河南省嵩縣下蒿坪金礦床地質(zhì)特征

郭大鵬 河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局

河南省嵩縣下蒿坪金礦床地質(zhì)特征

郭大鵬 河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局

通過對嵩縣下蒿坪礦區(qū)金礦床地質(zhì)特征進(jìn)行分析，結(jié)合與店房金礦類比成礦研究，認(rèn)為在該區(qū)尋找構(gòu)造蝕變巖型及爆破角礫巖型金礦前景較好，尤其K2、K9、K13號礦脈中深部具有規(guī)模成富礦的可能性，找礦潛力大。

金礦床；地質(zhì)特征

1 地質(zhì)概況

河南省嵩縣下蒿坪金礦區(qū)地處華北地塊南緣外方山斷隆區(qū)，位于店房金礦外圍。馬超營斷裂帶橫貫全區(qū)，出露地層主要為中元古界熊耳群雞蛋坪組，區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用強(qiáng)烈，巖漿活動頻繁，燕山期合峪花崗巖復(fù)式巖體分布于礦區(qū)南部，為一重要的構(gòu)造巖漿活動帶。區(qū)內(nèi)有色金屬礦產(chǎn)較為豐富，三位一體的成礦地質(zhì)條件非常有利。從圖1嵩縣下蒿坪金礦區(qū)域簡圖上可以明顯看出：在不同方向斷裂交匯部位相繼發(fā)現(xiàn)了一系列金礦床，如提交金資源量（332）+（333）前河金礦21.123噸、店房金礦5.235噸、廟嶺金礦21.287噸、小南溝金礦5噸，下蒿坪金礦區(qū)位于店房金礦外圍，屬于老礦山外圍找礦。

圖1 嵩縣下蒿坪金礦區(qū)域簡圖

2 礦床地質(zhì)特征

嵩縣下蒿坪金礦區(qū)分水鹿塘后溝礦段和石板溝礦段，目前已發(fā)現(xiàn)金礦脈13條，均賦存于熊耳群雞蛋坪組上段地層中。礦體嚴(yán)格受次一級構(gòu)造控制。金礦脈主要集中分布于上述兩礦段。前者分布有K1、K2、K3、K4、K9、K11和K12礦脈，主礦脈為K2、K9；后者分布有K5、K6、K7、K8、K10、K13礦脈，主礦脈為K10、K13；其中K2、K9 、K13為礦區(qū)主礦體。礦化以金礦化為主，伴生銀、鉛鋅礦化，見圖2。

圖2 嵩縣下蒿坪金礦區(qū)地質(zhì)簡圖

K2號礦脈：

礦體位于店房金礦西北方向水鹿塘后溝口—溝垴一帶，受店房古火山口環(huán)狀構(gòu)造控制，整體呈弧形圍繞店房古火山口產(chǎn)出。地表工程控制長度約500m。中深部工程由平硐及鉆孔等控制，已控制礦體賦存絕對標(biāo)高最高為748m，最低為520m，控制礦體斜深達(dá)210m以上。礦體傾向為92～145°，礦體傾角在42～75°，傾角不穩(wěn)定。礦體厚度一般0.60～3.20m，最厚可達(dá)1.50m，平均厚度1.19m。在平硐中550m標(biāo)高一帶，礦體有明顯膨脹變化，礦體厚度一般為1.70～2.20m，最厚可達(dá)3.00m，平均厚度為2.05m。礦體金品位一般1.10 ×10-6～24.20×10-6。平均品位5.44× 10-6。變化系數(shù)為73.76%,類型系數(shù)為0. 5。該礦體不僅金品位含量較高，伴生的銀、鉛含量亦較高，二者均可單獨成礦。其中，銀品位一般在 10.00×10-6～223.00 ×10-6，平均品位59.52×10-6，估算伴生資源量銀（332）+（333）21.64t；鉛品位一般在0.75×10-2～13.05×10-2，平均品位4.94×10-2，估算伴生資源量鉛（332）+（333）1.80萬t。礦體賦存于流紋斑巖中的深大斷裂破碎帶附近次級斷裂構(gòu)造帶內(nèi)，帶內(nèi)金礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，具有分枝復(fù)合、膨大收縮現(xiàn)象，沿走向上基本連續(xù)，礦體厚度和品位變化較大，表現(xiàn)為分段賦存特征。估算金資源量（332）+（333）類1490.45kg，占金總資源量的38. 75%。

