河南省嵩縣龍?zhí)稖辖鸬V地質(zhì)特征及礦床成因*

孔令菲 王光耀 段世輕

（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）

龍?zhí)稖辖鸬V床位于河南省嵩縣舊縣鎮(zhèn)西北約2 km龍?zhí)稖蟽?nèi)，大地構(gòu)造上處于華北陸塊南緣和北秦嶺構(gòu)造帶2個二級構(gòu)造單元之間，屬于華北地臺南緣華熊臺隆之熊耳山隆斷區(qū)與外方山斷隆區(qū)結(jié)合部位，潭頭—嵩縣凹陷盆地兩側(cè)。該區(qū)為河南省重要的金礦富集區(qū)，該區(qū)巖漿活動較頻繁，構(gòu)造斷裂帶發(fā)育，成礦地質(zhì)條件較好，該區(qū)已先后發(fā)現(xiàn)了九仗溝金礦、廟嶺金礦、槐樹坪金礦等大—中型礦床。通過對龍?zhí)稖辖鸬V床在勘查期間取得的地質(zhì)成果，結(jié)合前人對周邊地區(qū)金礦床研究資料，總結(jié)探討該礦床地質(zhì)特征及礦床成因，對指導本區(qū)的地質(zhì)找礦工作有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

龍?zhí)稖辖鸬V區(qū)位于馬超營大斷裂帶北側(cè)潭頭—大章斷陷盆地的結(jié)合部位，區(qū)域地層屬華北區(qū)豫西地層分區(qū)熊耳山小區(qū)，出露地層由老至新為太古界太華巖群（Arth）花崗質(zhì)片麻巖、斜長片麻巖等；中元古界長城系熊耳群（ChX）安山巖、流紋巖、火山碎屑巖等；薊縣系高山河群（JxG）石英砂巖、泥巖等；新生界高峪溝組（E1g）、潭頭組（E2t）、洛陽組（N1l）砂礫巖、黏土巖等和第四系沖洪積物［1］。區(qū)內(nèi)地質(zhì)事件復雜，構(gòu)造類型多樣，主要發(fā)育為斷裂構(gòu)造（圖1），如北東向康山—上宮斷裂、焦園斷裂，北北東向萬嶺斷裂組和北西西向馬超營斷裂等［2-5］。區(qū)域上巖漿活動方式多樣，具多旋回和多期次特征。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)主要地層為中元古界長城系熊耳群，為一套中酸性火山巖系，主要巖性為流紋巖、安山巖及少量凝灰?guī)r；另外礦區(qū)內(nèi)零星分布有古近系礫巖及第四系殘坡積物。主要地層特征如下。

（1）雞蛋坪組上段（Chj3）僅少量出露于礦區(qū)北東部，地層沿北西—南東向延伸，傾向南西，傾角為15°～40°，出露厚度約為1 588 m，巖性主要為安山巖、流紋巖。

（2）馬家河組（Chm）在礦區(qū)大面積出露，地層沿北西—南東向延伸，傾向南西，傾角為16°～45°，與下伏雞蛋坪組地層呈噴發(fā)不整合接觸關(guān)系，厚約2 322 m，巖性為安山巖、輝石安山巖，夾流紋巖、凝灰?guī)r等。該組地層分為上下2個巖性段。上段（Chm2）出露于礦區(qū)西南部，產(chǎn)狀為185°～214°∠16°～45°，巖性主要為安山巖、流紋巖。下段（Chm1）出露于礦區(qū)中北部，是礦區(qū)的主要賦礦地層，產(chǎn)狀為187°～202°∠25°～40°，巖性主要為安山巖、凝灰?guī)r。

（3）高峪溝組（E1g）分布于礦區(qū)西南部潭頭—大章新生代斷陷盆地，厚度約為884 m，與下伏地層呈角度不整合接觸，巖性主要由紫紅色黏土巖及砂質(zhì)礫巖組成。

