老湾、上上河与中生代二长花岗岩、韧性剪切带有关的金、多金属矿床成矿亚系列

一、区域地质背景

该亚系列位于桐柏—大别褶皱系Ⅳ级成矿带内，是该带内河南省境内迄今为止探明黄金储量仅次于破山、银洞坡特大型金、银、多金属成矿亚系列的重要金、多金属成矿亚系列。

区域上，北侧以松扒区域性断裂为界与古元古界秦岭岩群中深变质的长英质陆源碎屑—碳酸盐岩夹基性火山岩建造毗邻，南以老湾断裂带为界与老湾黑云母二长花岗岩接触，东、西两端分别被中新生代南阳断陷盆地和吴城断陷盆地所截。东西长约30km，宽近2km（图3-14）。

图3-14　桐柏县老湾地区地质图

（据高华明，1989)

1—老第三系；2—古元古界秦岭群；3—中元古界龟山组；4—古生界信阳群南湾组；5—燕山期花岗岩；6—花岗斑岩；7—地层界线；8—背斜；9—向斜；10—压性断裂及编号；11—压扭性断裂及编号；12—扭性断裂；13—挤压带；14—片理产状；15—凹陷盆地边缘

区内出露中元古界龟山岩组构造岩，该岩组为一套经过多期构造变形、变质作用改造的中基性火山岩，泥砂质碎屑岩建造。主要由中深变质强变形的云英片岩和角闪质岩石组成。岩石糜棱岩化强烈，糜棱纹、重结晶、残斑清楚。

区域岩浆活动频繁，南侧有长23km的燕山期老湾黑云母二长花岗岩（90～100Ma、K-Ar），矿带内有加里东期斜长角闪岩、辉长－辉绿岩及辉石岩脉、岩墙和燕山期石英钠长斑岩脉（137Ma）、花岗斑岩脉（100Ma）。

老湾韧性剪切带经历了由深部层次到浅层次变形，由顺层“水平”剪切伸展及挤压褶皱到走滑剪切和脆性变形各个阶段。初步可分为RF1、RF2、RF3、RF4四个高应变带（图3-15）。以超糜棱岩化的斜长角闪质岩为主体，有变质岩块和酸性岩浆岩、岩脉组成的构造杂岩带，宏观为一个大的“S-C”组构带，总体呈北西西向强叶理带。RF4较前三个高应变带变形变质程度略低，以二云石英片岩为主体，形成菱形块体和“S-C”组构带。

二、主要成矿条件分析

（一）控矿地层和岩石

龟山岩组地层控制了矿带内金矿（点）床的分布。据1∶25万水系沉积物测量资料，地层中金含量为5018×10-9，变异系数392，均为豫东南地区之冠。据《桐柏县老湾韧性剪切带金矿大比例尺成矿预测报告》资料，矿带地层中Au、Ag、As、Cu、Pb等主要成矿元素平均含量明显高于相邻地层，其中Au是相临地层的19～24倍（表315），且具较高的变化系数和叠加强度。说明该带地层中上述元素的活化、迁移能力亦强于其他地层。

图3-15　韧性剪切带老湾段构造图

（据矿带大比例尺成矿预测资料1990)

1—元古宇秦岭群；2—二云石英片岩；3—花岗岩；4—辉绿－辉长岩；5—脉状矿体；6—岩片编号；7—高应变带及编号；8—叶理形迹；9—劈理

地层中赋矿岩石以二云石英片岩为主，属泥砂质岩石，含有较高SiO2(6295%）、Ti2O(31%）、Na 2O(17%）、Al2O3(1439%）及TFe(686%），在变形变质过程中，放出大量H2O、加入K、Na，同时SiO2带入Fe，当温度下降首先析出K、Na，使溶液中SiO2增高。溶液与围岩作用形成硅化，Fe2＋与H2S和 作用形成黄铁矿吸附金，在偏中性－弱碱性的环境中富集成矿。同时由于岩石中高SiO2、富H2O，在韧性剪切作用的早期深层次易于塑性流变，利于热液流体循环，晚期易于破裂、退变质及重结晶。综上，该岩石的能干性，化学活度和物理性质对金的富集有利。

地层岩石中，Au、Ag、As、Zn、W等元素平均含量均高于地壳克拉克值，其中金是地壳克拉克值的34～40倍，Ag为157～40倍，As为141～288倍，Zn为137～154倍，W为251～308倍。

表3-15　不同地层中微量元素特征值统计表

（二）韧性剪切构造对矿体的控制

据矿带成矿预测资料，矿带内龟山岩组与外围无明显变形的龟山岩组地层相比Au、As、Cu、Ag等元素含量均有不同程度的提高，其中金提高64%，其他元素提高44%～254%；而Ni、Co含量则降低20%～39%，表明在韧性剪切变形变质阶段，成矿及伴生元素发生了不同程度的富集与贫化。同时，老湾韧性剪切带为区域性大断裂，为热流体循环的良好通道，提供了导矿和储矿的空间，在伸展、走滑过程中，形成的网络组构菱形块体，控制着矿化富集区，因此呈现出：老湾韧性剪切带控制了金矿带的分布，其中，菱形块体中的韧性应变叠加脆性构造部位控制了规模较大的似层状金矿体的空间分布，此类型矿体占工业总储量的90%以上，以老湾—上上河矿床为代表；脆性断裂破碎带控制了脉状金矿体，以下黄竹园矿点为代表；沿松扒断裂带内受脆性应变影响的花岗斑岩脉及其两侧断裂破碎带，控制了规模极小的金、银和多金属矿（化）体的分布。

（三）岩浆活动与成矿的关系

龟山岩组中部金矿（化）体最发育地段，花岗斑岩脉也十分发育，并与矿体关系非常密切，两者时而相伴产出，时而一段为金矿（化）体，另一段是花岗斑岩，或者两端是脉岩，中间为金矿（化）体；有的脉岩本身就是矿（化）体。与金矿带的空间分布紧密相伴的老湾黑云母二长花岗岩，呈23km长的带状展布，具大型规模的上上河—老湾矿床均产于岩体北侧最膨大部位，而且成岩与成矿时代均为燕山晚期，上述时、空关系暗示它们在成因上存在某种内在联系。老湾岩体分为边缘相与内部相，前者为中细粒花岗岩，后者为中—粗粒花岗岩。岩石化学成分与黎彤、饶纪龙（1962）同类岩石相比，SiO2、Na2O接近，高K2O、贫Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO,K2O+Na2O平均879%、K2O/Na2O为112～149。里特曼指数204～273，属钙碱性系列，碱度率AR＞35、分异指数DI为82～93，与绍汤和脱特尔（1960）所划分的碱性花岗岩（DI=91）、花岗岩（DI=80）相当。在K2O/CaO相关图解中，投入同熔改造型花岗岩区（图3-16）。据矿带科研成果，老湾岩体与全国成金花岗岩聚为一类（图3-17）。

图3-16　火成岩K2O/CaO-CaO相关图

○改造型；▲同熔型；·幔源型；老湾花岗岩；■花岗斑岩；△石英钠长斑岩

图3-17　老湾花岗岩类与典型成矿花岗岩谱系图

黑云母花岗岩金的丰度为20×10-9，比中国花岗岩平均值（16×10-9）略高。据桐柏幅1∶5万资料，岩体LREE/HREE=1848～1877，属轻稀土富集型，（La/Sm)N=544～568，δEu=072～077，为铕亏损型，配分曲线均为向右缓倾斜式。岩石中K/Rb272、K/Cs8001、Rb/Cs3675、Rb/Li1336、Li×103/Mg299、Rb/Sr038，数学特征与刘英俊等资料中同熔型花岗岩接近（表3-16）。

