河南嵩縣東灣金礦田地質(zhì)特征及找礦遠(yuǎn)景

龐緒成， 辛志剛， 侯廣順， 楊劇文， 梅秀杰， 宗 靜， 馬凌燕

(1.河南理工大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，河南焦作 454003;2.洛陽(yáng)礦業(yè)集團(tuán)有限公司，河南洛陽(yáng) 471000; 3.洛陽(yáng)市礦業(yè)發(fā)展中心，河南洛陽(yáng) 471000;4.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)隊(duì)，河南焦作 454002)

0 引言

河南嵩縣是我國(guó)重要的金、鉬礦產(chǎn)地，黃金產(chǎn)量居河南省第二位。本區(qū)先后有地礦及有色系統(tǒng)的多支地質(zhì)隊(duì)、高校及研究院所的許多學(xué)者在此工作，積累了大量的成果資料。已有研究對(duì)區(qū)域成礦背景、秦嶺造山帶、巖漿巖、構(gòu)造與成礦的關(guān)系等方面比較深入(劉紅櫻等，2000;張國(guó)偉等，2004;閆全人等，2009;陳衍景等，2009;楊明慧等，2009;時(shí)毓等，2009;盧欣祥等，2004，2007;裴玉華等，2007;龐振山等2004;燕建設(shè)等，2000)。找礦方面，以河南省地礦局第一地質(zhì)調(diào)查隊(duì)為首的地質(zhì)隊(duì)伍，20世紀(jì)80年代以來(lái)在該區(qū)及外圍發(fā)現(xiàn)了一批大中型鉬、金、鉛鋅和螢石礦床，如魚池嶺斑巖型鉬礦、祁雨溝和店房隱爆角礫巖型金礦、前河蝕變巖型金礦等都有一定的影響和知名度。不同研究者對(duì)有關(guān)礦床的成因、地質(zhì)特征、成礦規(guī)律、地球化學(xué)行為等有側(cè)重地進(jìn)行了探討(王義天等，2001;巴安民等，2006;梅秀杰等，2008;要梅娟等，2008;鄧小華等，2008;李諾等，2009;白鳳軍等，2009;溫森坡，2009;辛志剛，2010)，促進(jìn)了本區(qū)成礦理論的研究及礦產(chǎn)勘查工作進(jìn)步。

金礦成礦研究方面，前人多偏重于爆破角礫巖及東西向構(gòu)造對(duì)成礦的控制作用，對(duì)南北向的控礦構(gòu)造研究較少。南北向控礦構(gòu)造中發(fā)現(xiàn)的首個(gè)礦床是河南省地礦局第一地質(zhì)調(diào)查隊(duì)于20世紀(jì)80年代末期發(fā)現(xiàn)的廟嶺金礦，20世紀(jì)90年代以后河南地礦局第二地質(zhì)隊(duì)及河南有色地勘局第五地質(zhì)隊(duì)又先后在東灣斷裂帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)了九仗溝、槐樹坪、下蒿坪等一系列小型金礦床。但由于勘查投入不足，工作一直停留在淺部找礦，地質(zhì)研究停留在單個(gè)礦床上。2007年，河南省第二地質(zhì)隊(duì)利用“兩權(quán)價(jià)款”資金鉆探證實(shí)東灣斷裂深部有較厚的工業(yè)礦體。2008年，河南省地礦局將東灣及其外圍的槐樹坪等8個(gè)礦權(quán)列入“整裝勘查”項(xiàng)目，推動(dòng)了區(qū)域找礦與勘探的步伐。

近年來(lái)的研究證明，南北向構(gòu)造是本區(qū)最有前景的控礦構(gòu)造，東灣及其附近地區(qū)的礦床具有沿東灣斷裂呈南北向帶狀分布特征?；诖?，本文提出將東灣金礦作為一個(gè)礦田進(jìn)行研究，希望能為本區(qū)下步勘查研究提供一個(gè)新思路。

