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秦岭-大别成矿省(Ⅱ-8)

    1.成矿地质构造背景
    (1)成矿省范围
     秦岭-大别成矿带是我国大陆中部规模最大的东西成矿带,自西向东,横跨青海、甘肃、四川、陕西、河南、湖北、安徽七省,总面积约50余万km2。
     它夹持于扬子陆块和华北陆块之间,由秦岭、大别和北大巴山等地质构造单元组成,总体走向近东西向,它是在不同时代前寒武纪基底上发育起来的大陆造山带。北以宝鸡-黑山-栾川-方城-明港-舒城断裂为界,构成成矿省与华北陆块的分界线;南以扬子陆块北缘断裂为界,构成成矿省与杨子陆块的分界线。北侧基底埋藏浅,硬化固结程度高,稳定性好,是早古生代以前华北陆块南缘增生带;南侧基底埋藏深,硬化固结程度低,稳定性差,为扬子陆块北缘增生带。
    (2)区域地质构造概要
      1)构造
     秦岭-大别成矿省大地构造位置隶属秦岭和松潘-甘孜两个活动带(Ⅰ级),下分八个Ⅱ级构造单元,各构造单元间均以(深)断裂(带)为界。

 表 秦岭-大别成矿带大地构造简表


         成矿带

大地构造单元

Ⅰ级

Ⅱ级

秦岭-大别成矿省
(Ⅱ-8)

秦岭活动带

苏鲁被动陆缘隆起(Ⅱ1)

武当-大别被动陆缘(Ⅱ2)

北准阳—北秦岭板块结合带(Ⅱ3)

礼县-柞水(中秦岭)被动陆缘带(Ⅱ4)

南秦岭古生代陆缘裂陷槽带(Ⅱ5)

北大巴山加里东被动陆缘带(Ⅱ6)

摩天岭地块(Ⅱ7)

松潘-甘孜活动带

阿尼玛卿印支坳陷带(Ⅱ8)

