河南槐樹坪礦區(qū)金礦體特征及地質(zhì)意義*

楊懷輝 張凱濤 康亞利 朱玉蓮 原永新

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院)

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

河南槐樹坪礦區(qū)位于華北地臺(tái)南緣，與秦嶺褶皺系毗鄰，處于熊耳山斷隆與潭頭—嵩縣新生代斷陷盆地的結(jié)合部、熊耳山—外方山貴金屬、多金屬成礦帶上。區(qū)域地層主要為太古宇太華巖群、中元古界長(zhǎng)城系熊耳群、薊縣系高山河群、中生界白堊系、新生界古近系、新近系及第四系。太華巖群出露于區(qū)域西南部、北部，巖性為變粒巖、斜長(zhǎng)角閃片巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖等；熊耳群在區(qū)內(nèi)大面積出露，巖性為安山巖、輝石安山巖、石英斑巖、流紋斑巖等；高山河群在區(qū)域西部零星出露，巖性主要為石英砂巖、紫紅色泥巖等；白堊系僅在區(qū)域東北角出露，為一套火山噴發(fā)—沉積巖系，主要巖性為凝灰?guī)r，夾多層砂礫巖。

區(qū)域斷裂可分為NW向、NE向、EW向3組。著名的區(qū)域性大斷裂——馬超營(yíng)斷裂呈NWW向展布于礦區(qū)南部約10 km處，對(duì)熊耳群的成礦作用具有十分重要的控制意義。此外，晚白堊世區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)形成的分布于熊耳群中的緩傾斜斷裂構(gòu)造(滑脫拆離斷層)也較發(fā)育(槐樹坪礦區(qū)緩傾斜斷裂組即為其中的一部分)，為區(qū)內(nèi)主要的含礦構(gòu)造帶。區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，主要為燕山期花崗巖，自西北向東南依次產(chǎn)出花山、五丈山、合峪等巖體，其中五丈山巖體緊鄰礦區(qū)西北部，為成礦作用提供熱源和物源?？傮w上，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，礦產(chǎn)資源豐富，以貴金屬金、銀為主，以金礦最為發(fā)育[1-3]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

槐樹坪礦區(qū)位于河南省嵩縣南部大章鎮(zhèn)旺坪村一帶。礦區(qū)出露的地層主要為長(zhǎng)城系熊耳群雞蛋坪組上段(Chj3)，其次為古近系高峪溝組(E1g)和第四系(Q)(圖1)。雞蛋坪組上段在區(qū)內(nèi)廣泛出露，呈單斜產(chǎn)出，總體呈NE向展布，傾向SE，傾角一般為15°～35°，與區(qū)域地層產(chǎn)狀基本一致，巖性組合為安山巖、英安巖、凝灰?guī)r，英安巖出露面積較大，其中局部夾安山巖、火山角礫巖透鏡體等[4-5]。古近系主要分布于礦區(qū)東南部，巖性為黏土巖。第四系出露于溝谷內(nèi)以及山頂洼地。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，大致分為陡傾斜和緩傾斜2種，以緩傾斜構(gòu)造為主。緩傾斜斷裂組產(chǎn)于熊耳群內(nèi)部，屬于印支造山晚期伸展滑脫斷裂構(gòu)造系統(tǒng)，延伸穩(wěn)定，大致近平行順地層產(chǎn)出且成組出現(xiàn)，相互之間間距不一，是區(qū)內(nèi)的主要含礦構(gòu)造，主要出露或隱伏于槐樹坪一帶和牛頭溝兩側(cè)。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)主要表現(xiàn)為火山噴發(fā)作用，礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為熊耳群雞蛋坪組中酸性火山噴出巖。

3 礦體地質(zhì)特征

圖1 槐樹坪金礦區(qū)地質(zhì)特征

圖礦體展布示意

3.2 礦石特征

礦石中的金以自然金為主，形態(tài)不規(guī)則，主要呈麥粒狀和渾圓狀，且粒度細(xì)小，以微粒金(粒徑<0.01 mm)為主。金的賦存狀態(tài)以包裹金為主，其次為嵌布于其他礦物顆粒之間的粒間金，裂隙金少見(jiàn)。

金礦石的自然類型按氧化程度不同可分為原生硫化物型金礦石和氧化型金礦石，以原生硫化物型金礦石為主。根據(jù)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦石礦物的共生組合特征可分為浸染狀、細(xì)脈—浸染狀和脈狀—網(wǎng)脈狀金礦石。

3.3 礦體厚度品位變化特征

表礦體特征參數(shù)

