河南祁雨溝隱爆角礫巖型金礦床成礦特征淺析

田磊，許令兵，劉國華

（河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第二地質(zhì)大隊，鄭州 450016）

河南祁雨溝隱爆角礫巖型金礦床成礦特征淺析

田磊，許令兵，劉國華

（河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第二地質(zhì)大隊，鄭州 450016）

本文以J4隱爆角礫巖體為重點研究對象，從礦床地質(zhì)、熱液蝕變等方面進行分析研究，認為金礦床的形成與淺成-超淺成酸性斑巖侵入體有著密切的成生聯(lián)系；通過宏觀及鏡下觀察并綜合各類蝕變礦物組合之間的關(guān)系表明，熱液蝕變與金成礦關(guān)系密切，蝕變在水平方向及垂直方向上具有分帶性。一般而言，在垂直方向上，自巖體中心向上、向下對稱分布為：石英-正長石化帶、石英-黑云母化帶、(弱)青磐巖化帶；工業(yè)礦體主要賦存于石英-正長石化帶及其與石英-黑云母化帶交接部位。

角礫巖型金礦床；成礦特征；蝕變分帶；祁雨溝

1 區(qū)域地質(zhì)背景

豫西熊耳山礦集區(qū)位于秦嶺造山帶東段。秦嶺造山帶是我國重要的貴金屬和有色金屬成礦帶，是中央造山帶的重要組成部分。本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化的結(jié)果，形成了小秦嶺-熊耳山區(qū)金、鉬-鎢、銀-鉛鋅成礦帶和以南秦嶺區(qū)為主的“西北金三角”金、鉛鋅-汞銻成礦區(qū)。小秦嶺-熊耳山礦集區(qū)是我國第二大產(chǎn)金地，金礦床類型有石英脈型（小秦嶺）、構(gòu)造蝕變巖型（上宮、公峪等）、隱爆角礫巖型（祁雨溝、螃蟹溝）等。在熊耳山地區(qū)以構(gòu)造蝕變巖型和隱爆角礫巖型金礦為主，另有少量的石英脈型。隱爆角礫巖型金礦主要集中分布于四個隱爆角礫巖體帶內(nèi)，即祁雨溝-王莊隱爆角礫巖體帶、雷門溝-楊河溝隱爆角礫巖體帶、安溝-黃水庵隱爆角礫巖體帶、沙土洼-三人場隱爆角礫巖體帶（圖1）。四個隱爆角礫巖體帶中，除了楊河溝-雷門溝隱爆角礫巖體帶中隱爆角礫巖體在雷門溝花崗斑巖體四周呈衛(wèi)星狀分布(如J19、J33、J34)外，其余三者均呈NW向展布；在同一隱爆角礫巖體帶內(nèi)，大多數(shù)隱爆角礫巖體的長軸方向亦為NW向，反映了NW向構(gòu)造對隱爆角礫巖體的控制作用[1～2]。齊金忠等[3]通過對熊耳山地區(qū)晚侏羅世-白堊紀構(gòu)造應(yīng)力場、同位素測年以及同期的巖漿、熱液活動進行研究，認為各隱爆角礫巖體帶的形成時間及其所處的區(qū)域應(yīng)力場不同，在侏羅紀晚期（145～135 Ma），區(qū)內(nèi)構(gòu)造應(yīng)力場最大壓應(yīng)力方向為NW向，同期形成了NW向的五丈山巖體以及NW向展布的三人場、黃水庵2個隱爆角礫巖體帶；在白堊紀早期（135～123 Ma），最大壓應(yīng)力為NNW向，同期花山斑狀黑云母花崗巖體上侵，并伴有NW向的祁雨溝隱爆角礫巖體帶的形成；其后（123～105 Ma），構(gòu)造應(yīng)力場最大壓應(yīng)力方向變?yōu)镹E向，同期形成了NE向含金構(gòu)造蝕變帶（石英脈）及隱爆角礫巖體中金礦體；最后（105～90 Ma），區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場的最大主壓應(yīng)力方向變?yōu)镹EE向，同期形成了雷門溝花崗斑巖以及NEE向展布的雷門溝隱爆角礫巖體帶。