秦岭—大别带主要断裂一览表

 编号

断   裂   名   称

断裂级别

构造位置

F1

青海湖南山—漳县—天水—宝鸡断裂

二级

秦岭、祁连褶皱系分界

F2

(昆中)—夏河—娘娘坝断裂

三级

南秦岭西段

F3

武山—唐芷—丹凤—商南—信阳—商城断裂

一级

中、北秦岭分界

F4

夏河—临潭—凤镇—山阳—桐柏断裂

二级

中、南秦岭分界

F5

(昆南)—玛沁—迭部—武都—略阳断裂

二级

秦岭、松潘—甘孜褶皱系分界

F6

文县—康县—勉县断裂

二级

摩天岭隆起西北边界

F7

青川—阳平关—勉县断裂

二级

摩天岭与阳子地台分界

F8

布青山—江千断裂

三级

阿尼玛卿与巴颜喀拉分界

F9

洛南—栾川—方城—商城断裂

一级

华北地台与秦岭分界

F10

朱阳关—夏馆—好汉坡断裂

二级

北秦岭西段

F11

益哇—舟曲—徽县断裂

二级

南秦岭西段

F12

新需—黄陡断裂

二级

武当大别隆起分界

F13

石泉—安康—竹山断裂

三级

北大巴山北侧

F14

城口—房县—襄樊—广济断裂

一级

扬子地台与秦岭分界

F15

郯城—庐山断裂

二级

武当--大别隆起东界

F16

嘉山—响水断裂

一级

华南活动带与秦岭—大别造山带的分界

F17

玉莲—荣需断裂

二级

华北陆块与秦岭活动带的分界线


      2)区域地层
     以武山-丹凤-商南-信阳(F3)为界,将秦岭-大别成矿省地层划分为南、北两部分,每部分又有基底和盖层分别叙述。
      3)岩浆岩
     秦岭-大别地区是我国大陆中部规模最大的构造-岩浆岩带,火山作用、侵入作用均较发育,岩石种类繁多。主要岩浆活动期为加里东期,华力西期及燕山期,其次为海西期、印支期、喜山期。
      4)变质岩
     成矿省内变质岩系分布广泛,岩石类型齐全,榴辉岩及蓝闪片岩类较为发育,是本成矿带的特点。变质作用分为区域动力、热液变质和区域低温动力变质,可分5 个变质期:
      ①吕梁期变质岩系:大别群、胶南群、桐柏岩群和秦岭岩群,以高绿片岩相为主,尚有低绿片岩相和低角闪岩相,出现高压变质岩类。
      ②四堡变质期:主要为宽坪岩群,有强烈的显示,属中压相系的绿泥石带、黑云母带、铁铝榴石带及兰晶石+十字石带。
      ③胶南地区形成递增变质带,属区域低动力变质的绿片岩相单相变质岩。
      ④加里东变质期:为区域热液变质,形成高绿片岩相—低角闪岩相变质岩系。
      ⑤华力西—印支变质期:形成低绿片岩相,颁布在南秦岭地区。
    (3)区域矿产
     成矿省内矿产丰富,类型齐全,规模较大,主要有:
      1)金矿:金矿是区内主要矿产之一,主要有小秦岭、嵩县、洛宁、桐柏(老湾大型金矿、破山大型银矿、银洞坡大型金矿)金矿,鸡架山、马鞍桥、葫芦沟、襄家沟金矿,卸甲沟、许家坡、邓格庄、金音顶、范家埠、铜锡山、白云金矿及黑龙潭、黄龙山、白岩沟、元斗、高庙等金矿,以及汉江两郧砂金矿床集中分布区。
      2)银矿:在桐柏县围山城以银为主的多金属矿带,洛宁固始沟、罗山丘城山大中型银矿床、大西沟-银洞子银多金属矿、银洞沟银金矿、红石小张湾银矿等。大调查在豫西南栾川赤土店、湍源和桐柏地区银多金属矿的找矿取得了突破性进展,目前已控制银资源量8000余吨。
     3)铅锌矿:主要分布在桐柏、南召、大西沟、锡铜沟及豫北和大别山地区。
     4)铜矿:铜矿集中分布于桐柏刘山岩、镇平秋树湾、内乡夏馆-板厂以及新城-黄陂断裂、青峰-襄广断裂、竹山断裂及其两侧,和两郧断裂及其北部。
     5)铁矿:为变质型铁矿,主要集中分布两郧断裂及其北部、随州小林地区。
     6)磷矿、锰矿:属沉积-变质型矿床。集中分布于大悟黄麦岭至孝昌青山口一带,有黄麦岭磷矿等。
     7)钒矿:分布于中、下寒武统中,与黑色岩系密切相关。主要分布于浙川余家庄及两郧断裂丹江口段及其北侧、襄樊-广济断裂随州段及其北侧。主要以丹江口杨家堡大型钒矿为代表。
     8)汞锑矿:分布于卢氏南阳山、掌耳沟、王庄、大河沟、马畈等地锑矿,以及公馆及青铜沟汞锑矿。
    (4)区域成矿旋回
     主要分为以下几个旋回:前长城纪成矿旋回、城纪--青白江纪(Pt )成矿旋回、震旦纪--加里东成矿旋回(震旦--加里东期)、古生代—中三叠纪成矿旋回、中生代成矿旋回、新生代成矿旋回。
    2.成矿区(带)及成矿系列
    (1)成矿区(带)划分
     在全国成矿区(带)划分图上,成矿省内划分出三个成矿带:
          Ⅲ38—北秦岭早古生代、中生代金银铜锑铬膨润土红柱石矿床成矿带;
          Ⅲ39—桐柏—大别元古宙、中生代金铅锌银非金属矿床成矿带;
          Ⅲ40—南秦岭晚古生代、中生代铅锌银铜铁汞锑重晶石矿床成矿带。
    (2)矿系成矿系列划分
     按矿床成矿系列理论,按北秦岭桐柏--大别、南秦岭三个成矿带分别划定6个、10个和9个矿床成矿系列,合计25个矿床成矿系列和30个矿床成矿亚系列。
    3.成矿规律及成矿谱系
   
