豫西吉家洼金礦床主礦脈找礦前景分析

王俊德，馮紹平，李 智，張 睿，李智慧，陳 雪

(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 洛陽 471023；2.河南省金銀多金屬成礦系列與深部預(yù)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 洛陽 471023)

吉家洼金礦位于河南省西部洛寧縣底張鄉(xiāng)吉家洼，是河南省地礦局第一地質(zhì)調(diào)查隊(duì)于 1991～1996年在熊耳山金礦田進(jìn)行異常查證和地質(zhì)普查時(shí)發(fā)現(xiàn)的一中小型構(gòu)造破碎蝕變巖型金礦床[1]。在吉家洼金礦床周圍曾先后發(fā)現(xiàn)并探明了上宮、虎溝、干樹、青崗坪等大、中型金礦床，說明該區(qū)域有優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件和巨大的找礦潛力(圖1[2])。吉家洼金礦經(jīng)歷了近20年的勘探和開采，中淺部資源已接近枯竭，現(xiàn)急需解決礦山資源問題。

1—第四系；2—中元古界官道口群白云巖夾石英砂巖；3—中元古界熊耳群安山巖類；4—太古界太華群片麻巖；5—花崗巖；6—研究區(qū)；7—斷層；8—地質(zhì)界線；9—不整合面；10—金礦床(點(diǎn))；11—鉛鋅銀礦；12—鉬礦圖1 熊耳山區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)簡(jiǎn)圖Fig.1 Schematic diagram of the geological minerals in the Xiong′ershan area

本文結(jié)合吉家洼金礦床地質(zhì)特征、主礦脈地質(zhì)特征，以及對(duì)礦床進(jìn)行礦體趨勢(shì)預(yù)測(cè)應(yīng)用研究分析，探討了礦床深部的找礦潛力，旨在為該區(qū)的金礦找礦工作提供指導(dǎo)和借鑒。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

吉家洼金礦床地處華北地臺(tái)南緣、華熊臺(tái)隆熊耳山隆斷區(qū)。礦床東鄰虎溝金礦床，南鄰干樹、青崗坪金礦床(圖2)。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)頻繁，巖石蝕變強(qiáng)烈，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要為新太古界太華群石板溝巖組、太華群龍?zhí)稖蠋r組、中元古界熊耳群許山組及零星分布的第四系(圖2)。

1—新太古界太華群龍?zhí)稖蠋r組；2—新太古界太華群石板溝巖組；3—中元古界熊耳群許山組下段；4—中元古界熊耳群許山組上段；5—花崗斑巖；6—水庫(kù)；7—礦脈編號(hào)及產(chǎn)狀；8—不整合接觸面；9—地層界線；10—勘查線及編號(hào)；11—吉家洼礦區(qū)范圍；12—勘查線實(shí)測(cè)端點(diǎn)圖2 吉家洼金礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Geological map of Jijiawa gold deposits area

新太古界太華群石板溝組(Arsb)大面積分布于礦區(qū)北東部，主要巖性為角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖等。片麻理產(chǎn)狀傾向南西西或北西，傾角38°～66°；龍?zhí)稖蠋r組(Arl)分布于礦區(qū)西部，主要巖性為黑云斜長(zhǎng)片麻巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖等，片麻理產(chǎn)狀傾向西或南西，傾角32°～53°，與上覆熊耳群呈假整合接觸。太華群石板溝組和龍?zhí)稖蠋r組為礦區(qū)主要賦礦層位。

中元古界熊耳群許山組(Pt2x1)分布于礦段南部，主要巖性為安山巖、杏仁狀安山巖，以角度不整合覆于太華群或古元古界片麻巖上，多呈港灣狀或半島狀。

第四系(Q4)：分布于溝谷底部，平緩坡地及地形低凹處，以殘坡積物、松散砂礫石為主，次為砂質(zhì)亞黏土、亞砂土等。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，按其展布方向可分為近南北向、北東向、近東西-北東東向和北西向四組，以近南北向斷裂和北東向斷裂為主(圖2)。

近南北向斷裂分布于礦區(qū)中部及西部，主要有WF1、WF2、F1、F2、F3、F4、F6、F7等多條斷裂，其中WF1、F1、F2為主要控礦斷裂，出露長(zhǎng)度64～3 320 m，寬0.10～6.25 m，局部達(dá)30 m，總體走向近南北，局部為北東向，東傾，平均傾向95°，傾角50°～89°，局部直立或反傾。帶內(nèi)以碎裂巖、構(gòu)造角礫巖、泥礫巖為主，局部含有石英團(tuán)塊及透鏡體。蝕變主要有硅化、絹英巖化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化、褐鐵礦化，局部可見方鉛礦化、黃銅礦化、碳酸鹽化等。