表3-16　不同成因类型花岗岩中元素对比值

综上，老湾花岗岩属于具I型特征的陆壳重熔型，岩体不仅仅为成矿提供了热源，其成岩作用及化学成分、挥发份均必然促使成矿。

三、成矿特征

（一）矿床式及矿床类型

该亚系列矿床主要为老湾式。此矿床式包括北杨庄、老湾、上上河、下黄竹园、九拐等金矿（点）床。上述矿床主要特征如下。

（1）空间分布均受区域走滑运动产生的近等距构造控制，矿（点）床沿矿带在水平方向上以3～5km的近等间距分布，由西向东矿（点）床间距有渐减之趋势，与桐柏地区总体

构造线方向向东收敛，向西撒开趋势有关。

（2）控矿因素相同，矿体均受龟山岩组中具退化变质特征的二云石英片岩控制。控矿构造为不同类型的韧性剪切带，以脆－韧性构造控制的似层状矿体规模最大，单纯的脆性构造成矿较差。一般在构造产状变化部位有利于成矿，矿体相应出现膨缩现象。

（3）矿床的矿石类型均为构造蚀变岩型。

（4）矿床原生地球化学异常具分带性。以似层状矿体为主的原生金矿地球化学异常水平分带序列由内向外：Sn—Mn—Be—W—Mo—Bi—Pb—Sb—Cu—Ag—Au—Zn—As。轴向分带序列从上到下：As—Pb—Ba—Sb（前缘晕）→W—Mn（矿前晕）→Ag—Au—Cu—Bi（矿体晕）→Be—Mo—Sn（尾晕）。

（5）具相同的物源、液源，成矿环境和成矿作用相似。矿床的成因类型为与花岗岩有关的韧－脆性剪切构造蚀变岩型金矿。

（二）老湾式矿床特征

老湾式金矿床位于老湾韧性剪切带内。目前最具代表性的矿床为老湾金矿。老湾金矿床包括上上河及老湾两个矿段，东西长32km，宽约1km。上上河及老湾矿段分别长1km和15km，其间07km目前尚未控制，但种种迹象表明仍有矿体存在。

1老湾韧性剪切带特征

老湾韧性剪切带分别为RF1、RF2、RF3、RF；四个高应变带。高应变带间变质弱的岩石组成Ⅰ、Ⅱ两岩片（图3-15），其中RF1、RF2在东端合为一个高应变带，其间夹持了I岩片；RF3被老湾花岗岩体侵位；RF2与RF3之间夹持了Ⅱ岩片，该岩片是晚期韧性及脆性叠加变形较强部位；RF4为主应变带，分布于Ⅱ岩片内菱形变质块体二云石英片岩发育部位，与成矿关系极密切，大型规模的老湾金矿床即赋存于此岩片中。

两岩片岩石多由斜长角闪质岩组成。根据变形变质强度差异，Ⅱ岩片又划分为Ⅱ－1、Ⅱ－2、Ⅱ－3三个变形域，其中Ⅱ－3变形域是在RF4影响范围内以二云石英片岩为主与斜长角闪质岩块相互拼合形成近东西展布的菱形块体，老湾矿段和上上河矿段分别产于东、西不同规模的两个菱形块体中部，菱形块体控制了两个矿段中主要工业矿体的分布。

韧性剪切带内有较广泛的金矿化，由北向南可分为三个带：北带分布在RF2剪切带两侧，由破碎花岗斑岩及两侧的接触破碎面构成NWW向矿化带，横贯全区，宽度变化大，一般数十至数百米，构成Mo、W或Mo、Ag、Pb、Au系列矿化体，仅局部达工业品位；中带为主要的金、银、硫系列矿（化）带，分布在韧性剪切带中部Ⅱ岩片菱形块体内，沿NWW向展布，矿化带宽度变化较大，由似层状顺层矿化的矿（化）体和295°～310°方向为主的脉状矿体组成，矿化集中分布于余家庄、白庙、上上河、老湾—西拐弯、蛮子沟、杨庄等地段；南带分布在老湾花岗岩体的北侧，赋矿围岩为以辉绿－辉长岩为主的斜长角闪质岩，在上上河—西拐弯一段最发育，主要受向南倾斜的近EW向及NWW向破碎带控制，一般含金较贫，仅构成矿化体。

2成矿环境

（1）矿区地层和岩石

矿区出露地层为中元古界龟山岩组构造岩。主要由中深变质强变形的云英片岩和角闪质岩石组成，岩性大致可分三带：北带为斜长角闪（片）岩；中带为斜长角闪（片）岩与白云石英片岩，两者呈层状、透镜状、或不规则状交替产出；南带以斜长角闪（片）岩为主夹变粒岩。有工业意义的矿体主要赋存在中带。主要岩石特征如下：

云英片岩：是龟山岩组的主体岩石，也是最具工业意义的似层状矿体的主要赋矿岩石。主要岩性有二云石英片岩、白云石英片岩、二云斜长片岩等。岩石中普遍含石榴子石、十字石、蓝晶石，尤以中带发育，表明变质相曾达低角闪岩相，矿物组合特征显示原岩主要为副变质岩。岩石中早期顺层韧性剪切带和顺层流劈理发育，中期则叠加左旋走滑韧性剪切带，后期叠加多次脆性变形，为矿体的形成提供了容矿空间和热液通道。

角闪质岩石：主要岩性有斜长角闪（片）岩、条带状斜长角闪片岩、斑状角闪斜长片岩。原岩成分复杂，有副变质岩，中、基性侵入岩，中基性火山碎屑岩，凝灰岩。

角闪质类岩石及二云石英片岩中Au元素丰度值分别为31×10-9及4×10-9，远高于相邻地层，特别是后者为相临地层的2倍以上，说明受韧性剪切的岩石比其他围岩具更大的失滤性，易于Au元素的聚集。

（2）构造

矿区位于菱形块体中部，岩层呈单斜状，走向与区域构造有30°左右的交角，一般走向260°，倾向南，倾角60°～85°。区内与矿化关系密切的构造主要为断裂。区域性的松扒、老湾剪切带控制了矿带的展布。容矿构造，则是叠加在龟山岩组内部早期顺层韧性剪切带之上的脆性构造破碎带。脆性构造的倾角较陡，变化较大，具多期活动特征，按走向大致可分的EW向、NE—NNE向、NW向三组。

近东西向组：长百余米至上千米，斜深达数百米，破碎带宽几米至20余米，为平行地层走向的层间破碎带。主要发育于龟山岩组中带的浅色云英岩系中，由于岩石的能干性较低，变形主要表现为数米至数十米宽的挤压片理带，该组构造是矿区的主要容矿构造，控制了似层状、脉状矿体的展布，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ主要矿化带均产于该组构造中，这组断裂大部分南倾，倾角较陡。

北西向组：长几百至几千米，；宽1～3m，常切穿不同岩性层和切割东西向断裂，脆性构造岩比近东西向组发育，形成的构造层次也相对浅，控制了脉状矿体的展布。V号矿体赋存其内。该组断裂一般倾向北，倾角较陡。

