嵩县石英脉型钼矿床成矿模型探讨(2)
该断裂带可能形成于中元古代早期,其初始形式是\"三叉型\"裂谷带的南部边界,直接控制着熊耳期大规模火山喷发的南部边界。在华北陆块盖层形成之后,该断裂继续活动切穿盖层,是区内贵金属、多金属矿化的主要控矿断裂(郭保健等,1997)。
1.2区域地层
本研究区分布于栾川断裂与三门峡—鲁山断裂之间,具有明显的地台型基底和盖层二元结构,基底为太古宇太华岩群(毛景文等,2009),盖层岩系主要包括长城系熊耳群、蓟县系高山河群、中元古界官道口群、新元古界栾川群和下古生界陶湾群等,其中目标地层熊耳群为本区内分布最广的地层。
1.3岩浆岩岩体
研究区侵入岩分布广泛,主要为酸性岩和中性岩类为主,其次为碱性岩、基性—超基性岩。根据岩浆岩区域分布特征、接触关系以及同位素年龄资料,可划分为古元古代、中新元古代、古生代、晚侏罗世—早白垩世四个侵入阶段(肖荣阁等,2010)。其中新元古代、古生代、晚侏罗世—早白垩世岩浆岩最为发育。成因类型以S型、I型花岗岩类为主;构造背景可分主造山阶段(新元古代—古生代)俯冲(岛弧)型、同碰撞型和碰撞后拉张型花岗岩类(A型花岗岩),后造山(陆内)阶段(晚侏罗世—早白垩世)隆起型花岗岩类。
2成矿模型
根据矿区中含矿石英脉的特征,钼矿化石英脉是伴生钾长石和钾化交代的石英脉出现,而石英脉可以在宽广的温度区间形成,因此有钾长石等高温矿物的石英脉定义为钾长石石英脉更能够反映其成因。
石英脉型矿床成矿模型比较复杂,其涉及到钼铅锌银不同矿产,不同的地区,不同的含矿岩性及不同的成矿时代,依照不同地区不同成矿时代,可以划分不同成矿模型,本次仅研究火山期后热液型钾长石英脉型钼矿成矿模型。
2.1成因分析
研究区钾长石英脉型矿床有两类,一类产于古元古界熊耳群火山岩中,一类产于太古界太华群变质岩中。
矿床矿化特征显示,产于古元古界熊耳群火山岩中矿体顺层间裂隙充填及交代产出,矿区附近火山集块岩发育,具有火山机构特征。而产于太古界太华群变质岩中的矿床一般沿构造裂隙充填。流体包裹体的特征及物理化学特征表明,钾长石英脉型钼矿是高温流体在减压沸腾和减压不混溶条件下结晶充填形成的。
由于减压沸腾作用形成高CO2和低CO2的流体相,高盐度的流体与低盐度的流体,成矿流体系统是处于处于超临界状态。考虑到矿床沿构造破裂带充填成矿,其主要承受静水压力,成矿深度约为4-8 km。
2.2成矿模型
熊耳群火山岩,尤其是鸡蛋坪组英安岩中富含钨钼铅锌金银,但是熊耳群火山岩岩石结构致密,渗透性差,在后期地质作用中,其中金属元素难于活化出来。因此熊耳群中的多金属矿床在后期成矿作用中只能够作为成矿围岩,不能够提供成矿物质,或者只能在火山期后热液充填成矿(陈毓川等,1993)。
赵太平等(2008)获得Re-Os同位素年龄为1884±210Ma,与熊耳期火山活动相当,因此该区钾长石英脉型最大可能是熊耳期火山期后热液充填矿床,其成矿与火山机构及火山活动期间的断裂有密切关系。
钾长产于古元古界熊耳群火山岩中钾长石英脉型钼矿,产状平缓,成平行密集层状顺层间裂隙充填成脉状分布。目前勘探中对浅部单层或者单矿化带评价,已经取得勘探效果,可以探明其储量,但是一个矿区究竟由多少矿化石英脉层组成,究竟深部有多少矿层,目前的千米钻一直没有穿透,因此找矿前景非常可观。
2.3钾长石英脉型矿床
据肖荣阁等(2008)根据不同地质作用中形成的流体溶质成分及温度分类,划分为高温硅钾卤水、中温碳酸盐卤水、低温硫酸盐卤水等。
上述三种流体类型随着温度压力的降低,可以分别结晶或交代围岩形成不同的产物,肖荣阁等(2008)研究高温热水沉积物属于硅钾卤水沉积,可以富钾长石岩、富钠长石岩、富萤石、电气石等硅质岩;高温热液充填物可以形成伴生钾长石、萤石等高温热液矿物的石英脉;其交代围岩可以形成钾化及硅化蚀变等。而中低热水沉积、热液充填及热液交代作用可以出现伴生碳酸盐矿物、硫酸盐矿物的硅质岩、石英脉及伴生碳酸盐、硫酸盐的围岩蚀变。
由于石英脉可以在更宽广的温度区间形成,简述的石英脉不能反映其形成温度及成因类型,出现有钾长石等高温矿物的石英脉定义为钾长石石英脉更能够反映其成因。
本区所见钼矿化石英脉是伴生钾长石和钾化交代的石英脉,因此定义为钾长石石英脉型钼矿。
石英脉中出现碳酸盐矿物或者硫酸盐矿物是中低温热液充填特征矿物组合,铅锌银矿一般产于碳酸盐石英脉中。
火山期后热液型钾长石英脉型钼矿是该区近几年发现的一种新型矿床类型,是一种以高温热液充填为主的矿床类型。
研究区钾长石英脉型矿床有两类,一类产于古元古界熊耳群火山岩中,一类产于太古界太华群变质岩中。矿床矿化特征显示,产于古元古界熊耳群火山岩中矿体顺层间裂隙充填及交代产出,矿区附近火山集块岩发育,具有火山机构特征。而产于太古界太华群变质岩中的矿床一般沿构造裂隙充填。流体包裹体的特征及物理化学特征表明,钾长石英脉型钼矿是高温流体在减压沸腾和减压不混溶条件下结晶充填形成的。
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