區(qū)內(nèi)中生代巖漿活動廣泛而強烈，具有多期次活動特點，主要集中于燕山期，多呈花崗巖基出露，主要有花山、金山廟、五丈山等，部分為花崗巖株或中酸性巖脈。從花崗巖基的化學成分來看，花山花崗體f氧化系數(shù)=0.44，K2O/Na2O=1.06；金山廟巖體f氧化系數(shù)=0.59，K2O/Na2O=1.18；五丈山巖體f氧化系數(shù)=0.57，K2O/Na2O=1.03，三者的氧化程度均較高，K2O＞Na2O，（K2O＋Na2O）＞8，具成礦花崗巖之特征[4]。因此，多數(shù)學者認為該區(qū)金成礦與花崗巖基有著密切的關(guān)系。

圖1 祁雨溝金礦及外圍隱爆角礫巖體分布圖（據(jù)齊金中等，2005[3]）Fig.1Sketch map showing the locality of breccia bodies in Qiyugou area

圖2 祁雨溝金礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 Sketch geological map of Qiyugou gold deposit

2 礦床地質(zhì)特征

祁雨溝金礦田位于河南省熊耳山地區(qū)，熊耳山是河南省主要的產(chǎn)金地之一，已知金礦床類型有構(gòu)造蝕變巖型、隱爆角礫巖型和少量石英脈型，構(gòu)成了熊耳山地區(qū)獨特的成礦特點——“多型一體”[5]。構(gòu)造蝕變巖型金礦絕大多數(shù)（80%）產(chǎn)于中元古界熊耳群中，如上宮、前河、鐵爐坪、康山等；隱爆角礫巖體主要產(chǎn)于構(gòu)造的交匯部位或地層的不整合面附近，集中分布于前文所述的四個角礫巖帶內(nèi)，其中祁雨溝-王莊角礫巖帶，巖體產(chǎn)出集中，礦化巖體較多，如J2、J4、J5等隱爆角礫巖體（圖2）。

2.1 角礫巖體形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模

在平面上呈似橢圓狀、紡錘狀及不規(guī)則長條狀；剖面上以陡傾（多為60°～85°）的筒狀為主，但向深部有變小的趨勢，呈漏斗狀。出露面積一般為0.01～0.05 km2，祁雨溝J7出露面積最大，達0.71 km2。

隱爆角礫巖體與圍巖一般呈突變接觸，而接觸界線不規(guī)則，以鋸齒狀為主，局部接觸面平直陡立。隱爆角礫巖體的形成對圍巖的影響范圍不大，近巖體處圍巖傾角增大，破碎程度增高，局部形成幾米至幾十米的震碎帶，在這種情況下隱爆角礫巖體與圍巖呈漸變關(guān)系。巖體的形成對圍巖成分的影響甚微，僅局部有較小范圍的接觸熱變質(zhì)現(xiàn)象。由于隱爆角礫巖體在形成過程中，對圍巖造成一定的擠壓，促使其周圍形成一些放射狀或環(huán)狀裂隙，如J2、J4隱爆角礫巖體，這些裂隙多被石英-多金屬硫化物所充填，局部形成工業(yè)礦體。

2.2 礦體特征

礦體分布在隱爆角礫巖體的中下部，尤其是巖體的產(chǎn)狀變化處。無論在平面或剖面上，礦體均呈現(xiàn)密集平行或大致平行產(chǎn)出。

礦體形態(tài)，多為不規(guī)則透鏡狀，具分支復合現(xiàn)象。礦體一般長30～273 m，延深20～180 m。礦體均向NW傾，變化范圍在317°～345°之間，傾角9°～53°。礦體厚度最大50.7 m，最小0.70 m，變化系數(shù)在23%～105%，以較穩(wěn)定-不穩(wěn)定類居多，品位變化很不均勻或極不均勻。

由于隱爆角礫巖體內(nèi)部的角礫成分復雜（太華群變質(zhì)巖、熊耳群安山巖的成分及各種脈巖）及熱液蝕變的影響，所以礦石礦物成分較為復雜，礦物種類達60余種（表1）。