3.4 礦體主要蝕變特征

3.5 礦體電性特征

槐樹坪金礦區(qū)主要巖(礦)石的電阻率、極化率特征參數(shù)見(jiàn)表2。由表2可知：礦區(qū)內(nèi)氧化礦石的極化率最高，均值達(dá)到6.65%，其次為礦化蝕變巖，均值為3.29%，其他巖石的極化率相對(duì)較低；礦石電阻率相對(duì)較低，極化率明顯高于其他巖石類型，原因是礦石中含有金屬硫化物，因而具有低阻、高極化特征；與礦石相伴的石英脈、未蝕變?cè)瓗r則表現(xiàn)為高阻、低極化的特性。礦體、礦化巖石與其他非礦化巖石具有明顯的導(dǎo)電性和激電差異，根據(jù)礦體與圍巖的電性差異，可采用高密度電阻率法尋找隱伏礦體，或在開發(fā)利用礦體時(shí)，追蹤錯(cuò)斷的隱伏礦體，從而大幅提高找礦效率。

表2 巖(礦)石樣品電性參數(shù)

4 礦體地球化學(xué)特征

4.1 成礦元素空間分布特征

表成礦元素相關(guān)性矩陣

在相關(guān)性分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用SPSS軟件，以Pearson相關(guān)系數(shù)為度量標(biāo)準(zhǔn)，采用組間聚類方法生成了R型聚類分析譜系圖(圖3)[4]。由圖3可知：在相關(guān)性r=4.5的水平上可清晰地劃分出3個(gè)族群：第1族群包括Au、Bi、Ag、Hg、As、Mo、Cu、W，其中Au、Bi、Ag關(guān)系最密切，其次與共性較好的Hg、As相對(duì)密切，再次為Mo、Cu、W；第2族群包括Pb、Zn、Sb，其中Pb、Zn關(guān)系較密切；第3族群僅有Co，與其他元素相關(guān)性最小，屬獨(dú)立類別?？傮w上，R型聚類分析與相關(guān)性分析結(jié)論較一致。

圖3 成礦元素R型聚類分析譜系

根據(jù)相關(guān)研究，石英脈型和蝕變巖型金礦床的原生暈分帶序列為Hg-Sb-(F、Bi、Pb)-As(前緣暈)→Zn-Ag-Au-Cu(礦中暈)→Bi-Mo-Mn-Co-Ni-Sn-Be(尾暈)[6-10]。本研究通過(guò)計(jì)算分帶指數(shù)、分帶指數(shù)梯度差，得出槐樹坪礦區(qū)緩傾斜金礦體自上而下的原生暈元素軸向分帶序列為Cu-Mo-Au-Bi-Pb-Hg-W-As-Ag-Sb-Zn。礦區(qū)的軸向分帶序列與前述統(tǒng)計(jì)規(guī)律相比，Au與尾暈指示元素Mo、Bi處于分帶序列中上部，Hg、As、Sb等位于分帶序列中下部，即出現(xiàn)前緣暈元素位于分帶序列下部、尾暈元素位于分帶序列上部的現(xiàn)象。該特征反映出緩傾斜金礦體具有多期、多階段成礦作用疊加的特點(diǎn)，造成不同成礦階段形成的礦體首尾疊加，其原生暈也互相疊加，致使軸向分帶序列較為復(fù)雜，與一般統(tǒng)計(jì)規(guī)律不一致。根據(jù)礦區(qū)金礦床分帶序列中出現(xiàn)的“前緣暈元素位于分帶序列下部”的現(xiàn)象，預(yù)測(cè)礦體向深部仍有較大延伸或深部存在盲礦體；此外，尾暈元素出現(xiàn)在分帶序列上部，表明礦體可能遭受了剝蝕作用。

4.2 礦石稀土元素特征

圖礦體礦石稀土元素配分模式

上述分析表明：礦區(qū)金礦床的形成經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)期、多次構(gòu)造及巖漿活動(dòng)，礦石中稀土含量變化范圍較大；從稀土元素配分曲線模式看，成礦物質(zhì)來(lái)源于結(jié)晶基底太華群的可能性較大，此外，五丈山巖體中酸性巖漿的侵入活動(dòng)為金的活化轉(zhuǎn)移提供了熱源及部分物源。

5 結(jié) 論

(2)礦體與圍巖相比具有明顯的低電阻率、高極化率的特點(diǎn)，為找礦方法的選擇提供了重要依據(jù)。

(3)礦體的金屬礦化主要為黃鐵礦化，蝕變主要為硅化和鉀化，鉀化范圍較大，該類礦化和蝕變可以作為有利的找礦標(biāo)志。

(4)Ag、Bi、Hg、As、Pb與Au關(guān)系較密切，該類元素一般為熱液礦床的前緣指示元素，可以作為區(qū)內(nèi)找礦的間接指示元素，并可為判斷礦體剝蝕程度及尋找盲礦體提供依據(jù)。

(5)由于礦體在走向和傾向上均有錯(cuò)斷現(xiàn)象，表明礦體形成后遭受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)破壞，可以根據(jù)礦體和圍巖的電性差異，采用高密度電阻率法或其他有效方法在區(qū)內(nèi)尋找隱伏礦體或追蹤被錯(cuò)斷的礦體。

(6)區(qū)內(nèi)后續(xù)找礦可以尋找斷裂構(gòu)造為基礎(chǔ)，以Ag、Hg、As、Pb、Au為指示元素，以黃鐵礦化、硅化和鉀化為找礦標(biāo)志，有助于提升盲礦體的找礦效果。