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蒲塘-毛塘與中生代(燕山期)花崗斑巖爆破角礫巖有關的金、銅多金屬礦床成礦亞系列

壹.地質背景

蒲塘-毛塘中生代花崗斑巖-爆破角礫巖相關的金、銅多金屬成礦亞系列屬於東秦嶺成礦系列的東部,即揚子板塊與華北板塊的主要縫合帶商丹構造帶以南,屬揚子板塊北緣。北為楊珊-內鄉斷裂,南為淅川斷裂所夾地區,包括河南西峽至淅川大鬥嶺壹帶,呈北西-南東向。

這裏的地層都是早前寒武紀的古變質巖系,主要是元古界的鬥嶺群和中元古界的毛塘群。陡嶺群(陡嶺雜巖)由(石榴石)黑雲母斜長片麻巖、角閃石斜長片麻巖和石墨片麻巖、透鏡狀大理巖和透輝石麻粒巖組成,含少量角閃巖,已達角閃巖相。主要礦物組合為PL+Q+Bi+MUS GT amp GRP。

鬥嶺群的地質和地球化學特征表明,片麻巖的原巖是壹套砂質和泥質沈積碎屑巖,具有後太古代沈積巖的成分特征,形成於活動大陸邊緣。陡嶺群變質雜巖處於巖石組合和角閃巖相變質時代(790 ~ 990 Ma,遊振東,1991),原巖結構和形成時代特征與秦嶺群相似。

圖2-20陡嶺地區地質圖

1—竇陵組;2-茂唐集團;3-震旦系陡嶺山沱組和燈影組;4-信陽群桂山組;5—上白堊統;6 ~ 8—超基性巖、幹溝閃長巖雜巖帶和風子山花崗閃長巖帶;9-加裏東期閃長玢巖;10-晉寧花崗巖;11-含金燕山期花崗斑巖和爆破角礫巖;12-韌性剪切帶(楊珊-內鄉斷層)

壹套以細碧巖和角斑巖為主要巖性的毛堂群火山巖系,下部為變質礫巖和變質砂巖,以缺失Ti、Zr、y等高場元素為特征,長英質火山巖脊狀花崗巖標準化模式顯示富含K、Rb、Ba、th,但富含Ta等元素,具有火山弧火山巖特征(張本仁等,1994)。

毛堂群與陡嶺群呈不整合接觸關系。

陡嶺地區作為南秦嶺北緣或中秦嶺的壹個獨立古巖塊,是秦嶺造山帶(張國威,1988,1993)中的壹個微板塊,也是秦嶺造山帶中出露的古基底之壹。正是它們的存在,使得南秦嶺的構造演化和沈積建造呈現出相當復雜的格局。

陡嶺地區有大量巖漿巖,占整個面積的壹半以上。由於他們的侵入,竇陵集團支離破碎,非常分散。主要巖石類型為石英閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖、花崗斑巖和爆破角礫巖。其時代分為兩期:壹是晉寧期(700 ~ 1100Ma);壹個是燕山期(138.1Ma)。燕山期花崗巖出露面積很小,均為小巖體,面積壹般< < 1km2。巖性為花崗斑巖(γ π)和爆破角礫巖(Bf),是該成礦亞系列的成礦母巖。

成礦巖體包括茅塘巖體、琵琶溝巖體和蒲塘地區黑溝巖體等。礦床類型為斑巖-爆破角礫巖型或爆破角礫巖型,主要成礦元素為金(銅)。典型的金礦有蒲塘金礦和毛塘金礦,都是小型金礦。

二、成礦條件

(1)兩組斷層的交匯處是巖漿侵位和定位的最有利場所,但這類斷層屬於某些大斷層,尤其是切殼斷層的次級斷層。這種大斷裂能使巖漿在下地殼上湧中重熔,分布在楊珊-內鄉斷裂南部的次級斷裂是成礦的重要控制條件。

