基的小型斑巖體。而由于地質(zhì)環(huán)境物化條件的改變以及大氣降水在晚期的混合，含礦流體引起周圍巖體發(fā)生水巖反應(yīng)，并逐漸沉淀充填于構(gòu)造裂隙之中，形成細(xì)脈-網(wǎng)脈浸染狀輝鉬礦[2]。武警黃金第六支隊(duì)對獅子廟礦田巖體含金測試表明，廣泛分布的中酸性火山巖的豐度高于其它地質(zhì)體幾倍，說明該組地層是可能的礦源層[8]。巖漿流體攜帶成礦熱液上升過程中活化并萃取熊耳群火山巖地層中的金鉬多金屬元素形成新的成礦流體，在馬超營及其挾持的北東向小規(guī)模斷裂交匯處及其他有利部位(圖2)，成礦物質(zhì)逐漸沉淀[2]，進(jìn)而形成紅莊、元嶺、南坪、羊角溝等淺成中低溫?zé)嵋盒徒?、銀礦床。毛景文等[9]認(rèn)為，東秦嶺地區(qū)的鉬礦與鉛鋅礦有著密切的時空分布關(guān)系，在時空分布上銀鉛、金、鉬成礦統(tǒng)一性，按其成礦溫度顯示出帶狀分布規(guī)律，構(gòu)成一個良好的成礦系統(tǒng)。這在東秦嶺鉬多金屬成礦帶上欒川鉬鎢礦田、獅子廟金鉬礦田以水平分帶的形式表現(xiàn)出來，那就是中心部位為斑巖型或斑巖矽卡巖型鉬礦，向外側(cè)部位則為金銀鉛鋅等礦床。比如在雷門溝鉬礦床附近也發(fā)現(xiàn)有金礦體，在欒川鉬鎢礦田外圍發(fā)現(xiàn)了冷水北溝、駱駝山、白沙溝等鉛鋅銀礦床，在石瑤溝鉬礦床周圍分布著紅莊、元嶺、南坪3個金礦床及羊道溝、石洞溝等銀鉛礦點(diǎn)。

圖2 獅子廟金鉬礦田成礦模式(據(jù)文獻(xiàn)[10]修改)

所以獅子廟金鉬礦田的成礦用主要與燕山中晚期中酸性小型巖體的侵位活動密切相關(guān)，成礦物質(zhì)主要來自巖漿流體，鉬礦床的成因類型屬于與燕山晚期花崗斑巖體有關(guān)的斑巖型鉬礦床，金銀鉛鋅礦床成因類型應(yīng)屬于與燕山晚期花崗斑巖有關(guān)的中低溫?zé)嵋撼涮?交代型金礦床[10]。礦田內(nèi)金礦床具有相同的物質(zhì)來源，即礦物質(zhì)由深源巖漿提供，淺部物質(zhì)參與作用也較明顯。鉬礦成礦流體來源與花崗斑巖關(guān)系密切。因此，該區(qū)金礦(含鉛鋅銀)成礦流體來源與巖漿活動關(guān)系密切。

5 結(jié) 論

獅子廟金鉬礦田是東秦嶺地區(qū)的重要礦集區(qū)，已發(fā)現(xiàn)石瑤溝鉬礦床，紅莊金礦床、南坪金礦床、元嶺金礦床，以及石洞溝、羊道溝等多個銀鉛礦點(diǎn)，顯示了良好的成礦條件和巨大的找礦潛力。目前，在獅子廟金鉬礦田共發(fā)現(xiàn)工業(yè)礦體10條，該區(qū)鉬礦床的成因類型屬于與燕山晚期花崗斑巖體有關(guān)的斑巖型鉬礦床，金銀鉛鋅礦床成因類型應(yīng)屬于與燕山晚期花崗斑巖有關(guān)的中低溫?zé)嵋撼涮?交代型金礦床。