河南母山斑岩钼_铜_矿床的构造控制

地2007年6月　　　　　　　　　　　　　　　

22　No.2

　质　找　矿　论　丛　　　　　　　　　　　　　　　　Vol.

Jun.2007

河南母山斑岩钼(铜)矿床的构造控制

田玉山,张宏颖,范继章

(吉林大学数学地质研究所,长春130026)

摘　要:　母山含矿斑岩体内及附近发育NNE向、老EW向、新EW向构造及属于局部构造的NNW向构造和弧形构造。其中,NNE向构造为成矿构造.随着时间演进,成矿构造应力场活动强度逐渐减弱,频率逐渐增强。并且,主应力轴σ1的产状也随时间由向SE陡倾变为水平,最后倾向

NW。在成矿构造活动强度较大时,控制了与成矿有关的岩体侵入;在成矿构造活动频率较大时,

控制了热液活动及有关的成矿作用。关键词:　母山斑岩钼(铜)矿;成矿构造;活动强度;活动频率;河南省

中图分类号:　P613;P618.4　文献标识码:　A　文章编号:　100121412(2007)0220100204

1　前言

斑岩型矿化因其储量大、易开采,一直为人们高度重视。自上个世纪中期以来,有关斑岩型矿床的

成因[1,2]、形成条件[3]、构造环境[4,5]、找矿方法[6,7]以及与埃达克岩的关系[8-10]等方面的研究都取得了长足的进展。

本文以河南母山斑岩钼(铜)矿为例,探讨构造演化与斑岩型矿床成矿作用演化之间的关系。

矿区位于河南省罗山县涩港乡,大别山北麓,秦岭—大别造山带中段。区内出露信阳群(Zx),为中浅变质的千枚岩、片岩、浅粒岩等。片理呈NNW向展布,局部因晚期构造的叠加呈NNW向或EW向。岩浆岩主要为海西期和燕山期侵入岩。海西早期侵入岩规模小,与成矿无直接关系;燕山早期二长花岗岩分布于测区西部,燕山晚期黑云母花岗岩形成本区的灵山岩体[11]。

母山钼(铜)矿化斑岩体位于灵山岩体东北部,侵入于信阳群龟山组(Zxg)变质岩系中。岩体平面形态为一梨形,面积约2km2(图1)。岩体由多斑石

π1)、π2)和花岗斑岩(γπ)英斑岩(λ少斑石英斑岩(λ组成。围岩蚀变以母山石英核为中心向外依次为硅

-钾化、石英-绢云母化和青磐岩化,钼(铜)矿体产

　　收稿日期:　2006210218

基金项目:　国家自然科学基金项目(40372095)资助。

在石英-绢云母化花岗斑岩中。矿石矿物主要为辉

钼矿,其次为黄铜矿、黄铁矿。矿石构造为细脉状、网脉状和浸染状。

图1　母山附近地质构造略图

Fig.1　GeologicalmapofMushanarea

1.龟山组第五段2.龟山组第四段3.龟山组第三段4.涩港河断裂5.母山—胡家湾断裂6.母山岩体

2　矿区构造轮廓

矿区内主要发育EW向构造和NNE向构造,

作者简介:　田玉山(192),男,吉林吉林市人,博士研究生,主要从事矿产资源评价与预测方面的研究。

第22卷　第2期

田玉山等:河南母山斑岩钼(铜)矿床的构造控制101

以及因局部边界条件产生的局部构造。

涩港河断裂是矿田内的一条大型NNE向断裂,走向25°,倾向SE,倾角65°,全长达150km。是一斜冲断层,在平面上表现为南东盘向北东方向扭动。在矿田范围内有一系列与之平行的低级别断裂构造,并有NNE向、NNW向的平移断层及NWW向小型正断层伴生,并有与上述断层产状一致的节理组合。根据与灵山岩体的关系以及与新EW向构造的关系,推测主要形成于晚燕山期[11]。

EW向构造带总体可分两期。一期发生在NNE向构造活动以前,桐柏—商城断裂为该构造3.1　控制母山岩体的构造

3　成矿构造的确定

带之代表。该断裂带西起桐柏,向南东东延伸经矿区后延至商城,总体走向300°,全长大于200km,是一条长期活动的深大断裂。断裂带内发育糜棱岩和构造片岩,表明早期具有韧性断层的特点;晚期(印支期)形成一系列同方向的逆冲断层,动力变质岩再度褶皱,在矿田范围内有一系列与之平行的逆断层及同斜倒转褶皱,变质岩片理及片麻理亦是NWW走向(因受局部边界条件的影响,在母山矿区附近走向为NNW向)。因形成时代较早[12-14],故称老EW向构造。另一期EW向构造发生在NNE向构造活动以后,主构造面为走向EW的节