近礦圍巖蝕變特征:礦石中金屬礦物主要有褐鐵礦、方鉛礦和黃鐵礦等，局部見有辰砂、黃銅礦，脈石礦物主要為石英。礦化地表以褐鐵礦化為主，中部以細(xì)脈狀發(fā)育的方鉛礦化和褐鐵礦化為主，黃鐵礦化次之，在深部以糜棱化較強(qiáng)的方鉛礦化和星點狀的黃鐵礦化為主，局部褐鐵礦化發(fā)育。圍巖蝕變主要為硅化（深部碳酸鹽化發(fā)育），礦體和近礦圍巖硅化較強(qiáng)，向兩側(cè)逐漸減弱。礦石結(jié)構(gòu)有自型、半自型粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)等，構(gòu)造主要有細(xì)脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造和蜂窩狀構(gòu)造等。礦體圍巖：流紋斑巖呈青灰色具有斑狀結(jié)構(gòu)、流紋構(gòu)造，斑晶以長石和石英為主，基質(zhì)為隱晶質(zhì)礦物。

K9號礦脈：

該礦體位于店房金礦西南方向水鹿塘后溝的竹圓洼一帶，呈帶狀，沿店房古火山角礫巖體南沿展布，向西與F9斷裂相連，受店房古火山角礫巖體和燒瓦窯斷裂復(fù)合控制。地表工程控制長度475m。中深部工程由平硐及鉆孔等工程控制，已控制礦體賦存絕對標(biāo)高最高為725m，最低為475m，控制礦體斜深達(dá)215m以上。礦體傾向為2°～37°，礦體傾角在61°～78 °，傾角較穩(wěn)定。礦體厚度一般1.00～4. 20m，最厚可達(dá)4.50m，平均厚度2.25m。礦體金品位一般0.606～6.07×10-6，平均3.08×10-6。變化系數(shù)為83.76%,類型系數(shù)為0.5。礦體賦存于流紋斑巖中的深大斷裂破碎帶附近次級斷裂構(gòu)造帶內(nèi)，帶內(nèi)金礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，具有分枝復(fù)合、膨大收縮現(xiàn)象，礦體沿走向和傾向上厚度及品位變化較大，沿走向上基本連續(xù)，礦體厚度和品位變化較大。

礦體產(chǎn)狀在不同部位變化較大：在探槽附近走向以北西西向為主，產(chǎn)狀為35～370∠40～600；走向從北西西到北東東，呈半弧形，傾向發(fā)生倒轉(zhuǎn)，產(chǎn)狀為137～1530∠68～830。礦脈整體規(guī)模大，沿走向局部有富礦段產(chǎn)出，呈窩狀、囊狀。礦體分枝復(fù)合、膨大收縮現(xiàn)象明顯，在走向上礦體連續(xù)好，但厚度和品位變化幅度較大，表現(xiàn)為分段賦存、局部富集特征。礦體、圍巖界線不明顯，圍巖為蝕變較強(qiáng)的流紋質(zhì)構(gòu)造角礫巖、火山角礫巖。礦石中金屬礦物主要為褐鐵礦，其次為黃鐵礦和少量的方鉛礦。脈石礦物主要有石英、綠泥石、碳酸巖和高嶺土。礦化以褐鐵礦化為主，坑內(nèi)可見有自型晶黃鐵礦，壓碎現(xiàn)象明顯。圍巖蝕變主要有硅化、綠泥石化、碳酸巖化和高嶺土化。礦體和近礦圍巖硅化較強(qiáng)，向兩側(cè)逐漸減弱。礦石結(jié)構(gòu)有自型、半自型粒狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)和交代殘余結(jié)構(gòu)等，構(gòu)造主要有碎裂狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造等。