本成矿省是一个多旋回、多类型的复杂造山带,经历过原始“秦昆洋”、古“秦祁洋”,古特提斯洋(程裕淇等,1994)在地质历史演化过程中出现不同时期、不同位置的更叠、改造和区域成矿作用,在每个成矿旋回都出现过成矿元素的高强度、超量富集作用。
    (1)成矿地质环境
     成矿省夹持在华北陆块与扬子陆块之间,为一大陆造山带,出现过基底裂解,形成裂陷槽、陆缘增生、拼接、造山、推覆和叠加改造过程。按当前面貌,一般将秦岭划分为块块结合带,被动陆缘、陆缘裂陷槽、陆缘隆起区及地块(图10-40、表10-9),由于印支--燕山期成矿省内出现强烈的构造—变形作用,大规模的推覆作用和走滑移动。一系列的构造运动和出现的相应的地质历史演化过程,造就了多类成矿地质构造环境,主要有板块拼接带、裂陷槽构造—岩浆带、沉积盆地、蛇绿岩带、含矿沉积建造等。在地壳构造运动的支配下,在这些成矿环境内发生地幔物质向地壳中转换,地壳中物质浓集成矿,这些运动包括:1)陆块或板块的开裂过程2)陆块或板块的拼合碰撞过程3)碰撞拼合后的陆内滑脱、推覆、拉分、断陷过程
    (2)成矿模式
     矿床成矿模式包括矿床自身的特征和成矿地质构造环境两个侧面(朱裕生等,1999),建立了与地质实际吻合程度较高的矿床成矿模式,有可能深化成矿系列的内涵。本成矿省内成矿作用复杂多样,演化历史久远,类型复杂,应用矿床成矿模式有可能解析矿床成矿系列的总体特征。根据成矿省内成矿地质环境的类别和关系,概括成矿省内的区域成矿作用,建立了以下几个区域成矿模式:海相火山喷发—沉积成矿作用的矿床成矿模式、南秦岭成矿带与泥盆纪裂陷作用有关的矿床成矿模式。
    4.区域成矿的基本特点
     由上可知,成矿省的成矿作用概括起来,其区域成矿作用的基本特点如下:
   (1)成矿物质来源具深源性
     镁铁—超镁铁质岩碱性岩及双峰式火山岩类广泛发育,是深部物质来源的标志,中酸性岩浆作用深成来源,表明深部物质来源的普遍性。Sr同位素比值统计,大多小于0.706,说明直接或间接为上地幔或下地壳的来源。
   (2)矿作用具有二大高峰
     一个是中、新元古代—早古生代时期;另一个为中生代时期,成矿作用与大规模陆内俯冲碰撞及受深断裂 控制及中酸性火山—岩浆活动有关。
   (3)岩浆作用与成矿关系密切
     新太古代—早古生代矿床成矿系列与镁铁—超镁铁质岩浆作用及双峰式火山岩类有关;晚古生代—中生代矿床成矿系列与中酸性岩浆侵入活动有联系。
   (4)海相火山喷发—沉积作用与成矿作用具有特殊性
     成矿省内海底火山-喷发作用强烈、海相火山喷气-沉积作用形成的岩类普遍分布,形成海相火山岩型矿床具相似性。特别是中泥盆统海相火山喷流—沉积作用形成了厂坝式PbZn(Ag)矿床,在西城、凤太、山阳沉积盆地中,同类矿床分布广泛,相似度极高。
   (5)成矿的继承性、叠加作用明显
    5.区域成矿演化
     本区地质演化与成矿作用可分为五个区域成矿阶段:
    (1)新太古代-早元古代-克拉通裂解与结晶基底形成阶段
    (2)中-新元古代大陆边缘古秦岭洋发育阶段
    (3)早古生代秦岭造山带形成与发育阶段
    (4)晚古生代演化阶段
    (5)中-新生代后造山构造演化阶段
    6.物化遥信息
   
超值元素组合有Au、Hg;Cu、Zn、Pb、Ag;W;Fe2O3、Ti、V、Cr、(Cu)Ni、Co;Na2O、CaO、MgO;Ba、Sr六种组合,显然反映了地壳物质偏基性和矿化剂存在的特征。全省已勘查的矿床有198处(内生68,外生96,变质34),大型、大型以上矿床68处,占本成矿省已发现矿床的34.34%,超过全国的平均数32.08%。按矿床类型排列:热液(水)型(53)、海相沉积型(26)、受变质型(23)、热液型(19)、海相火山岩型19处(占全国同类矿床的11.24%)、岩浆型(13)、砂矿型(13)、沉积改造型(6)、卡林型(6)、陆相火山岩型(5)、其他类型仅在3处以下(共有6类)、共有16种矿床类型,其中的热液(水)型(54处)和海相沉积型矿床(26处)以Pb、Zn、Ag、Cu为主,属成矿省的优势矿产,他与Cu、Zn(Pb、Ag)组合吻合;卡林型金矿、陆相火山岩型金矿和热液型金矿是成矿省的主要矿产,而Ag、Hg组合可能是这类矿床的反映;其他的W;Fe2O3、Ti、V、Cr;(Cu)、Ni、Co组合都与成矿省内出现的相应矿床类相对应。由上可知,超值元素组合与成矿省内产出的已知矿床基本一致,与成矿省内兴凯旋回、华力西旋回、燕山旋回成矿高峰期的区域成矿特征是比较一致的。

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