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文档简介

1、小秦岭和凤太矿集区 金属成矿作用与找矿勘查应用,王 义 天,西北有色地勘局讲座 西安 2012,三大成矿域交汇部位,王宗起等(2009)将秦岭造山带分为13 个主要构造单元:华北南缘陆坡带、北秦岭弧后杂岩带、秦岭岛弧杂岩带、秦岭弧前盆地系、秦岭增生混杂带、南秦岭岛弧杂岩带、南秦岭弧前盆地系、南秦岭弧后盆地系、南秦岭弧后陆坡带、南秦岭前陆褶冲带、三叠纪残余海盆、中新生代走滑拉分和断陷盆地、基底断块。,区 域 矿 产 分 布 概 况,小秦岭矿集区金属成矿作用,国家重点基础研究发展规划(973项目) 国家自然科学基金项目,联合资助,世界第一大钼矿带,区域地质概况,小秦岭变质核杂岩构造剖面略图(胡正国

2、等,1994),金的成矿作用,金 矿 床 类 型,蚀变千糜岩型,石英脉型,蚀变碎裂岩型,成矿作用阶段性,成矿流体温度:石英脉型金矿的主要成矿阶段流体包裹体均一温度大致在250C左右;蚀变碎裂岩型金矿的主要成矿阶段流体包裹体均一温度一般在200C左右。 成矿流体盐度:各类型金矿床的成矿盐度较低,具低盐度特征。,成矿流体特征,H、O、S同位素组成,小秦岭中深部含金石英脉He、Ar同位素组成,1、前寒武纪:时间跨度为2005673Ma,认为成矿作用与元古代多期变质作用相关,即变质成矿。 2、印支期:时间跨度为245208Ma,提出小秦岭金矿床的形成开始于区域碰撞造山作用的晚期,强烈的构造热液活动导致

3、成矿。 3、燕山期:时间跨度为17076Ma,成矿与燕山期大规模花岗质岩浆活动直接相关,是岩浆期后热液演化的结果,即岩浆热液成矿,这一观点为大多数研究者所支持。 4、喜山期也发育一期成矿作用。 5、多期成矿作用:最早开始于元古代,随着区域构造演化在印支期和燕山期发育多期成矿作用的叠加。,成矿时代,金矿成矿时代,Q875金矿脉,Q875脉蚀变岩样品516HY5-1的黑云母的40Ar-39Ar坪年龄图(左)和等时线图(右),Q875脉蚀变岩样品519MJ2的黑云母的40Ar-39Ar坪年龄图(左)和等时线图(右),Q507脉(132-118Ma)(徐启东等,1998;李绍儒等,1998),葫芦沟金

4、矿(128Ma)(卢欣祥等,1999),崤山地区金矿(130Ma)(朱嘉伟等,1999),其它金矿成矿年龄数据,熊耳山地区祁雨沟金矿(125-115Ma)(王义天等,2001),小秦岭金矿成矿事件序列,钼的成矿作用,斑岩型:金堆城、石家湾,碳酸岩型:黄龙铺,石英脉型:大湖、泉家峪、秦南,金堆城钼矿床,黄龙铺钼矿床,大湖金钼矿床,石英脉型钼矿床,(倪智勇等,2008),大湖石英脉型钼金矿辉钼矿的Re-Os模式年龄为 232223Ma (李厚民等, 2007), 215.4255.6Ma,等时线年龄为 218 41Ma(李诺等,2008)。 泉家峪石英脉型钼矿辉钼矿的Re-Os模式年龄为 130

5、129Ma (李厚民等,2007)。,马家洼金钼矿床 辉钼矿Re-Os年龄,(王义天等,2010),黄龙铺碳酸岩钼矿辉钼矿Re-Os 等时线年龄 222216 Ma,金堆城斑岩型钼矿辉钼矿Re-Os 模式年龄 141127Ma,石家湾斑岩型钼矿床辉钼矿Re-Os 模式年龄 141132Ma (黄典豪等,1994 ;杜安道等,1994 ; Stein et al. , 1997 ),华阳川钼-铀-稀土矿床辉钼矿Re-Os 模式年龄 228218 Ma,1、233216Ma:石英脉型、碳酸岩型 2、141127Ma :斑岩型、石英脉型,小秦岭钼矿成矿事件序列,(Mao Jingwen et al.