北东—北北东向组：规模较小，长百余米，常呈雁行状排列，具平移断层特征，错切前两组断裂，是主成矿期后的破矿构造。该组构造也有小矿体产出，厚度薄，但品位有时较富。

（3）岩浆岩

矿区南侧有燕山期老湾花岗岩。矿区内主要发育变质中基性侵入岩和酸性、基性脉岩。

（4）矿区地球物理特征

从非矿化岩石－矿化岩石－矿石，极化率逐渐增高，电阻率逐渐降低；矿头部为高阻、高极化率、无矿地段MS一般小于8%。

（5）矿区原生地球化学异常特征

为一个以金为主的综合异常带。平面形态受近EW—NE向断裂构造控制，呈带状，不规则状沿矿体前缘和地表脉状金矿（化）体分布。剖面上，围绕矿体以各自不同的扩散晕分布。

3矿床地质

（1）矿床规模及矿床特征

老湾矿床目前控制的黄金储量已超过大型规模，其中：老湾矿段：有五个金矿化带，共圈出26个金矿体，其中具工业意义的矿体15个，主要矿体有Ⅰ－1、Ⅰ－2、Ⅱ－1、Ⅱ－2、Ⅲ－2、Ⅳ、Ⅴ－1。除V矿化带赋存于龟山岩组北带的斜长角闪（片）岩、Ⅳ矿化带赋存于南带斜长角闪岩外，余者均赋存于中带的白云石英片岩中。中带有三个矿化带，各矿化带相距100～200m，呈左列式近于平行产出，以Ⅰ、Ⅱ矿化带中矿体规模最大。主要矿体长200～600m，厚085～248m，金品位375×10-6～677×10－，矿体呈似层状、豆荚状、透镜状及脉状，沿走向和倾向呈舒缓波状，并有分枝复合、膨缩等特征。主要矿体走向北西西、倾向西，倾角65°～75°。矿体与围岩界线不清，一般连续性好，每隔100～150m，矿体出现一个厚大部位和高含量点。

上上河矿段，共圈出10余条矿化脉体，其中规模最大的有h60、h63、h62、h67四条，主矿化脉长均大于1km，矿脉之间相距30～60m，自北向南矿脉的间距逐渐增大，矿脉走向290°～310°，总体南倾，平面分布具东部收敛，向西撒开之特征。矿体产于蚀变矿化脉中，构造控矿特征明显。该矿段目前圈出34个金矿体，主要工业矿体有h6。—Ⅰ、h63—Ⅰ、h6：—Ⅰ、h62—Ⅱ四个，平面上依次由北向南展布，垂向上依次自下而上分布。矿体在矿脉中不连续分布，常呈透镜状、脉状或不规则状，沿走向、倾向均具分枝复合及膨缩、尖灭再现、尖灭侧现，走向长45～487m，倾向长47～595m，平均厚02～311m，一般厚1～2m，平均品位340×10-6～1156×10-6，多数5×10-6～8×10-6。矿体走向与矿脉一致，总体南倾，倾角60°～75°。矿体在构造扩张部位，走向弯曲部位及倾向上产状相对变缓部位常出现膨大及富集现象。主要工业矿体多分布在＋50～－100m标高之间。

（2）矿石特征

①矿物成分及标型特征

矿石中金属矿物主要有黄铁矿，次为黄铜矿，另有微量方铅矿、磁黄铁矿、磁铁矿、黝铜矿、斑铜矿、自然金、自然银、银金矿， 金矿。脉石矿物主要为石英、白云母、绢云母、绿泥石。主要金矿物及载金矿物特征如下：

自然金：粒径一般小于007mm，最大032mm，呈次显微至超显微状嵌布在以黄铁矿为主的金属硫化物中（占828%）。黄铁矿中金含量占硫化物总量的96%，其余嵌布在石英为主的硅酸盐矿物中，金主要呈包裹体赋存于黄铁矿中，其次有裂隙金、粒间金，金成色高达963～987。

银金矿：镜下呈淡黄或乳**，在原生脉状矿石中多见，粒度一般比自然金小。

黄铁矿：是金的主要载体，主要为立方体、立方体与五角十二面体聚形、五角十二面体、八面体。可分三期，早期呈浸染状，以立方体为主；中期以粗粒、不等粒状为主，常呈细脉、网脉状分布；晚期呈他形半自形细粒状集合体。后两期含金高。据单矿物分析，不同矿化类型及同类不同部位黄铁矿中金及微量元素含量不同；似层状矿体中黄铁矿以Au、Cu、Mo、W、Co、Ni含量相对高为特点，脉状矿体中黄铁矿Ag、As、Sb、Pb含量远大于前者，反映了前者形成温度和深度均大于后者；从矿体上部到下部，似层状矿体黄铁矿中Au、Ag、Sb、Mo、Te、Se含量有递减之趋势，Cu则在矿体中部富集，W、Ni、Co呈逐渐升高趋势，表明黄铁矿形成温度深部高于上部。

黄铁矿金含量的高低与晶形和粒度相关。五角十二面体与立方体聚形中Au、Ni、Co、As含量高，细粒比粗粒含Au、As高。

②矿石矿物共生组合特征

矿石矿物共生组合简单，以Au-Ag-S系列为主，有自然金（自然银）－黄铁矿组合；自然金（银金矿）－黄铜矿－黄铁矿组合；自然金（银金矿）－方铅矿－车轮矿－毒砂矿－黄铜矿－闪锌矿组合。

③矿石类型

按氧化程度，垂深20m以上为氧化矿石，以下为原生矿石。按矿物共生组合可分为：绢云石英黄铁矿型∶由绢云石英糜棱岩、千糜岩蚀变矿化而成，黄铁矿呈稀疏浸染状、稠密浸染状、脉状、网脉状分布，是似层状矿体的主要矿石类型，金品位一般数克至十余克/吨。

蚀变角闪质岩黄铁矿型：是脉状矿体的主要矿石类型。一般金品位较高，多在十余克/吨以上，含银亦较高。

石英硫化物型：主要为石英及多金属硫化物，石英为脉状或强硅化的似脉状团块，多有块状硫化物分布，是脉状矿体的主要矿石类型，此类型矿石一般含金较高，多为十几至数十克/吨，含银较高。

长英质黄铁矿型：是石英钠长斑岩脉破碎蚀变矿化产物。硫化物以黄铁矿为主，多为浸染状，一般含金较低，多数1×10-6～5×10-6，脉状与似层状矿体均有此矿石类型。

④矿石结构

有自形－半自形晶粒状结构、半自形－他形微细粒结构、交代结构、碎裂结构及裂隙充填结构、浮滴状结构。

⑤矿石构造

有浸染状、细脉状、网脉状、块状、条带状、角砾状构造。

⑥矿石化学成分

存在规律性的变化，矿石的氧化物，以高SiO2、K2O、Na2O及TiO2、Fe2O3为特征，含量与金属硫化物含量呈反消涨关系，主要成矿元素及微量元素含量与矿化类型有关，似层状矿化类型的矿石，以Cu、Sn、W、As、Co、Ni、Ti含量高，Pb、Zn明显偏低为特征，脉状矿石，富Cu、Pb、Zn、Ag、As、Bi，以高Pb、Zn为特征，斑岩多金属矿化类型矿石，以富Pb、W、Mo，相对低Zn为特征。

（3）围岩蚀变

与成矿关系密切的近矿围岩蚀变主要有黄铁绢英岩化、硅化、碳酸盐化。

黄铁绢英岩化：近矿围岩中黄铁矿含量比远矿围岩一般高1～2倍，可达1%～5%，呈星散状及细脉状分布，绢云母呈细小鳞片集合体沿片理或绕角砾分布，石英呈细粒或脉状产出。

硅化：十分发育，常与黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化相伴生，构成黄铁矿—石英脉。分早、中、晚三期，早期呈白色脉状或团块分布，中期糜棱岩中纹带状石英，为明显的重结晶，含不等量黄铁矿，属早期成矿阶段；晚期为主成矿期，分布在脆性构造叠加部位，呈青灰色石英、不规则状高硅质团块、细脉或网脉状。