3 熱液蝕變與礦化

3.1 蝕變類型

礦床熱液蝕變類型主要有硅化、正長石化、綠簾石化、黑云母化、綠鈣〔鈉〕閃石化、方解石化、綠泥石化、絹云母化、鈉長石化，尚有微弱、不均勻的螢石化、黝簾石化、高嶺石化、濁沸石化等，其中硅化貫穿于熱液蝕變?nèi)^程，綠鈣〔鈉〕閃石化為本礦床一種顯著的特征產(chǎn)物。鈉長石化為早期蝕變產(chǎn)物，多交代變安山巖類和正長(斑)巖類角礫；正長石化發(fā)育于早中期，與金礦化最密切；方解石化在蝕變晚期較顯著，有時構(gòu)成主要膠結(jié)物。

3.2 蝕變分帶

以三個（早、中、晚）熱液蝕變期及其相應(yīng)蝕變產(chǎn)物為基礎(chǔ)，對礦床蝕變的空間分帶進行判辨、劃分，相比較而言，垂向上的分帶規(guī)律性較水平方向上更為顯著?？偟奶卣鞅憩F(xiàn)為三個蝕變期蝕變作用范圍及其間蝕變產(chǎn)物的層層疊加(改造)，呈現(xiàn)為中心式面型蝕變帶，一般自外而內(nèi)、自上而下蝕變礦物類型增多。

欒文樓等[6]以祁雨溝礦區(qū)J2隱爆角礫巖體583 m標高為例，在水平方向上從內(nèi)向外，依次可劃分為:石英-正長石化帶、石英-黑云母化帶、(弱)青磐巖化帶。垂直方向上，依據(jù)對J4隱爆角礫巖體野外調(diào)查及室內(nèi)綜合研究認為：自巖體中心向上、向下對稱分布，顯示出同心環(huán)狀對稱分布的特征。從內(nèi)向外依次為:石英-鉀長石化帶、石英-黑云母化帶、（弱）青磐巖化帶、片麻巖。（圖3）。

在不同的含礦隱爆角礫巖體，蝕變帶的發(fā)育程度、完整程度不一；各蝕變帶之間也不存在截然可分的界線。

表1 隱爆角礫巖型金礦礦石礦物成份Table 1 Mineral assemblage of breeccia-type gold deposit in Qiyugou area

3.3 蝕變與礦化的時空關(guān)系

在熱液成礦作用中，蝕變與礦化具有密切成生聯(lián)系，一般反映在蝕變產(chǎn)物與特定成礦礦物的緊密共生，從而礦床礦化強弱、礦化范圍與蝕變的強度、蝕變空間之間顯示出一定的時空聯(lián)系。

早成礦期有黃石英-黃鐵礦-黑云母、鐵礦-石英-鉀化和黃鐵礦-石英-粗晶碳酸鹽化三個階段：（1）石英-黃鐵礦-黑云母階段：這是成礦作用的開始，伴生的蝕變作用有硅化、黑云母化、綠鈣閃石化和鉀化，其中黃鐵礦含量很少，但晶體顆粒粗大，自形程度較高。該階段形成的礦物構(gòu)成角礫巖筒的主體，金礦化作用很弱。（2）黃鐵礦-石英-鉀化階段：形成的主要礦物為石英、黃鐵礦，并伴有蝕變礦物鉀長石、綠鈣閃石等出現(xiàn)，該階段構(gòu)成的膠結(jié)物分布范圍較大，但金礦化較弱。（3）黃鐵礦-石英-粗晶碳酸鹽化階段：主要分布于J4、J4l號角礫巖體的頂部，形成的主要礦物有方解石、石英、綠鈣閃石、黃鐵礦、方鉛礦，其中方解石為灰黑色、結(jié)晶顆粒粗大，在局部構(gòu)成膠結(jié)物的主體。本階段有一定的金礦化，但一般構(gòu)不成工業(yè)礦體。

