樊岔金礦地質特征與成因分析

魏長雨

(河南省地質礦產勘查開發(fā)局第四地質勘查院，河南 鄭州 450001)

0 引 言

研究區(qū)位于河南省境內華北克拉通南緣、秦嶺造山帶北側，近東西向的邊緣斷裂(太要斷裂與小河斷裂)和變質核雜巖奠定了小秦嶺地區(qū)的主要構造格局。區(qū)內金礦屬于巖金礦，是我國重要的金礦產基地，目前累計探明儲量500 t，僅僅次于膠東的第二巖金產地。研究區(qū)內金礦以金為主，伴生少量銀、鉛、鋅、硫的石英脈型金礦床。金的礦與硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等密切相關。金礦石主要由含金石英脈組成，其次由含金花崗巖組成。

1 區(qū)域地質背景

1.1 地層

研究區(qū)內主要出露晚太古界花崗-綠巖帶，構造運動頻繁，巖漿活動強烈，以金礦為主的礦產資源蘊藏豐富。區(qū)內出露地層為新太古界太華群變質基性、中酸性火山—沉積巖系。下部由變基性火山熔巖—斜長角閃巖組成；中部由變沉積碎屑巖—泥質巖組成；上部主要由碳酸鹽巖組成。

1.2 構造

研究區(qū)位于華北克拉通南緣、秦嶺造山帶北側。近北東向隆起的變質核雜巖構造貫穿全區(qū)。研究區(qū)內的斷裂構造主要為臺穹周邊發(fā)育的“邊界斷裂”和一系列韌-脆性斷裂為主。

1.3 巖漿巖

區(qū)內巖發(fā)生了多次漿活動，其主要的巖漿活動期次有：阜平期、五臺期、加里東期、印支期、燕山期。

阜平期巖漿活動表現(xiàn)為基性～中酸性火山噴發(fā)及TTG巖系和花崗巖侵入；五臺期表現(xiàn)為花崗偉晶巖脈(γρ12)侵入；早元古代表現(xiàn)為桂家峪花崗巖序列(Pt1Gηγ)侵入；加里東期表現(xiàn)為輝綠巖脈(βμ3)、閃長巖脈(δ3)及楊砦峪二長花崗巖(ηγ3)侵入；印支期表現(xiàn)為正長斑巖脈(ξπ51)侵入；燕山期表現(xiàn)為輝綠巖脈(βμ)、文峪花崗巖序列(JWηγ)、娘娘山花崗巖序列(JNηγ)、花崗斑巖脈(γπ53)及含金石英脈的侵入。

2 研究區(qū)礦床特征

2.1 地層特征

研究區(qū)地層主要由太古界太華群變基性噴發(fā)表殼巖(Ar3B)、楊寨峪灰色片麻巖(Ar3yn)、四范溝片麻狀花崗巖(Ar3sf)、觀音堂石英巖、變粒巖、黑云斜長片麻巖(Ar3g)組成。

2.2構造特征

褶皺構造：研究區(qū)位于小秦嶺背斜東部傾伏端與次級褶皺小羅闖陰背斜之間。區(qū)內發(fā)育青南溝背斜，軸向近東西，軸面直立，近軸部地層較陡，—般傾角45°～60°，翼部地層傾角較緩25°～50°。

斷裂構造：研究區(qū)內發(fā)育一系列韌—脆性斷裂，以近東西向為主，北東向次之，南北向較少。斷裂構造按其力學性質可分為兩組：壓扭性斷裂和張性斷裂。壓扭性斷裂為控礦構造，張性斷裂對礦體有破壞作用。

2.3 礦體特征

本區(qū)金礦體主要賦存于各個金礦脈中，形態(tài)、規(guī)模、產狀受金礦脈控制。研究區(qū)地表金礦脈主要分布有5條。金礦脈賦存于控礦構造蝕變帶中，多與石英脈關系密切，受不同控礦構造蝕變帶的嚴格控制，產狀基本和蝕變構造帶一致。

礦體由含金石英脈、碎裂蝕變巖及蝕變糜棱巖組成，形態(tài)及空間分布受壓扭性斷裂控制。礦體埋深230～352 m；礦體沿走向長242 m，傾向延伸198 m。礦體呈脈狀產出，產狀330°∠42°～40°∠10°，整體傾向北西，平均傾角20°。

2.4 礦石質量

根據野外觀察、本次巖礦鑒定資料及前人資料，研究區(qū)礦石礦物主要為黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦，微量礦物有自然金、銀金礦、碲金礦，針碲金銀礦、白鎢礦、輝鉬礦、毒砂、磁鐵礦等，約占礦物總含量的7 %～20 %。脈石礦物為石英、絹云母、長石、黑云母、方解石、鐵白云石、綠泥石等，微量礦物有綠簾石、褐簾石、重晶石、鋯石、磷灰石、榍石等。