6、, 2008),区域构造岩浆活动,造山带全面的陆陆碰撞闭合发生于中生代初期的T12,即245235Ma (张国伟等,1996)。在碰撞造山过程中的区域挤压构造体制下,小秦岭作为仰冲基底而形成太华推覆体(王清晨等,1989;王义天等,1999) 。 在碰撞造山期后的陆内演化阶段,区域性伸展作用导致在华北板块南缘形成了一条东西向的伸展走廊,发育了骊山、小秦岭、崤山和熊耳山等若干个变质核杂岩(张进江等,1998),小秦岭是其中的典型代表 (石铨曾等,1993;胡正国等,1994;Hu et al.,1996;张进江等,1998)。张进江等(1998)认为,早期阶段(135123Ma)形成近平行造山带

7、走向(NWW)的伸展拆离断层体系,晚期阶段(主期年龄为116Ma)发育垮蹋伸展构造。,挤压 伸展构造体制调整、转换的时限?,小秦岭北缘断裂带庄里沟段糜棱岩带构造剖面图,构造与同位素年代学证据,测试样品608ZL2,小秦岭东北端庄里沟边缘糜棱岩带构造样品608ZL2的黑云母 40Ar-39Ar坪年龄图(左)和等时线图(右),小秦岭东北端武家山边缘糜棱岩带构造样品608WJ6的黑云母 40Ar-39Ar坪年龄图(左)和等时线图(右),岩浆活动证据,正长斑岩脉(202213Ma)(胡正国等,1994),碱性钾长花岗岩(207Ma)(徐启东等,1997),碳酸岩(216224Ma)(卢欣祥等,1999

8、),区域水平挤压应力达到高峰后衰减消失,地壳加厚,垂向重力势能增大,主应力轴方向由水平转为垂直,于220Ma 开始重力垮塌调整阶段。,文峪花岗岩体,娘娘山花岗岩体,金矿床集中区,文峪花岗岩锆石 SHRIMP U-Pb 年龄,娘娘山花岗岩锆石SHRIMP U-Pb 年龄,小秦岭构造热演化与隆升作用,小秦岭中生代构造岩浆事件序列,245235Ma:区域性挤压碰撞 221202Ma:重力垮塌松弛调整 142138Ma:岩浆热穹窿变质核杂岩 130116Ma:区域性构造伸展(盆-山体系),早白垩世是小秦岭乃至中国东部地区最重要的地质演化时期!,小秦岭地区大规模的金、钼成矿作用是区域伸展构造作用过程中以

9、深部流体为主的多源成矿流体和岩浆活动的演化产物。,地幔岩包体及其寄主玄武岩中金含量的空间分布,中国东部地幔岩包体中的金在空间上分布有非均一性,金高含量的样品与地壳中的金矿有对应关系。提出富金岩石圈的消耗与大规模金矿集中区之间具有耦合性。,(赫英等,2003),区域上的成岩成矿时代,大别山北麓钼矿床的成矿时代为128112Ma,长江中下游成矿带: 140Ma和120Ma左右两期成矿,胶东金矿区成矿集中在120Ma左右,胶东地区成岩成矿时代 玲珑式花岗岩: 153-160 Ma 郭家岭式花岗闪长岩:126-130 Ma (钠化) 暗色岩墙:110-120 Ma (钾化) 金矿化:114-123 M

10、a, 118-120 Ma为峰值 石英脉型矿床: 117-123 Ma 蚀变岩型矿床: 114-121 Ma 角砾岩型矿床:117-118 Ma,玲珑金矿田暗色岩墙与金矿脉,S同位素组成,He、Ar同位素组成,C、O同位素组成,H、O同位素组成,大地构造背景,135 Ma,124 Ma,板块运动方向改变的远程效应导致大陆边缘应力场发生变化,东亚大陆侏罗纪板块汇聚作用与早白垩世岩石圈拆沉减薄机制示意图,中晚侏罗世初期东亚构造体制发生重大转换,启动了以中朝地块为中心、来自北、东、南西不同板块向东亚大陆“多向汇聚”的构造新体制,形成以陆内俯冲和陆内造山为特征的东亚汇聚构造体系,大陆地壳岩石圈显著增厚