（4）大章組（E1d）僅少量出露于礦區(qū)東南角，巖性主要為黃色砂質(zhì)礫巖及薄層炭質(zhì)黏土巖，厚度約為328 m。

（5）第四系（Q）分布于礦區(qū)東南部溝谷平原地帶，主要為砂礫石、黏土及少量殘坡積黃土、安山巖碎塊組成，厚度大于60 m。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于熊耳山斷隆與潭頭—大章新生代斷陷盆地的接觸部位，斷裂構(gòu)造較為發(fā)育。主要斷裂構(gòu)造有北西向和近東西向2組（圖2），北西向斷裂構(gòu)造主要有F45、F47、F48、F50、F57、F64，近東西向斷裂構(gòu)造有F57支、F60，主要斷裂構(gòu)造特征見表1。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要產(chǎn)出于中元古界長城系熊耳群中，巖性主要為一套中酸性火山噴出巖，出露面積約占礦區(qū)總面積的80%。侵入巖不發(fā)育，僅在局部見少量石英脈分布。其中礦區(qū)北部的燕山期五丈山花崗巖體與本區(qū)金礦化關(guān)系密切。

2.4 地球物理特征

礦區(qū)內(nèi)巖礦石電性參數(shù)特征表明，電阻率由高到低依次為安山巖、蝕變安山巖、凝灰?guī)r、構(gòu)造角礫巖、金礦化巖石，即金礦化巖石與兩側(cè)圍巖電阻率相比，有一定程度的電性差異，具明顯的低阻特性；而極化率特征則為安山巖、凝灰?guī)r和構(gòu)造角礫巖的極化率數(shù)值較低，均在1.0%以下，金礦（化）巖石的極化率與圍巖相比，具有較高的激發(fā)極化特性，表明金礦（化）巖石具有相對的“低阻高極化”特征。

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2.5 地球化學特征

通過土壤地球化學剖面測量，圈定了以Au為主的前嶺1-甲3Au Ag綜合異常，該異常分布于礦區(qū)北部前嶺一帶，出露地層為馬家河組下段，巖性主要為安山巖、英安巖、夾流紋巖、火山碎屑巖等［6］。該異常大致呈橢圓狀沿北西—南東向展布，異常面積約為0.14 km2，異常元素為Au、Ag，元素套合較好。Au異常強度大，異常最高值為126×10-9。異常區(qū)內(nèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)M64金礦脈，地表槽探揭露Au品位最高為3.62 g/t，證實該異常為礦致異常。在該綜合異常東南，Au元素異常沿M64礦脈向東南延續(xù)，推測該異常與構(gòu)造熱液活動有關(guān)。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

對礦區(qū)內(nèi)具有一定規(guī)模的F48、F57、F57支、F64含金礦化蝕變帶進行了系統(tǒng)的工程控制，圈定了M48-Ⅰ、M57-Ⅰ、M57支-Ⅰ、M64-Ⅰ及M64-Ⅱ共5個金礦體，礦體地質(zhì)特征敘述如下。

（1）M48-Ⅰ礦體賦存于F48斷裂構(gòu)造帶中，礦體呈脈狀、中等傾斜產(chǎn)出，礦體地表礦化不明顯，僅在深部鉆探工程中見礦。礦體傾向190°～210°，傾角約為50°，礦體厚度為1.07 m，品位為0.91 g/t。礦體圍巖為安山巖、蝕變安山巖。

（2）M57-Ⅰ礦體賦存于F57斷裂構(gòu)造帶中，礦體呈脈狀、中等陡傾斜產(chǎn)出，沿走向長度為220 m，沿傾向斜深為76 m。礦體走向為278°～290°，傾向南西，傾角約為50°。礦體厚度為0.81～1.44 m，平均厚度為1.05 m，厚度變化系數(shù)為26.50%，變化程度屬穩(wěn)定型；Au品位最高為1.86 g/t，最低為0.70 g/t，平均為1.35 g/t，品位變化系數(shù)36.68%，變化程度屬均勻型。礦體圍巖為安山巖、蝕變安山巖。