1 成礦地質(zhì)背景

本區(qū)位于華北地臺(tái)南緣、馬超營(yíng)深大斷裂中段的外方山多金屬成礦帶上，構(gòu)造、巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，成礦條件優(yōu)越。馬超營(yíng)斷裂及其次級(jí)構(gòu)造、火山機(jī)構(gòu)對(duì)金礦控制作用明顯。近東西向的馬超營(yíng)斷裂是區(qū)域一級(jí)構(gòu)造，西起盧氏三門，東至汝陽(yáng)付店，長(zhǎng)度大于200km，整體向南傾，傾角55°～70°，局部倒轉(zhuǎn)，寬數(shù)百米，下切深度大于10km，是一規(guī)模宏大的臺(tái)緣基底斷裂及長(zhǎng)期發(fā)展演化的變形變質(zhì)體。斷裂帶主要由糜棱巖、千糜巖和構(gòu)造角礫巖、碎裂巖、碎粉巖、斷層泥及構(gòu)造透鏡體組成。斷裂的多期次活動(dòng)伴隨了多期多階段的熱液蝕變，金及多金屬礦化較為普遍;區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)或探明的大中型金礦床集中分布于該斷裂北側(cè)不同方向的次級(jí)斷裂中。

區(qū)內(nèi)廣泛出露太古界太華群變質(zhì)巖系和中元古界熊耳群中基性－酸性火山巖系。熊耳群(Chxn)是一套偏堿性的中基－中酸性熔巖夾火山碎屑巖及火山碎屑沉積巖，是金礦的主要賦礦層位(圖1)。礦床類型既有隱爆角礫巖型、破碎帶蝕變巖型和石英脈型金礦床，也有斑巖型和石英脈型鉬礦床、熱液型鉛鋅礦和螢石礦脈。

本區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁。熊耳晚期的超淺成次火山巖相以小巖株、巖墻、巖脈為特征，巖性為石英斑巖及閃長(zhǎng)巖;華力西期侵入的堿性正長(zhǎng)巖呈巖體、巖脈產(chǎn)出，多為中－淺成相;燕山期侵入巖主要為中深成相和淺成相的酸性花崗巖類，呈巖基、巖脈產(chǎn)出。合峪巖體是區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的燕山晚期復(fù)式侵入巖體，巖性為似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖，由3次侵入形成。合峪巖體與有色金屬礦產(chǎn)成礦關(guān)系較密切。

圖1 東灣金礦田區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional geological map of the Dongwan gold ore filed1－區(qū)域性大斷層;2－逆斷層;3－正斷層;4－背斜;5－不整合界線;6－金礦床;7－金礦點(diǎn);Q－第四系;N－新近系;E－古近系;Pt2x－中元古界熊耳群;Pt2xm－馬家溝組;Pt2xj－雞蛋坪組;Pt2xx－許山組;Arth－太古界太華群;γ53－燕山晚期花崗巖;ξ42－華力西期正長(zhǎng)巖1－regional fault;2－reverse fault;3－normal fault;4－anticline;5－unconformity boundary;6－gold deposit;7－gold mineralized occurrence; Q－Quaternary System;N－Neogene System;E－Paleogene System;Pt2x－Xionger Group of Mesoproterozoic Erathem;Pt2xm－Majiagou Formation;Pt2xj－Jidanping Formation;Pt2xx－Xushan Formation;Arth－Taihua Group of Archean;γ53－late Yanshanian Granite; ξ42－Variscan Syenite

2 斷裂控礦特征

區(qū)內(nèi)斷裂按走向可分為近東西向、近南北向、北東向、北西向四組，其中近東西向和北東向斷裂最發(fā)育。礦體受近東西向構(gòu)造與近南北向構(gòu)造聯(lián)合控制，尤以近南北向的東灣斷裂成礦前景最好。前河金礦和九仗溝金礦是近東西向斷裂及近南北向斷裂控礦的兩個(gè)典型礦床。

2.1 前河金礦床

前河金礦床受馬超營(yíng)斷裂的次級(jí)平行斷裂控制，呈東西走向展布，傾角一般為50°～65°，斷裂帶寬3～20m，沿走向和傾向呈舒緩波狀延伸，膨大收縮和分支復(fù)合現(xiàn)象明顯。構(gòu)造巖包括塑性流變作用形成的糜棱巖及流劈理和脆性變形作用形成的構(gòu)造角礫巖、碎裂巖、擠壓透鏡體(要梅娟等，2008;辛志剛，2010)。與金成礦有關(guān)的各種蝕變普遍較強(qiáng)，集中分布于斷裂的頂、底部位，蝕變礦化種類主要有硅化、鉀化、絹云母化、黃鐵礦化(褐鐵礦化)、方鉛礦化、閃鋅礦化、碳酸鹽化和綠泥石化(圖2)。