(2)中生代中酸性斑巖爆破角礫巖是最直接的找礦目標和找礦標誌。中性斑巖有利於金、銅的成礦。

(3)斑巖爆破角礫巖內部的斷裂系統明顯控制著礦化程度。裂隙高度發育,巖石破碎嚴重,更有利於礦物液體的充填和交代,礦石更豐富。

(4)如果地表熱液蝕變強度高,則有利於成礦,沒有明顯的熱液蝕變,所以礦化很少。

三。毛塘、普塘斑巖和爆破角礫巖型金(銅)礦床特征。

(1)礦區的地質特征

礦區地層主要為元古界陡嶺群深變質巖系、晉寧石英閃長巖(δo)和花崗閃長巖(γ δ)。它們是中生代燕山期斑巖的主要圍巖。

該區斷裂構造十分發育,主要分為兩組。壹組以NWW為主,與區域構造線壹致,規模大,形成早;另壹組為北東向,穿過晚形成的NWW向斷層。兩組斷裂的交匯控制了該成礦帶斑巖體的產出,使其呈東西向線狀和南北向串狀分布。蒲塘地區自東向西可分為四列:①色帕溝-小南溝-英召山溝巖體;②黑石堡-桃園溝巖體;③大林溝-棗樹埡-下浦塘巖體;④大源巖體只有壹處金異常。各柱走向45° ~ 50°,沿300°方向等間距排列約600 ~ 700 m(圖2-21)。

桃園溝花崗斑巖的同位素年齡為138.1Ma(黑雲母K-Ar,呂新祥,1979),屬於燕山晚期的產物。

(2)巖體地質特征

1.巖體的形狀和規模

目前礦區內共有***17個爆破角礫巖-斑巖,其中蒲塘地區10個(總面積約2km2),茅塘地區7個。最大的1km2(黑溝巖體),最小的只有0.001km2。各巖體的大小和形狀見表2-17和圖2-22。

2.巖石學特征

該區有兩種類型的巖體:斜長花崗斑巖和爆破角礫巖。斜長花崗斑巖按其斑巖大小、含量和礫石含量可分為粗斑花崗斑巖(長石斑巖壹般為> > 2.3mm,含量為30% ~ 50%)、花崗斑巖(長石斑巖為0.2 ~ 2 mm)和角礫花崗斑巖。壹般粗斑花崗斑巖很少含有角礫巖,如葡萄塘地區的桃園溝口、黑石堡、小南溝巖體。

爆破角礫巖按膠結物和角礫巖成分可分為角礫巖花崗斑巖、礫狀花崗斑巖和圍巖角礫巖。角礫巖花崗斑巖主要是巖漿膠結角礫巖。巖漿和角礫巖的相對含量為4 ∶ 1 ~ 10 ∶ 1。含角礫巖的花崗斑巖主要是角礫巖含量小於5%的花崗斑巖,圍巖角礫巖主要是圍巖角礫巖,無巖漿膠結。

3.石油化學特性

由表2-18可知,巖石的酸度較低,SiO2含量低於中國和世界花崗巖(71.99%和71.26%),堿度較高,K2O+Na2O在7%-9%之間,大部分K2O > Na2O。它與河南省已知的礦化蝕變關系密切。壹般來說,鉬和銅礦化發育在應時-鉀長石帶,而金和銅礦化發育在應時的絹雲母化帶和絹雲母和高嶺土帶。

圖2-21蒲塘地區斑巖分布圖

(據魯心祥1980)

1—竇陵組;2 ~ 4-晉寧巖漿巖;5-大理石;6-石墨片巖;7—巖體代碼;8—破碎角礫巖;9—圍巖角礫巖;10—斑巖角礫巖;11-角礫狀花崗斑巖;12-花崗斑巖;13-粗粒花崗斑巖;14-故障;15 ——同位素地質年齡(Ma)

4.稀土元素的特性

毛堂礦區三個巖體的稀土元素特征值見表2-19。從表中可以看出,該區巖體中稀土元素總量較低,平均為118×10-6,比世界花崗巖中稀土元素平均含量(250×10-6)低壹半以上,以LREE/。EU = 0.24 ~ 0.36,Eu虧損嚴重,與巖體定位較淺有關,處於氧化環境,Eu以三價為主,難以進入巖體中的主要造巖礦物斜長石和鉀長石。