（3）M57支-Ⅰ礦體在地表連續(xù)出露，沿走向長度為320 m，寬度為1.5～3.0 m。礦體走向為75°～105°，傾向向南，傾角約為41°。礦體厚度為0.90～1.50 m，平均厚度為1.29 m，厚度變化系數(shù)為17.94%，變化程度屬穩(wěn)定型；Au品位最高為2.22 g/t，最低品位為0.93 g/t，平均品位為1.55 g/t，品位變化系數(shù)為30.02%，變化程度屬均勻型。礦體圍巖為安山巖、碎裂蝕變巖。

（4）M64-Ⅰ礦體賦存于F64斷裂構(gòu)造帶北部，地表連續(xù)出露，沿走向長約為130 m，寬度為1～3 m。礦體產(chǎn)狀為185°～195°∠49°～65°。礦體厚度為0.87～2.60 m，平均厚度為1.70 m，厚度變化系數(shù)為41.63%，變化程度屬穩(wěn)定型；Au品位為1.03～1.42 g/t，平均品位為1.18 g/t，品位變化系數(shù)為13.93%，變化程度屬均勻型。礦體圍巖為安山巖、碎裂蝕變巖。

（5）M64-Ⅱ礦體在地表連續(xù)出露，沿走向長度為100 m，寬度為1～3 m。礦體產(chǎn)狀為185°～215°∠67°。礦體厚度為1.12～1.40 m，平均為1.21 m，厚度變化系數(shù)為9.30%，變化程度屬穩(wěn)定型；Au品位為1.18～3.62 g/t，平均品位為2.08 g/t，品位變化系數(shù)為47.95%，變化程度屬均勻型。礦體圍巖為安山巖、蝕變安山巖。

3.2 礦石物質(zhì)組成

主要金屬礦物為黃鐵礦（1%～4%），次為褐鐵礦（1%～2%），另見少量方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等；脈石礦物主要為石英（54%～84%）、長石（10%～25%），其次為高嶺石、綠簾石、綠泥石等。

3.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石的結(jié)構(gòu)主要包括半自形—他形晶粒狀結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)，交代殘余結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造主要為細脈—浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造。

3.4 礦石化學成分

根據(jù)礦石化學全分析、組合分析結(jié)果（表2、表3），構(gòu)成礦石的基本成份為SiO2、Al2O3、S、Ag等，成礦元素以Au為主，伴生有用組份為Ag、S、Zn等，根據(jù)巖金礦伴生有用組分評價指標一般要求，Ag達到伴生組分要求，可以綜合利用。伴生有害組分As含量為0.001%～0.03%，As含量較低對選礦影響不大。

注：As、Ag成分單位為g/t，其余為%。

3.5 礦石類型

龍?zhí)稖辖鸬V區(qū)礦石自然類型主要為原生硫化物型金礦石，按照礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物組成特征可分為浸染狀、細脈—浸染狀、脈狀—網(wǎng)脈狀、碎裂—角礫狀4種類型。金礦石中金屬礦物以硫化物為主，黃鐵礦占礦物總量的1%～4%，礦石工業(yè)類型屬貧硫化物金礦石。

3.6 圍巖蝕變

龍?zhí)稖辖鸬V含金成礦物質(zhì)在斷裂構(gòu)造帶內(nèi)遷移過程中，經(jīng)過變質(zhì)作用熱液期的熱液交代蝕變，使得構(gòu)造帶及兩側(cè)圍巖發(fā)生脫玻蝕變，且蝕變強度從斷裂帶中間向兩側(cè)逐步減弱，蝕變帶寬度為5～20 m。具有一定的分帶性，但蝕變分帶特征不明顯，不同類型的圍巖蝕變在空間上存在疊加，且多種類型蝕變疊加部位金礦化相對增強。主要蝕變?yōu)楣杌⑩涢L石化、碳酸鹽化、高嶺石化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、方鉛礦化，其中硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化與金礦化關(guān)系最為密切。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 控礦因素

（1）構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)北西向、近東西向斷裂構(gòu)造發(fā)育，這些斷裂構(gòu)造后期成為含礦熱液的良好通道或儲礦構(gòu)造，控制著礦產(chǎn)的產(chǎn)出與分布。