礦體地表出露標(biāo)高632～730m，長度475m，厚度2.31～9.50m，最厚達(dá)11.00m，平均厚度3.08m。礦體金品位一般在0.5～26.40×10-6之間，平均3.08×10-6。估算（332）+（333）金屬量1083.00kg，占金總資源量的28.16%。伴生銀、鉛品位較高，具工業(yè)價值，是本礦區(qū)主要礦體。

K13號礦脈

礦體位于礦區(qū)東部和尚廟礦段，賦存于燒瓦窯斷裂的次級構(gòu)造蝕變破碎帶內(nèi)，構(gòu)造帶內(nèi)以碎裂巖和構(gòu)造角礫巖為主，金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦，微量黃銅礦，是一條以鉛鋅為主，伴（共）生銀、金的多金屬礦化體。礦脈呈北東東向展布，產(chǎn)狀343～3560∠75～890,沿走向有膨大收縮現(xiàn)象。該礦體地表已系統(tǒng)控制，控制長度500m；深部有鉆孔和平硐控制，控制深290m，控制標(biāo)高345m，礦體厚度0.31～4.98m，平均厚度1.75m，厚度變化系數(shù)39%；礦體品位Pb0.56～15.30%，平均品位4.90%，品位變化系數(shù)59%。估算（332）+（333）鉛礦石量51.03萬t，鉛金屬量2.43萬t。

該礦體共伴生的鋅、銀、金含量亦較高，鋅、銀可單獨成礦。其中，鋅平均品位3.49%，銀平均品位77.95×10-6，金平均品位0.22×10-6；估算鋅（332）+（333）1.65萬t，銀（332）+（333）39.78t，金（332）+（333）112.27kg。是本礦區(qū)主礦體。

3 礦石質(zhì)量特征

3.1 礦石礦物成分

金礦石中礦石礦物主要有自然金、銀金礦、碲金礦、碲金銀礦、黃鐵礦少量閃鋅礦及方鉛礦，脈石礦物主要有石英、鉀長石、絹云母、黑云母，次為螢石、綠泥石、碳酸鹽類，氧化礦物主要為褐鐵礦，次為赤鐵礦。

3.2 礦石結(jié)構(gòu)

根據(jù)可見金礦物及各種金屬礦物之間的關(guān)系以及結(jié)晶程度等劃分礦石結(jié)構(gòu)：

a、自形、半自形、他形晶粒狀結(jié)構(gòu)：由一種或多種金屬礦物組成的礦石，其中絕大多數(shù)金屬礦物具自形、半自形或他形晶粒狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)金屬礦物的結(jié)晶程度，礦區(qū)常見下列結(jié)構(gòu)。

黃鐵礦：自形～半自形～他形晶粒狀結(jié)構(gòu)均有，但以自形～半自形立方體晶為主；磁鐵礦：自形～半自形等軸晶粒較為常見。這兩種礦物常具自形～半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)。

方鉛礦、閃鋅礦常以半自形～他形晶出現(xiàn)，這兩種礦物常具半自形～他形晶粒狀結(jié)構(gòu)。

自然金、自然銀等礦物多以他形晶粒為主，則稱為他形晶粒狀結(jié)構(gòu)。

以上諸多金屬礦物很少單獨出現(xiàn)，它們常密切共生，由于它們的組合方式不同，所以其礦石結(jié)構(gòu)也不盡相同。

b、交代殘余結(jié)構(gòu)：指一種礦物交代另一種礦物，而使被交代的礦物呈殘余殘留在交代礦物之中，稱交代殘余結(jié)構(gòu)。如方鉛礦交代閃鋅礦、褐鐵礦交代黃鐵礦、磁黃鐵礦交代黃鐵礦，被交代礦物呈島弧狀殘余。

