　控矿构造特征（丁士应）

2025-03-31 11:04:32

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回答1：

元古宙伸展张裂构造环境所形成的熊耳裂陷盆地（盆－岭构造）的演化、发展，控制了岩浆侵入-火山喷发活动和金矿床的形成与分布。表现为：伸展张裂构造环境为金矿形成的区域构造背景；区域性深断裂和不整合面间断裂控制金矿成矿带；区域性断裂交汇部位或断裂与不整合面间断裂交汇部位控制金矿田、金矿床的分布；派生低序次断裂破碎带控制金矿体（脉）位置及产状，次火山活动形成的环状构造周边断裂带也是金矿赋存的有利场所。

一、伸展张裂构造环境为金矿形成的区域构造背景

在元古宙，华北地块南部进入地壳拉伸变形和垂向增生阶段，地幔上隆和地幔软流圈对流循环作用，引起地壳发生张裂。此间形成的北北西向洛阳-鲁山深大断裂控制了其东西两侧的沉积：断裂以西广大地区以沉降为主，发育巨厚的熊耳群火山岩系和官道口群碎屑岩-碳酸盐岩沉积岩系，表现为裂陷盆地沉积序列；断裂以东则为登封古隆起区，变质基底之上的沉积以嵩山群碎屑岩建造为主，缺失熊耳群火山岩系，表明当时登封古断块区以西的熊耳山-崤山断块区以沉降为主，与中条山及陕东地区一起构成晋豫陕“三叉”裂陷槽，豫西陕东则形成了北西西向展布的熊耳裂陷盆地。由于地壳拉伸变形，中元古代地壳发生了南北向伸展拆离，瓦穴子断裂、栾川断裂和马超营断裂均属于拆离断层系，这已被物探结果的重磁梯度带所证实。在拆离断层上盘，马超营断裂以北地区形成了裂陷盆地，并伴随有大规模熊耳期火山喷发，形成了最厚达7000m的熊耳群火山岩系。马超营断裂带两侧火山岩厚度急剧变化，断裂带北侧发育有巨厚的熊耳群火山岩系，而南侧火山岩急剧变薄甚至尖灭，上覆地层也存在明显差异，标志该断裂带为隆起与沉陷区的边缘断裂带，属熊耳裂陷盆地南界。该沉降盆地的东界则受前述的北北西向洛阳-鲁山深大断裂限制。中元古代伴随裂陷盆地发生、发展及熊耳群火山喷发堆积，在裂陷盆地内发育了一系列正断层系（NW、EW、NE、SN方向等），从而形成了区内以正断层系为主的基础断裂构造格局。

地幔物质上涌，地壳张裂沉陷，地幔物质及其与地壳混合来源的富金的拉斑玄武岩浆及碱性玄武岩浆喷发形成熊耳群火山岩系，为豫西熊耳群火山岩区金矿成矿奠定了物质基础（物质场）。裂陷盆地内高热流及大规模火山活动形成的火山地热流（池）为金矿成矿提供了能量条件（能量场）。伴随盆地发育而形成的一系列正断层系为金矿的形成提供了赋存空间（应力场）。由此可以说，伸展张裂构造环境为本区金矿成矿提供了区域构造背景条件。

二、区域断裂构造和不整合面间构造带控制成矿带

伸展作用导致地壳张裂沉降，形成断陷盆地，在盆地内由于伸展作用引起地壳局部上隆而发育多个古岭（小秦岭、崤山、洛宁等），从而形成早期的盆岭构造景观。盆岭边界断裂为控制火山喷发及次火山岩侵入的火山机构。王屋山（桃园）运动造成熊耳群火山岩系褶皱变形，伴随发生了熊耳群火山岩系的低绿片岩相变质作用。J.Dostal等（1987）对非洲西北部与裂谷有关的新元古代安山岩进行的含金性研究表明，大量金的流失是在低绿片岩相变质（蚀变）作用阶段发生的。熊耳群火山岩目前测定的金的平均含量为1.27×10^-9（253个样品），表明金已发生了大量释放和迁移。释放出的金主要是向大的区域构造活动带（应力释放带）迁移。研究区内控制成矿带分布的区域性构造活动带主要为二种盆岭边界断裂：一种是控制裂陷盆地发生、发展的边缘近东西向深大断裂——马超营断裂带，该断裂带内及其近旁伴生或派生的次级构造扩容空间，为次火山活动及金的迁移、初始富集成矿提供了通道和空间；另一种是裂陷盆地内由于伸展拆离作用形成的变质古岭与盖层间的不整合面间构造带，该断层带由于是伴随裂陷盆地发展而发展的，因而其活动时间长，且具韧、脆性剪切特征，表现出与深大断裂带相似的控矿特征，是金的迁移、富集的又一重要场所。

