東秦嶺二朗坪群海底火山噴流塊狀硫化物礦床的研究

1、<p>　　東秦嶺二朗坪群海底火山噴流塊狀硫化物礦床的研究</p><p>　　摘要:本文以該研究區(qū)地質(zhì)普查和成礦規(guī)律研究的最新資料為依據(jù)，結(jié)合前人大量地質(zhì)和科研工作的多項成果資料，分析了產(chǎn)出于二郎坪群的典型海底噴流塊狀硫化物礦床—嵩縣上莊坪銅多金屬礦床成因，提出了二郎坪群尋找海底噴流塊狀硫化物礦床的靶區(qū)和找礦標(biāo)志。預(yù)估了有望在二郎坪群火神廟組深部發(fā)現(xiàn)中-大型銅鉛鋅多金屬礦床的前景。 </p>

2、;<p>　　關(guān)鍵詞：二郎坪群海底噴溢塊狀硫化物 上莊坪 </p><p>　　Abstract:This article take the Henan province Songxian Zhuang Ping copper polymetallic ore geological survey and study of metallogenic regularity and the latest

3、information as the basis, combined with previous large geological and scientific research work of multinomial outcome data, analysis of out of the Erlangping group typical exhalative massive sulfide deposits, Songxian Zh

4、uang Ping copper polymetallic deposit genesis, puts forward the Ping group looking for submarine exhalative massive sul</p><p>　　Keywords： Erlangping group Submarine eruption Massive sulphideshangzhuangping

5、</p><p>　　中圖分類號：P611文獻標(biāo)識碼A 文章編號 </p><p>　　東秦嶺二朗坪群廣泛分布于二朗坪地體，位于伏牛山腹地，秦嶺-大別山褶皺系成礦帶之北秦嶺-桐柏-大別山褶皺帶以內(nèi)生礦產(chǎn)為主的成礦亞帶。這里蘊藏著豐富的銅鉛鋅多金屬礦產(chǎn)，各類礦床(點)星羅棋布，歷來引起地質(zhì)學(xué)者關(guān)注。臨近的李家溝、陳家坡、南溝、大青溝分別發(fā)現(xiàn)了同種類型的銅、鉛、鋅等多金屬礦化，特別是近年來不同

6、學(xué)者和單位開展了不同程度的地質(zhì)調(diào)查和研究，取得了豐碩成果。綜合信息表明，該區(qū)域具有巨大的銅鉛鋅多金屬找礦潛力。 </p><p>　　本文著重以研究區(qū)海底火山噴流塊狀硫化物礦床為研究主線，重點介紹上莊坪銅多金屬典型礦床的區(qū)域地質(zhì)特征、礦床地質(zhì)特征和礦化特征，包括礦體的空間分布、礦石的組成、礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，圍巖蝕變特征等，然后對該礦床的成因、成礦背景等進行初步的分析和討論，得出上莊坪銅多金屬礦床是典型的海底噴流塊狀

7、硫化物礦床成因的結(jié)論，進而依據(jù)成礦條件、控礦因素及成礦地質(zhì)特征判斷本區(qū)找礦前景，為今后在本區(qū)找礦工作中提供支持。 </p><p><b>　　一區(qū)域地質(zhì)特征 </b></p><p>　　所研究區(qū)位于秦嶺褶皺系北秦嶺褶皺帶東段，喬端—瓦穴子深大斷裂帶南側(cè)，朱陽關(guān)—夏館深大斷裂北部，老君山斑狀二長花崗巖體東端外接觸帶。區(qū)內(nèi)地層以二郎坪群海相火山巖系為主，構(gòu)造發(fā)育，巖漿

8、活動較為頻繁（圖2-1）。 </p><p>　　圖2-1大地構(gòu)造位置圖 </p><p>　　區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)受斷裂帶、地層以及侵入巖共同控制。主要礦床類型有小寨組含炭巖層中的層控型金銀礦?；鹕駨R組細碧-角斑巖系中的銅多金屬火山成因塊狀硫化物礦床是區(qū)內(nèi)的重要礦產(chǎn)類型，除上莊坪、陳家坡、大青溝外，向東至南召有桑樹坪-水洞嶺銅多金屬礦；南陽盆地以東同一層位的大河銅礦是該層位中的代表性礦床。另外火神廟

9、組基性火山巖（細碧巖系）中還發(fā)育著火山噴氣等成因的磁鐵礦床，礦點多，規(guī)模雖小，品位很高，成帶狀展布。 </p><p>　　二 該區(qū)礦床地質(zhì)特征 </p><p><b>　?。ㄒ唬?地層 </b></p><p>　　該礦區(qū)出露地層簡單，主要是下古生界二郎坪群火神廟組（Pz1h），周邊此類礦床均賦存在該組地層中，為一套海相火山巖建造。主體由噴

