張喆 王杰 王莉

（河南省有色金屬地質(zhì)勘查總院 河南鄭州 450052）

河南省舞陽地區(qū)太華群構(gòu)造演化特征

張喆 王杰 王莉

（河南省有色金屬地質(zhì)勘查總院 河南鄭州 450052）

舞陽地區(qū)太華群自下而上劃分為：趙案莊組、鐵山廟組和楊樹灣組。本文綜合以往資料，通過對舞陽地區(qū)太華群進(jìn)行野外調(diào)查，將該區(qū)構(gòu)造演化特征劃分為4個(gè)期次，本次研究結(jié)果表明在主構(gòu)造（第二期NW-SE向褶皺）形成后，第三期構(gòu)造變形作用（NNESN），形成疊加褶皺。在構(gòu)造的疊加部位，易形成埋深較淺的厚大礦體，對今后找礦工作具有一定的指導(dǎo)意義。

舞陽；太華群；構(gòu)造演化

引言

太華群出露于華北克拉通南緣，秦嶺造山帶東部，是華北地臺南緣分布最廣的前寒武紀(jì)基底變質(zhì)巖系[1]，賦存有河南省最大的鐵礦帶——魯山-舞陽-新蔡條帶狀鐵建造帶，為華北陸塊前寒武紀(jì)條帶狀鐵建造16大鐵礦床集中區(qū)之一[2]。舞陽鐵礦田位于河南省中部舞鋼市境內(nèi)，處于魯山背孜-舞陽出山復(fù)背斜構(gòu)造的東段。研究區(qū)具典型的臺地型雙層地殼結(jié)構(gòu)，基底地層為新太古界太華群，自下而上可分為：趙案莊組、鐵山廟組、楊樹灣組[3]，為一套角閃巖相變質(zhì)巖系，是趙案莊式-鐵山廟式沉積變質(zhì)型鐵礦的賦礦層位[4]；蓋層有中元古界長城系熊耳群火山巖建造、汝陽群碎屑泥質(zhì)巖建造，上元古界洛峪群頁巖、砂巖互層，與太華群呈不整合接觸，中新生界陸源碎屑沉積廣泛發(fā)育。

由于舞陽鐵礦田賦存于太華群地層中，許多學(xué)者對舞陽鐵礦田太華群地層開展了系統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查研究，進(jìn)行了較為細(xì)致的巖石地球化學(xué)工作[5～6]。部分學(xué)者對舞陽太華群構(gòu)造格架進(jìn)行初步研究[7～8]，長期以來對舞陽地區(qū)太華群地層構(gòu)造演化特征的研究較少涉及。筆者基于野外地質(zhì)調(diào)查成果，結(jié)合前人的研究資料，系統(tǒng)總結(jié)舞陽及鄰區(qū)太華群地層構(gòu)造演化特征，來進(jìn)一步探討構(gòu)造控礦規(guī)律。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

舞陽太華群變質(zhì)帶位于華北克拉通南緣，秦嶺造山帶東部北緣，處于魯山背孜-舞陽出山復(fù)背斜構(gòu)造的東段、歷來是構(gòu)造變動劇烈地區(qū)[1，3～4]。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，總體呈一NWW向大型復(fù)式背斜隆起帶（圖1）。區(qū)域構(gòu)造線呈NW-SE向。太華群地層以塑性變形為主，形成形態(tài)復(fù)雜的緊閉、倒轉(zhuǎn)線型褶皺，巖層和鐵礦層均發(fā)生了不同程度的彎曲變形。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有近東西向、北東向和北西向三組。區(qū)內(nèi)地層受區(qū)域性逆沖推覆構(gòu)造構(gòu)造控制，整體上位于逆沖推覆構(gòu)造的上盤[7]，給區(qū)內(nèi)構(gòu)造演化研究工作帶來極大的困難。

圖1 河南舞陽鐵礦田基巖地質(zhì)-構(gòu)造格架簡圖[7]

研究區(qū)內(nèi)大部分為第四系覆蓋，僅南緣和北西部有大片太華群地層零星露頭，具有典型的臺地型雙層地殼結(jié)構(gòu)。舞陽地區(qū)太華群基底地層為新太古界太華群趙案莊組、鐵山廟組、楊樹灣組，自下而上簡述如下（圖2）：