進入主體蝕變成礦期也有黃鐵礦-石英、細粒黃鐵礦-石英和多金屬硫化物-石英三個階段：（1）黃鐵礦-石英階段：形成黃鐵礦-石英脈或網(wǎng)脈，局部脈體寬超過30 cm，本階段金礦化較好，在脈體中可見明金。（2）細粒黃鐵礦-石英階段：主要集中于角礫巖體中下部，形成黃鐵礦-石英細脈帶，而且黃鐵礦構(gòu)成細脈的主體。本階段礦化很好，有明金產(chǎn)出。（3）多金屬硫化物-石英階段：形成較寬的多金屬硫化物-石英脈體，主要礦物有石英、黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦，且自然金大量出現(xiàn)，礦石品位一般可達50×10-6，為富礦體的主要形成階段。晚期蝕變礦化作用，只產(chǎn)出少量金屬礦物，除黃鐵礦外，還見輝鉛鉍礦、斜方輝鉛鉍礦、硫鉍鉛礦、碲鉍礦、碲鉍礦及鏡鐵礦。金礦化已很弱。

礦化與蝕變作用的發(fā)生、發(fā)展，最終反映在空間上的緊密聯(lián)系，總體看來，金礦化富集帶，工業(yè)礦體主要賦存于石英-鉀長石化帶及其與石英-黑云母化帶交接部位。青磐巖化帶礦化大大減弱，而在石英-黑云母化帶內(nèi)黃鐵礦化較強地段金礦化比較富集。

4 礦床成因

綜觀全區(qū)隱爆角礫巖體可見，在某些地段隱爆角礫巖體與淺成斑巖侵入體相伴，與雷門溝斑巖體伴隨的“衛(wèi)星”隱爆角礫巖體最為明顯。而且，在一些隱爆角礫巖體內(nèi)確見到巖漿型膠結(jié)物(J19、J25、J26等)，祁雨溝礦區(qū)的含礦隱爆角礫巖體，熱液膠結(jié)物內(nèi)的石英含有高溫(最高達600℃)、高鹽度的沸騰包裹體。δ34S=-0.68‰，包體水δ18O=4.6‰[7～9]；礦石的稀土配分曲線與區(qū)內(nèi)鈣堿性系列巖漿巖完全一致[10～11]。

據(jù)以上論證，推斷隱爆角礫巖體的形成與隱伏淺成酸性斑巖侵入體有著密切的成生聯(lián)系，后者應(yīng)是隱爆角礫巖體形成的熱動力來源和成礦熱液的源泉。

5 結(jié)論

(1)隱伏淺成酸性斑巖侵入體與祁雨溝隱爆角礫巖型金礦床的形成有著密切的成生聯(lián)系，是隱爆角礫巖體形成的熱動力來源和成礦熱液的源泉。

(2)隱爆角礫巖型金礦床礦體形態(tài)多為不規(guī)則狀，礦石成分復雜，礦體規(guī)模小-中等，品位變化很不均勻或極不均勻。

(3)熱液蝕變與金成礦關(guān)系密切，蝕變在垂直方向上具有分帶性，一般而言，自巖體中心上下對稱分布為：石英-鉀長石化帶、石英-黑云母化帶、(弱)青磐巖化帶。工業(yè)礦體主要賦存于石英-鉀長石化帶及其與石英-黑云母化帶交接部位。

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Metallogenic Characteristics of Cryptoexplosion Breccia Type Gold Deposit in Qiyugou,Henan province

TIANLei,XU Ling-bing,LIU Guo-hua
(Team2,Henan Provincial Non-ferrousMetalsGeological and Mineral ResourcesBureau,Zhengzhou 450016)

The geological feature and hydrothermal alteration characteristics of J4breccia,Qiyugou area, Henan province,is investigated to reveal the close relationship between gold mineralization and intrusion of hypabyssal-superficial felsic porphyry.The paragenetic association of alterated minerals indicates that alteration zones are vertical to the intrusion:fromthe center to the outer margin lays fromquartz-orthoclase zone, to quartz-biotite zone,and to propylitization.The industrial ore-bodies are mainly occurred to the contact area of quartz-orthoclase zone and quartz-biotite zone.

Breeccia type gold deposit;metallogentic characters;alteration zoning;Qiyugou

P 618.51

A

1007-3701(2011)03-0179-005

2011-01-22

田磊（1972—），男，工程師，主要從事礦產(chǎn)地質(zhì)研究. E-mail:ystianlei@126.com