摘要:长竹园矿位于秦岭褶皱系桐柏—大别褶皱带的东端,经历了多阶段、多期次构造运动,特别是加里东、海西、印支期和燕山期运动的复合造山。结合本区地质特征,遥感图像解译和地球化学特征,对本区成矿条件进行分析,总结本区成矿规律。
关键词:地质特征;成矿条件;成矿规律;长竹园
0 引言
长竹园东铅锌矿区位于大别山地区的中西部。属扬子地台北缘太古宙大别构造地体。近20年来,特别是“七五”-“九五”期间,对大别山造山带的研究进一步深入。研究集中在对大别山地区超高压变质带的岩石学(榴辉岩类)、变质作用、及大陆折返带形成的构造背景、折返机理、形成时代方面。这些研究对本矿区成矿规律分析提供了参考。
1 区域地质背景
区域出露地层主要为太古宇大别群、下元古界天台山群、上元古界苏家河群及第四系等。区内岩石以片麻岩,片岩,花岗片麻岩为主,其内有花岗岩,花岗闪长岩侵位。本区构造复杂,具多期多次活动特征(见图1)。具有一定规模的大断裂主要有北西西向桐柏—商城、晓天-磨子塘、龟山—梅山、药铺—青山断裂,表现为分割基底核杂岩单位(CC)、超高压单位(UHP)、高压单位(HP)和绿帘-蓝片岩单位(EB)的下拆离带、中拆离带和上拆离带(4);北东向商城—麻城、金刚台、黄土岗断裂,为与东部郯庐断裂带平行的一组次级断裂,表现为明显的右行平移走滑剪切;以及近南北向楼房断裂三组方向。岩浆活动频繁,以侵入岩最为发育。侵入岩分为扬子、燕山二期,其中燕山期侵入岩发育,并具多期多次活动特征,与构造及成矿关系密切。
2 矿区地质特征与成矿条件分析
2.1地层
矿区主要出露地层为下元古宇天台山群新县组片麻岩,片岩等变质深成岩系段。岩性变化比较简单,多为角闪黑云二长片麻岩,斜长角闪片麻岩,白云石英片岩等。岩石受后期构造热事件影响,普遍具糜棱岩化及绢云母化、绿泥石化蚀变。在矿区南部见呈透镜状、似层状包体形式菱形分布的太古宇大别群斑竹园组岩系,云英闪长质片麻岩、黑云斜长片麻岩等,岩石多具糜棱岩化,拉伸线理方向,片(麻)理产状与变质深成岩系中的拉伸线理方向、片麻理产状一致,表明其与变质深成岩一起遭受了后期剪应力作用。区内还见有燕山晚期第三次花岗岩侵入体,与成矿元素的上涌,富集有重要作用。
2.2构造
本区位于大别山北麓与扬子板块解除的结合带附近,由于陆-陆碰撞造山运动使得该区构造十分发育。区内早期的构造活动主要以剪切韧性变形为主,在后期局部叠加脆性断裂。在构造分析中,遥感具有显然的优越性。遥感图像结合地质特征对构造的控矿性质,运动形态,形成机制有更准确的判断。下面以遥感图像和野外地质实际情况对本区构造及其成矿因
图1 大别山造山带地质构造略图(据﹝1)修改)
Fig1 Simplified geological structural map of Dabie orogenic belt
Ⅰ.变质复理石带;Ⅱ.幔源构造混杂岩带+苏家河构造混杂岩带;Ⅲ.潜山—英山—新县变质构造混杂岩带;Ⅳ.太湖—红安—宜化店变质构造混杂岩带;Ⅴ.大别杂岩;Ⅵ.宿松群和张八岭群;断裂带;①.龟山—梅山断裂带;②.桐城-桐柏剪切带;③.桐城-桐柏断裂带;④.水吼-浠水-麻城剪切带;⑤.太湖-张家榜—白莲—桃花剪切带;⑥.江塘-河口-黄石剪切带;⑦.商城-麻城断裂带;⑧.青山-药铺断裂带.
素进行分析。
本次分析采用的是美国陆地卫星ETM数据,运用比值,主成分,波段融合等遥感处理技术,然后对加工过的遥感图像进行目视解译,主要是线性和环形构造解译(见图2)。对于环形构造,其控矿作用越来越被人重视,许多人对其成因更是提出多种假说,一般分为三类:a.构造—岩浆活动成因;b. 宇宙成因(陨石撞击)说; c.热液蚀变、烃类扩散成因说(2)。对长竹园矿区,构造-岩浆学说和热液蚀变成因说应该是解释环形构造成因的可靠理论。这些环形构造多数可表示岩体或火山活动区域,对金属矿床有重要意义。本区面积不大,环形构造不明显,在王家湾和岗上等地能看出环形构造,都为已知的花岗岩体。
区内线形构造密集发育,但总体来讲,可分为北西向、北北西向、北东向和北北东向等的线形构造。在区域范围内,北西向线形构造发育最显著。但就长竹园矿区来说,北东向和北西西向构造占主导地位,其显示了主要矿脉的延伸方向。也有部分北西向延伸的线形构造,它们与北东向构造相互交切错断,成为矿区主要的控矿构造。
(1)从矿区范围来看,北西向断裂主要发育三条,北部一条经坳上-左湾至西湾;与矿区图2 长竹园矿区遥感影像图及其目视解译
Fig 2 Remote sensing image and visual interpretation of Changzhuyuan
①线性构造②长竹园研究区界线③环形构造④岩体界线⑤燕山晚期第三次花岗岩侵入体
北侧北西向石英脉及铅异常带相吻合;中部一条经岗上-周家山-新铺湾,同样与铅异常带相吻合;南部一条由香铺穿过长竹园河沟,经水竹盒-雨林尖-屋瓦湾北西向断裂,其规模在测区最大。该北西向断裂具右旋剪切特征,在雨林尖南东侧河沟一带,无论从地貌特征、断层碎裂岩、断裂蚀变带及片理化带尤为明显,断层面多染有烟褐色铁锰质,并偶见片理化带中含有孔雀石及细粒立方体溶蚀空洞;在测区1/万化探图上,水竹盒-坎上Ag-Cu异常带与该北西向断裂带所吻合。该断裂带往北西经香铺切割商麻断裂带。
青山—药铺断裂位于矿区南部,东起青山经抱儿山进入长竹园地区药铺,是晓天-磨子潭断裂的西延部分。在矿区内它分割太古界大别群斑竹园组与元古界天台群新县组,以青山-药铺断裂为界,断裂以南为斑竹园组,断裂以北为新县组,二者变形变质程度有明显差别。
青山-药铺断裂主要是中生代形成的,在青山-丁埠一带走向近东西,而丁埠-药铺一带,呈明显向北突出的弧形,弧顶在关庙一带。其缓形突出与南部往西到黄柏山林场场部一带被北东向的三河水库-药铺-银沙畈-全军-武庙集断裂所截,断层西盘往南错动,整体青山药铺断裂为上陡下缓,呈波状起伏。再往西,在马鞍潭一带被商麻断裂所切错,同样具左行剪切特征。地表上该断裂带糜棱岩十分发育,局部有狭缩现象。因断裂带中糜棱岩被玻化岩切割,早期构造岩中的糜棱岩面理发生波状起伏,断层北盘发生多次滑落特征,表明该断裂有多期活动。
青山-药铺断裂带对本区矿床成矿有很重要的控制作用。在区域矿产分布上,该断裂带所形成的太古界(Ar)与元古界(Pt)两大地层单元的分界面构成了燕山期岩浆岩及内生矿产分布的南缘屏界。