趙案莊組（Ar3z）：主要分布在趙案莊、王道行、下曹、余莊、梁崗、陳廠等礦床（點(diǎn)），以含磁鐵蛇紋巖和磷灰石蛇紋石磁鐵礦為主要特征。趙案莊組包括了底部的多層含鐵蛇紋巖層、透輝角閃巖層等以鎂鐵和超鎂鐵質(zhì)科馬提巖為標(biāo)志的海相火山巖系列，是“趙案莊式”鐵礦最有利的賦礦層位。

鐵山廟組（Ar3t）：出露于鐵古坑、鐵山廟、經(jīng)山寺等地，在尚廟、崗廟劉等礦區(qū)通過鉆探得到了揭露，是一套以混合巖和片麻巖為主的變質(zhì)巖建造，它是“鐵山廟式”鐵礦最有利的賦礦圍巖的標(biāo)志性巖層。鐵礦（化）體與圍巖互層產(chǎn)出，呈多層狀，最多可達(dá)20層以上，可采礦體厚度20～70m。大理巖一般分布于礦層的上部或下部。大理巖的存在反映了一種特殊的沉積環(huán)境，故大理巖可作為該段的主要標(biāo)志。

楊樹灣組（Ar3y）：主要為含石墨斜長片麻巖夾少量含石墨透輝石巖，局部夾有斜長角閃片麻巖。并以石墨的出現(xiàn)與下伏地層分開，混合巖化一般不明顯。可見厚度260m。

2 構(gòu)造格架特征

本區(qū)基底構(gòu)造特征，從時(shí)間上和空間上都具有多期次的特點(diǎn)。每一期次構(gòu)造運(yùn)動都伴隨著上一期次構(gòu)造要素的被破壞及被置換，生成新的構(gòu)造要素，同時(shí)太華群地層普遍被拉斷、發(fā)育旋斑、透鏡體和石香腸，形成非常復(fù)雜的構(gòu)造格架特征。

舞陽地區(qū)的太華群大面積被第四系覆蓋，給基底構(gòu)造的研究帶來困難。從礦區(qū)西部辛店一帶露頭區(qū)的詳細(xì)填圖，以及礦區(qū)周圍零星露頭的野外觀察并結(jié)合覆蓋區(qū)鉆孔資料編制的舞陽地區(qū)基巖地質(zhì)圖（圖1）可以看出，該區(qū)的基底構(gòu)造型式NWW-SEE向緊閉倒轉(zhuǎn)等斜褶皺，向北西方向傾伏。舞陽鐵礦田緊閉倒轉(zhuǎn)等斜褶皺有可以大致分出兩個(gè)二級背形帶和一個(gè)二級向形帶，即北部的經(jīng)山寺-趙王-余莊復(fù)式背形帶和南部的營街-下山劉背形帶以及夾于二者之間的姚莊-范莊向形帶，均為背孜街-出山背斜的次級褶皺構(gòu)造。這些二級構(gòu)造帶又被三個(gè)不甚明顯的近南北向的背斜帶和其間的向斜帶疊加復(fù)合，相互構(gòu)成網(wǎng)格狀的基底構(gòu)造骨架。近南北的二級構(gòu)造帶由西往東為尚廟-經(jīng)山寺-廟街-巫花崗復(fù)背斜帶；王道行-趙案莊-營街-鐵古坑復(fù)背斜帶；中曹-田莊-武功-崗廟劉復(fù)背斜帶，以及它們之間的復(fù)向斜帶。值得指出的是，這種次級構(gòu)造帶的劃分與布格重力異常的數(shù)據(jù)處理結(jié)果基本吻合，在磁力圖中也有一定的反映。二級背斜構(gòu)造與布格重力二次倒數(shù)的正異常大致相符，說明舞陽復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜的次級構(gòu)造帶中有東西成帶、南北成行的特點(diǎn)。

3 構(gòu)造期次劃分依據(jù)

舞陽鐵礦田區(qū)域構(gòu)造復(fù)雜，通過野外露頭觀測、標(biāo)志層追索、鉆探及物探資料綜合應(yīng)用。目前能確定的是本區(qū)分布一系列NW-SE向褶皺構(gòu)造，主體是一軸向NWW向、向西傾伏的倒轉(zhuǎn)復(fù)式背斜，后期經(jīng)歷近南北向的褶皺疊加復(fù)合?；蛟S并不能代表本區(qū)太華群所有的構(gòu)造期次特征，但是這是目前所能觀測到的兩期褶皺構(gòu)造，其主要依據(jù)如下：

