秦巴地区区域矿产特征与成矿规律秦巴地区矿产资源丰富,已探明有一定储量的矿产有黑色金属、有色金属、稀有金属、贵金 属、稀土金属、分散元素、放射性元素和燃料、化肥、化工、建材、冶金辅助原料等多种矿 产本区以往对成矿规律的研究多是分矿种、专题和按行政分区进行的本文以甘、陕、豫 鄂、川五省地质矿产局的矿产资料为基础•综合论述秦巴地区的主要矿产共生组合、成矿作 用演化历史、矿产区域特征和分布规律一、主要矿产共生组合“矿产共生组合”较之程裕淇等(1979)所定义的“矿床成矿系列”具有较为广泛的含义它 是把工业矿产视为一定条件下由一定成岩作用过程形成的特殊岩石,按照矿产与一定成岩作 用过程的关系而划分的多种矿床的组合体其中矿床的形成早晚和成因类型均可以不同,但 均与同一成岩作用过程有关,一个矿床、矿田产有多种矿产,可称之为“同矿床共生”,数 种矿产分别形成的单矿种矿床共生于同一成矿岩石建造,组成一个成矿(区)带,可称之为“同 矿带共生力,在同一成岩一成矿过程中,数种矿产的形成具有一定盼先后顺序(或层序),构 成一定的“成矿序列";对成矿岩体或成矿物质的陆源而言,数种矿产富集的部位有一定的排 列顺序,构成一定的“矿产分带”。
这样定义的矿产共生组合,有利于在矿床成因尚未完全 研究清楚的情况下总结区域矿产的共生组合规律,根据成矿岩石建造的分布、规模和特征, 分析认识矿产的资源远景秦巴地区的主要矿产共生组合有:(一)沉积矿产共生组合包括沉积同生矿床(与围岩同时沉积成矿)、沉积成岩矿床(沉积后成岩阶段形成的矿床)和沉 积再造矿床(成岩后沉积成矿物质再次富集成矿J它们的共同特征是成矿物质主要来源于沉 积作用,产于沉积岩系的一定层位,成矿作用同时受沉积环境和构造环境控制秦巴地区已 知有铁、锰、铝、钒、铀、铅、锌、汞、锑和磷、硫、重晶石,煤等30 多种矿产除能源、建 材、冶金辅助原料矿产外,沉积矿产约占秦巴地区探明矿产总价值的 44.3%,煤矿价值为 其他沉积矿产价值的10倍多按照它们的形成环境和组合特征,可分为10类主要矿产共生 组合1.地台型海陆交互相石炭一二叠系铁一硫一铝一煤矿组合:主要产于华北地台区,含矿岩系 以泥质岩、细碎屑岩为主,形成于陆源经过长期剥蚀夷平之后,气候温湿的海侵中成矿序 列一般为山西式铁矿、硫铁矿一铝土矿一煤矿;由陆缘向海盆成矿系'矿一铁矿、硫铁矿一 铝土矿除铝土矿中伴生镓矿外,其他矿产分别集中,同矿带共生。
2.地台型海相上震旦统一下古生界磷、锰一钒、石煤一重晶石矿组合:主要产于扬子地台区, 含矿岩系以黑色泥质岩、硅质岩为丰,另有少量碳酸盐岩、碎屑岩磷矿和铁锰矿主要产于 含矿岩系底部,其上为钒矿和石煤,其中含有钼、铀、铅、锌、铜、镍、银、钇、童等多种 金属元素;重晶石矿可能产于含矿岩系的上部它们以分别集中、同矿带共生为主.勉略地 区磷、锰矿亦可同矿床共生北大巴山洞河群中的矿产亦可归入此类3.地台型海相宁乡式硫铁矿一赤铁矿、菱铁矿组合:产于扬子地台区中晚泥盆世海进层序上 部和海退层序下部,含矿岩系以泥质岩、石英砂岩为主,少量为泥灰岩铁矿和硫铁矿分别 集中4.地台型陆相下中侏罗统菱铁矿一油页岩、煤矿组合:含矿岩系以泥质岩和碎屑岩为主华 北地台南部以煤矿为主,四川盆地北部同时产小型煤矿和菱铁矿陕甘宁盆地三叠系和四川 盆地三叠系顶部须家河组煤系中的煤矿、菱铁旷亦可归入此类5.地台型陆相上侏罗统一第三系砂岩铜矿一石膏矿组合:含矿岩系以红色碎屑岩为主 I 石膏 矿分布普遍,砂岩铜矿见于六盘山下白垩统另外桐柏吴城第三系产天然碱矿6.地台型河流冲积相第四系磁铁矿一钛铁矿一独居石一砂金矿组合:主要分布于汉江、 白龙江、嘉陵江等水系。