碳酸盐化：方解石呈细粒或细脉状产出，局部见黄铁矿，与成矿的关系不如前两种蚀变密切。

围岩蚀变类型与赋矿围岩岩性相关，当赋矿围岩为二云石英片岩时，黄铁绢英岩化发育，蚀变范围大；赋矿围岩为斜长角闪片岩时，硅化强烈，蚀变范围小。

四、成矿机理及找矿标志

（一）成矿物质来源

龟山岩组地层中金含量居豫东南地区之冠，据1/5万桐柏县幅资料，该组金平均丰度为省平均丰度的746倍，是测区平均丰度的489倍，标准离差值和变异系数均明显高于邻区，表明该地层中不但具丰富的金元素，而且经过了迁移富集，呈分异状态。

地层的岩石组合以超铁镁岩浆岩为主，国内外大量研究资料表明，前寒武纪绿片岩及超铁镁质岩是形成金矿的主要源体。

硫同位素组成属重硫型，δ34S值变化不大（＋278‰～－559‰。）接近陨石硫，铅同位素组成稳定（206Pb/204Pb为17408～18693,207Pb/204Pb为15378～15614,208Pb/204Pb为37206～39855,206Pb/202Pb为1131～148），具造山带中岛弧和地幔铅特征，模式年龄482～688Ma。反映成矿物质来自地壳深部。

矿区南侧的老湾岩体，呈带状南倾，但在南部具充分成矿空间的破裂面部位，均无金矿化和异常，加之矿石铅同位素年龄远远大于老湾花岗岩体（100Ma），因而可得出该岩浆未提供金源的结论。但是，老湾、上上河等具大、中型远景规模的矿床均产于该岩体膨大部位的北侧，这种密切的空间伴生关系，显示出岩浆在上侵过程中提供了热源和部份活化剂，从而使地层中的金等成矿元素活化转移富集成矿。

（二）成矿流体来源

据矿带大比例尺预测报告中石英包裹体资料，矿石中δ18O为1025‰～1231‰、δD为－533‰～863‰（表3-17），在δD—δ18O图解中（图3-18）全部投入大气降水线以下的混合水范围，总体反映为混合岩浆水和混合水特征。

表3-17　氢氧同位素分析结果表

（宜昌地矿所测试）

图3-18　δD—δ18O图解

（三）成矿物理化学条件

矿石中石英包裹体以气相成分为主。气相成分主要是H2O、CO2，次为CO、N2、H2，少量CH4。液相成分阳离子以K＋、Na＋为主，次为Ca2＋、Mg2＋。Na+/K＋老湾矿段为116～360，平均6746，矿体平均104，上上河矿段203～912，平均536，矿体平均505；阴

河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列

河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列

河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列

属于NaCl—H2O与NaCl—CO2—H2O体系。成矿溶液的pH值，老湾矿段766，上上河矿

段724，属弱碱性。成矿溶液逸度，老湾矿段fCO2为082、fO2为－2622，矿体fCO2为094、fo2为－2545，近矿围岩fCO2为075、fO2为-2661。上上河矿段fCO2为112、fO2为－2923，矿体fCO2为118、fO2为－1948，近矿围岩fCO2为082、fO2为－2801，上述数值表明，从近矿围岩到矿体，成矿环境由氧化变为还原。

氧化－还原电位Eh值－062～091，平均－078，矿体平均－075，近矿围岩平均－082，还原参数仅为000～158，平均063。表明成矿均处于还原环境。

矿床成矿的均一温度，早期350℃左右，晚期170～210℃。石英爆裂温度，老湾矿段，矿体平均357℃，近矿围岩332C，上上河矿段矿体平均337℃，近矿围岩3244℃，反映由东向西成矿温度下降。可能与该矿带东端抬升高，剥蚀深有关。

（四）成矿机理

本矿床成矿物质的富集，一方面由多期活动的韧性剪切作用，使之初步富集，另一方面是燕山期酸性岩浆的热液效应，挥发分及SiO2、K2O、Na2O加速成矿元素迁移、聚集成矿。

矿床的形成大致可分如下几个阶段：

1中元古代火山—沉积阶段

如前所述，赋矿地层和岩石中主要成矿元素含量，矿石中硫、铅同位素特征，均表明在火山－沉积阶段，中、基性岩浆带入了部分主成矿元素Au，形成了原始矿源层。

2古生代变形、变质阶段

加里东期水平剪切，岩层发生前进变质，形成石榴子石、十字石。蓝晶石；中、基性岩浆侵位过程中，混熔较深壳源物质，带入部分Au、Ag等元素。在海西期南、北两大陆块碰撞阶段，发生区域变形、变质作用，使金初步富集，局部形成金矿化体。

3印支期

发生强烈韧性剪切，形成主剪切带，为热液流体循环提供了条件，从深部带来部分成矿物质，并使基性岩浆岩及地层释放出的Au等成矿物质活化迁移，发生再分配，在局部初步富集。

4燕山期

老湾韧性剪切带再次发生左型脆性剪切，叠加脆性断裂构造，形成了导矿、容矿构造，由于该期酸性岩浆的热效应，挥发分及SiO2、K2O、Na2O等加入流体，加强了矿液循环，在170～210℃的中温还原（Eh075）、弱碱性（pH724～766）条件下，在构造扩容部位沉淀形成工业矿体。

（五）找矿标志

（1）龟山岩组地层中二云石英片岩内岩石破碎、片理化、糜棱岩化（韧—脆性剪切带）发育，并伴有花岗斑岩脉侵入地段。

（2）绢云母、绿泥石、硅质交代蚀变和硫化作用强烈地段，尤其是绢英岩化强烈地段。

（3)Au、As、Ag、Cu等元素组合异常存在，Ag/Au＞20、As/Au＞800、黄铁矿中Ag/Au=2的部位，指示具较好找矿前景。

（4）有激电异常存在，极化率＞7%的区段，常有矿体存在。

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一、地质背景

蒲塘—毛堂中生代花岗斑岩－爆破角砾岩有关的金、铜多金属成矿亚系列属于东秦岭成矿系列东段，即位于扬子与华北两板块的主缝合带—商丹构造带之南侧，属扬子板块之北缘，是由北部的山阳－内乡断裂，南部的淅川断裂所夹持的一个地区，包括河南西峡到淅川的大陡岭一带，呈北西西—南东东向的透镜状展布（图2-20）。

这里的地层全为早前寒武纪的古老变质岩系，主要为古元古界的陡岭群和中新元古界的毛堂群。陡岭群（陡岭杂岩）由（石榴）黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩和石墨片麻岩，透镜状大理岩和透辉变粒岩，并夹少量斜长角闪岩组成，变质已达角闪岩相。主要矿物组合为PL+Q+Bi+Mus±Gt±Amp±Grp。

陡岭群的地质地球化学特征表明，片麻岩的原岩为一套砂泥质的沉积碎屑岩，具有后太古沉积岩的组成特点，形成于活动的大陆陆缘，陡岭群变质杂岩在岩石组合，角闪岩相变质作用时代（790～990Ma，游振东，1991），原岩构造和形成时代特征与秦岭群相似，表明陡岭群是在主角闪岩相变质作用以后从秦岭群中肢解出来的构造岩片，同样形成于华北地台南缘的活动大陆边缘。

图2-20　陡岭地区地质图

1—陡岭群；2—毛堂群；3—震旦系陡岭山沱组、灯影组；4—信阳群龟山组；5—上白垩统；6～8—超基性岩、甘沟闪长杂岩带、封子山花岗闪长岩带；9—加里东期闪长玢岩；10—晋宁期花岗岩；11—含金燕山期花岗斑岩、爆破角砾岩；12—韧性剪切带（山阳－内乡断裂）