（1）地層主要向南西傾斜并大體保持對稱分布的特點(diǎn)，即軸部分布較老的趙案莊組，南北兩側(cè)對應(yīng)分布鐵山廟組和楊樹灣組。由于遭受后后期構(gòu)造的強(qiáng)烈破壞使北翼大部斷失，僅在經(jīng)山寺等地有所出露。

（2）楊樹灣組和鐵山廟組的部分巖層向西逐漸收斂合攏，斜長角閃片麻巖（鐵山廟組）至張武崗一帶走向漸轉(zhuǎn)成近南北向并向西傾斜，顯示出向西圈閉和外傾的明顯特征。

（3）南翼出露較全，產(chǎn)狀較緩，次級褶皺不發(fā)育；而北翼地層出露零星，產(chǎn)狀較陡，次級拖褶皺較發(fā)育，也顯示南北翼分別具正常翼和倒轉(zhuǎn)翼的特征。根據(jù)地層展布特征，該背斜軸部大體位于趙案莊-朱蘭店一帶，因受后期構(gòu)造的強(qiáng)烈改造其形態(tài)和方位均已發(fā)生過明顯的變動。

特別值得提出的是；梁八臺-朱蘭店一帶太華群的褶皺、逆斷層走向和重、磁異常均有規(guī)律地弧形拐彎，揭示經(jīng)山寺、梁八臺、朱蘭店一帶應(yīng)有近NNE-N的寬緩型鼻狀背、向形構(gòu)造疊加在早期北西向褶皺之上，并使后者發(fā)生大幅度彎褶。此外在經(jīng)山寺和陳廠等處還有次級近南北向褶皺的存在。上述近南北向褶皺及其伴生構(gòu)造，無疑是舞陽地區(qū)太華群晚期構(gòu)造的代表。

圖2 舞陽太華群地層柱狀圖[3]

4 構(gòu)造演化特征

通過野外地質(zhì)調(diào)查和區(qū)域地層對比，舞陽鐵礦田太華群地層經(jīng)歷四期構(gòu)造演化事件：

（1）第一期變形僅殘留一些小型的層內(nèi)無根褶皺（圖3A），發(fā)育小的平臥褶皺（褶曲）。

（2）第二期變形以NW-SE向褶皺作用為主（圖3B），形成機(jī)制為彎滑褶皺作用，其軸面構(gòu)造強(qiáng)烈置換先存面理，形成普遍發(fā)育的片麻巖。強(qiáng)烈的構(gòu)造變形形成了NW-SE向的緊閉倒轉(zhuǎn)褶皺，現(xiàn)存的NW-SE向（280～350°）主干構(gòu)造是第二期變形的產(chǎn)物。值得指出的是，這期構(gòu)造變形與區(qū)內(nèi)普遍存在的角閃巖相的變質(zhì)作用時(shí)同期的。

（3）第三期變形為向南傾伏的北北東到近南北向褶皺（圖3C），形成機(jī)制為彎滑褶皺作用，基本上改造了早起的NW-SE向褶皺，使早期的NW-SE向主干構(gòu)造在近南北向上彎曲，形成南北向排列的背形向形帶。其強(qiáng)弱程度則因段而異。

（4）燕山期斷裂：舞陽鐵礦田太古代地層經(jīng)歷這三期構(gòu)造變形事件后，在燕山期又再次遭受一系列斷層的抬升，在礦區(qū)表現(xiàn)為一系列南北向小斷層及后期巖脈侵入（圖3D），在礦區(qū)南部表現(xiàn)為棋盤式的構(gòu)造格架。

圖3 舞陽太華群構(gòu)造演化期次

5 結(jié)論

本文對舞陽地區(qū)太華群地層通過野外露頭觀測、標(biāo)志層追索、鉆探及物探資料綜合應(yīng)用，將該區(qū)構(gòu)造演化特征劃分為4個(gè)期次。本次研究結(jié)果表明在主構(gòu)造（第二期NW-SE向褶皺）形成后，第三期構(gòu)造變形作用（NNE-SN），形成疊加褶皺。在構(gòu)造的疊加部位，易形成構(gòu)造隆起，進(jìn)而形成埋深較淺的厚大礦體（如尚廟礦床、經(jīng)山寺礦床和鐵古坑礦床）。

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P612

A

1004-7344（2016）25-0188-02

2016-8-19

張喆（1987-），女，助理工程師，主要從事金屬礦產(chǎn)勘查工作。