10、溢相的變細碧巖，變細碧玢巖、變石英角斑巖、變角斑巖組成。以規(guī)模巨大的基性巖漿溢流為主，中酸性巖流分布于火山活動中晚期，小規(guī)模間歇性噴發(fā)。少數(shù)爆發(fā)相巖石發(fā)育于火神廟組上部，由變細碧巖及變石英角斑質(zhì)各類火山碎屑巖組成，表明火山活動晚期伴有較強烈的爆發(fā)活動。 </p><p><b>　?。ǘ?構(gòu)造 </b></p><p>　　礦區(qū)總體為一單斜構(gòu)造，巖層產(chǎn)狀210-23

11、0°∠45-75°，區(qū)內(nèi)發(fā)育褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造。分別見圖（圖3-1）與（圖3-2）。 </p><p>　　圖3-1二郎坪群構(gòu)造剖面圖 </p><p>　　1—二郎坪群抱樹坪組；2—二郎坪群小寨組；3—二郎坪群火神廟組； </p><p>　　4—二郎坪群大廟組；5—寬坪巖群；6—秦嶺巖群；7—鐵(銅)礦層； </p><p

12、>　　8—黃鐵礦化層；9—重晶石硫化物層；10—角度不整合界線； </p><p>　　11—加里東期斜長花崗巖；12—加里東期花崗閃長巖 </p><p>　　圖3-2褶皺素描圖 </p><p>　　1—礦石中呈星點狀的銅、鉛、鋅金屬礦物； </p><p>　　2—原生沉積層理面；3—變細碧巖夾石 </p><

13、p><b>　?。ㄈ?巖漿巖 </b></p><p>　　區(qū)內(nèi)發(fā)育的巖漿巖有燕山晚期二長花崗巖（γ53-1），為老君山巖體的東延部分，呈港灣狀分布于礦區(qū)西部和北部。KI-1銅多金屬礦體就成生于巖體東側(cè)，在礦區(qū)西部發(fā)育有許多小的花崗巖脈、巖株。巖石呈灰白色，中粗粒斑狀花崗結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為正長石、斜長石、石英、黑云母。 </p><p>　　燕山晚

14、期巖漿活動與區(qū)內(nèi)的Au、Ag等成礦關(guān)系密切，為成礦提供了熱動力條件或礦質(zhì)，但與銅、鋅塊狀硫化物的成生關(guān)系尚需研究。 </p><p>　?。ㄋ模?變質(zhì)作用與圍巖蝕變 </p><p><b>　　1、 變質(zhì)作用 </b></p><p>　　區(qū)內(nèi)地層具中-淺變質(zhì)作用，廣泛發(fā)育鈉長石化、絹云母、綠泥石化。由于應(yīng)力作用普遍具片理化。 </p&

15、gt;<p><b>　　2、 圍巖蝕變 </b></p><p>　　礦區(qū)內(nèi)礦體圍巖以黃鐵礦化變石英角斑巖為主，局部頂板圍巖為變細碧巖或變細碧質(zhì)凝灰?guī)r，圍巖蝕變較為明顯。 </p><p>　　(五)地球化學(xué)特征 </p><p>　　礦區(qū)位于魏王坪-長探河-南河店異常帶之北部邊緣，元素組合為An、Pb、Ag、Zn、Cu、Ni、

16、Co、Ba等。區(qū)域異常呈現(xiàn)出與地層一致的特征。一定程度上表明了礦床的層控特征。 </p><p>　　為了了解礦化原生暈分布特征，垂直地層走向部署了一定的巖石化學(xué)剖面測量工作，化學(xué)分析著重成礦元素Ag、Cu、Pb、Zn。A-A’剖面部分樣品分析結(jié)果見附表（表3-1）。結(jié)果顯示Ag、Cu、Pb、Zn四種成礦元素異常套合較好，在礦帶上呈現(xiàn)出峰值。 </p><p><b>　　三 礦

17、床成因 </b></p><p>　　東秦嶺二郎坪群早古生代海底火山噴流成礦系統(tǒng)，形成于早古生代華北地塊南緣弧后盆地海底火山活動期，成礦物質(zhì)與二郎坪群“雙峰式”火山巖來源相同，主要來源于地幔，并有地殼物質(zhì)的混合。成礦作用的突出特點是“內(nèi)生外成”，即成礦與海底沉積作用同步。成礦的物理化學(xué)條件隨火山噴發(fā)階段變化，不同火山噴發(fā)階段形成不同的礦床類型，它們在時間和空間上的分布有很強的規(guī)律性。在火山噴發(fā)旋回的早