c、包含結(jié)構(gòu)：一種礦物晶體中包含有另一種礦物的晶體。如閃鋅礦、方鉛礦及黃銅礦中分別包含黃鐵礦或磁鐵礦的細(xì)小晶粒，也有渾圓狀、角粒狀自然金自然銀細(xì)小晶粒包體嵌于黃鐵礦中。

d、交代假象結(jié)構(gòu)：一種礦物交代另一種早期形成的礦物，并保留有早期形成礦物的晶形假象或輪廓。如黃鐵礦交代黃鐵礦后，并保留有黃鐵礦之自形輪廓。

e、充填結(jié)構(gòu)：晚期黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦、石英等礦物充填在早期黃鐵礦、石英的晶粒間或微裂隙中；自然金呈蠕蟲狀、樹枝狀、不規(guī)則狀充填在黃鐵礦、石英等礦物晶粒間或微裂隙中而形成的一種結(jié)構(gòu)。

f、壓碎結(jié)構(gòu)：黃鐵礦受擠壓形成大小不一的碎塊而形成的一種結(jié)構(gòu)。

3.3 礦石構(gòu)造

根據(jù)金屬礦物在礦石中的賦存狀態(tài)和礦石類型劃分為五種礦石構(gòu)造：

a、浸染狀構(gòu)造：金屬礦物黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦及毒砂、自然金等多呈微粒集合體星散（稀疏浸染）或散布（中等浸染）于脈石礦物間，構(gòu)成浸染狀構(gòu)造。

b、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造：金屬硫化物黃鐵礦、方鉛礦等，沿巖石裂隙充填成細(xì)脈或沿部分角礫形成鑲邊，金屬硫化物黃鐵礦、方鉛礦等呈細(xì)脈浸染狀交代包裹蝕變礦物，構(gòu)成細(xì)脈浸染狀構(gòu)造。

c、角礫狀構(gòu)造：金屬礦物黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、毒砂及自然金、自然銀、銀金礦等呈微粒集合體形式分布在蝕變火山角礫巖、蝕變構(gòu)造角礫巖的各種蝕變礦物間，但仍保留了原巖的角礫狀構(gòu)造及變余角礫狀構(gòu)造。

d、網(wǎng)脈狀構(gòu)造：主要有硬錳礦和部分黃鐵礦、軟錳礦石英等構(gòu)成，上述礦物呈網(wǎng)脈狀縱橫穿插于脈石礦物石英、絹云母集合體間，構(gòu)成礦石的網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

e、蜂窩狀構(gòu)造：主要有石英和黃鐵礦組成，石英多呈集合體無趨向性分布，褐鐵礦不均勻的遍布于石英粒間，有時也可見及黃鐵礦殘余星點，由于金屬硫化物的氧化、流失，常殘存一些空硐，稱蜂窩狀構(gòu)造。

3.4 礦石伴生有用、有益、有害組分：

主要化學(xué)成分為SiO2，含量58.2～72. 68%，其次為CaO、Al2O3、MgO、鐵質(zhì)、MnO2、K2O等。礦石Ag品位一般1.05～8.33×10-6，最高13.23×10-6。除主成礦元素Au外，尚有Ag、Pb、Cu、S、W等有益組分，除個別組合樣中Ag、Pb可達(dá)伴生組分工業(yè)要求外，其他元素均達(dá)不到伴生組分的工業(yè)要求，不宜綜合回收。有害元素As含量很低，為0.0003%，不影響金的選礦回收效果。

3.5 金的賦存狀態(tài)

金的賦存形式主要為自然金，次為銀金礦，極少量的碲金礦、碲金銀礦。

自然金：自然金為規(guī)則鑿狀、圓粒狀及尖角粒狀，還有針狀、脈狀、蟲狀、蝌蚪狀，八面體自形晶及八面體和五角十二面體聚形晶少量；硬度低，壓之有延展性；顏色為金黃色，反射色也為金黃色，反射率高；自然金主要包裹在黃鐵礦中，或金屬礦物與脈石礦物粒間。以中粗粒和細(xì)粒金為主，微粒金含量很少。

