陳 鑫
(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院,河南 鄭州 450000)
研究區(qū)位于河南省盧氏縣朱陽(yáng)關(guān)鎮(zhèn)南部,屬于朱陽(yáng)關(guān)-夏館多金屬成礦帶南側(cè)的金、銻、鋰、鈮鉭等金屬和稀有稀散礦成礦亞帶。本文通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征、化探特征進(jìn)行分析研究,為今后在該地區(qū)尋找鋰、鈹?shù)认∮薪饘俚V產(chǎn)提供找礦思路。
研究區(qū)大地構(gòu)造位置處于中秦嶺板塊中秦嶺構(gòu)造帶,地層區(qū)劃為中秦嶺地層區(qū),該區(qū)經(jīng)歷了長(zhǎng)期的地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展演化和多期次、多層次的變質(zhì)變形改造,地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)、變質(zhì)和構(gòu)造作用比較強(qiáng)烈,是鋰、鈹?shù)鹊V產(chǎn)的有利成礦地區(qū)。
圖1 盧氏縣石門溝地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖
研究區(qū)內(nèi)地層出露較少,主要有古元古界秦嶺巖群石槽溝巖組(Pt1s)、中元古界峽河巖群寨根巖組(Pt2-3z)、上白堊統(tǒng)寺溝組(K2s)及第四系(Qh)。
古元古界秦嶺巖群石槽溝巖組(Pt1s)分布于研究區(qū)東南部,被新元古代花崗巖及早古生代花崗巖侵入,分布不連續(xù)??傮w為一套具中深變質(zhì)的碎屑巖-碳酸鹽夾火山巖組合,上與雁嶺溝巖組為整合接觸。巖性主要為黑云斜長(zhǎng)(鉀長(zhǎng))片麻巖、(夕線)石榴黑云(二云)斜長(zhǎng)(鉀長(zhǎng))片麻巖夾斜長(zhǎng)角閃巖。
中元古界峽河巖群寨根巖組(Pt2-3z)分布于研究區(qū)南部,被早古生代漂池巖體大面積吞噬,下與秦嶺巖群以韌性剪切帶接觸,上與界牌巖組為整合接觸。主要巖性為含榴二云(黑云)石英片巖、二云(黑云)斜長(zhǎng)片巖夾大理巖、斜長(zhǎng)角閃巖、薄層石英巖。
上白堊統(tǒng)寺溝組(K2s)分布于朱陽(yáng)關(guān)-夏館斷裂帶上,在朱陽(yáng)關(guān)盆地南側(cè)不整合在漂池巖體之上,為中生代斷陷盆地(朱陽(yáng)關(guān)盆地)沉積,主要為一套粗碎屑巖系。主要巖性為灰黃色厚層含礫粗粒巖屑砂巖、灰紫色復(fù)成分礫巖、米黃色含礫粗粒長(zhǎng)石石英砂巖。
第四系全新統(tǒng)(Qh)分布于研究區(qū)北部,為現(xiàn)代河床和河流Ⅰ級(jí)階地沖-洪積河床、河漫灘沉積及殘坡積物。其成分主要為河床及階地的砂礫石、卵石層,砂及砂土層,少量淤泥和砂質(zhì)粘土。
朱陽(yáng)關(guān)-夏館斷裂為研究區(qū)主要斷裂構(gòu)造,該斷裂帶早期韌性剪切帶呈近東西向斷續(xù)殘存于五垛山巖基中,晚期脆性界面呈北西向沿晚白堊世盆地邊界展布。波及秦嶺巖群、峽河巖群二郎坪群、中生界以及新元古代和古生代侵入體等地質(zhì)體,寬度可達(dá)數(shù)百米,其中韌性剪切帶在斷裂帶北部密集發(fā)育,單個(gè)剪切帶寬度數(shù)米-數(shù)十米,脆性破碎帶主要分布于斷裂帶的南部,大多構(gòu)成中生代盆地的邊界。斷裂帶整體走向280°~310°。
朱陽(yáng)關(guān)-夏館斷裂帶是一條重要的構(gòu)造邊界,它早期為華北板塊與中秦嶺板塊的拼合邊界,形成了與板塊俯沖、碰撞有關(guān)的一系列構(gòu)造雜巖帶、構(gòu)造巖漿巖帶和雙變質(zhì)帶。該斷裂帶又是一條重要的多金屬成礦及地球化學(xué)異常帶,已在該帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)多處礦床,表明該斷裂帶不僅在大地構(gòu)造意義上,而且在成礦地質(zhì)條件上亦十分有利。
研究區(qū)巖漿巖比較發(fā)育,屬于中秦嶺構(gòu)造巖漿巖帶,成分以酸性巖為主,分屬新元古代和古生代兩個(gè)巖漿活動(dòng)階段。包括山神廟構(gòu)造巖漿巖帶(晉寧期亞帶)和漂池構(gòu)造巖漿巖帶(加里東期中酸性巖亞帶)。