白万成等（1993）的研究表明：马超营断裂带内火山岩平均含金量为2.0×10^-9（n=65），高于区域上火山岩的平均含金量，断裂带内次级断裂破碎带蚀变岩含金量更高（>10×10^-9）。据我们研究，熊耳山—崤山地区变质基底周边不整合面间构造带内也有类似现象，构造破碎带内金含量明显增高，甚至达到矿化品位。如熊耳山黄沟、崤山半宽金矿均有达到工业品位的矿化显示，表明深大断裂带和不整合面间构造带，尤其是其相对封闭的次级破碎带有利于金的初始富集成矿。

分析熊耳山—崤山—外方山地区已知金矿床（点）的分布特征（见图2-1）可发现，金矿主要集中在上述两个有利构造带中及其附近，如沿马超营断裂带及其附近有康山-星星阴、元岭（横岭山）、红庄、北岭、前河、庙岭、店坊、西灶沟等金、铅锌矿床、变质基底周边断层带及其附近有上宫、虎沟、干树凹、陈胡子沟、祁雨沟、瑶沟、半宽等金矿床。上述矿床组成南、北两个带状矿化区，进一步证实上述两个区域性构造带控制了本区金矿成矿带的分布。成矿带上是否形成矿床则取决于构造复合及容矿断裂的特征。

三、容矿断裂构造

研究区内金矿床的产出严格受断裂构造控制，不同方向的次级断裂构造控制金矿体的具体位置。容矿断裂构造主要受上述两个断裂成矿带控制，显示出大断裂带的运矿、导矿特征，伴生或派生次级断裂系统则充当储矿、容矿构造。次级断裂走向有北东、北西、东西、南北等方向。南矿带（即马超营断裂带）容矿断裂构造以熊耳山—外方山地区为主，沿该带有北东向断裂控制的康山-星星阴、元岭（横岭山）金矿床，北西西向断裂控制的北岭金矿，近东西向断裂控制的红庄、前河、店坊、西灶沟等金、铅锌矿床，庙岭金矿则受与火山机构有关的南北向断裂控制。以上表明沿南矿带（即马超营断裂带）以东西至北西西向次级断裂构造控矿为主，北西、南北和北东向次之。北矿带（即不整合面间构造带）容矿断裂构造多为不整合面演化的断裂及与其走向一致的次级断裂（陡倾或缓倾）和北东向断裂与其交汇部位控制较大规模的金矿床，如上宫、虎沟、半宽（Ⅸ号脉）等金矿床中的矿体赋存于北东向断裂构造内。

1.与深大断裂带有关的容矿断裂构造

（1）东西向容矿断裂构造　东西向断裂构造形成时代最早，控制了盆地的形成，主要沿马超营断裂带发育。熊耳山区马超营-蝉堂断裂带及外方山区付店-王坪断裂带均为东西向断裂带。该方向断裂带多由一组具明显分枝复合的断裂束（一般3—5个）组成。在熊耳山区由三条断裂组成，由北而南分别为康山-南坪断裂、铁岭-石窑沟断裂、马超营-红庄断裂。外方山地区则由五条断裂组成，其中以黄沙岭-麻杆岭断裂、付店-王坪断裂、西灶沟-大摄坪断裂最为发育。该东西向断裂早期控制了裂隙式火山喷发，部分地区控制了串珠状中心式火山喷发。其中充填了熊耳期石英闪长岩、石英二长岩、眼窑寨正长岩等侵入体和以店坊火山角砾岩型为代表的矿化角砾岩体，显示早期为控岩控矿的火山机构，具有明显的导矿、容矿双重特征。主断裂导矿，多期次构造活动派生的次级裂隙构造（主要在断裂带上盘）容矿。目前已在该断裂带发现了一系列金矿床（点），其中前河、店坊、红庄、西灶沟矿床均受东西向断裂构造控制。