圖2 前河金礦地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of the Qianghe gold deposit1－構(gòu)造破碎帶;2－斷層及編號(hào);3－礦體及編號(hào);Q－第四系;E－古近系;Pt2x－中元古界熊耳群;Pt2xj－雞蛋坪組;Pt2xj3－雞蛋坪組上段;Pt2xj2－雞蛋坪組中段;γ53－燕山晚期花崗巖1－tectonic fractured zone;2－fault and number;3－orebody and number;Q－Quaternary System;E－Paleogene System;Pt2x－Xionger Group of Mesoproterozoic Erathem;Pt2xj－Jidanping Formation;Pt2xj3－Upper Member of Jidanping Formation;Pt2xj2－the Medial Member of Jidanping Formation;γ53－Lower Member of Yanshanian granite

礦床類型屬破碎帶蝕變巖型金礦，破碎帶寬一般1～8m，最大厚度超過(guò)20m，礦體產(chǎn)狀陡傾，并嚴(yán)格受破碎帶控制。金品位局部較高，一般1×10－6～3×10－6，地表氧化礦可堆浸產(chǎn)金(圖3)。

2.2 九仗溝金礦

圖3 前河IV號(hào)金礦體地表露頭Fig.3 Photo showing outcrop of the Qianghe gold vein No.IV

近南北向斷裂中以NNE向的東灣斷裂與金礦關(guān)系密切，目前發(fā)現(xiàn)的主要礦床包括九仗溝金礦、東灣金礦、廟嶺金礦等。由三條構(gòu)造破碎帶組成的斷層組組成，寬度 500～600m，破碎帶間距 100～150m，斷面傾向NW，傾角50°～65°，呈舒緩波狀延伸。以東灣為界，以南為近南北向，以北為NNE向(走向20°～30°)。單條構(gòu)造破碎帶寬80～100m，帶內(nèi)構(gòu)造角礫巖、碎裂巖和蝕變巖發(fā)育，其原巖成分為流紋巖及英安巖，角礫大小不等，多在2～10mm以上。部分角礫硅化強(qiáng)烈。破碎帶內(nèi)左行平推擠壓特征明顯，并可見多組構(gòu)造滑動(dòng)面，局部見斷層泥和劈理化帶等，顯示了多期活動(dòng)的特點(diǎn)。構(gòu)造帶內(nèi)硅化、鉀化、褐鐵礦化、絹云母化強(qiáng)烈，方鉛礦化、黃鐵礦化發(fā)育，并伴有金礦化。構(gòu)造破碎帶形成于金礦化之前，為成礦前斷裂構(gòu)造，是金成礦溶液運(yùn)移富集的通道及有利部位。金礦體嚴(yán)格受東灣斷裂控制，主礦體位于構(gòu)造帶中心的內(nèi)蝕變帶內(nèi)，分支復(fù)合、膨大收縮現(xiàn)象普遍(圖4)，且礦體向北西方向側(cè)伏明顯(圖5)。

此外，店房破火山口周圍發(fā)育大量的環(huán)狀、放射狀斷裂，期間常充填與次火山熱液有關(guān)的金、鉛、螢石礦脈(龐振山，等2004;辛志剛，2010)。

3 礦田深部遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)

3.1 區(qū)域找礦取得突破

近年來(lái)，區(qū)域控礦構(gòu)造帶的深部找礦取得了重大突破。本區(qū)的主要控礦斷裂具有區(qū)域控礦構(gòu)造性質(zhì)，筆者認(rèn)為，其成礦前景可類比膠東焦家金礦田(龐緒成等，2005;顏正信等，2007;宋明春等，2008)。

圖4 九仗溝金礦299m地質(zhì)平面(左)及4線地質(zhì)剖面圖(右)Fig.4 Geological map of the Jiuzhanggou gold deposit at 299m elevation(left)and geological section of prospecting line No.4(right)1－英安巖;2－構(gòu)造角礫巖;3－內(nèi)蝕變帶;4－外蝕變帶;5－斷層;6－金礦體;7－鉆孔;8－探礦坑道1－dacite;2－dynamic breccia;3－inside alteration zone;4－outside alteration zone;5－fault;6－ore body;7－drilling;8－prospecting tunne

圖5 九仗溝金礦體的側(cè)伏方向Fig.5 Pitch direction of the Jiuzhanggou gold orebody1－坑道;2－鉆孔;3－礦體側(cè)伏方向;4－勘探線及編號(hào);5－金礦體1－gallery;2－drilling hole;3－pitch direction;4－prospecting line and number;5－gold orebody