理带、劈理带和小型逆断层带,并有NE向和NW向的平面共轭剪切断层、SN向的正断层以及与上述各组断层产状一致的节理组合。因形成时间较晚(晚燕山期晚期,NNE向构造之后[11])故称之为新EW向构造。

区内NNW向母山—胡家湾断裂(图1)是区域上母山—宣化店—七里坪弧形断裂的北西段。在区域上,这条弧形断裂带的南侧出现一系列的与之同步弯曲的弧形褶皱群和弧形断裂带。它们向北西(矿区)收敛,向南东撒开,向南西突出,构成典型的新县—红安帚状构造。据赵寅震等(1986)[11]分析,这个帚状构造是NNE向涩港河断裂的派生构造,因此,也属燕山期的产物。

在灵山岩体和东侧的烧香尖岩体之间存在一个弧顶向南凸出的弧形褶皱和逆断层带.它是新EW向构造活动时因局部边界条件(两岩体之间)造成的局部构造。这一弧形构造的西翼出现在工作区东南部。

另外,在新EW向构造SN向挤压应力场活动时,母山岩体东侧形成东侧向南、西侧向北的局部对扭应力场,使NNW向断裂发生顺时针扭动。

母山岩体位于NNE向涩港河断裂和NNW向

母山—胡家湾断裂相交之锐角区。岩体严格受两条断裂的控制,西侧边缘产状与涩港河断裂产状大体一致,岩体东侧边缘与母山—胡家湾断裂产状一致。岩体中心线走向近SN,剖面上显示北浅南深的楔形,与港涩河断裂和母山—胡家湾断裂交线产状大体一致。岩体的边部有许多小岩枝,均受NNE向构造及其伴生构造控制,因此母山岩体受控于区域NNE向构造,涩港河断裂和母山—胡家湾断裂的交汇控制了岩体的总体产状。3.2　裂隙系统的控矿意义

母山岩体内部的节理裂隙分别属于NNE向构造组合,新EW向构造组合和属局部构造的NNW向构造。

属局部构造的NNW向裂隙为成矿后裂隙;属于NNE向构造的裂隙系统控制了石英核边部的石英脉带、石英-钾长石脉和石英-绢云母化带;新EW向构造的裂隙系统控制了星散分布的石英脉。

NNE向构造的裂隙系统和新EW向构造的裂隙系统在母山岩体中分布很不均匀,清水塘以北的裂隙密度(6.2条/m)是清水塘以南裂隙密度(2.9条/m)的2倍;清水塘以北NNE向构造组合的裂隙系统占该处裂隙总数的75%,清水塘以南新EW向构造的裂隙系统占该处裂隙总数60%(表1)。母山岩体的主要矿化部位在清水塘以北的花岗斑岩中,表明矿化强度与裂隙密度成正比,尤其与NNE向构造裂隙系统的发育程度关系密切。

观察母山岩体矿化露头,主要钼(铜)矿化受属于NNE向构造的裂隙系统控制;新EW向构造的裂隙系统控制了少量黄铜矿、黄铁矿化石英脉(表2)。因此,本区主要成矿构造为NNE向构造,新EW向构造活动时叠加了一次铜矿化。

4　构造演化与成矿作用的演化

根据构造运动、岩浆活动与成矿作用之间的关系,将该区NNE向构造活动分为两期:早期活动始于早侏罗世,结束于晚侏罗世,控制了一系列的中酸

102地　质　找　矿　论　丛

表1　母山岩体裂隙密度统计表

Table1　ThefracturedensityofMushanrockbody

密　　　　度　　　　(条/m)

测量长度

(m)

NNE

194144599937

1.70.590.050.46

2007年

测量位置NNE向构造组合NEE1.30.520.180.47

NNW0.90.370.10.31

NWW0.80.280.20.36

新EW向构造组合

总计

4.71.760.561.61

NE0.50.521.130.91

NW0.10.10.050.56EW0.30.490.20.28SN0.50.160.260.30

合计

总计

1.51.272.42.07

6.23.302.963.67

清水塘北母山北小路母山北探槽合计

表2　矿化裂隙特征一览表

Table2　Thefeaturesofmineralizedfractures产　　状

组

号走向倾向倾角

12345

20°290°70°70°340°65°330°240°85°320°230°70°40°310°60°

σ特征为:主构造面走向为20°,1对应的共轭节理夹

σ角为90°,30′∠12°30′。1的产状为290°

综合上述各期次(阶段)的物质组合及构造特征,具有如下的发展演化规律:

(1)成矿构造应力场随着时间有规律的变化。主要表现在主应力轴,尤其是最大主应力轴的产状

σ在不同期次有明显变化。从表3可以看出,1由大倾角、倾向SE逐渐变为近水平,最后倾向NW。同时,主构造面走向由35°逐渐变为20°,节理组合也有明显变化。

(2)随着时间演变,成矿构造活动强度逐渐减弱。①早期控制的物质成分组合规模大,晚期控制的规模小。第一次控制了灵山岩体的主体侵入相,第二次控制班岩体及岩脉等的附加侵入相,第三次控制含矿热液活动。②不同期次构造的两组剪切节理对于σ至晚期1的夹角有规律变化,从早期106°90°,逐渐减小。事实上,节理初形成时,对应σ1的

矿　化　类　型黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿

辉钼矿细脉黄铁矿、黄铜矿黄铁矿(黄铜矿)细脉石英脉两侧黄铁(铜)矿

构造归属

NNE向

构造组合新EW向构造组合

性深成岩(二长花岗岩)、浅成斑岩体、岩脉,以及侏

罗纪火山岩(因这次构造-岩浆活动与本矿床无直接关系,未作详细划分);晚期活动始于侏罗纪末,控制了酸性深成侵入岩(黑云母花岗岩)、浅成斑岩体(花岗斑岩、石英斑岩)和白垩纪火山岩。根据物质组合及构造特征的差异,将晚期活动进一步分成3次10个阶段(表3)。

第一次活动形成黑云母花岗岩。并可划分为中

321

粗粒黑云母花岗岩阶段(γ中粒黑云母花岗岩阶5)、

322323

γ段(γ5)和细粒含斑黑云母花岗岩阶段(5)。构造σ特征为:主构造面为走向35°,1所对应共轭节理夹

σ角106°,1产状为108°30′∠39°。

夹角均应为锐角,但随着应力的持续作用,锐角逐渐加大乃至成为钝角。显然,作用时间长、强度大者角度亦大。

(3)随着时间演变,构造活动的频率相对增加。从早期到晚期,每期活动的时间逐渐缩短,但每期活

动阶段有增无减。第二次活动形成浅成岩体和岩脉。可划分多斑

(4)成矿作用发生在构造活动晚期,即频率大、石英斑岩阶段、少斑石英斑岩阶段和花岗斑岩阶段。

强度较小的阶段。σ其构造特征为:主构造面走向25°,1所对应的节理

σ笔者对本区构造的上述演化规律给如下解释:夹角91°,∠5°30′。1产状为104°第三次活动为成矿期活动,控制热液蚀变与矿

化。可进一步划分为无矿石英脉阶段、硅-钾化阶段、石英-绢云母化阶段和青磐岩化阶段。无矿石英脉阶段主要形成硅化核及附近的无矿石英脉带,温度为310～330℃.硅-钾化阶段形成围绕石英核分布的石英-钾长石脉,细脉两侧发育黄铜矿化、黄铁矿化和少量的辉钼矿化,温度为310℃。其构造

在构造活动初期,地块内的应力不断积累。这时,地块内各种地质体较为完整,强度较大,岩石不易破裂,只有到应力积累到相当大的时候岩石才会破裂。由于能量积累的时间长、量值大,所以活动的时间长、强度大。当应力通过变形或破裂释放后,地块内的应力将重新积累。这时的地块内已有一批稍早的构造活动痕迹(早期破裂)且与应力场基本一致。而

第22卷　第2期

田玉山等:河南母山斑岩钼(铜)矿床的构造控制表3　构造演化阶段划分

Table3　Thestructuralevolutionarystages

103

期次阶段ⅣⅢ

物质成分组合青磐岩化(黄铁矿化)石英-绢云母化

网脉状辉钼矿化

产状走向倾向

节　　理

18°306°66°342°

主应力轴

σ1

σ2

σ3

年龄

(Ma)

第

三次

Ⅱ

燕　　山第　二　次晚　　期

ⅠⅢⅡⅠⅢ

108°216°156°252°290°30′178°30′27°

热液蚀变

及矿化

硅-钾化、脉状黄铁矿、

倾角

黄铜矿和辉钼矿化

无矿石英脉π)花岗斑岩(γ

夹角走向倾向倾角夹角

323)细粒含斑黑云母花岗岩(γ走向5

75°70°60°80°12°30′57°30′29°

90°25°285°50°335°115°195°140°245°65°

52°

69°

60°

104°5°30′

203°51°

10°30′38°

82

浅成斑岩

体(脉)

π2)少斑石英斑岩(λπ1)多斑石英斑岩(λ91°

35°305°65°338°

125°215°155°248°108°30′305°60°75°

80°

60°

61°

39°

2°

201°

112

第一次

倾向

Ⅱ

黑云母花

3)岗岩(γ5

322)中粒黑云母花岗岩(γ5

倾角

Ⅰ

燕山早期

321)中粗粒黑云母花岗岩(γ夹角5

51°01°

138

106°

2)控制中酸性深成侵入岩(γ浅成斑岩体(脉)、侏罗系火山岩5、

在同构造旋回内,这些稍早的构造活动痕迹往往成

为下阶段构造活动利用的优选对象,使它们再次活动以释放能量。同时,由于早阶段断裂的形成,岩石的强度减弱,所以积累的能量少、断裂活动规模小、构造活动强度弱、持续的时间短;并且,在没有(或少有)早阶段断裂的岩石中,会产生新生断裂。

145.