毛堂群的一套火山岩系，主要岩性为细碧岩和角斑岩，下部有变质砾岩及变质砂岩等，其地球化学特征是亏损Ti、Zr、Y等高场强元素，其中长英质火山岩的洋脊花岗岩标准化模式则显示出富集K、Rb、Ba和Th，但强亏损Ta等元素，具有火山弧火山岩的特征（张本仁等，1994），只是缺少与弧型火山岩共生的花岗岩侵入体。

毛堂群与陡岭群为不整合接触关系。

陡岭地区作为南秦岭北缘或中部秦岭的一个独立的古老岩石块体，是秦岭造山带中的微板块之一（张国伟，1988、1993），也是出露于秦岭造山带的古老基底之一，正是它们的存在，使南秦岭构造演化，沉积建造出现了相当复杂的格局。

在陡岭地区分布着大量的各类岩浆岩，其面积占全区的半数以上，由于它们的侵入，使陡岭群支离破碎，十分零散。主要岩石类型为石英闪长岩、花岗闪长岩，二长花岗岩，花岗斑岩和爆破角砾岩。其时代有二期：一为晋宁期（700～1100Ma）；一为燕山期（1381Ma）。燕山期的花岗岩出露面积很小，均为小岩体，面积一般＜1km2，岩性为花岗斑岩（γπ）及爆破角砾岩（Bf），为本成矿亚系列之成矿母岩。

成矿岩体有毛堂岩体及蒲塘地区的琵琶沟岩体、黑沟岩体等，矿床类型为斑岩－爆破角砾岩型，或爆破角砾岩型，主要成矿元素为Au(Cu）。典型矿床为蒲塘金矿和毛堂金矿，二者均属小型金矿床。

二、成矿条件

（1）两组断裂交汇处，是岩浆侵位和定位的最有利部位，但是这种断裂属一些大型的断裂特别是切壳断裂的次级断裂。这种大断裂能使下部地壳重熔的岩浆上侵，分布于山阳－内乡断裂南侧的次级断裂是成矿的重要控制条件。

（2）中生代中酸性的斑岩－爆破角砾岩体是最直接的找矿对象和找矿标志。斑岩偏中性有利于Au、Cu的成矿。

（3）斑岩－爆破角砾岩内部的断裂系统，对矿化程度具有明显的控制作用，断裂发育程度高，岩石破碎剧烈，更有利于矿液的充填与交代，矿石就较富。

（4）面式热液蚀变强度大，则有利于矿化，没有明显的热液蚀变，是很少成矿的。

三、矿床式——毛堂，蒲塘式斑岩、爆破角砾岩型金（铜）矿床特征

（一）矿区地质特征

矿区地层主要为古元古界陡岭群深变质岩系和晋宁期的石英闪长岩（δo），花岗闪长岩（γδ）。它们为中生代燕山期斑岩的主要围岩。

区内断裂构造十分发育，主要分为二组，一组为NWW向，与区域构造线一致，规模大，形成早；另一组为NE向，穿切NWW向断裂，形成较晚，二组断裂的交切，控制了本成矿带的斑岩体的产出，并使其呈东西成行，南北成串的分布。蒲塘地区就可以分成四列，自东而西为①瑟琶沟—小南沟—鹰爪山沟岩体；②黑石包—桃园沟岩体；③大林沟—枣树垭—下蒲塘岩体；④大园岩体仅一个金异常。每列走向为45°～50°，沿300°方向以600～700m左右等间距排列（图2-21）。

桃园沟花岗斑岩同位素年龄为1381Ma（黑云母K-Ar，卢欣祥，1979），属燕山晚期早阶段的产物。

（二）岩体地质特征

1岩体形态规模

目前矿区共发现爆破角砾岩－斑岩共17个，其中蒲塘地区有10个（总面积约2km2），毛堂地区有7个。最大有1km2（黑沟岩体），小的只有0001km2，各岩体规模形态见表2-17，图2-22。

2岩石学特征

该区岩体岩石类型主要有斜长花岗斑岩及爆破角砾岩两大类。斜长花岗斑岩以其斑晶大小、含量多寡、含砾数量等分为：含粗斑花岗斑岩（长石斑晶一般＞23mm，含量30%～50%）、花岗斑岩（长石斑晶02～2mm）和角砾花岗斑岩。一般粗斑花岗斑岩中很少含有角砾，如蒲堂地区桃园沟口、黑石包、小南沟岩体。

爆破角砾岩以胶结物及角砾成分可分为角砾花岗斑岩，含砾花岗斑岩，围岩角砾岩。角砾花岗斑岩主要为岩浆胶结的角砾岩。岩浆与角砾的相对含量4∶1～10∶1，含角砾花岗斑岩中主要为花岗斑岩，角砾含量＜5%，围岩角砾岩则主要为围岩的角砾，无岩浆胶结。

3岩石化学特征

由表2-18知，岩石的酸度相对较低，SiO2低于中国及世界花岗岩的含量（7199%及7126%），碱度较高，K2O+Na2O在7%～9%之间，且多数K2O＞Na2O。与河南已知矿化与蚀变的关系密切，一般Mo、Cu矿化发育在石英－钾长石化带，Au、Cu矿化则发育在石英绢云母化带及绢云母、高岭土化带。

图2-21　蒲塘地区斑岩分布图

（据卢欣祥，1980)

1—陡岭群；2～4—晋宁期岩浆岩；5—大理岩；6—石墨片岩；7—岩体代号；8—碎角砾岩；9—围岩角砾岩；10—斑岩角砾岩；11—角砾花岗斑岩；12—花岗斑岩；13—粗粒花岗斑岩；14—断层；15—同位素地质年龄（Ma)

4稀土元素特征

毛堂矿区三个岩体稀土元素特征值见表2-19，由表可知，该区岩体稀土总量低，平均118×10-6，比世界花岗岩稀土平均含量（250×10-6）低一半多，LREE/HREE=848～1524，属轻稀土富集型，与I型花岗岩相当，δEu=024～036,Eu强烈亏损，这与岩体定位浅，处于氧化环境，Eu主要成三价状态，不易进入岩体内主要造岩矿物斜长石和钾长石有关。

表2-17　蒲塘—毛堂地区斑岩、爆破角砾岩体规模、形态一览表

（三）矿床地质特征

蒲塘、毛堂两矿区，已圈出工业矿体10个，毛堂6个，蒲塘4个。经详查蒲塘琵琶沟岩体及毛堂Ⅲ号岩体均为小型金矿床。

1矿体形态及分布

已知矿体、矿化体以带状和似筒状为主，一般面积小，延深大，产状陡，毛堂2号矿体为似层状，地表面积320m2，控制斜深114m，自地表向下，矿体有扩大趋势。蒲塘矿区Ⅰ号矿体为两矿区规模最大的矿体，地表呈弧形状，总体为似层状，局部膨大，倾向主岩筒中心，倾角上陡下缓（60°～80°变化）。两矿区不同形态及大小的矿体、矿化体均受岩筒特殊构造控制，分布于岩筒接触带及其附近环状和放射裂隙内，两种裂隙交叉部位矿体膨大变富。部分小矿体，分布于主岩筒外的分枝角砾岩中。矿化有一定的分带现象，自岩体中心向外为Cu(Mo）—Au、Cu(Ag）—Pb、Zn(Cu、Ag），岩性由粗斑花岗岩—花岗斑岩—爆破角砾岩（以斑岩角砾为主）—爆破角砾岩（以围岩角砾为主）变化。

图2-22　琵琶沟岩体3线剖面

（据卢欣祥，1980)

1—粗斑花岗斑岩；2—花岗斑岩；3—角砾花岗斑岩；4—爆破角砾岩（斑岩角砾）；5—爆破角砾岩（围岩角砾）；6—石英闪长岩；7—斜长角闪片麻岩；8—斜长角闪片岩；9—石英绢云母化；10—绢云母高岭土化；11—青磐岩化；12—金矿体