（2）北西西—北西向容矿断裂构造　北西西—北西向断裂构造形成也较早，早期控制裂隙式火山喷发和中心式火山喷发口，店坊矿化火山角砾岩即产于东西向与北西向断裂复合部位，早期属中心式火山喷发机构（火山颈相）控矿。东西向断裂后期活动使角砾岩体南部活化并发生进一步碎裂、矿化，北西向断裂活动将角砾岩体分为东、西两段。北岭金矿受马超营断裂带北侧派生的次级北西西向张剪性断裂构造控制（图版Ⅲ-5），与其外围东沟矿区一起构成一组平行斜列、单脉呈“S”型产出的矿脉群（图2-20），显示控矿断裂为马超营断裂带上盘发育的次级张剪性断裂系（图2-21）。前河金矿控矿构造为马超营断裂带内主干断裂北侧（上盘）伴生的平行且等间距排列的近东西向断裂破碎带。

图2-20　北岭-东沟矿区构造纲要图

1—第三系；2—中元古代官道口群龙家园组；3—官道口群高山河组；4—熊耳群坡前街组；5—不整合界线；6—断裂；7—构造破碎带；8—矿脉

（3）北东向容矿断裂构造北东向断裂为研究区内主要容矿断裂，该方向断裂不同时期均有发育，最早为伴随盆地的形成而产生的正断层系之一，因其受后期构造活动强烈改造，故其规模较大，断裂特征表现突出。在熊耳山区，自西向东等间距排列有星星阴-七里坪断裂、元岭-露宝寨断裂、焦园-陶村断裂，断裂带内部分或全部充填有不同性质的脉岩。在外方山地区，熊耳期石英闪长岩类侵入于北东向断裂中，沿断裂带常形成大小不一的多个岩体（脉）。根据这些岩体（脉）与该方向断裂构造呈现方向上的一致性，结合地质事实可以认为，北东向断裂和北西向、东西向断裂一样最早于元古宙就已存在，并具控岩控矿特征。北东向断裂在外方山地区控制了（熊耳期）石英闪长岩类的侵位。在熊耳山地区星星阴-七里坪北东向断裂与不整合面间构造带交汇部位控制的上宫金矿床中目前已发现有（前加里东期？）辉长岩、辉绿岩脉存在。另外，在嵩县黄庄一带，北东向断裂错断北西向断裂和东西向断裂，北西向断裂错断东西向断裂，北东向断裂中又充填了熊耳期石英闪长岩，反映那里是一个具有复合关系的构造应变区。在两组或两组以上断裂构造复合部位有熊耳期英安斑岩侵入，岩体形态呈不规则状（图2-22）。

图2-21　主、次断裂关系示意图

1—断裂破碎带；2—主干断裂；3—次级断裂

上述讨论表明，本区北东向断裂具有控岩、控矿特征，熊耳期已有北东向断裂构造发育，并控制了熊耳期次火山岩侵入。

图2-22　嵩县黄庄一带构造控岩示意图

1—熊耳群中组；2—熊耳群上组；3—石英闪长岩；4—东西向压性断裂；5—北东向压扭性断裂；6—北西向压扭性断裂；7—东西向褶皱；8—地层产状

北东向断裂容矿位置主要是与深断裂带及不整合面间构造带交汇部位，上宫、虎沟金矿分别产于星星阴-七里坪北东向断裂带和洛宁古岭与盖层熊耳群不整合面间构造带的交汇部位，矿脉受北东向断裂破碎带控制。嵩县祁雨沟地区金矿也主要受北东向与北西向断裂交汇部位控制，少量产出于北西向断裂中（平行不整合面）；星星阴、康山、元岭、红庄等金矿分别产出于北东向星星阴-七里坪断裂带、元岭-露宝寨断裂带及焦园-陶村断裂带与马超营深断裂带交汇部位，且矿脉受北东向断裂控制，呈北东向展布。

