豫西东秦岭二郎坪群地质特征及其与铜多金属成矿作用关系研究

【摘要】：早古生代二郎坪群位于北秦岭造山带中,在这套火山—沉积岩系中含有铜多金属矿产。矿床主要赋存于二郎坪群刘山岩组、火神庙组和大栗树组。 运用成矿系统、造山带地球化学和海底热液喷流沉积成岩成矿等理论方法,对东秦岭二郎坪群地质特征和典型矿床进行了研究,进而探讨了二者之间的关系。 通过对地层、沉积建造和区域地质特征研究,认为早期的弧后盆地双向俯冲导致的中深层次韧性逆冲剪切变形和后期的碰撞造山奠定了现今的构造一地层格架特征,南阳盆地以西的构造—地层格架总体上是一个以陆家曼—四棵树为轴线的背斜构造;南阳盆地以东现今的构造—地层格架呈向形复背斜构造样式。 通过对二郎坪群的基性火山岩和硅质岩的地球化学特征及二郎坪群沉积组合、沉积建造特征和区域地质特征分析,认为二郎坪群火山—沉积岩系是弧后盆地环境的产物;二郎坪群弧后盆地在南阳盆地以东盆地规模较大,沉积环境具有远洋盆地的特征;而在南阳盆地以西弧后盆地规模较小,沉积环境距大陆边缘较近;硅质岩Ce_(anom)值指示沉积环境是氧化—还原过渡环境;东部二郎坪群火山岩以MORB型为主,西部二郎坪群火山岩以岛弧钙碱性为主。 通过地层单元地球化学特征和火山岩岩浆来源研究,南阳盆地东部的二郎坪群具有高Cu,低Pb、Zn等元素含量特点,而南阳盆地西部的二郎坪群具有低Cu,高Pb、Zn等元素含量特点;对典型矿床矿石和相关岩系的地球化学特征对比研究表明,基性火山岩系和长英质岩系共同提供了成矿物源;通过岩石地球化学特征研究,认为硅质岩和矽卡岩是岩浆热液流体和海水混合的低温热液(200℃)形成的热水沉积岩,重晶石岩是海底高温热液流体(200℃)的产物。 对研究区的地质特征和典型矿床的综合分析,二郎坪群VMS型铜、铅、锌、铁等多金属成矿组合是在弧后盆地构造环境,由海底热液喷流沉积作用形成的。根据特征矿物组合、成矿构造环境和成矿物质来源及矿石特征差异,将区内矿床划分为铜锌型、铅锌型、铁铜型等三种类型。