表2-17蒲塘-毛塘地區斑巖及爆破角礫巖體壹覽表

(3)礦床地質特征

在蒲塘和茅塘礦區,已圈出10工業礦體,其中茅塘6個,蒲塘4個。經詳細調查,蒲塘琵琶溝巖體和茅塘ⅲ巖體均為小型金礦床。

1.礦體形態及分布

已知礦體和礦化體主要呈條帶狀和管狀,壹般面積小,延伸深度大,產狀陡。茅塘2號礦體呈層狀,表面積320m2,控制傾向深度114m,礦體有從地表向下擴展的趨勢。蒲塘礦區1號礦體是兩個礦區中最大的礦體,其地表呈弧形,壹般呈層狀,局部擴大,向主巖筒中心傾斜,傾角較陡(60° ~ 80°)。兩個礦區不同形狀和大小的礦體和礦化體均受巖管特殊構造控制,分布在巖管與其相鄰的環狀和放射狀斷裂的接觸帶內,兩個斷裂交匯處的礦體擴大富集。壹些小礦體分布在主巖筒外的分支角礫巖中。礦化有壹定的分帶現象,從巖體中心向外,Cu (Mo)-Au,Cu (Ag)-Pb,Zn(Cu,Ag),巖性從粗斑巖花崗巖-花崗斑巖-爆破角礫巖(主要是斑巖角礫巖)-爆破角礫巖(主要是圍巖角礫巖)。

圖2-22 3號線琵琶溝巖體剖面圖

(據魯心祥1980)

1-粗斑巖花崗斑巖;2-花崗斑巖;3-角礫巖花崗斑巖;4-爆破角礫巖(斑巖角礫巖);5—爆破角礫巖(圍巖角礫巖);6-石英閃長巖;7-角閃石片麻巖;8-角閃巖片巖;9-應時的絹雲母化;10-絹雲母的高嶺土化;11-藍色巖層;12-金礦體

2.礦石特征

(1)礦石類型和含金量

根據礦化巖石的類型和結構,可分為角礫巖、斑巖和蝕變巖三種礦石類型。以角礫巖型為主(蒲塘1號礦體和蒲塘1號礦體)。ⅱ號礦體在茅塘),其次是斑巖型(No茅塘ⅰ號礦體和蒲塘1號礦體底部)。三種礦石類型中,角礫巖型最富,平均金含量為2× 10-6 ~ 5× 10-6,最高金含量為74.16× 10-6。斑巖類型中等,壹般為2× 10-6 ~ 4× 10-6,最高為30.59×10-6。

(2)含金礦物及其賦存狀態

根據毛堂礦區不同類型礦體的金含量分析,金與黃鐵礦關系密切,是主要載金礦物。長石和應時含金量低,鏡鐵礦和磁鐵礦基本不含金(焦守敬,1991)。可選性實驗證明黃鐵礦粒度與金礦化關系密切,兩者呈負相關,粒度規則含金量高(表2-20)。

表2-18蒲塘-茅塘含礦巖體巖石化學成分表

A/CNK=Al2O3/(CaO+K2O+Na2O)(分子比);OX=Fe2O3/(Fe2O3+FeO,K/Na = K2O/Na2O;δ=(K2O+Na2O)2/(二氧化矽-43).

(據鄧和焦守敬,1991;陸新祥,1982)

表2-19毛堂巖體稀土元素特征/10-6

[根據鄧和焦守敬(1991)]

表2-20黃鐵礦粒度與金礦石的關系

兩個礦區的金以自然金的形式存在,其賦存狀態包括裂隙金、間隙金和包裹金。晶體形態非常復雜,如粒狀、針狀、乳滴狀、條狀、片狀、渣狀、毛狀、塊狀和不規則狀。茅塘礦區以細粒金為主(D < d<0.01mm占79.88%),蒲塘礦區以粗粒金為主(D = 1.0 ~ 0.1 mm占67.88%),其次為細粒金。黃金的成色比較高,蒲塘850 ~ 903,毛塘927 ~ 937。表明成礦溫度高。其他元素如Ag、Bi等含量較高,與金關系密切。

3.熱液蝕變

成礦熱液蝕變主要包括矽化、鉀化、黃鐵礦化、絹雲母化、綠泥石化、綠簾石化和高嶺土化。蝕變類型有鉀矽化、應時絹雲母化、黃鐵絹雲母化和藍巖絹雲母化。斑巖體以鉀矽化為主,表面蝕變明顯,分帶明顯(圖2-22)。

綜上所述,認為該礦床嚴格受斑巖-爆破角礫巖控制,具有典型的地表熱液蝕變,富鎂、富堿、富K > Na,礦化主要為金、銅,是典型的斑巖-爆破角礫巖礦床。