7.地槽型志留系锌一铜一镍一铀矿组合:产于扬子陆缘地槽的还原海洼中,含矿岩系为硅质 岩、泥质岩、硅质灰岩以铀矿为主,沉积成矿后经过再次富集,矿产同矿床共生8.地槽型上古生界铅锌银一菱铁矿组合主要产于华北陆缘地槽中泥盆世海洼中,含矿 岩系以类复理石泥质岩、碎屑岩为主,少量碳酸盐岩铅、锌、银一多金属矿同矿床共生, 菱铁矿单独集中,另有少量重晶石矿9.地槽型三叠系铁一锰矿组合:产于平武、舟曲地区,含矿岩系为下三叠统菠茨沟组炭质千 枚岩、绿泥绢云千板岩和含铁锰灰岩铁、锰矿同矿床共生,层序为赤铁矿层一菱铁矿层〜 赤铁矿层一铁锰矿层一含锰灰岩,一些铁矿与铁锰矿分别产出,同矿带共生10.地槽型上古生界一三叠系汞一锑矿组合:主要产于南秦岭东段旬阳公馆地区的下泥盆统、 山阳一镇安地区的下石炭统和夏河一西河地区的三叠系中汞、锑除同矿床共生外,还相对 分别集中,形成一些以汞矿或锑矿为主的单矿种矿床、矿田旬阳地区和夏河一临潭地区以 汞矿为主,宕昌一西和地区以锑矿为主二)火山岩矿产共生组合包括火山沉积型和火山热液型矿床,成矿物质主要来源于火山作用,产于火山岩系的一定层 位,成矿作甩主要与构造环境和火山机构有关秦巴地区已知有银、金、铜、钴、硫,金红 石等11种矿产,约占秦巴地区矿产总价值的1.4%。
按照形成环境和组合特征,可分为4 个 共生组合:1.华北陆缘地槽秦岭群一宽坪群银一铜矿组合:西部以铜矿和硫铁矿为主,互呈同矿带共生, 铜矿中伴生有银、锌、钴、镉、镓等矿产,含矿岩系为变质中基性火山岩系东端桐柏地区 以金、银矿为主,伴生矿产有铜、铅、锌等,含矿岩系为变质中酸性火山岩2.扬子古陆块武当群铅一锌一金一银矿组合:产于银洞沟组变钾长石英角斑岩和变石英角 斑质凝灰岩中,以金、银矿为主,伴生有铅锌矿3.扬子陆缘地槽碧口群铁一铜矿组合:勉县、略阳地区铁矿和硫化多金属矿分别集中,同矿 带共生,铁矿单独产出,含矿岩系以变质基性火山岩为主,多金属矿含矿岩系以变质中酸性 火山岩为主,硫化铅、锌、铜和金、银矿同矿床共生碧口一阳坝地区以铜矿为主,其次为 金、银矿化,含矿岩系以变质中基性火山岩为主4.南北联合大陆盆地下白垩统珍珠岩一膨润土一含碱玻璃原料一沸石矿组合:产于信阳上天 梯陈棚组中酸性陆相火山岩系中,含矿岩系为火山熔岩、火山集块岩,火山角砾岩、熔结凝 灰岩、凝灰岩和凝灰质砂页岩多种非金属矿产共生,规模可观三)花岗岩矿产共生组合包括伟晶岩型、矽嘎岩型、热液型、斑岩型等矿床,成矿作用主要与花岗岩浆期后热液活动 有关。
秦巴地区已知有稀有、有色和稀土、分散元素等32 种矿产,约占秦巴地区探明矿产总 价值的20.4%按照成岩成矿作用的深度和矿产组合特征,可分为3 类:1.深成花岗伟晶岩稀有金属矿组合:产于深成混台花岗岩体周围的花岗伟晶岩脉中,共生矿 产有锂、铍、铌、钽、铷、铯和钾长稀有金属矿主要产于钠长石化和锂云母化较强的花岗 伟晶岩中2.中深成花岗岩矿产组合:(1) 与石英闪长岩一花岗闪长岩体有关的铁铜一多金属矿组合:主要产于岩体接触带,以矽嘎 岩型磁铁矿、铁铜矿为主,其次为铜钨矿、铜砷矿,伴生铅、锌、银矿2) 斜长花岗岩一二长花岗岩一花岗岩稀土和放射性元素矿产组合:产于花岗岩体中稀土元 素矿物为花岗岩的副矿物,矿化较贫,铀钍矿富集于岩体的热液蚀变带3.浅成斑岩矿产组合:(1)二长花岗斑岩一花岗斑岩钼一钨矿组合:金堆城地区以钼矿为主,伴生矿产有铜、铼等, 成矿岩体围岩为熊耳群变质基性火山岩,卢氏、栾川地区以钼钨矿为主,伴生少量铁、铜矿, 含矿岩体围岩为栾川群云母石英片岩、大理岩二者同矿带共生2)石英闪长岩一花岗闪长斑岩铁一铜一铅锌矿组合:以铁、铜矿为主,其次为铅锌矿、硫铁 矿,伴生少量钼矿,多为同矿床共生,由岩体向外矿化分带大体为钼一铁一铜、铅、锌和硫 铁矿,成矿岩体围岩为蓟县系白云岩。