2.与不整合面间构造带有关的容矿构造

与不整合面间断裂构造有关的容矿构造主要有三种：一种是不整合面演化的断裂构造本身，崤山地区半宽金矿Ⅰ-Ⅶ号脉就产于基底太华群变质岩系（崤山古岭）与上覆崤山群碎屑岩之间的不整合面间底砾岩或崤山群石英岩中，属受断裂构造控制的脉型金矿；另一种是与不整合面间构造伴生的次级滑脱构造或派生张性正断层，如熊耳山地区松里沟、阴史沟矿化脉，属不整合面上盘近似平行于不整合面的剪裂面控制。崤山半宽金矿区产于熊耳群中的ⅩⅪ-ⅩⅩⅥ号脉均产于由不整合面滑脱（拆离）构造上盘派生的走向相近、倾向相反的张性断层系中，矿化构造规模均较小，但品位较富。该类型构造控矿特征表现为无方向性，围绕基底隆起区的周边产出，不同部位容矿断裂控制的矿脉延伸方向不同。第三种是其它方向断裂与不整合面间构造带交汇部位，如上宫、虎沟、祁雨沟、半宽等。

四、王屋山构造旋回与金的成矿作用

区域地质研究表明，王屋山旋回是中元古代初期一个重要的构造旋回，以伸展运动为主导，反转以挤压运动而告终。在伸展运动控制下形成了熊耳断陷盆地，盆地形成过程的深断裂又控制了大规模的岩浆侵入、火山喷发活动和有关火山热液活动。金矿成矿作用正是张裂盆地发展演化的必然结果和组成部分。综合分析本区断裂构造控岩控矿特征及构造组合后不难发现，研究区内北西、北东、东西向断裂构造初始是在盆地发展过程中形成的，并对金矿的形成起控制作用。店坊矿化角砾岩体的形成、上宫金矿床中具原生显微球粒组构含金黄铁矿（任富根等，1989）的发现均显示熊耳（王屋山）期已有成矿作用，矿化受盆地内复杂的断裂构造系统控制。北岭构造蚀变岩型（碲化物型）金矿矿区断裂构造研究表明，北岭矿区矿化断裂均以张性剪切破裂为主，结合控矿断裂构造产状（1900—2100∠30°—50°）、断裂性质（张剪性）及其与马超营断裂带早期张裂构造演化阶段关系密切，可以认为控矿断裂是马超营断裂带上盘于张性破裂阶段发育的次级张剪性断裂，即当时在区域上存在南北向拉伸构造应力场，与区域上王屋山期构造应力场吻合。破坏矿体的成矿后断裂复杂，系统研究表明这些断裂为一期南北向挤压应力作用的产物。

结合构造运动史，不难认识和理解熊耳（王屋山）期沿断陷盆地的边缘断裂带岩浆侵入-火山喷发活动强烈，晚期热液活动发育，初始成矿作用即伴随火山热液活动发生，稍晚期在由张裂构造环境向挤压构造环境转化的桃园（王屋山）运动期间伴随碱性岩浆活动和气液活动，并发生了金矿成矿作用。初始矿脉（体）形成后，首先经历的较强烈的构造运动即是形成了以官道口群为核部的韩沟-李子坪向斜（枢纽走向近东西）及由马超营断裂带活动所显示的南北向挤压运动。该南北向应力场形成了破坏矿体的南北向压性，东西向压剪性，北东、北西向剪性为主的剪裂面，其后期多期活动特征明显。

需要强调的是，本区具有特定的构造环境及构造运动史，破坏矿体的南北向挤压应力场应开始于中元古代，而非加里东期。正是由于本区中元古代发生了一次强烈的南北向挤压（王屋山运动），形成了熊耳群与官道口群间的角度不整合接触关系。熊耳群的低级变质作用也即从此开始，其后又使本区缺失新元古代及古生代地层。以往多将本区近东西向韩沟-李子坪向斜构造及相关断裂系统的形成时期归属为加里东期，而忽视了中元古代本区这一从伸展张裂构造环境向挤压造山构造环境的转变时期。也正是在这个关键时期，本区发育了构造性质截然不同的断裂构造系统，表现为从接受沉积的张性阶段向收缩、变形、抬升遭受剥蚀阶段的转折。该期构造运动对本区的影响要比邻区的加里东运动对本区的影响早且重要得多。当然，不排除后期加里东运动甚至更晚期的构造运动对本区构造的叠加。

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