（2）巖漿熱液活動。位于礦區(qū)北部的五丈山花崗巖體為本區(qū)礦床成礦提供了熱源、物源和流體等多重作用。因此，侵入巖漿熱液活動也是成礦的控制因素之一。

（3）古火山機構(gòu)。區(qū)域上分布有多個三級火山構(gòu)造帶，這些火山構(gòu)造帶中分布有大量的金礦（化）點，從水系沉積物測量和自然重砂測量圈定的金異常分布情況看，主要的異常亦集中于三級火山構(gòu)造帶中。因此，宏觀上古火山機構(gòu)對金礦具有控制作用。

4.2 礦床成因

太華群地層具有較高的金豐度值，為金礦床的形成提供了良好的礦源層，經(jīng)過早期的混合巖化及區(qū)域變質(zhì)作用，金元素向有利的部位遷移、富集；熊耳群強烈的火山活動從太華群中攜帶大量成礦物質(zhì)，沿著古火山機構(gòu)再次富集，成礦前期形成以鉀化硅化為主的含金碎裂蝕變巖；燕山期隨著地殼上升拉張，形成了大量的環(huán)狀及線狀斷裂帶，這為巖漿熱液的上升浸位和礦體的形成提供了運移通道和賦礦空間，同時巖漿活動的巨大熱能及區(qū)域性的多期多階段的斷裂構(gòu)造活動不斷驅(qū)使金從豐度值高的太華群和熊耳群中活化轉(zhuǎn)移；后期，隨著大氣降水沿碎裂蝕變巖的裂隙、孔隙下滲，與初始成礦熱液發(fā)生混合，導致成礦熱液物理化學條件的驟變，并在構(gòu)造斷裂帶內(nèi)形成多金屬硫化物礦石。綜上所述，礦床成因類型屬中低溫熱液構(gòu)造蝕變巖型金礦床。

4.3 找礦標志

（1）構(gòu)造標志。龍?zhí)稖辖鸬V床嚴格受斷裂構(gòu)造帶控制，其產(chǎn)狀與構(gòu)造帶一致，斷裂構(gòu)造帶既是成礦熱液的運移通道，也是控礦和賦礦場所。特別是多期活動形成的密集節(jié)理裂隙，更容易使金進一步富集。

（2）蝕變礦化標志。斷裂構(gòu)造帶及其圍巖均具有明顯的蝕變礦化標志，硅化、鉀化、黃鐵礦化、褐鐵礦化與金礦化關(guān)系密切，均為找礦的直接標志。

（3）巖漿巖標志。與該區(qū)聯(lián)系密切的燕山期花崗侵入巖類在空間上分布有一定規(guī)律，沿五丈山花崗巖體的邊部已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多個金礦床及礦化點。因此，圍繞著燕山期花崗巖體附近找礦是可靠的靶區(qū)。

（4）其它標志。民采硐以及構(gòu)造蝕變帶內(nèi)巖石因強烈硅化而異常堅硬耐風化，形成突出的正地貌，都是可靠的直接找礦標志。

5 結(jié) 論

（1）龍?zhí)稖辖鸬V床嚴格受斷裂構(gòu)造帶控制，礦體形態(tài)較簡單，呈似層狀、透鏡狀分布，沿走向及傾向具舒緩波狀變化，礦體厚度、品位較穩(wěn)定。

（2）礦石自然類型主要為浸染狀、細脈—浸染狀、脈狀—網(wǎng)脈狀、碎裂—角礫狀金礦石，礦石工業(yè)類型屬貧硫化物金礦石，硅化、黃鐵礦化與金礦化關(guān)系最為密切。

（3）龍?zhí)稖辖鸬V成礦物質(zhì)主要來源于熊耳群和太華群，與燕山期巖漿侵入活動密切相關(guān)，礦床類型屬中低溫熱液構(gòu)造蝕變巖型金礦床，找礦標志主要為構(gòu)造、蝕變礦化、巖漿巖及民采硐。