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太行山北段“三稀”元素成矿有利区浅析

2021-04-19许立风

世界有色金属 2021年3期
关键词:岩浆岩本区燕山

许立风

(河北省地质工程勘查院,河北 保定 071000)

河北省稀有金属找矿工作主要是在20 世纪五六十年代做过一些点上的检查工作,成果非常有限。根据河北省地质矿产成矿条件,虽然也具有多种稀有金属找矿前提,比如伟晶岩型、碱性岩型、碳酸岩型、云英岩型等内生型矿床。外生型矿床以沉积型为主,主要为铝土岩系及油页岩中富集的Se、Ga、Ge 等稀散元素。

河北省“三稀”矿产勘查不断取得新进展,陆续发现一批“三稀”矿床。太行山北段地区作为河北省的重要矿产集中地,具有较好的成矿地质条件。

1 区域地质特征

太行山北段位于大兴安岭-太行山-武陵山深断裂带,乌龙沟~上黄旗深断裂带、灵山~紫荆关深断裂带纵贯全区,深部构造为太行山幔坎,属太行山-武陵山重力梯度带的组成部分。大地构造位置位于中朝准地台(Ⅰ级)、跨山西断隆(Ⅱ级)和燕山台褶带(Ⅱ级)两个二级构造单元。

本区经历了地槽(Ar2-Pt1)、地台(Pt2-PZ)、大陆边缘活动带(MZ-KZ)三大发展阶段。活动阶段为基底形成期,稳定~活化阶段为盖层发育期,活化阶段为本区最重要的内生矿产成矿期。

本区构造岩浆活动强烈,尤其是中生代构造岩浆活动频繁,长期存在并活动的NE 向深断裂带是本区岩浆岩的主要控制因素,形成了规模宏大的构造岩浆岩带,控制了本区内生矿产的展布,形成了密集的NE 向有色、黑色、贵金属矿集区。

(1)区内盖层由中上元古界、古生界、中生界、新生界组成,与变质结晶基底呈剥离断层或不整合接触。主要分布于阜平变质核杂岩的周缘及断陷盆地中。

(2)区域内最典型的构造型式为北东向带状展布的阜平变质核杂岩构造和太行山深断裂构造。

阜平变质核杂岩构造:为太行山中北段主体构造。南北长约200km,宽40km ~100km,区域上呈北东向穹状展布,隆起于中-新生代。核部由燕山期侵入岩与角闪岩相-麻粒岩相变质杂岩组成,呈揭项式出露于阜平隆起轴部。周缘发育韧性滑脱带,为以平缓断裂为主的脆~韧性断裂带,在空间上多与盖层底部的软弱岩层、不整合面等协调一致。

断裂构造:区域主体断裂构造为太行山深断裂带,包括乌龙沟~上黄旗深断裂和紫荆关~灵山深断裂,是大兴安岭-太行山-武陵山深断裂带的组成部分,沿带为重力异常梯级带或地壳厚度陡变带。

(3)区域岩浆岩。区域岩浆岩主要形成于新太古代阜平期、五台期,元古代吕梁期,中生代燕山期。吕梁期只有中基性、酸性脉岩类。

中生代岩浆活动以燕山期为主。燕山期岩浆活动最强期集中于中晚侏罗世~早白垩世。在NE 向深断裂控制下,首先形成构造火山岩带,继而发展为构造岩浆岩带,形成完整岩浆旋迥。形成一系列中酸性花岗质杂岩体。

图1 XXX 矿区三稀元素相关性分析表

涞源杂岩体:岩浆侵入时司格庄、王安镇南北两个中心同时发生中心式间歇性侵位,形成哑铃状花岗杂岩体。据岩石化学全分析计算,钙碱指数CA=57.2,分异指 数DI=61.54 ~79.86,组 合 指 数σ=0.45 ~5.07,碱度 率AR=1.08 ~9.36,全 碱 含 量=0.54 ~10.45,按皮科可指数划分岩石以钙碱型系为主。长英指数(FL)=6.17 ~95.71,镁铁指数(ML)=42.03 ~96.39,氧化度OX° =0.25 ~0.74,氧化率OX=0.49 ~0.80。在σ-τ(里特曼-戈蒂里)图上投影于B 区,即造山带区。据本区燕山期岩浆岩测定的Rb-Sr 同位素年龄,集中于137-170 百万年之间,反映本期岩浆活动时间为中晚侏罗世。黑云母K-Ar 同位素年龄集中在115-131 百万年之间,代表本区隆起遭受剥蚀的时间为早白垩世晚期。