光片 40倍

光片 40倍

Py：黃鐵礦；Gn：方鉛礦；Cp：黃銅礦；Q：石英

圖1 礦石礦物分類分布

Fig.1 Minerals classification and distribution

2.5 礦體圍巖蝕變

礦體的圍巖主要為混合巖、黑云斜長片麻巖、斜長角閃巖；其次為斜長角閃片麻巖、輝綠巖等，以及由這些巖石受擠壓而形成的一套構造巖。蝕變類型有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、鉀長石化、碳酸鹽化、綠泥石化及它們相互的組合，如絹英巖化、黃鐵絹英巖化等。與金礦化較為密切的是黃鐵礦化、硅化、絹云母化，黃鐵礦化、硅化與其它蝕變組合迭加出現(xiàn)，蝕變強烈地段往往形成礦體。

3 控礦特征及找礦標志

3.1 控礦特征

3.1.1 地層控礦作用

小秦嶺地區(qū)600余條含金石英脈和含金蝕變構造帶均廣泛分布于綠巖地層太華群及侵入其內的變TTG巖系中，基底太華群為本區(qū)金礦的礦源層。

3.1.2 構造控礦作用

通過對本區(qū)的地質工作調查發(fā)現(xiàn)，區(qū)內金礦體受斷裂構造的控制明顯，斷裂構造對礦體的形態(tài)特征、礦體產狀、礦體的連續(xù)性以及金礦體的富集程度都具有明顯的控制作用。

3.1.3 巖漿活動控礦作用

燕山期重熔型花崗巖漿活動強烈，強烈活動的巖漿巖對對金的活化、遷移、富集提供了必需的動力條件，在巖漿活動的過程中，不斷從礦源層中萃取了大量的成礦物質進入成礦流體中，形成金礦熱液成礦流體。

3.2 找礦標志

3.2.1 地層巖體標志

太古代花崗～綠巖地體及富鈉花崗巖體的侵入是小秦嶺金礦床區(qū)域找礦的重要標志，而且地層條件和侵入巖體條件兩者缺一不可。

3.2.2 構造標志

太古代地層褶皺軸部發(fā)育的后期構造斷裂帶，特別是背形軸部附近的剪壓性構造斷裂帶往往是金礦體賦存的最好場所。

3.2.3 礦化斷裂(糜棱巖)標志:

由于礦體均賦存于糜棱巖帶中，因此，糜棱巖帶是找尋金礦體的前提。而且糜棱巖帶本身往往也是含金圍巖型礦石。所以糜棱巖帶的產出是找礦的一個重要標志。

4 金礦成因分析

4.1 成礦時代

小秦嶺金礦燕山期花崗巖的年齡為113.4 ～179.6百萬年。區(qū)內金礦床及金的地球化學濃集帶均圍繞晚燕山期花崗巖體展布。根據區(qū)內最晚的脈巖云煌巖(鉀-氬法同位素年齡76百萬年)切穿礦脈；已知被礦脈切穿的輝綠巖全巖鉀-氬法同位素年齡最小147.9百萬年。據此界定金礦成礦發(fā)生在147.9～76百萬年之間，燕山晚期黑云母花崗巖中有含金石英脈分布，并形成有價值的金礦床，因此礦床的形成時代屬晚燕山期，這個成礦時期與任志媛的碩士論文中研究“樊岔金礦成礦時代為130.5 Ma和120.2 Ma”的成礦時間基本吻合。

4.2 金的成礦方式

燕山期前，在多期構造巖漿活動影響下，金發(fā)生活化、遷移、再分配，在裂隙擴容帶中發(fā)生富集。燕山期，由于強烈的構造活動，熱流升高，礦源層重熔、演化產生的富金巖漿期后熱液(混有天水、變質水)以充填交代方式沿斷裂帶對此活動，在有利部位形成金礦體。

4.3 礦源層

新太古代鎂鐵質、長英質火山噴發(fā)巖及與其相近時間的花崗巖(TTG巖系)侵入，之后即為碎屑—碳酸鹽巖的沉積。這些巖石中大部分物質來自地幔，金的原始豐度較高，因此形成礦源層。

4.4 成礦空間

在研究區(qū)內的大量韌性剪切帶中出現(xiàn)脆性剪切構造，在巖漿熱液作用下萃取地層中的含金，形成含金成礦流體，含金成礦流體熱液在地質作用下運移到脆性剪切帶中富集，通過長期且多次的成礦作用，在韌性剪切帶中的脆性剪切部位形成金礦體。

5 結 語

1)區(qū)內的成礦時代發(fā)生在147.9～76 Ma之間，燕山晚期黑云母花崗巖中有含金石英脈分布，并形成有價值的金礦床；

2)在多期構造巖漿活動影響下，新太古代鎂鐵質、長英質火山噴發(fā)巖及與其相近時間的花崗巖中的金發(fā)生活化、遷移、再分配，在裂隙擴容帶中發(fā)生富集；

3)區(qū)內韌性剪切帶中出現(xiàn)脆性剪切構造，在巖漿熱液的作用下，地層中初步富集的含金物質被萃取到熱液中，運移到脆性剪切帶中，通過長期且多次的成礦作用，在韌性剪切帶中的脆性剪切部位形成金礦體。

4)綜上所述，該區(qū)金礦成因屬于巖漿熱液作用石英脈型金礦，這與秦明、楊賀杰等人研究的梅子溝金礦礦床成因相似。