北東向斷裂分布于礦區(qū)中北部，主要有F7、M32、WF5、WF15等，發(fā)育程度僅次于南北向構(gòu)造。該組斷裂長(zhǎng)250～1 720 m，寬0.10～3.5 m，走向10°～70°，傾角48°～89°，帶內(nèi)多充填碎裂蝕變巖、糜棱巖及少量斷層泥，局部見構(gòu)造透鏡體。圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、高嶺土化、鉀長(zhǎng)石化及微弱黃鐵礦化、褐鐵礦化等。

1.3 巖漿活動(dòng)

區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣泛，主要經(jīng)歷晚太古宙變TTG巖系和中元古代熊耳群火山噴發(fā)巖系、次火山巖漿活動(dòng)。前者形成的中一基性火山巖已變質(zhì)成各類片麻巖；后者形成大面積分布的熊耳群火山噴發(fā)巖系。另外，中元古期輝綠(玢)巖脈、閃長(zhǎng)(玢)巖脈也比較發(fā)育，區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的輝綠(玢)巖共有多條，均侵位于太華群中，呈近東西向、北東向巖脈(巖墻)或巖枝產(chǎn)出。

2 主要礦脈地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)主要含金礦脈有F1、F2、WF1 等3條，F(xiàn)1、F2礦脈位于礦區(qū)西部，呈近南北向平行展布，WF1礦脈位于礦區(qū)東南部。F1、F2、WF1礦脈為區(qū)內(nèi)主要開采對(duì)象。各礦脈地質(zhì)特征見表1。

表1 吉家洼金礦床主要礦脈地質(zhì)特征一覽表Table 1 Geological characteristics of main veins in Jijiawa gold deposits

2.1 F1礦脈

F1礦脈位于礦區(qū)西部，工程控制長(zhǎng)度達(dá)530 m，脈寬0.17～6.50 m，一般1.0～2.50 m，產(chǎn)狀90°～110°∠70°～83°，空間上呈舒緩波狀展布，帶內(nèi)主要發(fā)育蝕變碎裂巖、黃鐵石英鉀長(zhǎng)蝕變巖、張性構(gòu)造角礫巖，局部見有糜棱巖(圖3b)。近構(gòu)造帶頂?shù)装灏l(fā)育黃鐵礦化石英脈，呈透鏡狀、脈狀延伸不穩(wěn)定，厚薄不一，一般0.10～0.50 m。構(gòu)造帶近頂板發(fā)育細(xì)粒黃鐵礦化、鉛鋅礦化，呈脈狀、團(tuán)塊狀尖滅再現(xiàn)，與其相伴的金礦化較強(qiáng)，傾向上常發(fā)育厚薄不等的碳酸鹽巖細(xì)脈和硅質(zhì)細(xì)脈，大多純白無礦化。帶內(nèi)蝕變強(qiáng)烈，主要為鉀長(zhǎng)石化、硅化，其次為絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化等。金屬礦化簡(jiǎn)單，主要為黃鐵礦化、褐鐵礦化。

圖3 吉家洼金礦床主要礦脈剖面圖Fig.3 Profile map of main veins of Jijiawa gold deposits

2.2 F2礦脈

F2礦脈位于礦區(qū)西部，工程控制長(zhǎng)達(dá)570 m，脈寬0.50～2.40 m，一般1.0～2.00 m，產(chǎn)狀85°～95°∠60°～74°，帶內(nèi)發(fā)育碎裂巖、糜棱巖、蝕變巖等。硅化、絹云母化、黃鐵礦化等蝕變與金礦化關(guān)系密切。經(jīng)探采坑道證實(shí)，在標(biāo)高670～625 m，F(xiàn)1、F2兩條礦脈相交復(fù)合成一條礦脈，規(guī)模近980 m；同時(shí)Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體在504 m標(biāo)高之下仍有延深，礦體規(guī)模和厚度明顯增大(圖3b)，礦化分布較均勻、穩(wěn)定，但金品位相對(duì)偏低。

2.3 WF1礦脈

WF1礦脈為礦區(qū)規(guī)模最大的含礦斷裂帶，北起張家溝西坡，經(jīng)炭窯溝、黃莊、凈池溝向南延伸出本區(qū)。區(qū)內(nèi)長(zhǎng)3 320 m，寬0.16～6.25 m，局部達(dá)30 m。礦脈北端走向?yàn)楸睎|10°～24°，中南部走向近南北，呈波狀延伸。WF1含礦斷裂帶傾向東，傾角50°～89°，平均68°(圖3a)。