燕山期中酸性岩浆岩Cu、Mo、Pb、Zn、Ag、Au 等斑岩型矿床主要成矿元素丰度值与河北省斑岩型矿床主要成矿元素丰度值基本接近,尤其太行山中北段大河南岩体、涞源杂岩体、台峪岩体、高贡岩体、赤瓦屋岩体、麻棚岩体等军都山构造岩浆岩带主要岩体,均属壳幔混合源I 型中酸性岩体,受控于太行山深断裂带,属滨太平洋成矿域。

燕山期是本区首要的多金属成矿期。区域岩浆活动是本区斑岩型、矽卡岩型、热液型矿床成矿的主要前提。

2 区域地球化学特征

工作区沉积盖层主要为中晚元古代到中生代,以海相及海陆交互相沉积为主,侵入岩主要为燕山期的中酸性岩浆岩。

燕山期侵入岩,岩石类型以中酸性钙碱性花岗岩为主。据收集的资料显示,测试的40 余种元素,除Au、As、Sb、Hg、Cd、Li、Bi、Ca 以外,其余33 个元素浓集比都大于或等于1,占总数的76.7%,其中P、Zr、Cd、Ag、Zn、Cu、Pb、W、Mo、Sr 相对较高,变异系数大于30%的元素有Zn、Cu、Ag、Pb、W、Sr、P、Mo。反映区域上多金属及有色、贵金属矿的形成与燕山期岩浆岩的相关性较强。

化探综合异常图显示,区域主要成矿及指示元素高值区的分布与断裂构造基本一致,但具体异常形态则不是严格意义的线性形态。

反映了异常的分布主要是在断裂构造的交叉复合部位,反映了断裂构造对地化异常的明显控制作用。成矿元素高背景区与燕山期岩浆岩关系密切。

3 区域矿产特征

近年工作成果显示,本区为有色金属成矿带。围绕太行山燕山期岩浆岩带,陆续发现多处规模不等的斑岩型矿床以及与斑岩型矿床具成生联系的矽卡岩型、热液型矿床。其中,具代表性的斑岩型矿床主要有大湾斑岩钼矿、木吉村斑岩铜矿、野孤斑岩钼矿、安妥岭斑岩钼矿、龙门斑岩钼矿等,代表性矽卡岩型矿床有浮图峪、鸽子岭、茅儿峪矽卡岩型铜矿、南赵庄矽卡岩型铅锌矿、于城矽卡岩型磁铁矿、支家庄矽卡岩型磁铁矿等,代表性热液脉型矿床有白石台银矿、栾木厂金矿、孔各庄金矿、石湖金矿、镰巴岭热液型铅锌矿等。

4 结论

数据显示,铅锌矿床易伴生镉元素,如江西银山铅锌矿床中的镉主要是与闪锌矿中的锌发生类质同象置换而存在于闪锌矿晶格中,在研究区内某矿区中Pb、Zn 元素含量与Cd 元素含量呈正相关(图1);钼矿床易伴生铼元素,从目前铼的产量来看,全球近一半的铼产出于智利的斑岩铜钼矿床,从现有的数据估算我国目前的铼储量约为250 吨,以辉钼矿伴生为主,在江西德兴、湖南宝山、陕西洛南和金堆城、河南栾川及吉林大黑山等地浮选的钼精矿铼回收利用价值巨大,据黄凡、王登红等,大湾、安妥岭一带为我国典型铼矿产集中地[1];在高温火山、岩浆、或热液矿床中硒与铜存在正相关关系,如陕西省岚皋县浦家沟铜矿床、新疆东天山小热泉子铜锌(硒)矿床中均富集硒元素;碲和金、银元素具有较相似的化学性质,在自然界中常发生类质同象替代而生成碲金矿、针碲金银矿等系列组合矿物,典型矿床为小秦岭金矿伴生碲矿床、山东省归来庄金矿田卓家庄含碲金矿床。

综上所述,太行山北段成矿地质条件良好,有色金属种类多,为河北省“三稀”元素成矿的有利地区。

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