11、。 在早白垩世以剧烈的大陆岩石圈伸展和火山岩浆活动为特征的岩石圈巨量减薄和克拉通破坏,成为中国大陆和东亚重大构造变革事件,这是燕山运动的基本内涵。,(董树文等,2007),(1)第一期大规模成矿出现于三叠纪后碰撞板内环境,成矿空间:秦岭地区 成矿时代:230-210Ma 控矿构造:东西向局部伸展构造,(毛景文等,2010),中国东部中生代区域成矿动力学模式,(2)第二期大规模成矿出现在晚侏罗-早白垩世大陆边缘弧后板内广阔伸展带,(3)第三期大规模成矿出现于白垩纪中期板内伸展环境,金属成矿物质和成矿流体来源,深部过程洋中脊俯冲,深源成矿流体和成矿物质,凤太矿集区金属成矿作用,十一五国家科技支撑计

12、划课题 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目,联合资助,区 域 构 造,区 域 矿 产,西秦岭凤太矿集区,金的成矿作用,八卦庙金矿床 1、层控型(张复新,1992,1997) 2、沉积改造型(张长年等,1993) 3、与深部岩浆岩有关的中高温热液型(于学元等,1996) 4、卡林型类(似)卡林型(微细浸染型)(张复新等,1998,1999,2001;陈衍景等,2004,2007) 5、热水沉积-构造改造型层控型(韦龙明等,1998,2004,2007) 6、多成因复成(钟建华和张国伟,1997)或多期次复合型(刘方杰等,2000) 7、含金脆韧性剪切带型(方维萱等,2000) 8、火

13、山喷发沉积-变质重结晶(王学明等,2001) 9、沉积-剪切变质中(低)温热液改造型(冯建忠等,2002,2003) 10、造山型(毛景文,2001;Mao et al.,2002 ;张作衡,2002),双王金矿床 1、碱性碳酸岩浆热液交代(石准立,1993;樊硕诚,1994;贾润幸等,1999,2004) 2、热水沉积隐爆作用(梁华英等,2000) 3、与韧脆性剪切带相关的深源热液型(腾道鹏,2001) 4、造山型(张作衡,2004),上述十几种成因观点可大致归纳为三种: 卡林型(类卡林型) 沉积变质热液改造型 造山型,八卦庙金矿床,丝毛岭金矿床,双王金矿床,对八卦庙、丝毛岭和古迹金矿床进行

14、了比较系统的流体包裹体研究和对比分析,以期揭示成矿流体的性质、来源和演化过程,成矿流体,八卦庙金矿床含矿石英脉的流体包裹体的均一温度范围110440,主要集中在140350。 含矿石英脉的流体包裹体的盐度范围421wt%NaCl,主要集中在713 wt%NaCl 。 在温度盐度双变量关系图中,含矿石英脉显示温度和盐度不同的流体混合特征。,古迹金矿点含矿石英脉的流体包裹体均一温度范围240500,主要集中在270350。 含矿石英脉的流体包裹体盐度范围38 wt%NaCl,主要集中在45 wt%NaCl。 在温度-盐度双变量关系图中,含矿石英脉表现为盐度不同的流体近等温条件下的混合特征。,丝毛岭

15、金矿床主成矿阶段的成矿温度约为260,成矿压力是26-300MP,盐度总体上以9.00 wtNaCl%为峰值,流体的总密度主要为0.822-1.055g/cm3,气相成分H2O CO2 N2 CH4 CO,总体上属于中温低盐度CO2-H2O体系。流体包裹体类型的多样性是流体不混溶的产物。,成矿流体为中高温度、中等盐度,为岩浆水、变质水和循环大气水的多源混合,主体具有富CO2的深源流体特征。,花岗岩类,成矿物质,花岗岩类为偏铝质、富硅、富碱,具有同源岩浆的演化特征,并具有向富碱性岩浆成分方向演化的趋势。,花岗岩类,千枚岩,碳酸盐岩,花岗岩类与千枚岩和碳酸盐岩具有以下类似的元素地球化学特征: 尽管