銀金礦：金黃色，硬度低，壓之有延展性，常與黃鐵礦、方鉛礦共生；同時被包裹在黃鐵礦中。

碲金礦：含量甚微。鏡下的反射色為亮黃色帶棕色，反射率高為特點，常與自然金、碲銀礦等連生。

碲金銀礦：含量甚微?；液谏?，金屬光澤。反射色為灰白色微帶灰棕色，非均質(zhì)性不顯。光片中碲金銀礦與碲鉛礦、自然金、方鉛礦、黃鐵礦連生，粒度一般為20～40μm。

金礦物的嵌布特征：自然金、銀金礦主要以晶隙金和裂隙金為主，其次為包體金。經(jīng)單礦物分析，黃鐵礦含金量最高，方鉛礦、黃銅礦次之。金與黃鐵礦的嵌布關(guān)系密切，見表1。

表1 自然金嵌布關(guān)系統(tǒng)計表

3.6 礦石類型

根據(jù)礦石氧化程度劃分為三種自然類型：氧化礦、混合礦和原生礦，本區(qū)以混合礦為主要礦石類型。

按礦石礦物成分和組合特征，礦石的工業(yè)類型可分為石英～黃鐵礦型、石英～多金屬硫化物型和石英～褐鐵礦型三種類型。石英～黃鐵礦型、石英～多金屬硫化物型為原生礦石，見于中深部，以石英～黃鐵礦型為主，石英～多金屬硫化物型較少。石英～褐鐵礦型主要見于地表及淺部。

4 圍巖蝕變

礦區(qū)蝕變作用強(qiáng)烈且分布廣泛，其分布主要受斷裂構(gòu)造及爆發(fā)角礫巖體邊部節(jié)理裂隙發(fā)育程度等因素控制。蝕變巖類型復(fù)雜，主要有早期的接觸交代變質(zhì)矽卡巖化和熱液期的硅化、絹云母化、黃鐵礦化、高嶺石化、黑云母化、綠泥石化、碳酸鹽化等。

矽卡巖化：主要發(fā)育在西部火山角礫巖體和大理巖的接觸邊界及火山角礫巖體內(nèi)接觸帶中，主要礦物組合為石榴石、透輝石、透閃—陽起石和金云母等，與矽卡巖伴生的其他蝕變礦物有石英、綠泥石、方解石等。

硅化：普遍發(fā)育，多呈團(tuán)塊狀、梳狀、細(xì)脈狀、晶洞狀，與金礦化關(guān)系密切。

黃鐵礦化：較為普遍，分兩期，早期黃鐵礦呈粗粒立方體狀，分布于安山巖中，晚期黃鐵礦多呈細(xì)粒浸染狀、團(tuán)塊狀，與金礦化關(guān)系密切。地表及近地表多變?yōu)楹骤F礦化。

高嶺石化：在構(gòu)造蝕變巖中廣泛發(fā)育，是長石類礦物蝕變的產(chǎn)物。

以硅化、黃鐵絹英巖化及碳酸鹽化為主，礦體和近礦圍巖蝕變較強(qiáng)，向兩側(cè)逐漸減弱，且有分帶現(xiàn)象。

5 找礦標(biāo)志

5.1 “沿著斷裂走，圍繞異常轉(zhuǎn)”是該區(qū)最有效的找礦方法，化探異常與斷裂交匯部位是該區(qū)的間接找礦標(biāo)志。

5.2 老硐與采坑是本區(qū)的直接找礦標(biāo)志。

5.3 硅化和褐鐵礦化是本區(qū)重要的找礦標(biāo)志。

5.4 構(gòu)造蝕變巖和火山角礫巖型是本區(qū)重要的構(gòu)造找礦標(biāo)志。

[1]喬保龍,白鳳軍,趙金洲，等. 河南省嵩縣下蒿坪礦區(qū)金礦詳查報告[R].河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局資料室.2007

[2]王志光，崔亳，徐孟羅，等.華北地塊南緣地質(zhì)構(gòu)造演化與成礦.1997

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.15.010