河南省嵩縣寬坪溝金礦區(qū)域地質(zhì)特征及找礦方向

【摘要】嵩縣寬坪溝金礦床屬于構(gòu)造蝕變巖型中低溫?zé)嵋旱V床，位于燕山期五丈山花崗巖體東南部。文章分析了含礦建造和控礦因素，詳述了地質(zhì)特征，找礦方向和找礦標(biāo)志，進(jìn)而對該區(qū)下一步找礦指出方向。

【關(guān)鍵詞】寬坪溝；地質(zhì)特征；成因類型；找礦標(biāo)志；找礦方向

引言

寬坪溝金礦區(qū)位于河南省嵩縣西部，行政隸屬于嵩縣大章鄉(xiāng)趙樓村，面積4.65平方公里，上世紀(jì)80年代以來通過地質(zhì)工作寬坪溝金礦區(qū)成為中型金礦，本文對其特征和找礦方向進(jìn)行討論，以其為生產(chǎn)和科研提供依據(jù)，為今后在其周邊找礦提供借鑒。

1、礦區(qū)地質(zhì)概況

1.1地層

礦區(qū)位于熊耳山斷隆東南翼，五丈山花崗巖體的外接觸帶，出露地層為長城系熊耳群雞蛋坪組下段（Chj1）和中段（Chj2）， 巖漿噴發(fā)及侵入活動強(qiáng)烈，褶皺構(gòu)造簡單，地層呈單斜產(chǎn)出，傾向南東。

1.2構(gòu)造

寬坪溝礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，大小斷裂構(gòu)造共計(jì)11條，其中最長M14位于寬坪溝礦區(qū)的中部，總長大約3千米，寬坪溝礦區(qū)內(nèi)長度1600米左右，根據(jù)斷裂性質(zhì)和控礦特征，礦區(qū)內(nèi)斷裂共分為北西向、北東向、近東西向、近南北向四組。

北西向斷裂穿越礦區(qū)，是礦區(qū)內(nèi)最主要的控礦斷裂，北東方向斷裂錯(cuò)斷北西向斷裂。其他方向斷裂的不發(fā)育，礦化弱。礦區(qū)內(nèi)主要斷裂如下：

（1）北西方向斷裂

北西方向向斷裂是礦區(qū)內(nèi)的主要的控礦斷裂，由M14和次級礦脈M13、M16 和M18組成，M14礦脈西起寬坪溝，東至牛頭溝，總長度3千米，礦區(qū)內(nèi)長度1615米，傾向北東，傾角400-650之間，受北東向F1和F2錯(cuò)斷，分為三段，即：中段M14-Ⅰ、東段M14-Ⅱ和西段M14-Ⅲ，其中M14-Ⅰ與M14-Ⅲ之間的水平斷距約200米，M14-Ⅰ與M14-Ⅱ之間的水平斷距約70米，現(xiàn)將上述含金構(gòu)造蝕變帶的分布范圍、規(guī)模產(chǎn)狀，控制程度分述如下：

M14-Ⅰ，西起下西溝，東到后溝，長780余米。構(gòu)造蝕變帶寬度14-60米，局部可達(dá)90米，總體走同2990，局部可偏轉(zhuǎn)到2850-3150，傾向北東，傾角400-650，構(gòu)造蝕變帶由石英脈，構(gòu)造角礫巖及蝕變巖組成。

M14-Ⅱ，西起后溝，東到牛頭溝，長690米。構(gòu)造蝕變帶寬度8-50米，局部可達(dá)80米，總體走向2990，局部可偏轉(zhuǎn)到2900-3050，傾向北東，傾角500-650，構(gòu)造蝕變帶由石英脈，構(gòu)造角礫巖及石英巖組成。

M14-Ⅲ，西起車轱轆溝，東到下西溝，全長1500米，礦區(qū)控制長度145米，構(gòu)造蝕變帶寬度1-5米，局部可達(dá)20米，總體走同2950，局部可偏轉(zhuǎn)至2850-3050，傾向北東，傾角400-500，構(gòu)造蝕變帶由構(gòu)造角礫巖，蝕變巖及石英脈組成。

M14含金構(gòu)造蝕變帶在水平方向上的變化表現(xiàn)為中段膨脹，向東西兩端狹縮之特征。膨脹段厚度一般十余米-數(shù)十米，最大厚度近百米，狹縮段厚度一般幾米-二十余米。在傾向上也有相似的特征，一般標(biāo)高400-700米為膨脹段，700米標(biāo)高以上和400米標(biāo)高以下為收縮段。礦體規(guī)模沿走向方向和傾向方向都與構(gòu)造蝕變帶的規(guī)模呈正相關(guān)系。