[6]　池顺都.斑岩铜矿的勘察模式[J].地球科学———中国地质大

学学报,1995,20(2):1492155.

[7]　姚金炎.关于斑岩铜矿的找矿[J].矿产与地质,1999,13(2):

65269.

[8]　张旗,秦克章,王元龙,等.加强埃达克岩研究,开创中国Cu、

Au等找矿工作的新局面[J].岩石学报,2004,20(2):1952204.[9]　王奖臻,李朝阳,胡瑞忠.斑岩铜矿研究的若干进展[J].地球

科学进展,2001,16(4):5142519.

[10]　王元龙,张旗,王强,等.埃达克岩与Cu,Au成矿作用关系的

参考文献:

[1]　陈文明.论斑岩铜矿的成因[J].现代地质,2002,16(1):128.[2]　白思胜.斑岩铜矿的成因[J].固原师专学报,1996,17(6):142

18.

[3]　张洪涛,陈仁义,韩芳林.重新认识中国斑岩铜矿的成矿地质

初步探讨[J].岩石学报,2003,19(3):32550.

[11]　赵寅震,王成金,魏东仁,等.商城—罗山地区成矿构造与矿

产预测[M].北京:地质出版社,1986.

[12]　邹宗濂.桐柏山—大别山地区航磁信息研究[J].湖北地质,

1997,22(2):62271.

[13]　董树文,孙先如,张勇,等.大别山造山带基本结构[J].科学

条件[J].矿床地质,2004,23(2):1502163.

[4]　芮宗瑶,侯增谦,李光明,等.俯冲、碰撞、深断裂和埃达克岩与

通报,1993,38(6):225.

[14]　杜国云.桐柏—大别山带区域构造及其卫星影象研究[J].烟

斑岩铜矿[J].地质与勘探,2006,42(1):126.

[5]　芮宗瑶,陈仁义,王龙生.隆坳交接带为斑岩铜(钼)矿一种重

台师范学院学报(自然科学版),1994,10(3):2232228.

要区域控制因素[J].有色金属矿产与勘查,1998,7(3):1292

(下转第148页)

148地　质　找　矿　论　丛2007年

newdevelopmentaldirectionandbecomesmoreandmoreimportantinthedevelopmentoftourism.ThearticleintroducestheprocessandstatusquoofthedevelopmentofNationalGeoparkinrecentyears.Itanalysesthesignificanceofnationalgeoparkforthedevelopmentoftourisminaspectsofthegeographyposition,trafficcondition,tourismcontent,thedevelopmentandblueprintandtheincomeoftourismbyshowingthegeographicaldistribution,thegeologicalcharacteristicofNationalGeoparkanddescribingclassificationofNationalGeopark.WecandrawaconclusionthattheNationalGeoparkmustbecomeamainstayspotoftourismandnewincreasingpointoftourismincome.KeyWords:　NationalGeopark;tourism;thedevelopmentoftourism

(上接第103页)

TECTONICCONTROLONMUSHANPORPHYRYMo(Cu)DEPOSITINHENANPROVINCE

TIANYu2shan,ZHANGHong2ying,FanJi2zhang

(GeomathInstitute,JilinUniversiti,Changchun130026,China)

Abstract:　StructuretrendinginNNEdirection,oldstructureinEWdirection,newstructureinEWaswellaslocalNNWtrendingstructureandarcstructureoccurinandnearMushanporphyrybody.TheNNEstructureistheore2hoststructure.Withthetemporalevolutiontheactivitystrengthofitsstructuralstressfieldgetsweakerandweakerbuttheactivityfrequencystrongerandstronger.Atthesametime,thedipdirectionoftheprincipalstressaxischangesfromSEtohorizontalandfinallyNW.Thestrongac2tivitystrengthcontrolstheintrusionofrockbodiesrelatedthemineralizationandthehighactivityfre2quencycontrolsthehydrothermalmineralization.KeyWords:　MushanporphyryMo(Cu)deposit;ore2hoststructure;activityfrequency;Henanprovince