3 找礦潛力分析

3.1 成礦地質(zhì)條件分析

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，具多期多階段活動(dòng)特點(diǎn)，與成礦關(guān)系密切。區(qū)內(nèi)熊耳群火山巖系廣泛分布，輝綠巖及輝綠玢巖等脈巖也較為發(fā)育，它們多侵入于太華巖群地層中，并被含金構(gòu)造穿切，系成礦期前巖漿活動(dòng)產(chǎn)物。區(qū)內(nèi)地表未發(fā)現(xiàn)酸性巖體，但在該礦區(qū)施工的多個(gè)鉆孔中均見到二長(zhǎng)花崗巖和鉀長(zhǎng)花崗巖，在臨近礦區(qū)的曹嘴溝、巧女寨等處均有燕山期斑狀花崗巖株出露，表明深部可能有隱伏花崗巖體存在。

吉家洼金礦經(jīng)建礦開采和不間斷的探礦，已持續(xù)生產(chǎn)十幾年。在該區(qū)域成礦帶的淺表部曾先后發(fā)現(xiàn)并探明了上宮 、虎溝 、干樹等一系列大中型金礦床，近幾年又在本礦區(qū)外圍相繼發(fā)現(xiàn)馬營(yíng)、鐵爐坪、青銅山等金礦床或含金鉛銀礦床(點(diǎn))，顯現(xiàn)出本區(qū)良好的成礦地質(zhì)條件和找礦潛力。

近幾年區(qū)內(nèi)開展地質(zhì)勘查工作，在F1、F2、WF1礦脈深部施工有見礦鉆孔，表明礦脈深部有延伸趨勢(shì)，中深部具備找礦潛力。

3.2 礦體趨勢(shì)預(yù)測(cè)分析

很多學(xué)者基于GIS，對(duì)礦體進(jìn)行了成礦預(yù)測(cè)分析研究[3-8]，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。近年來，在上宮金礦礦集區(qū)內(nèi)，應(yīng)用礦體趨勢(shì)預(yù)測(cè)的方法，圈定找礦有利地段[9-12]，指導(dǎo)礦區(qū)地質(zhì)勘查工程的布設(shè)，取得了較好的找礦效果。

本次根據(jù)吉家洼金礦床F1、F2、WF1礦脈淺、中深部厚度、品位數(shù)據(jù)，基于MAPGIS的空間分析功能，利用Kriging泛克里格法對(duì)厚度品位的權(quán)值數(shù)據(jù)進(jìn)行離散網(wǎng)格化處理，繪制出礦體的厚度品位權(quán)值等值線圖，展示礦體的空間延展趨勢(shì)，進(jìn)行礦體趨勢(shì)預(yù)測(cè)(圖4)。

1—見礦鉆孔；2—未見礦鉆孔；3—厚度品位權(quán)值等值線；4—勘探線及編號(hào)；5—采空區(qū)圖4 吉家洼金礦WF1礦脈厚度品位權(quán)值等值線圖Fig.4 Isoline map of thickness and grade weight of WF1 vein in Jijiawa gold deposits

結(jié)合圖4可以看出：WF1號(hào)礦脈礦體北端向NEE側(cè)伏，南端向ESS側(cè)伏；淺部已揭露礦體賦存連續(xù)分布；中深部103～100線(標(biāo)高920 m之下)存在一無礦段。北中部125～119線間中淺部存在厚度品位權(quán)值5～10的富集中心，且有向NEE側(cè)伏趨勢(shì)；中部123～107線之間存在厚度品位權(quán)值5～10的富集中心；南部100～114間中深部存在厚度品位權(quán)值5～10的富集中心，且有向ESS方向側(cè)伏的富集趨勢(shì)。表明WF1號(hào)礦脈北中部125～119線間、中部123～107線間及南部100～114線間深部具有找礦潛力(圖5)。

1—見礦鉆孔；2—未見礦鉆孔；3—厚度品位權(quán)值等值線；4—勘探線及編號(hào)；5—采空區(qū)圖5 吉家洼金礦F1、F2礦脈厚度品位權(quán)值等值線圖Fig.5 Isoline map of thickness and grade weights of F1 and F2 veins in Jijiawa gold deposits

結(jié)合圖5可以看出：F1、F2號(hào)礦脈礦體整體向NEE側(cè)伏；淺部存在兩段明顯的無礦段；中深部07～8線(250～500 m標(biāo)高)存在厚度品位權(quán)值5～10的富集中心；11～8線礦體具有延伸趨勢(shì)，深部具有一定的找礦潛力。

4 結(jié)論

通過礦床地質(zhì)特征和礦體趨勢(shì)預(yù)測(cè)等方面的研究分析，吉家洼金礦深部具有一定的找礦潛力。研究分析認(rèn)為WF1礦脈北中部125～119線間、中部123～107線間及南部100～114線間，深部具有較大的找礦潛力；F1、F2礦脈11～8線為找礦有利地段，具有進(jìn)一步找礦空間。