（2）北東向斷裂

為礦區(qū)內(nèi)主要的破礦斷裂，區(qū)內(nèi)分布三條，斷裂規(guī)模和活動規(guī)模較大，活動持續(xù)時(shí)間長，繼承性和改造性明顯。

（3）近東西向和近南北向斷裂

礦區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為無礦斷裂，斷裂主要表現(xiàn)為張性，帶內(nèi)為構(gòu)造角礫巖，角礫巖份包括安山巖、英安巖、正長巖等。

綜上所述寬坪溝礦區(qū)主要的控礦構(gòu)造是北西向斷裂構(gòu)造帶，北西向斷裂在性質(zhì)、產(chǎn)狀和形態(tài)等方面的變化有利于金礦化的富集，對礦體形態(tài)和礦化連續(xù)性等具有重要的控制作用。

1.3巖漿活動

礦區(qū)內(nèi)斷裂具不同應(yīng)力性質(zhì)的多期活動。根據(jù)應(yīng)力性質(zhì)及與脈巖、成礦熱流活動的關(guān)系，由早到晚分為五個(gè)階段。

第一階段：燕山期前在近南北向的擠壓應(yīng)力作用下，使區(qū)內(nèi)形成反扭斷裂，北東向F1、F2和北西向M14等初具規(guī)模，具壓扭性特征。

第二階段：燕山期南東方向的應(yīng)力，使北西向初具規(guī)模的M14等壓性斷裂構(gòu)造具鋸齒狀斷裂結(jié)構(gòu)面，并在下盤形成張性角礫巖，使斷裂局部出現(xiàn)膨大收縮的特征。

第三階段：區(qū)域受到近南北方向的應(yīng)力使北西方向的斷裂具有壓扭性的特征，使已形成的鋸齒狀構(gòu)造面更加平直，同時(shí)由于巖漿的冷卻卻固凝，使北西方向上的斷裂構(gòu)造產(chǎn)生運(yùn)動。使早期的黃鐵礦、石英脈等交代和填充提供了運(yùn)移上升的通道。形成了蝕變類型和角礫狀等類型礦石。

北東向斷裂此階段表現(xiàn)為扭壓特征，近南北向斷裂具扭性特征，沿這些方向的斷裂可見輕微的礦化蝕變。

第四階段：北西向斷裂在擠壓狀態(tài)下，對早階段的片理進(jìn)行發(fā)行，形成小斷裂，這些小斷裂對礦體本身無破壞作用，但對礦床的工程技術(shù)條件有一定的影響。北西向斷裂張開，充填了大量的石英碳酸鹽細(xì)脈。

第五階段：北東透明體北西向均具壓扭性特征。北西向斷裂在局部被北東向小斷裂產(chǎn)生左旋位移，對礦體無影響。該階段的活動主要表現(xiàn)為石英碳鹽細(xì)脈穿插礦層和片理化黑云母化帶。

1.4斷裂構(gòu)造控礦特征

寬坪溝礦區(qū)主要的控礦構(gòu)造是北西向斷裂構(gòu)造帶，北西向斷裂在性質(zhì)、產(chǎn)狀、形態(tài)等方面的變化，金礦化的富集，礦體形態(tài)及礦化連續(xù)性等有著重要的控制作用。

（1）、成礦期斷裂的局部引張和擠壓是礦床空間變化的重要因素。

由于成礦期斷裂具扭（壓）性特征，斷裂面平直，故斷裂的走向變化對礦體厚度影響不大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，斷裂走向與礦體厚度之間無相關(guān)關(guān)系。傾角較陡的部位，是局部擠壓部位，礦體厚度薄，傾角較緩的部位，是局部引張部位，礦體厚度大。

（2）、斷裂分枝復(fù)合部位是礦化富集部位

這一特征在M14礦脈表現(xiàn)尤為明顯，在該段內(nèi)斷裂分為兩枝，形成厚度巨大的構(gòu)造蝕變帶，成礦熱液滲透性強(qiáng)，形成礦化富集地段，呈厚大的板狀礦體。

寬坪溝礦區(qū)主要的控礦構(gòu)造是北西向斷裂構(gòu)造帶，北西向斷裂在性質(zhì)、產(chǎn)狀、形態(tài)等方面的變化，金礦化的富集，礦體形態(tài)及礦化連續(xù)性等有著重要的控制作用。

2、礦床地質(zhì)特征

2.1礦帶分布特征

礦區(qū)內(nèi)礦脈組合簡單，主礦脈為M14，并有M13、M16和M18三條支脈，這些礦脈均產(chǎn)出于長城系熊耳群雞蛋坪組火山巖中，受北西向金構(gòu)造蝕變帶的控制，礦脈特征如下：

主礦脈M14西起車轱轆溝，東到牛頭溝，延伸近3千米，礦區(qū)內(nèi)控制長度1.6千米。受北東F1和F2錯(cuò)斷，分為三段，即中段M14-Ⅰ，東段M14-Ⅱ和西段M14-Ⅲ。

