河南熊耳山地区花山花岗岩与金矿化的关系_王长明

地质调查局国土资源调查项目 (20023030)。 作者简介 :王长明 , 男 , 工程师 , 博士研究生 , 1974年出生 , 矿物学 、 岩石学 、 矿床学专业 , 主要从事金 属矿床和地质 调查研
究工作 。
31 6
现 代 地 质
2006年
香洼金矿是继上宫和祁雨沟金矿之后近几年来又 区 , 具有良好的找矿前景 。
0 引 言
花山花岗岩位于华北陆块南缘熊耳山隆起区
北部 , 岩体外围东南侧分布有祁雨沟金矿和雷 门 沟金矿等组成的矿集 区 , 西南分布 有上宫 、 萑 香 洼 、 虎沟、 干树凹等金矿组成的矿集区, 其中萑
收稿日期 : 2005 06 30;改回日期 :2006 03 20;责任编辑 :楼亚儿 。 基金项目 :教育部科学技术研究重点项目 (03178);教育部跨世纪 人才基金项目 ;国家 自然科学 基金项目 (40172036);中国
区流体成矿效 应 、 壳 —幔作用进行 了分析 , 楼亚 儿和戴自希 [ 3] 侧重对火山岩型金矿进行了综合性 研究 , Boy le[ 4] 、 胡受奚[ 5] 重点对物质来源进行了 阐述 。 本文通过对花山花岗岩体和金矿床关系进 行研究 , 以期推进该区的找矿工作 。
1 花岗岩体与金矿化的空间关系
R elationship between Huashan G ranite and G old M ineralization in X iongershan A rea, H enan
WANG Chang-m ing1, 2 , DENG Jun1, 2 , ZHANG Shou-ting1, 2
(1.S ta te K ey Labora tory of Geolog ica l P rocesses and M inera l Resources, Ch ina Un iversity of Geoscien ces, Beijing 100083, Ch ina; 2.K ey Labora tory of Li thosphere Tectonics and Lithoprobing Techno logy of M in istry of Education, Ch ina Un iversity of Geosciences, Beijing 100083, China)
图 1 熊耳山地区花山花岗岩地质略图
物 。据黎世美测定的太华群钐 -钕同位素亏损地幔
(据河南省地质矿产勘查开发局第一地质调查队资料绘制 )
模式年龄为 2 900 M a, 等时线年龄为 2 351 M a[ 7] 。
F ig.1 G eo log ica l sketch m ap of H uashan g ranite in
存的理想空间 。 该类型线性构造以封闭及半开 放 体系为主 , 通常受热 力场温度控制 , 分布于岩 体 外侧数公里范围内 , 矿质沉淀以扩散 —交代作 用 为主 , 成矿温度为 215 ～ 365 ℃, 成矿压力为 90 ～ 120 MP a。上宫 、 萑香洼等金矿床的成矿地质背景 正处于花山花岗岩体西南侧 的有利区域 (图 2), 其成矿温度多在 260 ～ 305 ℃, 线性构造发育 , 且
水泉沟岩体 、 辽东五龙背 —大堡岩体等 。在熊耳山
北部地区 , 金矿围绕花山花岗岩外接触带 1 ～ 5 km
范围内分布 (图 1), 表现为 :(1)构造蚀变岩型金
矿床 , 分布于岩体的西南部 , 矿脉展布形态与花岗
岩体长轴方向平行或近似平行 , 主要有上宫 、 萑香
洼 、 虎沟 、 干树凹 、 吉家洼等金矿床 。 (2)爆破角
第 20卷 第 2 期 2006 年 6 月
现 代 地 质
G EO SC IENCE
V ol. 20 N o. 2 Jun. 2006
河南熊耳山地区花山花岗岩与金矿化的关系
王长明 1, 2 , 邓 军 1, 2 , 张寿庭 1, 2
(1. 中国地质大学 地质过程与矿产资源国家重点实验室 , 北京 100083; 2. 中国地质大学 岩石圈构造 、 深部过程及探测技术教育部重点实验室 , 北京 100083)
and distribution of go ld deposits
2 花岗岩与金矿化的时间关系
中国许多金矿床与燕山期花岗岩类关系密切 ,
如燕辽 、 辽 东 、 太行 山 、 胶东 、 长江中 下游 、 小
秦岭 、 粤西 、 桂东等重点成矿区 内的大多数金 矿
床是在燕山期构造 —岩浆活 动过程中形成的 。 根
董建乐等[ 6] 研究表明 , 阿尔泰 、 天山 —内蒙古 —大兴安岭等 10条花岗岩带在宏观上控制中国金矿 的展布格局 。花岗岩体在空间分布上与金矿床有密 切关系 , 如甘南中川岩体 、 鄂东北阳新岩体 、 冀北
遭受多期热液蚀变作用 。 笔者认为构造成矿是 重 熔花岗岩浆形成及演化过程中膨胀 、 收缩及源 自 残余含矿流体的巨大蒸气压产生的构造裂隙系 统 所致 。
据任富根 [ 8 -9] 等测定 的同位素资料 , 笔者推断 熊
X iong ershan area
耳群地层的下限年龄大致为 2 200 ～ 2 300 M a, 以
第 2期
王长明等 :河南熊耳山地区花山花岗岩与金矿化的关 系
317
测试对象 太华群 熊耳群
花山花岗岩
上宫金矿 祁雨沟金矿
表 1 花山地区岩浆岩 、 地层 、 金矿床的 同位素年龄 T ab le 1 Isotope ages of gran ite, stra tum and gold d eposits in H uashan area
砾岩型金矿床 , 分布于岩体的东南部 , 主要有祁雨
沟 、 沙土洼等金矿床 。 近几年来 , 依据花岗岩体与
金矿化的关系 , 发现了萑香洼 、 吉家洼矿床 , 显示
出该研究区为继小秦岭之后又一金矿资源密集分布
