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摘 要:栗子沟金矿区位于熊耳山变质核杂岩穹窿状地体(地背斜)的南坡,矿区地层为熊耳群,矿区以倾向南西的拆离断裂构造为主,矿区未见侵入岩,矿床类型为构造带蚀变岩型,围岩蚀变以钾化、硅化、黄铁矿化为主,矿体为薄脉型,低重力高磁场叠加区、宽阔的钾硅化蚀变带等为重要找矿标志,可用于指导本矿区和类似矿区的找矿工作。
關键词:区域地质矿产特征;矿区地质特征;矿床地质特征;找矿标志
中图分类号:TD164+.2文献标识码:A文章编号:16723198(2009)22029302
1 区域成矿地质背景
1.1 区域地质
矿区大地构造位置为华北陆块南缘,燕山期熊耳山变质核杂岩穹窿状地体(地背斜)的南坡,北距熊耳山岩体群南部的燕山早期五丈山岩体(又称万村岩体)1-6Km。
南距合峪燕山期变质核杂岩穹窿状地体(地背斜)约12Km,该地背斜向北西西向倾伏。
两地体之间形成一个大的地向斜构造,向斜核部位于三官庙-孤石坪-逃鱼沟一带。
区域性大断裂带-马超营断裂带,展布于上述地向斜南翼。
区域上靠近地背斜核部为太华群(五丈山岩体外接触带为熊耳群大古石组),太华群为变质的海相基性、中基性及中酸性火山岩和碎屑岩建造达角闪岩相。地背斜两翼为熊耳群,岩性为基性-中性-酸性-碱性火山岩-沉积岩系。地向斜核部主要为官道口群,为一套浅变质的类复理石建造。
区域岩浆岩主要为五丈山燕山早期花岗岩,花山燕山晚期花岗岩和合峪燕山晚期花岗岩,均呈岩基状产出。
1.2 区域矿产
区域成矿区划为华熊金钼钨多金属成矿亚区——嵩县-鲁山金钼多金属成矿带。区域内分布有熊耳山西段金铅成矿段、熊耳山东段钼金成矿段和康山-旧县金、铅、钼成矿段等。
2 矿区地质
2.1 地层
区内出露地层简单,主要为中元古界熊耳群许山组,鸡蛋坪组和马家河组及第四系。地层走向沿北西-南东向延伸,倾向南西,倾角30°-55°。
2.2 构造
矿区断裂构造十分发育,矿区共圈出规模不等的蚀变断裂带68条,根据断裂结合特征可划分二期五次,二期即燕山早期和燕山晚期。是由于燕山期环太平洋带北北西向主压应力和燕山期侵入岩侵入扩张力联合作用的结果。
2.2.1 燕山早期断裂
为矿区主要控矿构造,单条长300-1350m,倾角一般46°-54°,局部较缓13°-32°,断裂带宽2-10m,沿断裂带形成蚀变构造角砾岩、蚀变压碎岩,部分断裂产出金或银铅矿体,较重要的含矿构造带有F23、F41、F61、F34等。认为该组断裂是由于五丈山岩体(γ52)侵入上拱的侧向张力与重力联合作用的结果。为主应力方向断裂,根据应力应变理论,该期尚有北东向张性断裂及北北东向右形,北东东向左形平移断层产出,规模较小,进一步形成相配套的节理裂隙网络。
2.2.2 燕山晚期断裂