16、稀土总量有所不同,但都具有相似的稀土元素配分型式,富集轻稀土,铕异常不明显; 微量元素组成特征类似,都表现出Th、U、Sm的正异常,Ta、Nb、Hf、Zr的负异常,相对亏损高场强元素; 主要金属元素具有相似的组成特征,如Cr、Ni含量都较低,Co、Pb、Mo、Sb、Bi含量高。暗示了本区岩浆活动与上地壳的联系,以及其对成矿作用的贡献,既提供了构造热动力条件,也带来了一定的成矿物质。,硫同位素组成表明硫具有地层硫与岩浆硫混合来源的特点,双王金矿床钾长石Ar-Ar 年龄为202198.3Ma (石准立等,1993) 八卦庙金矿床NW向石英脉Ar-Ar坪年龄为232.581.59Ma,等时线年龄为2

17、22.143.45Ma (冯建忠等,2002) 总体上,多数研究者认为金的成矿作用发育在印支期(韦龙明,2003;Mao et al.,2002;张复新等,2004;陈衍景等,2010)。,成矿时代,美国卡林型金矿床主要成矿特征 容矿岩性:主要为泥质含白云石灰岩、钙质粉砂岩,呈纹层状或薄层状。 矿石矿物:主要为硫化物和硫砷化物,最常见的是黄铁矿,此外还有雄黄、雌黄、辉锑矿、毒砂、和辰砂等。见极少量的铜、铅、锌、钨和钼等的硫化物。 脉石矿物:萤石、重晶石、方解石、白云石和粘土矿物。极少见硅质(或石英)脉或充填构造,与金矿化没有直接的成因关系。 特征元素:砷、锑、汞、铊等,金矿化常与这些元素的高异

18、常有一定的相关关系。Ag-As-Au-Hg-Sb地球化学异常标志与雄黄、雌黄、辰砂、辉锑矿等矿物的普遍发育有关,显示热液系统中硫络合物占有绝对优势。 蚀变作用:硅化-似碧玉岩化、黄铁矿化、脱碳化、雄(雌)黄化、伊利石化、黄钾铁矾化和明矾石化。 成矿深度:小于4km,一般为2km左右。 成矿温度:小于200 。 流体盐度:小于10%NaCl。 矿石品位:一般为12g/t。,成群出现 30km长 已开采黄金超过1600吨,无疑, 凤太矿集区中的金矿床不是卡林型! 而是造山型。,上世纪五十年代末地勘单位提出是中温热液交代矿床 七十年代认为是产于泥盆系的层控型矿床 八九十代逐步提出是沉积改造型矿床,即

19、先期同生沉积形成矿源层,并经后期改造作用形成矿床(杨海明,1984;侯连珍,1984;杨锦源和张四喜,1985;李徽,1986) 梁文艺等(1985):沉积区域变质末期活化热液就地富集层控型 宫同伦和杨兴科(1990,1991,1992):动力热液型 戴问天(1989)、祁思敬等(1993)、薛春纪等(1996)、祁思敬和李英(1999):海底喷气-沉积型(SEDEX),无岩浆和变质等热液的叠加改造作用 大多数认为是热水喷流沉积(SEDEX)-改造(再造)型:(王俊发等,1987;隗合明和张振飞,1987;吴健民等,1988;张复新,1989,1997;吕仁生和隗合明,1990;张复新和王俊发

20、,1991;吴智,1991;林兵,1993; 王集磊等,1996; 王相等,1996;方维萱等,1999,2000,2003; 刘方杰,1999,2001; 贾润幸,1999; 姚书振,2002; 齐文和侯满堂,2005; 王瑞廷等,2007;陈二虎等,2007;何进忠等,2008; 王东生等,2009;李厚民等,2009),铅锌成矿作用,有关铅锌矿床的成因观点的根本分歧是: 同生?后生? 对于大多数研究者认为的“(喷流)沉积改造型”的问题是: 以沉积为主?以改造为主?,二里河铅锌矿,二里河矿区1320中段153穿脉实测剖面图,八方山铅锌矿,铅硐山铅锌矿,峰崖铅锌矿,将二里河铅锌矿成矿过程划分