1. 花山花岗岩 ;2. 推测热力等值线 ; 3. 金矿床 图 2 花山花岗岩古热力场与 金矿床的分布图 F ig.2 A ncien t the rmodynam ic fie ld o fH uashan g ranite
方法
Sm-N d U -Pb U -Pb U -Pb K -A r K -A r K -A r K -A r K -A r Rb-Sr Rb-Sr Rb-Sr Rb-Sr
同位素年龄 M/ a
2 351 1 750 ±65 ～ 1 644 ±14 2 333 ±74 ～ 2 035 ±4 1 840 ±14 ～ 1 635 ±6 81. 17 ±1. 92 99. 11 ±2. 29 127 155. 36 ±3. 53 144. 72 ±3. 42 242 ±11 165. 24 ±6. 55 112. 59 ±6. 29 114. 7 ～ 112.6
一重大发现 。 这 些金 矿床 的共同 特点 是在 时间 、
对豫西金矿集中区和花岗岩体的空间展布 形
空间 、 物源 、 热源方面具相关性 , 它们的联系载 态的研究表明成岩和成矿作用均受古老基底隆 起
体就是花山花岗岩 。 不少研究者对花岗岩与金矿 的控制 , 花山花岗岩 体和金矿化也 不例外 , 产 于 化关系的理论进行过 研究 , 如邓 军[ 1 - 2] 对胶东地 花岗岩体热隆起之上或周边的线性构造是矿化 赋
1. 第四系 ; 2. 熊耳群 ;3. 太华群 ; 4. 斑状黑云 二长花岗岩 ; 5. 据前人的同位素资料 , 花山花岗岩的成岩时间 集
巨斑状角闪黑云二长 花岗岩 ; 6. 中粗 粒似斑状 角闪二长 花岗 岩;
7. 花岗岩 ; 8. 断裂构造 ;9. 金矿床
中于 81 ～ 159 M a (区是豫西重要的金矿化集中区。 通过对该区花山花岗 岩的化学 组成 、 微 量元素 、 稀土元 素、 稳 定同位素 特征及与金矿化关系的研究 , 得出如下主要研究成果 :(1)在 R 型聚类分析谱系图上表明岩体中 A u、 A g、 Pb、 Cu、 Ba元 素与金矿床微量元素相关性趋于一致;(2)在稀土元素配分模式图上表现出花岗岩和蚀变岩具有相似的右倾配分曲线的特 征 ;(3)在流体包裹体的 w(N a+) -w(K +) -w(C a2 + +M g2 +)成分三角图上表明金成矿流体和岩 浆热液具亲缘关系 ;(4) 岩体线性构造控制了花山地区构造蚀变岩型和爆破角砾岩型金矿床的时空分布 ;(5)金矿床的成矿时代为燕山期 , 花山花 岗岩的成岩时间集中于 81～ 159 M a;(6)S、 H、 O、 Pb同位素组成表明成矿物质和成矿流体来自岩浆热液 。 关键词 :花山花岗岩 ;金矿化 ;熊耳山 ;河南 中图分类号 : P588. 12+1; P618.51 文献标识码 :A 文章编号 :1000 - 8527(2006)02 - 0315 - 07
Ab stract:Xiongershan is an im portan t concentration area of go ld m ine ralization in w estern H enan. By study ing geochem ical com positions, trace e lem ents, REE, stable isotopes o f H uashan g ranite and its re la tions w ith gold deposits, the fo llow ing research achievem ents have been ob tained:(1)R -c lustering spec trum diagram show s that co rrela tions of trace e lem ents such asAu, Ag, Pb, Cu, Ba o f gran ite and go ld deposits tend to continu ity; (2)REE d istribu tion pa tte rn show s sim ilar righ t-dipp ing fo rm s of granite and the altered rocks;(3)Na+-K + -C a2 + +M g2 +com position of fluid inclusions diag ram show s in tim ate rela tionship betw een go ld m e tallogenic fluids and m agm atic hydro therm a l flu ids;(4)Space-tim e d istribu tion of structure-controlled a lte ra tion rock type go ld depo sits and explosion-breccia type go ld deposits inH uashan area is controlled by linear structures of H uashan g ranite;(5)M e tallogen ic epoch o f the go ld deposits is Yanshanian period, and the rock-form ing age of H uashan g ranite occu red in 81 - 159 M a;(6)S, H , O and Pb iso topes show that the o re-form ing flu id and m e tallogenic m a te ria l com e from m agm a tic hydrothe rm al fluids. K ey w ord s:H uashan g ranite;go ld m ineralization;X ionge rshan;H enan