3) 爆破角砾岩金一铜矿组合:以金,铜矿为主镇平秋树湾伴生少量钼矿,夏河龙得岗伴生 砷矿四) 基性、超基性岩和碳酸岩矿产共生组合包括岩浆矿床和岩浆期后矿床,全部产于岩体中,矿产组合与岩体的岩石组合密切相关秦 巴地区已知有镍、石棉、钒钛磁铁矿和铌、稀土金属等10 多种矿产,约占秦巴地区矿产总价 值的 24.4%,可分为6 类矿产组合,其中矿产均同矿床(岩体)共生1.镁质超基性岩铬铁矿一石棉矿组合:产于商南松树沟、宁强黑木林等地纯橄岩型和纯橄岩 一斜辉辉橄岩一橄榄岩型超基性岩体中,含矿岩石以富镁为特征,镁铁比值 9—14,石棉矿 的含矿围岩蚀变为蛇纹岩2.强蚀变偏铁质超基性岩磁铁矿一硫化钴铜镍矿组合:产于略阳煎茶岭等辉橄岩型超基性岩 体中;岩体中钠长斑岩、花岗斑岩和辉石岩、角闪岩等后期脉岩发育;超基性岩普遍强烈 蚀变为蛇纹岩、滑石菱镁岩、滑石片岩、透闪岩,以含铁较高为特征,镁铁比值4.6—8硫 化钴钢镍矿石中含有磁铁矿,磁铁矿体中伴生有硫化钴铜镍矿体和矿化体;经过岩浆熔离一 自变质到晚期热液多期蚀变一成矿作用,超基性岩中的多数成矿元素从硅酸盐中游离出来, 富集成镍、钻、铜的硫化物和铁的氧化物。
3.黑云母透辉石岩磁铁矿一磷灰石矿组合:产于凤县九字沟黑云母透辉石岩型岩体中,伴生 有石英正长岩等脉岩,以富含碱质(K20 0.83—2.90%, Na20 0.42 — 0.88%)为特征,普遍 弱磁铁矿一磷灰石矿化,含P2053.23—4.01 %矿石矿物磷灰石和磁铁矿为岩石中附生矿物, 形成于岩浆阶段,伴生透辉石可作陶瓷原料4.正长岩一碳酸岩磷灰石-铌-谛土金属矿组合:产于竹山庙垭正长岩一碳酸岩体中,几乎 全岩体矿化;含矿岩石交代现象普遍,以绢云母化、方解石化为主,其次为黑云母化、铁白 云石化、萤石化和黄铁矿化,其中黑云母化与铌矿化关系密切;成矿元素以铌和铈、镧为主, 稀有金属和稀土金属含量比平均为 1:365.辉长岩钒-钛-铁矿组合:产于洋县毕机沟等苏长岩-辉长岩型和角闪岩-辉长岩型岩体 中,含矿岩石为辉长岩、异剥辉长岩,矿石为钒钛磁铁矿矿石6.辉绿岩钛磁铁矿-磷灰石矿组合:矿化岩体为岩床状浅成侵入体,广泛分布于北大巴山地 槽区,组成岩石以辉绿岩、碱性辉绿岩、橄榄辉绿岩和辉长一辉绿岩为主,少量辉长岩类, 其中钛磁铁矿化和磷灰石矿化普遍,但矿化较贫,难以利用五) 变成矿产共生组合受变质的沉积型和火山岩型矿床仅矿石的结构构造和矿体形态有所改变,矿产组合特征基本 未变,不单独论述;只有变成型矿床才是由变质作用形成的新矿产。
变成矿产产于一定的变 质岩相带中,主要矿产组合有:1.蓝片岩相蓝石棉矿组合:产于洛南-内乡高压低温变质岩带中;含矿岩石以蓝闪石片岩和 蓝闪石钠长岩为主,原岩为富钠(Na20 3—6%)、富镁(Mg0 2—7%)、贫钙的基性火山岩和泥 质碎屑岩蓝石棉呈单矿种矿床产出,成带分布,成矿物质主要来自含矿围岩,蓝石棉的化 学成分因围岩的化学成分不同表现出一些差异2.角闪岩相矽线石一石墨一大理石矿组合:产于太华群和秦岭群变质岩系中,原岩建造为碳 酸盐岩一碎屑岩矽线石、石墨、大理石以单矿种矿床为主,研究程度较低二、成矿历史和成矿作用演化成矿作用是地质构造历史中的特殊事件不同的地质构造阶段具有不同的成矿特征,不同矿 产组合的成矿作用具有不同的演化规律一)主要成矿时代的成矿特征1.前震旦纪:基性岩浆活动强烈,区域变质作用普遍较强该期矿产以金、铁、银矿为主, 分别占秦巴地区同种矿产总储量(%)的 76.9、34.3、30.2;它们的价值约占该期矿产总价值 的 84.5%;其次为石墨、钾长石、矽线石、大理石;少量铜、铅、锌矿华北构造区( 包括华 北地台和陆缘地槽,下同)以沉积变质型铁矿、铁铜矿和变质热液型金矿为主,扬子地台区以 岩浆型钒钛磁铁矿和火山岩型铅锌金银矿为主。
2.震旦纪 l 以地台盖层沉积为主,主要发育于扬子地台区该期以沉积重晶石和磷、锰矿为 主,分别占秦巴地区同种矿产储量(%)的 61.7、33.4、29.7,矿产组合较简单。