2.2礦體特征

礦體產(chǎn)于M14礦脈中，分布范圍嚴(yán)格受含金構(gòu)造蝕變帶控制。由于構(gòu)造的影響，M14分為M14-Ⅰ、M14-Ⅱ兩段，依據(jù)地質(zhì)規(guī)律，工業(yè)指標(biāo)，M14-Ⅰ中圈定的礦體，編號為Ⅰ，M14-Ⅱ中圈定兩個(gè)編號分別為Ⅱ、Ⅲ兩個(gè)礦體。

Ⅰ號礦體：產(chǎn)于M14-Ⅰ中部，走向上和礦脈特征一致，礦體走向長度780米，最低控制標(biāo)高392米，最高出露標(biāo)高730米，控制傾向最大383米。礦體走向方向和傾向方向呈現(xiàn)舒緩狀的變化，走向總體2990左右，傾向?yàn)?90左右，傾角為400-600，地表面部較緩，平均400左右，具東邊陡、西邊緩的趨勢。深部西部16線礦體傾角為500左右，東部3線礦體傾角為600左右，0線較緩為430左右，呈現(xiàn)出東段、西段陡，中間緩。

礦體形態(tài)簡單，呈脈狀、似脈狀。除地表16線以西TC1438附近有小細(xì)分枝外，礦體均成單層產(chǎn)出，硫化連續(xù)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較單位，未見夾石及無礦天窗。因此，礦體的形態(tài)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)屬簡單類型。深部礦體無論沿走向或是傾向厚度變化均不穩(wěn)定。由地表向深部礦體厚度有由厚變薄的趨勢。

由地表向深部，礦體品位逐漸降低礦體內(nèi)礦石類型以蝕變型、條帶狀為主，角礫狀次之，高品位多產(chǎn)在蝕變型礦石與條帶狀礦石的疊加位置。

Ⅱ號礦體：位于礦體M14-Ⅱ的西段，為一小礦體。

Ⅲ號礦體：礦體位于M14-Ⅱ的東段，規(guī)模中等。礦體的形態(tài)呈簡單的脈狀、豆莢狀，礦化連續(xù)，不含夾石，也沒無礦天窗。礦體沿走向和傾向礦體傾角沒有較明顯的變化。礦石類型以蝕變型和條帶狀礦石為主，高品位礦石多產(chǎn)在條帶狀礦石與其他類型的迭加部位。

2.3礦物組合和金礦物的特征

金屬礦物主要以黃鐵礦為主，方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦次之。鉀長石、石英、絹云母為主脈石礦物，金礦物為自然金為主。

2.4金礦石的礦石類型

根據(jù)金礦石構(gòu)造特征、脈石礦物的種類及相對含量，金礦石可分為條帶狀礦石、角礫狀礦石和蝕變巖型礦石3類，各礦體中均以條帶狀礦石和角礫狀礦石為主。

2.5成礦期次

根據(jù)礦石中不同物理化學(xué)條件下所形成的蝕變礦物種類、產(chǎn)狀、礦物共生組合及相關(guān)系等，將礦床劃分為構(gòu)造熱流期、表生期，其特征如下：

（1）、構(gòu)造熱流期分為成礦前期、成礦期、成礦期后。

①、成礦前期：黑云母石英階段。黑云母沿構(gòu)造帶對其兩側(cè)圍巖進(jìn)行面狀交代蝕變作用，同時(shí)伴有石英脈充填交代，和少量的黃鐵礦化。

②、成礦期：

細(xì)脈浸染狀階段：細(xì)粒面狀黃鐵礦以形成對構(gòu)造帶和兩側(cè)蝕變巖進(jìn)行交代充填作用，并伴有金礦化。

鉀硅化黃鐵礦化階段、脈狀鉀長石產(chǎn)于構(gòu)造帶內(nèi)部和次級裂隙，或以不連續(xù)分布于條帶狀礦石邊部，黃鐵礦以脈狀團(tuán)塊狀和集合體形式產(chǎn)出，形成條帶狀金礦石的主體部分為礦區(qū)內(nèi)金最為富集的金礦石。

③、成礦期后：石英碳酸鹽階段

礦化進(jìn)入末期，成礦元素Au在前幾個(gè)階段已基本耗盡，該階段主要形成一些石英碳酸鹽脈，充填于構(gòu)造帶或早階段所形成的各種礦石的裂隙中。

（2）、表生期

氧化礦石分布局限。主要為黃鐵礦變?yōu)楹骤F礦。硅鋁礦物次生為高嶺石。

3.成因類型

根據(jù)礦石中金屬硫化物的分布，礦物的共生組合及礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造等牲，將礦區(qū)內(nèi)礦石分為如下三種自然類型。