该组断裂以石鼻梁断裂为代表,长约20Km,断裂带宽50-100m,走向北东东,倾向北北西,倾角60°-81°,断裂带由蚀变构造角砾岩、蚀变压碎岩和劈理化带组成,另见与石鼻梁断裂平行的小的逆断层。认为该组断裂是由花岗岩体侵入时由侧向张力和重力及环太平洋带北北西主压应力联合作用形成,为燕山晚期第一构造幕形成。切割了燕山早期断裂。
北东向组断裂为矿区较重要的断裂,一般长300-600m,宽5-10m,多陡倾斜,沿断裂产出硅化、碳酸盐化、高岭土化蚀变构造岩及金矿体,如F1、F48等,该组断裂由张扭或压扭作用改造而成。北西向组的如司家庄断裂,将石鼻梁断裂右形错断150m。
北东东向右形平移断裂属成矿后破坏性断裂,一般长200-400m,陡倾斜,沿断裂产出轻微绿泥石化构造角砾岩,无金、银铅等的矿化。
以上多期次断裂活动,形成的断裂带、节理、裂系为矿区金及银铅矿体的形成提供了必要的热水,热气传递通道和储矿空间。
2.3 围岩蚀变
矿体围岩蚀变可分二个构造热液蚀变期,为沿断裂带充填交代形成的蚀变带(线型蚀变)。
2.3.1 第一构造热液期蚀变
沿北北西-北西向拆离构造和同构造期反倾断裂带形成。根据矿体类型不同,分为与金矿体有关的钾化、硅化、萤石化、黄铁矿化组合和与铅银矿体有关的钾化、硅化、绿泥石化、萤石化、黄铁矿组合2种组合蚀变类型。
2.3.2 第二构造热液期蚀变
该期蚀变组合沿北西西-北西、北北东-北东向走滑张性断裂形成,形成金矿体的蚀变围岩。蚀变带宽2-30m。为硅化、碳酸盐化、高岭土化、黄铁矿化组合,分内带和外带,内带以硅质碳酸盐及细粒浸染状黄铁矿为主,外带为高岭石化、碳酸盐化为主,另具细粒浸染状黄铁矿化。在内带可形成金矿体。
3 矿床地质特征
3.1 矿体特征
在矿区共圈出金矿体及银铅或银铅锌矿体27条,其中金矿体21条,银铅矿体4条,银铅锌矿体1条,铜矿体1条,在矿区分布的熊耳群许山组、鸡蛋坪组、马家河组火山岩地层中均有矿体产出,马家河组下部地层为矿区主要赋矿地层,矿体的产出部位严格受含矿断裂带控制,以北西西-北西向断裂为主要控矿构造,北北东-北东向构造次之。含矿构造带及矿体具有成带分布特征。这些成矿带均呈北西向,自北东到南西大致分为4条成矿带。
(1)小章沟-孙沟-富沟-瓦庙沟Au成矿带。
(2)猫疙瘩-东沟-黄沙洞沟Au、Ag、Cu、Pb、Zn成矿带。
(3)前咀-申家岭-竹园沟Au成矿带。
(4)沟 -司家庄-石鼻梁Au、Pb、Zn成矿带。
矿区的矿体主要为薄脉状,少数为厚脉状,矿体沿走向和倾向局部有尖灭再现现象,矿体形态较单一,夹石少,很少有分支矿体出现。
矿体的产状受含矿构造控制明显,受控于拆离构造的矿体,以走向北西,倾向南西,中等倾斜,以倾角45°-54°产状居多,受控于北东、北北东向断裂的矿体,多陡倾斜,倾角55°-80°。矿体长度大小悬殊,短者仅18m,最长者526m,斜宽(深)20-650m,厚度0.28m-4.27m ,全区金矿体平均厚1.27m。银铅矿体平均厚1.06m。