21、为三个阶段:早期()富闪锌矿硫化物阶段;中期()石英-多金属硫化物阶段;晚期()石英-碳酸盐阶段。,成矿阶段,二里河铅锌矿床含矿石英脉的流体包裹体均一温度范围110480,主要集中在150310。 含矿石英脉的流体包裹体盐度范围314 wt%NaCl,主要集中在513 wt%NaCl。 在温度-盐度双变量关系图中,含矿石英脉表现出温度和盐度不同的流体混合特征。,成矿流体,东塘子铅锌矿床含矿石英脉的流体包裹体均一温度范围120330,主要集中在130200。 含矿石英脉的流体包裹体盐度范围18 wt%NaCl,主要集中在47 wt%NaCl。 在温度-盐度双变量关系图中,含矿石英脉表现出盐度不同

22、的流体近等温条件下的混合特征。,铅锌矿床的成矿流体为中温、中低盐度,其中二里河富CO2的、东塘子则少CO2,呈现不同源流体混合特征。,闪锌矿、方铅矿和黄铜矿样品的硫同位素分析显示,34S值的变化范围是7.1-12.4,总体上具有闪锌矿黄铜矿方铅矿的特征。结合前人的铅硐山和银母寺铅锌矿的硫同位素数据,显示本区硫化物34S值为5-14,变化范围较窄,以富集重硫为特征,表明硫同位素分馏基本达到平衡,与本区的金矿床类似,具有地层硫与岩浆硫混合来源的特点。,对石英-方解石-硫化物脉、石英-方解石脉和方解石脉中的方解石进行的碳氧同位素分析表明,二里河铅锌矿热液方解石来源于海相碳酸盐岩的溶解作用,即围岩地层

23、中泥盆统古道岭灰岩。,后生的构造流体成矿作用讨论,1、矿体产出特征 铅锌矿体主要赋存于中泥盆统古道岭组生物碎屑灰岩与上泥盆统星红铺组千枚岩接触带,在星红铺组内部的千枚岩与灰岩接触部位也见到有铅锌矿体。 暗示不同岩性接触部位是主要赋矿空间,由于不同岩性的差异较大,在构造活动的作用下其接触部位易形成裂隙和破碎,为流体的运移、交代及沉淀提供了通道与场所。,铅锌主矿体主要产于背斜核部,局部向两翼稍有延伸,在剖面上矿体整体呈鞍状,由似层状、透镜状的小矿体组成。,在褶皱过程中由于岩性不同、能干性不同,从而容易形成鞍状虚脱空间,同时发育的裂隙系统,为成矿流体的运移和沉淀提供了场所。,在灰岩内部也发育网脉状矿

24、化,千枚岩中亦存在顺层贯入的矿体。暗示了矿化作用是发生于上下地层形成之后的构造空间中。,2、围岩蚀变 围岩蚀变普遍发育,主要为矿体下盘灰岩的硅化、褪色化、石墨化,矿体上盘千枚岩的硅化、绢云母化及叶腊石化。并且,背斜鞍部和转折端蚀变发育强,厚可达十米左右,矿化亦好;而翼部蚀变较弱,厚度较小,矿化也变弱。指示了围岩蚀变的发育与褶皱构造形成的同时性。而同生沉积的铅锌矿床顶板往往不发育蚀变。,普遍发育的硅化蚀变岩(前人认为的热水沉积硅质岩或微晶石英岩)的展布往往与石英-硫化物脉关系密切,越靠近裂隙石英硫化物脉,硅化越强,矿化也越强,而远离裂隙石英硫化物脉的灰岩硅化和矿化都减弱。,含碳蚀变岩:在二里河铅