1.3.1 山神廟構(gòu)造巖漿巖帶
位于朱陽(yáng)關(guān)-夏館斷裂南側(cè),呈北西-南東向不規(guī)則條帶狀、樹枝狀、巖株?duì)町a(chǎn)出,侵位與中新元古代峽河巖群和古元古代秦嶺巖群,部分巖體強(qiáng)烈變形,糜棱面理發(fā)育,巖體與圍巖接觸界線協(xié)調(diào)一致,局部顯示漸變過(guò)渡特征,并見(jiàn)有圍巖殘留體。巖性主要為二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗偉晶巖。
二長(zhǎng)花崗巖呈灰白-灰紅色,變余花崗結(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu)、碎斑結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造及眼球狀構(gòu)造。主要礦物為斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英及少量的黑云母、白云母、石榴子石,局部見(jiàn)有夕線石。此類巖體普遍具強(qiáng)烈糜棱巖化,尤其是巖體邊部,長(zhǎng)石被壓扁、拉長(zhǎng)、定向排列形成眼球及壓力影等,石英具明顯的細(xì)粒化和波狀消光。為富鉀過(guò)鋁質(zhì)蓋堿性巖系,具碰撞環(huán)境下S 型花崗巖特征。
花崗閃長(zhǎng)巖與二長(zhǎng)花崗巖漸變過(guò)渡?;野咨?,花崗結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu),定向-片麻狀構(gòu)造,礦物組成為斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英、黑云母、白云母、鐵鋁榴石,其變形特征與二長(zhǎng)花崗巖相似。
花崗偉晶巖常呈巖脈狀成群產(chǎn)出,平行或小角度斜切圍巖片(麻)理,主要巖石類型有花崗偉晶巖、黑云母?jìng)ゾr、白云母?jìng)ゾr和電氣石偉晶巖等,局部白云母富集形成礦床,為碰撞后富汽熱液巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。
組成該帶的巖體具有較強(qiáng)的同構(gòu)造期變形組構(gòu),巖體中見(jiàn)有較多圍巖殘留體,巖性以二長(zhǎng)花崗巖為主,含有白云母、石榴子石、夕線石等特征礦物。巖石富鉀、貧鈉、過(guò)鋁,為同碰撞環(huán)境下巖漿活動(dòng)產(chǎn)物,具S 型花崗巖特征,源巖物質(zhì)來(lái)自于地殼。
1.3.2 漂池構(gòu)造巖漿巖帶
該巖漿巖帶位于朱陽(yáng)關(guān)-夏館斷裂南側(cè),與古元古界秦嶺巖群、中-新元古界峽河巖群及新元古代花崗巖呈侵入接觸,不規(guī)則巖株、巖帶、巖枝、巖脈狀平行區(qū)域構(gòu)造線產(chǎn)出。巖性主要為黑云母二長(zhǎng)花崗巖。
黑云母二長(zhǎng)花崗巖為灰白色,細(xì)粒-中?;◢徑Y(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu)、局部交代蠕英結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu),塊狀-定向構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造。主要礦物為斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英、黑云母。斑晶由鉀長(zhǎng)石組成,斜長(zhǎng)石半自形粒狀,聚片雙晶,An=12-32(更長(zhǎng)石),鉀長(zhǎng)石為微斜長(zhǎng)石和條紋長(zhǎng)石,石英它形粒狀,波狀消光。
組成該帶的巖體空間上沿朱陽(yáng)關(guān)-夏館斷裂帶南側(cè)呈近北西-南東向展布。巖體內(nèi)部發(fā)育與圍巖地層成分一致的片巖、片麻巖殘留體。具不均勻的定向組構(gòu),有較多白云母、鐵鋁榴石等殘余變質(zhì)礦物。組成該帶的巖石為同碰撞環(huán)境巖漿活動(dòng)產(chǎn)物,源巖來(lái)自于地殼,具S 型花崗巖特征,其形成與中秦嶺板塊與華北板塊的碰撞事件有關(guān)。