2矿石特征

（1）矿石类型及含金性

根据矿化岩石类型及结构构造，可分为角砾岩型、斑岩型和蚀变岩型三种矿石类型。以角砾岩型为主（蒲塘1号矿体、毛堂Ⅱ号矿体等），斑岩型次之（毛堂I号矿体和蒲塘1号矿体底部）。三种矿石类型中角砾岩型最富，Au一般为2×10-6～5×10-6，最高为7416×10-6；斑岩型中等，一般为2×10-6～4×10-6，最高为3059×10-6。

（2）载金矿物及赋存状态

据对毛堂矿区不同类型矿体单矿物含金分析，金与黄铁矿关系密切，为主要载金矿物。长石、石英含金较低，镜铁矿、磁铁矿基本不含金（焦守敬，1991）。可选性实验证明，黄铁矿粒度大小与金矿化关系密切，二者为反相关，粒度细则含金高（表2-20）。

表2-18　蒲塘—毛堂含矿岩体岩石化学成分表

A/CNK=Al2O3/(CaO+K2O+Na2O）（分子比）；OX=Fe2O3/(Fe2O3+FeO,K/Na=K2O/Na2O；δ＝（K2O+Na2O）2/（SiO2-43）。

（据邓宗立，焦守敬，1991；卢欣祥，1982）

表2-19　毛堂岩体稀土元素特征表/10-6

〔据邓宗立、焦守敬（1991）〕

表2-20　黄铁矿粒度与金矿石关系表

两矿区金均以自然金形态出现，其赋存状态有裂隙金、晶隙金和包裹体金，晶形十分复杂，有粒状、针状、乳滴状、条状、片状、炉渣状、发丝状、团块状和不规则状。毛堂矿区以微细粒金为主（d＜001mm占7988%），蒲塘矿区以粗粒金为主（d=10～01mm占6788%），微粒金次之。金的成色较高，蒲塘850～903，毛堂为927～937。表明成矿温度较高。其他元素Ag、Bi含量高并与金关系密切。

3热液蚀变

成矿热液蚀变主要有硅化，钾化，黄铁矿化，绢云母化，绿泥石化，绿帘石化，高岭土化等。蚀变类型为钾－硅化、石英绢云母化、黄铁绢英岩化、青磐岩化。斑岩体内主要为钾－硅化，蚀变呈面型，分带明显（图2-22）。

综上所述，认为矿床严格受斑岩－爆破角砾岩控制，具有典型的面式热液蚀变，岩石化学特征为富Mg、富碱且K＞Na，成矿以金、铜为主，为典型的斑岩－爆破角砾岩型矿床。

一、区域成矿背景

（一）地层

河南大别山地区出露的地层有太古宇大别群，元古宇苏家河群和中元古界—下古生界信阳群及石炭系和侏罗—白垩系。

大别群分布于河南大别山的东南部及桐柏的南部，主要为一套白云、二云片麻岩，浅粒岩、斜长角闪岩及角闪二长片麻岩。局部有麻粒岩，普遍遭受混合岩化，其下部属TTG岩套。

苏家河群的岩性比较复杂，变化大，总体以云母石英片岩和白云斜长片麻岩为主，同时，还有斜长角闪片岩、大理岩，下部含榴辉岩、榴闪岩。原岩为滨海－浅海相泥沙质、钙泥质—碳酸盐，部分角闪质岩石为基性火山岩。变质程度达绿片岩相至角闪岩相。

叶伯丹等（1993）对苏家河群进行了专门研究，尤其进行了系统的年代学和其他地质依据研究，认为苏家河群不是一个单一时代的变质地层，而是由中元古代早泥盆世变质的岩层和未变质的岩石以及构造混杂岩组成，从而把苏家河群解体为6个地体，并命名为苏家河地质拼接带，这一研究成果，无疑对大别山造山带的形成与演化具有重要意义。

信阳群，为一套千枚岩、片岩系，并有火山岩。分南湾（上），龟山（下）二个组，李彩一等（1991）对信阳群研究后将信阳群进行了解体，龟山组为一韧性剪切带，称信阳变质地体，时代为中元古代。南湾组属古生代，定名为东双河变质岩片。叶伯丹（1993）测得南湾组锆石U-Rb一致曲线下交点年龄4395Ma，亦证明南湾组属古生代，李彩一（1991）测得龟山组高绿片岩相的斜长角闪片岩年龄为759Ma(Sm-Nd），和669Ma、1297Ma(Rb-Sr）。这些资料表明原信阳群解体是正确的。

石炭系：分布在固始地区（C），岩性为砾岩、石英砂岩、粘土岩、灰岩和煤系，为断陷沉积。

侏罗系：岩性为砂砾岩（J2），上部为火山岩（J3金刚台组），分布于大别山的东南部地区。

白垩系：主要为一套酸性火山岩系，底部有砾岩，是河南沸石、膨润土的成矿母岩，皇城山的金、银矿产于其中。

（二）构造岩浆活动

该区被两条区域性断裂所切割，自北而南为龟山－梅山断裂、桐柏－商城断裂。沿龟山－梅山断裂及两侧主要为中生代的钙碱性火山岩和沉积岩。两条断裂之间为信阳群沉积岩和火山沉积岩。在桐柏－商城断裂之南为元古宙变质岩系，其中有不少超铁镁质岩和基性岩（时代为加里东—扬子期），大别山地区较大的酸性花岗岩基（如鸡公山、灵山、新县、商城等大基岩）主要分布在这一构造带中。唯其时代为燕山期。该区的中酸性小斑岩体则分布在各时代地层之中，但多在花岗岩基之北侧，火山岩之南测。与斑岩有关的矿物亦显现出北为铜多金属，南为钼、钨的分带现象（卢欣祥，1977、1978、1980）。

因此，大别山地区的地层、构造、岩浆活动和矿产分布自北而南有如下的演化特征：

（1）地层时代，由新变老，有以大别群（古陆）向北逐渐增生的现象；

（2）岩浆活动，特别是燕山期的岩浆活动，却是自北而南以火山岩—小斑岩—大岩基的排序；

（3）矿产，主要是有色金属矿产，北部及东部主要为铜多金属的矿化，向南则变为钼、钨的矿化，并生成了一些斑岩铜矿（点）床。

以上特征，是大别山地区板块构造造成的，从而使其具有与西部秦岭地区不一致的构造、岩浆活动和金属矿产的分布规律。

（三）构造演化

已有资料表明，大别山地区存在着同位素年龄大于2500Ma的地体，岩性及时代均与华北地台的太华群一致，说明在元古宙以前，大别山与华北地块是相连的统一整体，只是在古元古代以后，在华北地台南缘经历过一个裂谷阶段，并使统一的中朝地台发生分离。二大块体向相反方向运动，尔后，即在古元古代以后又开始了各自的演化历史，并造成地层、岩浆岩和矿产等方面的差异。在印支期扬子与华北两大板块对接拼合成统一的整体，之后作为统一的中国板块，便进入了一个新的地质历史时期。所以中生代燕山期的构造岩浆活动已在板内进行了，造成大别山地区中生代岩浆活动强烈的原因，是在燕山运动时，特别是太平洋板块向亚洲大陆板块的俯冲作用，从而造成了目前大别山地区的构造岩浆岩和矿产分布的格局。

（四）化探异常特征

该区1∶20万区测（1980年以前）时曾圈出80个化探异常，除20余个与基性－超基性岩有关的Cr、Co、Ni异常外，其余主要为铜多金属和铜－钼异常。铜钼异常分布范围广、强度大，并且成带出现，而铜多金属异常分布范围相对窄，且强度亦较低。上述两大类异常大致以商城为界，具明显的区域分带现象（图3-21），商城以西及以南的化探异常以Cu-Mo或Mo-W等高温元素为主，以东则以Cu、Pb、Zn等中温元素为主。此二区与已知的二个构造岩浆岩带及相应的二个斑岩成矿带相吻合。