25、锌矿的1320中段155穿脉,可见灰岩与千枚岩接触带之间发育含碳质成分较高的蚀变岩,部分层面石墨化,是构造流体活动过程中脱碳作用的产物,可见顺层闪锌矿化就发育在这些富碳质的岩石周围。,3、多期石英-硫化物脉 如在二里河铅锌矿1320中段153穿脉,可见古道岭组灰岩中发育多期、顺层及切层的石英-硫化物脉,脉体中含有大量硅化蚀变灰岩的角砾,靠近千枚岩一侧亦见到硅化蚀变千枚岩角砾。在多期的石英脉与灰岩的接触带闪锌矿化和硅化均较强,与千枚岩接触部位黄铜矿化较好,见黄铁矿、磁黄铁矿与黄铜矿共生,呈团块状产于与千枚岩接触的石英脉中。,对于铅锌矿的形成时代,没有直接的同位素测年工作,主要是根据对矿床的成因认

26、识而间接确定的: 认为是喷流沉积型的,其成矿时代被认为是与围岩的成岩时代接近,即中-晚泥盆世; 认为是喷流沉积改造型的,其成矿时代被认为是前期与围岩成岩一致,后期改造发生在印支期(王瑞廷等,2007;王东生等,2009); 刘树文等(2011)获得二里河铅锌矿床的黄铁矿Re-Os等时线年龄为22617Ma。,成矿时代,闪锌矿Rb-Sr等时线年龄,(胡乔青等,2012),矿集区构造地质,张国伟等(1995):裂陷带(有限洋盆) 杜远生(1995):压性前陆盆地 方维萱等(2001):伸展拉分盆地 王宗起等(2002,2009):背驮型弧前盆地,隗合明和张振飞(1987)认为凤太矿集区中断裂的形成

27、主要是印支期南北向挤压的结果。 张复新和王俊发(1988)、王俊发等(1989)认为凤太矿集区在古道岭组岩层沉积结束后, 曾出露水面, 致使该组顶部出现不规则古剥蚀面和喀斯特地貌, 为相继沉淀的矿石提供了堆积的场所。 郭健和李作华(1989)认为本区的褶皱是横弯褶皱作用的产物。 郭健等(1990)研究认为凤太矿集区在泥盆纪时期发育南北、北西西和北东等三组方向的同生断裂。 隗合明和吕仁生(1990)认为风太矿集区北缘的凤县山阳断裂为一条长期活动的同生深大断裂, 控制了其南北两侧泥盆纪的沉积作用,铅锌等成矿物质来源于该断裂带。,吴智(1991)对八方山铅锌矿的控矿构造的变形机制进行了比较详细的研究

28、,认为控制矿床的八方山短轴背斜形成于近南北向的纵弯褶皱作用,在区域热流场递减过程中变形由韧性渐变为脆性。矿床的后生热液改造富集作用主要受构造控制,变形强烈的层滑断层破碎带是主要聚矿部位。 钟建华(1997)、刘方杰等(1999)对八卦庙金矿床的构造研究认为成矿主要受NWW向脆韧性剪切活动控制,NE向构造的叠加可能有富集作用。 唐永忠等(2007)认为热水沉积成矿盆地主要是由同生构造作用形成构造沉积空间。同生断裂、同沉积洼地和生长背向斜是成矿的主要同生构造之一,它造成了盆地基底沉降,导致构造沉积容纳空间的形成。与成矿关系最为密切的为同生断裂和热水沉积洼地。,构造测量路线GPS点轨迹图,主要构造剖

29、面路线包括核桃坝空棺坪坎碾子坝,八卦庙空棺,丝毛岭二里河沈家湾,江口柘梨园王家塄古迹白云,二郎坝黄柏塬,峰崖九子沟等 。,凤太矿集区内广泛发育的褶皱、断裂、节理、线理等构造形迹是在NNE-NE向主压应力(1)下的应变产物。,古岔河殷家坝大型复式向斜,轴向NWW,斜贯全区。两翼次级褶皱发育,平行展布,多呈紧闭线状,多属于直立倾伏和斜歪倾伏型褶皱。褶皱轴面产状大致倾向NE,枢纽多向西倾伏, 倾伏角多为2530之间,褶皱轴自东向西表现为NWNWW近EW的方向变化规律。 这些褶皱为纵弯褶皱作用的产物。,断裂构造以NWW和NE向两组最为发育 NW-NWW向断裂奠定了凤太矿集区的构造格架,其规模大,形成时

