北秦岭桑坪—隐山与元古宙变质作用有关的红柱石、蓝晶石、夕线石、石墨矿床成矿系列的成矿模式
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发布时间：2022-05-15 21:45
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时间：2024-02-28 04:09
通过对上述桑坪—隐山、寨根—彭家寨和蛇尾小岔沟各成矿亚系列的讨论，下面对整个成矿系列的控矿作用、各矿床的时空演变、矿床分带等进行综合论述，并建立成矿系列成矿模式。
一、地层及原岩建造控矿作用
该成矿系列的红柱石、蓝晶石、夕线石、石墨矿床的赋矿地层主要为新元古界—下古生界二郎坪群小寨组和古元古界秦岭群雁岭沟组，其中蓝晶石、红柱石矿床与小寨组富铝、富硅碎屑岩－泥质碎屑岩－泥质岩复理石建造有关，夕线石和石墨矿床与雁岭沟组富铝、富碳泥质碎屑岩－碳酸盐岩建造有关。矿体产出严格受特定层位控制，矿体与围岩往往呈过渡关系。成矿物质来源于地层中的铝、硅、碳等。因此该类矿床为受一定地层和原岩建造控制的沉积变成矿床。此外，在秦岭褶皱系内古元古界秦岭群宽坪组中的相似原岩建造中也有夕线石、石墨变成矿产。
二、变质作用温度、压力对成矿的控制
相同或不同的原岩建造在不同的温度、压力条件下可形成不同的变质矿物组合和矿产。相同的原岩建造在相似的变质温度、压力下（等化学系和等物理系）可形成相似的矿物组合和矿产。不同的原岩建造在相同的变质温度、压力条件下（等物理系）可形成不同的矿物组合和矿产。比如同是小寨组碎屑岩－泥质碎屑岩－泥质岩复理石建造，在隐山一带区域变质作用压力较高，达7×108～8×108Pa以上，温度约500℃～600℃，相当中压低角闪岩相，变质形成隐山蓝晶石矿床；而在西峡北部变质作用压力总体较低＜5×108Pa），温度也大致为500℃～600℃，相当低压低角闪岩相或低压过渡型低角闪岩相（出现红柱石与压力较高的十字石共生），变质形成了红柱石矿床。又比如秦岭群雁岭沟组含矿岩系属含碳碎屑岩－钙泥质岩－碳酸盐岩建造，在中压高角闪岩相变质作用条件下（p=2×108～8×108Pa,t=600℃～700℃），形成夕线石矿床。当该建造中含碳时，在同样的变质作用条件下而形成石墨和夕线石矿床。因此，在一定的原岩条件下，变质后形成什么样的矿物组合和矿产，主要决定于变质作用的温度和压力。
三、气热溶液作用
本区无论是蓝晶石还是红柱石、夕线石或石墨矿，在后期花岗岩浆活动产生的热力、热液及动力变质热液和混合岩化等的作用下，使蓝晶石、红柱石、石墨产生重结晶，晶体增大及黑云母分解形成夕线石等，从而使其富集。因而本区“三石”和石墨矿的成因应为后期热液叠加沉积变成矿床。
四、时空演化
秦岭群是华北古陆块南缘裂解产物和*边缘裂陷的沉积物，形成于古元古代，以后经历了复杂的变形变质作用。区域变质强度不均一，在马山口以东达麻粒岩相，以西达高角闪岩相，并从南向北出现递增变质带黑云母带、铁铝榴石带、夕线石带。赋矿岩系雁岭沟组含碳、富铝的碎屑岩－钙泥质岩－碳酸盐岩建造在总体变质程度较高的中压高角闪岩相夕线石带和麻粒岩相条件下，形成夕线石矿床和石墨矿床。
二郎坪群是华北古陆块南缘新元古代至早古生代边缘海火山喷发产物和复理石沉积，它分布于秦岭群的北部，两者被朱阳关－夏馆－大河断裂隔开，总体区域变质作用强度低于秦岭群。因此，小寨组富铝、富硅碎屑岩－泥质碎屑岩－泥质岩复理石建造在低压或中低压低角闪岩相条件下形成红柱石矿床，在中压低角闪岩相条件下形成蓝晶石矿床。在二郎坪－刘山崖地向斜褶皱束两侧的变质温度和压力有向中部增大的趋势，故红柱石矿床形成于南侧，蓝晶石矿床形成于中部。
五、成矿系列成矿模式
“三石”和石墨矿床的形成经历了华北古陆块南缘裂解、边缘海含碳富铝含矿岩系的沉积→区域变质作用成矿→后期热液叠加富集过程。其成矿模式大致以前文图6-3表示。