18、期階段，以基性巖漿噴溢作用為主，海水相對寧靜，海底以氧化環(huán)境為主，沿火山活動中心附近形成鐵(銅)礦床或(氧)鐵礦層；在火山強烈爆發(fā)階段，大量火山氣液伴隨酸性巖漿涌人海底，造成海水的強烈動蕩和海底的強還原環(huán)境，成礦組分不易聚集，與大量火山碎屑物質(zhì)廣泛沉積于海底，形成區(qū)域性黃鐵礦化礦源層；到了火山噴發(fā)后的間竭期，海底又趨于寧靜，但火山余熱仍在，火山氣液尚未停息，它們可進一步引起熱液循環(huán)，將成礦物質(zhì)淬取并帶人到海底噴流成礦，形成鉛—鋅—銅型或

19、銅—鋅型礦床，分布于火山機構(gòu)周圍。燕山期(123Ma)的巖漿和構(gòu)造的熱動力疊加改造，可使原同生礦床品位變富或礦源層進一步富集成礦，形成金銀礦床，并使該類礦床沿韌性剪切帶或巖體接觸帶分布。 </p><p>　　上莊坪銅多金屬礦床，礦層賦存于變石英角斑巖與變細碧巖界面，鉛鋅銀多金屬礦呈紋層狀、條帶狀與重晶石共生，具有塊狀硫化物礦床的一般特征。經(jīng)淺部坑道揭露證實，由上至下隨重晶石、磁鐵礦含量的減少，閃鋅礦、黃銅礦、磁

20、黃鐵礦含量總體呈增多趨勢，反映出典型塊狀硫化物礦床邊緣相特征。即礦層形成于酸性火山噴發(fā)期末與基性火山噴溢之前的間歇期火山噴流作用，地表含磁鐵礦重晶石層為環(huán)繞噴流中心的邊緣相，深部礦石類型按一般規(guī)律應(yīng)在出現(xiàn)富含黃鐵礦的銅鋅塊狀硫化物之后，將再次出現(xiàn)與重晶石層共生的鉛鋅銀多金屬礦，揭示出已發(fā)現(xiàn)的重晶石層的巨大找礦潛力。 </p><p><b>　　四結(jié)論 </b></p><

21、;p>　　通過對上莊坪銅多金屬礦床的礦石、容礦圍巖和重晶石巖稀土元素、微量元素地球化學(xué)特征分析及結(jié)合礦床、礦體地質(zhì)特征研究可以得出以下幾點結(jié)論： </p><p>　?。ㄒ唬⑸锨f坪銅多金屬礦床是典型的海底火山噴發(fā)塊狀硫化物礦床，受控于二郎坪群火神廟組海相火山巖。成礦作用的突出特點是“內(nèi)生外成”，即成礦與海底沉積作用同步。成礦物質(zhì)主要來源于地幔，并有地殼物質(zhì)的混合。成礦環(huán)境為早古生代拉張島弧。加里東早期，形

22、成了火神廟組海底火山噴流成礦系統(tǒng)同生期的各類型礦床和礦源層，海西期和燕山期的構(gòu)造運動使同生期礦床和礦源層受到巖漿侵入和區(qū)域構(gòu)造作用的疊加改造，使原有礦床品位變富，或使原有礦源層進一步富集成礦。 </p><p>　　（二）、二郎坪群火神廟組海相火山巖中礦化普遍、礦（化）體發(fā)育，是尋找海底火山噴發(fā)塊狀硫化物礦床有利靶區(qū)。位處太平鎮(zhèn)—板山坪火山噴發(fā)中心帶上，成礦位置優(yōu)越，成礦條件良好，找礦前景廣闊，通過進一步地質(zhì)工作

23、，配合物、化探及遙感資料，有望在深部發(fā)現(xiàn)中-大型銅鉛鋅多金屬礦床。 </p><p>　?。ㄈ⒈緟^(qū)銅多金屬礦化在重晶石層中斷續(xù)產(chǎn)出，礦石中脈石礦物主要為重晶石，重晶石是找礦的直接標(biāo)志；較連續(xù)的礦化發(fā)生在含黃鐵礦石英角斑巖及含黃鐵礦角斑質(zhì)凝灰?guī)r中，黃鐵礦化層是該區(qū)找礦的又一標(biāo)志；銅多金屬礦化多發(fā)生在不同巖性的接觸面及偏酸性巖一側(cè)，變細碧巖與石英角斑巖和角斑質(zhì)凝灰?guī)r的接觸帶是該區(qū)找礦的地層標(biāo)志。 </p&g

24、t;<p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]趙鵬大.礦產(chǎn)調(diào)查理論與方法.中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2006 </p><p>　　[2]燕長海，彭翼等. 東秦嶺二郎坪群銅多金屬成礦規(guī)律[M]. 北京：地址出版社，2007. </p><p>　　[3]湯青龍，趙志強等. 東秦嶺二郎坪群地質(zhì)特征及成礦規(guī)律[J]