30、间早、活动时间长,控制了区内矿产、矿带及岩脉带的分布,断裂走向自东向西表现为NWNWW近EW的方向变化规律。断裂为脆韧性、压扭性的走向断层。,NE向断裂成群成带发育,具有等间距的分布特征,断裂性质多为张剪性横断层,常被闪长玢岩脉或花岗斑岩脉所充填。湘子河江口一线的西部,普遍发育的NE向断裂横切褶皱轴,并导致阶梯状断陷的发育。,张裂隙和节理在矿集区内普遍发育,其中走向10 40、倾角50 80的一组裂隙最为发育。,b轴线理广泛发育,以皱纹线理为主,还见有杆状构造、褶曲等,走向为NWSE,倾伏角10 40。,凤太矿集区发育的NWSE向复式褶皱及相关皱纹线理、NWSE向走向断层及相关岩脉、NESW向

31、横断层及相关张裂隙和节理及相关岩脉等一系列构造是在最大主压应力(1)为NE向的统一构造应力场下形成的构造变形产物,共同构成了一个复杂而统一的区域构造变形组合样式 。,区 域 构 造 地 质 背 景,中秦岭弧前盆地系(王宗起等,1999,2003,2006,2009),主要充填物泥盆系形成于活动大陆边缘,其碎屑沉积物来自多构造环境的岩石单元(闫臻等,2002,2007)。,区 域 构 造 活 动,秦岭造山带于中三叠世最终发生碰撞造山而后转入板内活动(张国伟等,2001),西秦岭松潘大陆构造结属于地壳尺度上的巨型构造,凤太矿集区所在的西秦岭属于其东南构造节点张国伟等(2004)。,南秦岭自晚三叠世

32、以来发育冲断推覆走滑构造,西秦岭大致从早侏罗世开始发育大规模走滑造山,在造山带内形成大型走滑断裂和走滑盆地(冯益民等,2003)。,松潘甘孜三叠纪复理石带在印支期华南地块和华北地块发生陆内汇聚的过程中被挤出,向西逃逸(王二七等,2001)。,曾佐勋等(2001a, b)认为陕甘川邻接区是三维滑脱挤出复合造山体,划分出西秦岭滑脱挤出带。,构造热年代学研究表明,晚三叠世末至早侏罗世,西秦岭快速隆升,之后西秦岭在晚侏罗世至晚白垩世初近100 Ma 中一直处于稳定平缓、几乎恒温的状态(王非等,2004)。,西秦岭及邻区三叠系分布简图(李永军等,2003),西秦岭在中三叠世短暂的地质发展演化过程中经历了

33、由扬子型稳定浅海碳酸盐岩沉积快速演变为特提斯型深海巨厚复理石沉积的演化过程,特提斯型裂陷槽裂开于中三叠世,快速关闭于中三叠世晚期晚三叠世早期,在两侧老地层刚性体的夹持下形成复杂褶曲变形(李永军等,2003) 。,(卢欣祥等,2000、2008),区 域 岩 浆 活 动,光头山、迷坝花岗岩体的锆石U-Pb年龄为220206Ma (孙卫东等,2000)。光头山二长花岗岩的结晶年龄为221196 Ma,限定了勉略构造带闭合隆升的时代为晚三叠世早侏罗世(陈旭和刘树文等,2009;吴峰辉和刘树文,2009)。,西坝花岗岩U-Pb年龄为219218Ma(张帆和刘树文等,2009)。,张成立等(2002)认

34、为西坝花岗岩体(201.23.3 Ma)及花岗斑岩脉具类似于埃达克质岩的地球化学特征,反映其形成于地壳厚度增大的地质背景。,老君山和秦岭梁岩体的锆石U-Pb 年龄分别为2143 Ma 和2173Ma (卢欣祥等,1999)。,矿集区中的闪长玢岩年龄为2142Ma,花岗斑岩年龄为217.94.5Ma (王瑞廷等,2011)。,晚三叠世早侏罗世(230190Ma)是凤太矿集区一带构造岩浆作用最强烈的时期。 构造活动:大型的走滑断层作用(走滑、挤出、滑脱等) 岩浆活动:大规模的花岗岩类 成矿作用:金矿床232198Ma,铅锌矿床226220Ma,晚三叠世以来,在礼县山阳和凤县镇安南北两条区域性断裂带