石門溝地區(qū)礦產(chǎn)的分布主要受地層、巖漿巖和朱陽(yáng)關(guān)-夏館斷裂控制。研究區(qū)內(nèi)偉晶巖脈廣泛發(fā)育,數(shù)量多,找礦前景好。花崗偉晶巖脈為稀有金屬礦產(chǎn)的直接找礦標(biāo)志,鋰、鈹?shù)仍氐厍蚧瘜W(xué)異常為間接找礦標(biāo)志。
研究區(qū)位于中秦嶺地層分區(qū),出露地層主要為秦嶺巖群石槽溝巖組和峽河巖群寨根巖組。秦嶺巖群中深變質(zhì)長(zhǎng)英質(zhì)片麻巖夾斜長(zhǎng)角閃質(zhì)巖石和碳酸鹽巖、鈣硅酸鹽及富鋁巖石建造、峽河巖群中淺變質(zhì)泥砂質(zhì)-泥鈣質(zhì)碎屑巖夾碳酸鹽巖及中基性火山巖建造與區(qū)域鋰、鈹?shù)鹊V產(chǎn)關(guān)系密切。
研究區(qū)內(nèi)巖漿巖較為發(fā)育,主要為山神廟構(gòu)造巖漿巖帶(晉寧期亞帶)的二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗偉晶巖和漂池構(gòu)造巖漿巖帶的黑云母二長(zhǎng)花崗巖(加里東期中酸性巖亞帶)。區(qū)內(nèi)花崗偉晶巖脈廣泛發(fā)育,其中晉寧期花崗偉晶巖是區(qū)域稀有金屬礦產(chǎn)的直接找礦標(biāo)志和找礦方向。在偉晶巖形成前期,由于溫度降低,使長(zhǎng)石、石英、云母及一些稀有礦物如鋰、鈹?shù)?,從巖漿中逐漸結(jié)晶出來(lái)。在偉晶巖演化的后期階段,由于交代作用早期晶出的礦物為后期礦物所交代,早期形成的稀有金屬絡(luò)合物被破壞,產(chǎn)生堿質(zhì)交代作用,鋰、鈹便富集成礦,形成偉晶巖型稀有金屬礦床。
朱陽(yáng)關(guān)-夏館斷裂呈北西西向貫穿研究區(qū)北部,波及秦嶺巖群、峽河巖群、中生界、新元古代及古生代侵入體等地質(zhì)體。朱陽(yáng)關(guān)-夏館斷裂帶是深源大斷裂,深部有超基性巖漿侵入,超基性侵入體隱伏較深,在地表形成強(qiáng)度較高,北部梯度較大,南部梯度較緩的沿?cái)嗔汛竺娣e異常。沿?cái)嗔褞Т渭?jí)構(gòu)造發(fā)育,多期次構(gòu)造活動(dòng)使深源物質(zhì)沿構(gòu)造向上運(yùn)移,攜帶了多種礦物質(zhì)元素,在近地表局部富集,容易成礦。
該斷裂帶是區(qū)域重要的多金屬成礦及地球化學(xué)異常帶,目前已在該帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)多處大型礦床。礦體一般沿?cái)嗔褞ё呦蚍植?,其產(chǎn)出狀態(tài)嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造、構(gòu)造碎裂巖帶、蝕變帶控制。該斷裂帶是具有板塊邊界性質(zhì)的區(qū)域性斷裂帶,它本身以及其次級(jí)斷裂對(duì)本區(qū)礦床的形成提供了重要的通道和儲(chǔ)礦空間,是尋找鋰、鈹?shù)榷嘟饘俚V產(chǎn)的有利地區(qū)。
研究區(qū)花崗巖巖體中Pb、Bi、Hg、Li、Be、Zr 呈富集分布,Sn、Ti、Th 呈高背景分布,Au、Cu、Co、Ni、Y 呈低背景分布,其它元素呈正常背景分布;Zn、Ba、Nb、La 呈均勻分布,Au、Cu、Bi、Hg、Be、Cr、Ni 呈不均勻分布,As 呈分異型分布,Sb 呈強(qiáng)分異分布,W 呈極強(qiáng)分異分布,其它元素呈基本均勻分布。綜上所述,該巖體分布區(qū)是高溫?zé)嵋涸爻傻V的有利地區(qū),是尋找鋰、鈹?shù)鹊V產(chǎn)的有利地區(qū)。
盧氏縣石門溝位于中秦嶺地層分區(qū),其中秦嶺巖群石槽溝巖組和峽河巖群寨根巖組與區(qū)域鋰、鈹、鈮、鉭等礦產(chǎn)關(guān)系密切。鋰、鈹?shù)鹊V產(chǎn)主要賦存在花崗偉晶巖脈中,花崗偉晶巖脈為其直接找礦標(biāo)志,二長(zhǎng)花崗巖為花崗偉晶巖脈的形成提供了物質(zhì)來(lái)源。朱陽(yáng)關(guān)-夏館斷裂對(duì)成礦起重要作用,是研究區(qū)的主要導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造。區(qū)域地球化學(xué)特征顯示研究區(qū)濃度分帶和濃集中心明顯,是尋找鋰、鈹?shù)榷嘟饘俚V產(chǎn)的有利地區(qū)。