3.2 矿石特征
3.2.1 矿石的矿物成分
根据岩矿鉴定和简易人工重砂鉴定,矿石矿物主要为细粒他形黄铁矿及少量赤铁矿,占1-4.5%,在近地表黄铁矿常氧化为褐铁矿。矿石中方铅矿、闪锌矿微量,偶见黄铜矿和细粒自然金;粒径0.03-0.1mm,个别达0.3mm,脉石矿物主要为钾长石和石英,约占矿石体积的93%,次为方解石,约占1%,绿帘石约占2%。
3.2.2 矿石的化学成分
成矿元素为Au,金含量1.01-30.46×10-6,全矿区矿石Au平均品位2.61×10-6,据组合分析结果:伴生Ag平均含量6.45×10-6,达伴生综合利用要求。氧化物成分主要为K2O、SiO2、MgO、CaO、Na2O、Fe2O3等。
3.2.3 矿石结构、构造
矿石以半自形粒状结构,它形粒状结构为主,交代残余结构、交代溶蚀结构、碎裂结构、包裹结构和填隙结构次之。矿石构造以细脉状构造、细脉浸染状构造为主,个别为浸染状构造、角砾状构造、蜂窝状构造、条带状、条纹状、片理构造等。
3.3 矿石类型
据矿石矿物成分、结构构造特点可将矿石分为五种工业类型:
(1)钾长石、石英-黄铁矿型金矿石;
(2)碳酸盐化石英型金矿石;
(3)钾长石、石英-银铅矿石;
(4)石英-褐铁矿型金矿石;
(5)石英-褐铁矿型银铅矿石。
3.4 矿体围岩
(1)顶板以轻微钾硅化蚀变安山岩为主,次为蚀变劈理化安山岩、玄武岩,再次为蚀变压碎安山岩、碎裂岩、构造角砾岩等,厚1-5m。
(2)底板以蚀变构造岩为主,主要有蚀变及矿化碎裂岩、构造角砾岩、劈理化安山岩、青盘岩及少量蚀变安山岩,厚1-5m。
4 找矿标志
(1)重磁异常标志:根据矿床成因分析,本矿床属于深部花岗岩质岩浆侵入→形成深部局部热异常→加热裂隙及断裂中地层水→萃取火山岩地层的金等成矿元素形成含矿热液→减压扩容降温→沉淀成矿的成因模式。因此重力值和磁性高异常区重叠地段,可能为深部燕山期花岗岩岩体浅隐伏地段,为找矿的潜力大的地段,可作为找矿靶区之一。
(2)构造标志:矿区金矿体严格受断裂构造控制,寻找和追索断裂带有望发现矿体。
(3)围岩蚀变标志:钾硅化蚀变带,钾硅化、青盘岩化带,硅化碳酸盐化带,宽度比矿(化)体宽10-100倍,为寻找矿体的醒目的可靠的标志。特别是钾硅化杏仁体带,碳酸盐化脉体带,最宽阔,最醒目。
(4)化探异常标志:开展矿区大比例尺土壤及岩石测量,所圈出的异常可作为矿区找矿靶区之一。
(5)铁帽标志:金或铅锌矿体,由于矿石中含黄铁矿1-4.5%,近地表可形成褐黄色醒目的原积或迁积铁帽及宽阔的铁质混染带,可作为找矿标志之一。
参考文献
[1]河南省地质矿产局.河南省区域地质志[M].北京:地质出版社,1989.
[2]冯钟燕.北京大学矿床学原理[M].北京:地质出版社,1983.