二、成矿条件分析

（一）控矿斑岩体时、空分布及与矿化的关系

控矿斑岩体为燕山期第三次侵入的产物。呈脉状、小岩株状分布于桐柏－商城断裂与龟山－梅山断裂之间、自西向东分布着大小数十个斑岩体。规模较大的有肖畈、母山、公山、肖家湾、王家湾、瓦屋咀、大银尖、帅〓、熊冲、张家店、大帽岭、夏〓、陈冲、塔湾、汤家坪、火炮山、芦店、朱裴店、看棋山、侯小湾、孤山（曾岗）、卜店、亮山—洪下楼岩体群（有大小75个之多）、皇姑山、桃花岭等，其中已发现矿化和构造矿床（点）的有肖畈、母山、瓦屋咀、大银尖、帅〓、夏〓、张家店、陈冲、汤家坪、芦店、朱裴店、卜店、亮山、桃花岭等十几个，按构造带，岩石类型及矿化等特征，它们可以划分出塔湾－亮山及涩港－汤家坪两条构造岩浆岩带，前者偏北，以铜多金属矿化为主，后者居南侧为钼、钨矿化（图3-22）。

岩体以岩株为主，有的则为岩墙、岩脉，平面形态为近等轴状，有的为不规则状，纺锤状和长条形，剖面则多为筒状（图3-23）。产出受二组构造控制。岩体规模一般小于1km2，或更小，母山（15km2）、亮山等较大。

岩体时代主要集中在140～977Ma(K-Ar）之间，桃花岭岩体的闪长岩为2062Ma(K-Ar），具东老西新的特征。

（二）岩体岩石类型和化学特征及与矿化种类的关系

岩体岩性为花岗斑岩，花岗闪长斑岩，石英斑岩，爆破角砾岩，花岗闪长岩，二长花岗斑岩及石英闪长岩等，不同岩性常常组成杂岩体，但分异相带不发育。主要矿物为钾长石、斜长石及石英、黑云母、角闪石等。副矿物主要为磁铁矿、锆石、磷灰石及屑石等，部分岩体有钛铁矿，矿化岩体则含有较多与矿化有关的硫化物，含量可高出非矿化岩体的几十倍，主要有黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿及少量方铅矿等。如母山岩体黄铁矿含量高达128948g/10kg，黄铜矿406g/10kg，辉钼矿50～100粒/10kg。各岩体副矿物组合含量往往有一定的相似性，同一岩体的不同岩性的副矿物成分相似，从而表明它们来自一个岩浆期的同源岩浆。

区内岩体的岩石化学成分以高硅、富碱、多钾、贫镁、缺钙为特征，大致以商城为界以SiO2及K2O、Na2O等含量可以将其分为二类（图3-24），一类为SiO2＜70%,K2O＜Na2O的岩体，如塔弯－亮山构造岩浆岩带，岩石为花岗闪长斑岩及花岗闪长岩和花岗岩之间的过渡岩石，属偏中性的系列。一类为SiO2＞70%,K2O＞Na2O的岩体，如涩港－汤家坪构造岩

图3-21　河南省大别山北麓化探异常图

1—异常范围及元素组合；2—地球化学分区界线；3—Cu、Pb、Zn元素异常区；4—Mo、（Cu）、W元素异常区

图3-22　河南省大别山北麓岩浆岩及矿床（点）分布图

（据卢欣祥，1980)

1—第四系；2—第三系；3—白垩系；4—侏罗系；5—石炭系；6—古生界；7—中元古界；8—古元古界；9—太古宙大别群；10～20—燕山期岩浆岩（10—花岗岩；11—花岗斑岩；12—二长花岗岩；13—石英闪长岩；14—闪长岩；15—石英斑岩；16—斑状花岗闪长岩；17—石英二长斑岩；18—花岗闪长斑岩；19—花岗斑岩；20—斜长花岗岩）；21～23—加里东期岩浆岩（21—石英二长岩；22—闪长岩；23—辉长岩）；24—元古宙花岗岩；25—元古宙辉长岩；26—石英脉；27—地质界线；28—区域大断裂；29—不整合界线；30—省界

图3-23　大别山地区主要中酸性小岩体形态规模图

（据卢欣祥，1980）

图例同图3-22

浆岩带，岩石为花岗斑岩、石英斑岩、花岗岩等，属偏酸性的系列。岩石的里特曼指数σ在169～356之间（图3-25）。在久野（1961）的SiO2—（K2O+Na2O）的关系图上则主要落于高铝玄武岩及碱性玄武岩区，表明岩石属钙碱性及偏碱性的系列。空间上则表现出北部和东部岩体的酸度低，Na2O＞K2O，向南部和西部岩体的酸度增大，且K2O＞Na2O，趋势面分析的结果（图3-26）极为明显地说明了这一点（卢欣祥，1980,1984）。

岩石类型和岩石化学成分对成矿具有明显的控制作用（表3-31），硅、钾高（SiO2＞70%,K2O＞Na2O）有利于钼的富集，钼矿化强，并可形成工业矿床，如母山、肖畈、大银尖及汤家坪等。SiO2含量与钼矿化成正相关，钾的高含量同硅的高含量一样，是钼矿化不可缺少的条件，硅、钾含量低（SiO2＜70%,Na2O＞K2O）时钼矿化减弱，铜多金属矿化增强，如亮山等。

（三）岩体中成矿元素的丰度与矿化种类的关系

区内岩体的微量元素组合较简单，普遍存在的是一些亲硫造矿元素，铁、镁元素和亲石元素。Pb、Zn、Cu、Mo、Cr、Co、Ni、Sr、Ba、Ti、V、Mn、Zr等元素含量较高。矿化岩体中造矿元素丰度显著增高，一般高出维氏值的几倍，几十倍，甚至几百倍，如母山、肖畈岩体，与维氏值相比，Mo为几倍至300多倍，Cu为几倍至10倍。因此成矿元素以钼为主，伴生铜。表明原始岩浆的成矿元素丰度较高。不同矿化的岩体有不同的微量元素组合，以Mo矿化为主的岩体主要为Mo、Cu、（Pb）、（Zn）等，以Cu矿化为主的岩体主要为Cu、Mo、Sr、Ba、（V）、（Ti）等。

图3-24　大别山地区中酸性小岩体岩石化学成分变化曲线图

（据卢欣祥，1980)

1—桃花岭；2—亮山；3—洪下楼；4—苏仙石（南）；5—苏仙石（北）；6—卜店；7—侯小湾；8—孤山；9—看棋山；10—朱裴店；11—芦店；10—商城；12—塔湾；13—汤家坪；14—陈家冲；15—大帽岭；16—张家店；17—熊冲；18—大银尖；19—烧香尖；20—母山；21—肖畈

（四）斑岩成因探讨

1硫同位素

硫的稳定同位素资料表明，岩石的δ34S值为－07‰～＋30‰（一个为50‰）离差33%，全部样品的算术平均值为13‰，表明硫的来源较深，并且均匀程度较高。

2稀土元素组成

几个典型岩体的稀土分析结果表明，除肖畈花岗斑岩的REE总量较小外，花岗斑岩—花岗闪长斑岩为14524×10-6～18607×10-6，闪长岩最高可达2166×10-6，石英斑岩为10472×10-6，表明随岩浆向酸性演化，岩石的基性成分减少，稀土总量逐渐低，各类岩石的Ce/Y均大于5以上，有的高达10～15以上均属轻稀土富型，与幔源的特征相差甚远，δEu=07～09以上，亏损不明显或基本未亏损（表3-32），这点与I型花岗岩一致。