35、的左行走滑构造运动或者区域西向挤出构造过程中,由于变形分解作用,在凤太矿集区内形成了NE向主压应力场,在此构造应力场中发育了褶皱、断裂、张裂隙和张节理、线理等变形产物,这些多样的构造形迹共同组成了一个统一的复杂构造系统走滑双重构造(Strike-slip Duplex),在左行走滑断层作用过程中形成雁列褶皱和P剪切断裂,(王义天等,2009),晚三叠世早侏罗世区域构造岩浆活动及其所形成的走滑双重构造系统为成矿流体的形成、迁移、沉淀提供了重要的动力条件和扩容空间,构造岩浆成矿作用三者在时间和空间上相互耦合。,凤太矿集区构造控矿作用模式,找 矿 勘 查 应 用,成矿理论,技术方法,环境机遇,交流合

36、作,发现,资金投入,黑箱 灰箱 白箱,方向:求同、求异,对象:,原则:最少的方法和手段、最短的时间; 最低的成本、最高的效益,矿化蚀变,物质关系,实质:水岩反应 过程:充填作用、交代作用 交代作用:流体(气、液)的渗透、扩散 产物:蚀变类型、矿物组成、结构构造 产出特征:分布、规模、形态,经典的 斑岩型铜矿床矿化蚀变模型,美国San Manuel-Kalamazoo铜矿床,Lowell and Guilbert (1970),与侵入体有关的多金属成矿横向分带模式,(Craig Hart et al., 2005),东秦岭钼铅锌银金多金属矿床模型(毛景文等,2009),石英脉型 矿物组成 矿石矿

37、物:主要有黄铁矿、自然金、银金矿方铅矿、黄铜矿、白钨矿, 次要矿物有碲金矿、闪锌矿、磁黄铁矿、辉铜矿、黑钨矿、 磁铁 矿、辉钼矿。 次生的褐铁矿、白铅矿和铜蓝等。 脉石矿物:石英为主,次要矿物有方解石、白云石、铁白云石、菱铁矿、重晶石以及长石、绢云母和角闪石等。 结构构造 矿石结构:细至粗粒自形、半自形他形粒状结构、似斑状结构、充填结构、交代结构和压碎结构等。 矿石构造:浸染状、致密块状、条带状、脉状、细脉状、网脉状和角砾状构造等,另外氧化型矿石发育网格构造和蜂窝状构造等。 围岩蚀变 近矿围岩蚀变类型主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化、钾长石化、绿泥石化、绿帘石化、黑云母化、钠长石化和斜

38、黝帘石化等。,蚀变千糜岩型 矿物组成 矿石矿物:主要有黄铁矿、自然金,见少量的方铅矿和黄铜矿。 脉石矿物:石英、绢云母、钠长石、铁白云石和方解石等。 结构构造 矿石结构:糜棱结构、半自形粒状结构 矿石构造:条带状构造、浸染状构造、压力影构造和SC构造。 蚀变类型 主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化、斜黝帘石化等。,蚀变岩型矿石 交代作用 金赋存于硫化的围岩中,石英脉型矿石 充填作用 金赋存于石英脉中的硫化物,蚀变碎裂岩型 矿物组成 矿石矿物:主要为黄铁矿,次为方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、黄铜矿、磁黄铁矿、磁铁矿、黝铜矿及自然金、银金矿和碲金矿等,次生氧化矿物有褐铁矿、白铅矿、钼铅矿、孔雀石和铁锰氧化物等。 脉石矿物:主要为石英、钾长石和绢云母,次为斜长石、白云石、方解石、重晶石、绿泥石等,氧化产物为高岭土。 结构构造 矿石结构:以它形半自形、自形粒状结构为主,还见有交代残留结构、碎斑结构、交代假象结构、包含结构等。 矿石构造:以浸染状、碎裂构造为主,还发育细脉状、网脉状、胶状、角砾状、蜂窝状及块状构造等。 围岩蚀变 主要有硅化、黄铁矿化、钾长石

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