（1）條帶狀礦石

為礦區(qū)主要礦石類型之一，呈脈狀、似脈狀、透鏡狀分布。礦石由含金硫化物石英、鉀長石、黑云母等互為條帶組成。

（2）角礫狀礦石

主要分布于構(gòu)造帶內(nèi)，礦石角礫可由條帶狀礦石、蝕變型礦石、圍巖等組成，膠結(jié)物為細(xì)粒方鉛礦、細(xì)粒黃鐵礦、鐵白云石、黑云母、絹云母、綠泥石等。此類礦石在礦區(qū)分布較少，多呈透鏡狀產(chǎn)出。品位較低，

（3）蝕變型礦石

分布于構(gòu)造蝕變帶內(nèi)及上下盤。由硅化、黃鐵礦化、黑云母化、鉀長石化蝕變巖組成。與圍巖無明顯界線，僅以樣品的化學(xué)分析結(jié)果劃分。此類礦石金品位變化較大

4.礦床成因和找礦標(biāo)志

4.1成礦控制因素及礦床成因類型

（1）、區(qū)域內(nèi)的金礦床圍繞燕山期花崗巖基分布，或分布與花崗斑巖和隱伏巖體周圍。這表明金的礦化富集與燕山期花崗（斑）巖有著密切的聯(lián)系。

（2）、礦區(qū)內(nèi)的正長巖脈發(fā)育，和金礦的相互關(guān)系對礦床生成密不可分。礦區(qū)金礦床在M14西段疊加于正長巖脈之上，說明礦床形成的最早時(shí)期為華力西期之后。

綜上所述，礦床應(yīng)為燕山晚期形成。

4.2成礦物質(zhì)來源

（1）、太古界是全球性金賦存的重要成礦單元，是金的礦源層，又是金礦床最為有利賦存部位。

（2）、熊耳群火山巖認(rèn)為是金的第二礦源層。熊耳群時(shí)期的火山噴發(fā)巖漿，從太華群中攜帶大量的成礦元素，沿火山構(gòu)造帶運(yùn)移，形成了金的富集帶。

（3）、燕山時(shí)期期構(gòu)造強(qiáng)烈的巖漿活動，使地層中和巖漿中成礦物質(zhì)富集成最終成為了金礦床。

4.3礦床形成的溫度和找礦物化條件

（1）成礦溫度

與寬坪溝金礦類似的金礦床，在豫西地區(qū)分布較多，對該類礦床也做了大量的測試和研究工作。為本區(qū)內(nèi)同類型金礦床的研究提供了較充分的證據(jù)。結(jié)果表明成礦物質(zhì)的來源具有共同的特征或相近的礦物結(jié)構(gòu)構(gòu)造、共生組合和圍巖蝕變等方面的特征。因此，我們認(rèn)為寬坪溝礦區(qū)的成礦溫度在180℃至380℃左右，屬中低溫型熱液型金礦床。

（2）成礦的壓力和深度

成礦壓力采用地質(zhì)剖面法和壓力計(jì)法估算。礦體存在于雞蛋坪組中段和下段，根據(jù)資料分析，雞蛋坪組在礦區(qū)總厚度超4500米，如果按其上缺失蓋層，則成礦時(shí)上覆地層厚度也在4500米左右。如果按1公里等于250巴來計(jì)算，成礦時(shí)的壓力應(yīng)在1125巴左右，成礦深度應(yīng)超過4500米。

5.找礦標(biāo)志

（1）地層標(biāo)志 金礦多存在于熊耳群雞蛋坪組中，巖性主要為安山巖類和英安巖，對礦體的形成最為有利。

（2）構(gòu)造標(biāo)志 金礦多存在于構(gòu)造破碎帶內(nèi)，斷裂構(gòu)造是控礦的場所。特別是經(jīng)歷多期次活動的構(gòu)造，如北西方向構(gòu)造就對成礦十分有利，其次為構(gòu)造破碎帶中局部引張地段，常常成為成礦最有利的部位。也是找礦的標(biāo)志。

（3）蝕變帶礦化標(biāo)志 含礦構(gòu)造帶常常具有比較明顯的蝕變礦化現(xiàn)象，較強(qiáng)烈的硅化、黑云母化和鉀長石化、黃鐵礦化和鉛鋅礦化等都可成為找礦的直接或間接標(biāo)志。

（4）巖漿巖標(biāo)志 與金礦有成因聯(lián)系的燕山期花崗巖類侵入巖在空間上分布有一定規(guī)律。如寬坪溝金礦即賦存在于五丈山花崗巖體的邊部，所以，燕山期花崗巖體與熊耳群雞蛋坪組接觸帶附近的斷裂帶是找礦的有利靶區(qū)。