图3-25　大别山主要小岩体里特曼组合指数图

（据卢欣祥，1987）

图3-26　大别山地区岩体岩石化学趋势分析图

（据卢欣祥，1980)

（1)SiO2趋势面；（2)K2O趋势面；（3)Na2O趋势面

Ⅰ——次趋势面；Ⅱ—二次趋势面；Ⅲ—三次趋势面

岩石的球粒陨石标准化稀土组成模式，均为左高右低，向右倾斜，由高而低，逐渐递减，轻重稀土分馏明显。有意义的是，各岩体的稀土分配曲线形态几乎完全一致（图3-27）。在La/Sm—La的图解上（特雷依尔）各投影点均落在部分熔线附近（图3-28）。

表3-31　大别山地区斑岩体酸碱含量及矿化关系表

表3-32　大别山小斑岩体稀土元素组成表

图3-27　大别山地区斑岩稀土分配图

（卢欣祥，1987）

●—桃花岭岩体（1—γδ,2—δo）；×—亮山岩体（3—γδπ，4—δO）；○—母山岩体（5—λπ，6—γπ，7—πγ）；▲—肖畈岩体（δ－γπ）

图3-28　大别山地区斑岩的（La/Sm）—La图解

（据特雷依尔，1975）

因此卢欣祥（1980,1982,1984）认为生成大别山地区的斑岩是下地壳的物质由于“A”型陆内俯冲作用发生部分熔融经分离结晶沿断裂所提供的通道上侵和就位的。由于华北地台发育的历史长，有古老的基底，地球化学元素异常特征又是比较富钼的（卢欣祥，1982），因此经过部分熔融作用生成的岩浆中，必然是富钼的，从而造成了斑岩钼矿比斑岩铜矿强大。所以，东秦岭和大别山地区的斑岩矿很具特色。

以上充分说明大别山地区的斑岩体具有相同的成因，并预示着熔出这些斑岩浆具有相同的深源，即可能是地壳中某一层位的部分熔融，生成了斑岩岩浆，当岩浆房形成之后则以结晶分异作用自基性向酸性方向的演化（如母山，花岗斑岩和石英斑岩所表示的一样）。这样，东秦岭—大别山地区的斑岩体的生成明显地经历了二个阶段，即地壳物质部分熔融和熔融之后的结晶分异（分离结晶）。这种二阶段模式的设想，作者1983年就曾经明确提出过。

三、矿床式——母山斑岩钼矿的特征

母山斑岩钼矿位于罗山涩港乡东1km处，矿床赋存于涩港－朱堂向斜核部东端的仰起处及与北东向九里关－涩港断裂的复合部位。围岩为中元古界龟山岩组片岩、变粒岩（图3-29）。

图3-29　罗山县涩港母山斑岩钼矿岩体及蚀变地质简图

1—白垩纪灰岩；2、3—震旦系信阳群龟山组；4—石英斑岩；5—花岗斑岩；6—似斑状花岗岩；7—花岗岩；8—强硅化带（石英核）；9—中心蚀变带；10—内部蚀变带；11—外部蚀变带；12—钻孔及编号

母山斑岩体系由似斑状花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩等组成的酸性复式杂岩体，岩体南宽北窄，形如鸭梨。剖面为筒状，面积约15km2。花岗斑岩系母山的主侵入体，亦是主含矿体。岩石SiO2含量大于70%,K2O+Na2O=786%～927%,K2O/Na2O＞1。岩体酸度同钼元素为正消长关系，与铜元素则相反。

母山矿床热液蚀变很发育，主要有强硅化造成的石英核，钾长石化，硅化，石英绢云母化（水云母化）。青磐岩化（绿帘石－碳酸盐化）以及萤石化，石膏化，高岭土化等。这些蚀变具有明显的分带性，即以石英核为中心，向外依次为钾化—石英绢云母化—青磐岩化，属面式分带，前几种发育在岩体中，青磐岩化在围岩中。各种蚀变以钾化为最强，分布面积亦最大。

矿化主要为钼矿化，铜矿化微弱，钼矿平均品位0042%。铜含量除个别样品外，均低于011%，一般为0003%～01%，平均0063%。有用金属矿物组成简单，主要为辉钼矿，其次有黄铁矿及少量黄铜矿、镜铁矿、方铅矿等。辉钼矿为鳞片状，片径1mm。并和黄铁矿及黄铜矿一起组成辉钼矿—黄铁矿—石英脉，或辉钼矿—黄铜矿—石英脉。矿脉宽1～3cm，个别宽达10cm。有时常见由辉钼矿或黄铁矿组成的单体矿物脉，但此时脉幅特别细，有时尚不及头发丝粗。矿化具分带现象，据原生晕测量结果，岩体中心为Mo、（Cu）异常，外侧为Cu、Pb、Zn等异常，微量元素有Mo、Cu、Pb、W、Cr、Ni、Co、Ba等，与典型的斑岩钼矿相同，Cu/Mo的比值小于10，在04～12之间，同典型的斑岩钼矿Cu/Mo比值小于10的规律相一致。

矿石主要为浸染状，其次为细脉浸染状及微细脉浸染状。

母山矿区热液蚀变和矿化有着极为密切的关系，根据蚀变种类、矿物组合，整个矿区热液蚀变可分成三个带，各蚀变带与矿化特点如下。

①中心蚀变－硅化带（即石英核）

分布于岩体中心花岗斑岩与石英斑岩的接触带附近，呈南北向分布。该带仅见有稀疏的黄铁矿浸染，无其他金属硫化物产出。

②内部蚀变带

分布于中心蚀变带之外侧及岩体的外接触带部分片岩中。呈环状绕中心蚀变带。该带包括钾化及石英绢云母化带，是母山矿区的主要矿化地段，已知的工业矿体均位于此带。金属矿物主要为辉钼矿、黄铁矿及少量黄铜矿、镜铁矿，局部有金。

③外部蚀变带

主要分布于围岩中。该带亦即青磐岩化带。带内可见铜金属的矿化现象，有铅锌矿点但构不成工业矿体。

母山矿区，热液蚀变中的钾长石化十分强烈，其他蚀变发育较弱。地球化学异常几乎构成一个完整的钼异常区，铜元素则成小型的孤岛或零星的小点。从岩石特征及金属硫化物的产出形式看。母山岩体剥蚀较深，似乎已近下部。目前钻孔在300m以下矿化已很微弱。

该带已评价的有肖畈、大银尖等矿点，而东端汤家坪岩体蚀变及矿化都很强烈。其他如张家店、夏〓等岩体地表都见矿化。张家店岩体是由中细粒黑云母花岗岩及花岗斑岩组成的复式岩体，钼矿化发育在岩体东南端的花岗斑岩之中，地表矿化明显，蚀变亦很强烈。汤家坪岩体几乎全部矿化，据原生晕分析结果，整个岩体平均含Mo006%左右，已达到工业要求，光谱分析Cu、Pb、Zn均为正常含量，未发现可供综合利用的其他伴生的有益组分。

根据中酸性小岩体的分布及控制条件，该带又可以分成涩港、千斤、汤家坪三个成矿段。三个成矿段是三个小岩体密集区，每个密集区均受大型的东西向构造和北东向构造交汇部位的联合控制。

根据矿化及地球化学特征等，本成矿亚系列又可分成二个次级的矿带，即①塔湾－亮山斑岩铜多金属矿带，②涩港－汤家坪斑岩钼（钨）矿带。前者居东偏北，后者位南偏西，矿化程度则是后者比前者强大得多。

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