九仗溝－東灣斷裂既是主要賦礦構(gòu)造，也是嵩縣最集中的金礦集中分布區(qū)，自北向南發(fā)現(xiàn)有東灣金礦、九仗溝金礦和店房金礦;在其平行斷裂中，發(fā)現(xiàn)有廟嶺金礦;周邊已有祁雨溝、紅莊、霍香洼、牛頭溝、潭頭等多個(gè)大中型金礦床和魚池嶺等大型鉬礦床。近年來(lái)，在東灣斷裂及其北部相繼發(fā)現(xiàn)了九仗溝－東灣金礦和槐樹坪金礦，礦床規(guī)模有望達(dá)到大型以上，顯示有巨大的找礦潛力。

該構(gòu)造帶總體呈南北向展布，產(chǎn)狀上陡下緩，在走向及傾向上均呈舒緩波狀延伸。在東灣金礦的北端發(fā)現(xiàn)的盤龍山金礦點(diǎn)，礦化體局部厚度大于20m，呈似層狀產(chǎn)出，可能為該區(qū)提供一個(gè)新的礦床類型。前河、廟嶺金礦的外圍近年來(lái)也取得了一些進(jìn)展，但店房―九仗溝之間長(zhǎng)達(dá)5km的主構(gòu)造空白帶，因大部分被第四系及河流覆蓋一直沒(méi)有取得大的進(jìn)展(圖1)，這段主構(gòu)造找礦突破值得期待。

3.2 東灣斷裂南端物化探異常套合好

地球化學(xué)找礦在貴金屬領(lǐng)域取得了較好的成效，許多熱液礦床的周圍都發(fā)現(xiàn)有較大規(guī)模的異常(Govett J G S.，1983;Albino G V.，1994;Beus A A and Grigorian SV.，l977;成杭新等，2007)。九仗溝－東灣斷裂的南延構(gòu)造稱為F40斷裂，化探成果表明，其Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Sn、As、Sb、Hg、Mo、Bi等元素原生暈異常疊合較好，濃集中心位于F40斷裂帶上，反映了構(gòu)造對(duì)礦液擴(kuò)散過(guò)程的控制作用(圖6)。

該帶上首先發(fā)現(xiàn)的九仗溝金礦，地表破碎帶礦化弱，是通過(guò)化探手段發(fā)現(xiàn)的。其北鄰的東灣金礦280m標(biāo)高以上基本沒(méi)有工業(yè)價(jià)值，隨著九仗溝金礦找礦的突破及東灣整裝勘查項(xiàng)目的啟動(dòng)，目前勘查深度已大于700m，且礦床仍未封底。

F40斷裂帶用頻率域激電和高精度磁法綜合物探掃面及剖面測(cè)量中，圈出激電異常3個(gè)，且與化探異常套合較好。精磁異常與斷裂延伸方向一致，最高值達(dá)14000 nT。

河南理工大學(xué)承擔(dān)的下蒿坪金礦成礦預(yù)測(cè)項(xiàng)目完成的激電測(cè)深資料也與精磁及化探異常相一致;根據(jù)綜合預(yù)測(cè)結(jié)果布設(shè)的驗(yàn)證鉆孔，在330m處見到一層厚1.5m的工業(yè)礦體，證實(shí)東灣斷裂南端深部有盲礦體存在。

圖6 東灣斷裂南段微量元素原生暈異常Fig.6 Primary halo of trace elements from the southern section of the Dongwan fault

4 結(jié)論

(1)東灣金礦田以東灣斷裂為中心，南北長(zhǎng)約20km、東西寬約10km。礦田受區(qū)域性近南北向和近東西向構(gòu)造聯(lián)合控制。找礦中應(yīng)當(dāng)高度重視南北向斷裂帶對(duì)礦田及礦床的控制作用。

(2)工業(yè)礦體嚴(yán)格受區(qū)域構(gòu)造蝕變帶控制，礦化蝕變分帶及礦體側(cè)伏規(guī)律明顯。物化探異常和礦化蝕變分帶是良好的找礦標(biāo)志。

(3)區(qū)域成礦學(xué)研究、物化探成果、已有找礦成果及深部預(yù)測(cè)驗(yàn)證結(jié)果表明，東灣斷裂帶深部有很好的找礦遠(yuǎn)景。在勘查開發(fā)中，應(yīng)以礦田為單位，結(jié)合成礦系統(tǒng)和成礦系列理論，統(tǒng)籌合理勘查。東灣金礦田將成為本區(qū)最有影響力及勘查前景的金礦集中區(qū)之一。

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