關键词:区域地质矿产特征;矿区地质特征;矿床地质特征;找矿标志
中图分类号:TD164+.2文献标识码:A文章编号:16723198(2009)22029302
1 区域成矿地质背景
1.1 区域地质
矿区大地构造位置为华北陆块南缘,燕山期熊耳山变质核杂岩穹窿状地体(地背斜)的南坡,北距熊耳山岩体群南部的燕山早期五丈山岩体(又称万村岩体)1-6Km。
南距合峪燕山期变质核杂岩穹窿状地体(地背斜)约12Km,该地背斜向北西西向倾伏。
两地体之间形成一个大的地向斜构造,向斜核部位于三官庙-孤石坪-逃鱼沟一带。
区域性大断裂带-马超营断裂带,展布于上述地向斜南翼。
区域上靠近地背斜核部为太华群(五丈山岩体外接触带为熊耳群大古石组),太华群为变质的海相基性、中基性及中酸性火山岩和碎屑岩建造达角闪岩相。地背斜两翼为熊耳群,岩性为基性-中性-酸性-碱性火山岩-沉积岩系。地向斜核部主要为官道口群,为一套浅变质的类复理石建造。
区域岩浆岩主要为五丈山燕山早期花岗岩,花山燕山晚期花岗岩和合峪燕山晚期花岗岩,均呈岩基状产出。
1.2 区域矿产
区域成矿区划为华熊金钼钨多金属成矿亚区——嵩县-鲁山金钼多金属成矿带。区域内分布有熊耳山西段金铅成矿段、熊耳山东段钼金成矿段和康山-旧县金、铅、钼成矿段等。
2 矿区地质
2.1 地层
区内出露地层简单,主要为中元古界熊耳群许山组,鸡蛋坪组和马家河组及第四系。地层走向沿北西-南东向延伸,倾向南西,倾角30°-55°。
2.2 构造
矿区断裂构造十分发育,矿区共圈出规模不等的蚀变断裂带68条,根据断裂结合特征可划分二期五次,二期即燕山早期和燕山晚期。是由于燕山期环太平洋带北北西向主压应力和燕山期侵入岩侵入扩张力联合作用的结果。
2.2.1 燕山早期断裂
为矿区主要控矿构造,单条长300-1350m,倾角一般46°-54°,局部较缓13°-32°,断裂带宽2-10m,沿断裂带形成蚀变构造角砾岩、蚀变压碎岩,部分断裂产出金或银铅矿体,较重要的含矿构造带有F23、F41、F61、F34等。认为该组断裂是由于五丈山岩体(γ52)侵入上拱的侧向张力与重力联合作用的结果。为主应力方向断裂,根据应力应变理论,该期尚有北东向张性断裂及北北东向右形,北东东向左形平移断层产出,规模较小,进一步形成相配套的节理裂隙网络。
2.2.2 燕山晚期断裂
该组断裂以石鼻梁断裂为代表,长约20Km,断裂带宽50-100m,走向北东东,倾向北北西,倾角60°-81°,断裂带由蚀变构造角砾岩、蚀变压碎岩和劈理化带组成,另见与石鼻梁断裂平行的小的逆断层。认为该组断裂是由花岗岩体侵入时由侧向张力和重力及环太平洋带北北西主压应力联合作用形成,为燕山晚期第一构造幕形成。切割了燕山早期断裂。
北东向组断裂为矿区较重要的断裂,一般长300-600m,宽5-10m,多陡倾斜,沿断裂产出硅化、碳酸盐化、高岭土化蚀变构造岩及金矿体,如F1、F48等,该组断裂由张扭或压扭作用改造而成。北西向组的如司家庄断裂,将石鼻梁断裂右形错断150m。
北东东向右形平移断裂属成矿后破坏性断裂,一般长200-400m,陡倾斜,沿断裂产出轻微绿泥石化构造角砾岩,无金、银铅等的矿化。
以上多期次断裂活动,形成的断裂带、节理、裂系为矿区金及银铅矿体的形成提供了必要的热水,热气传递通道和储矿空间。
2.3 围岩蚀变
矿体围岩蚀变可分二个构造热液蚀变期,为沿断裂带充填交代形成的蚀变带(线型蚀变)。
2.3.1 第一构造热液期蚀变
沿北北西-北西向拆离构造和同构造期反倾断裂带形成。根据矿体类型不同,分为与金矿体有关的钾化、硅化、萤石化、黄铁矿化组合和与铅银矿体有关的钾化、硅化、绿泥石化、萤石化、黄铁矿组合2种组合蚀变类型。
2.3.2 第二构造热液期蚀变
该期蚀变组合沿北西西-北西、北北东-北东向走滑张性断裂形成,形成金矿体的蚀变围岩。蚀变带宽2-30m。为硅化、碳酸盐化、高岭土化、黄铁矿化组合,分内带和外带,内带以硅质碳酸盐及细粒浸染状黄铁矿为主,外带为高岭石化、碳酸盐化为主,另具细粒浸染状黄铁矿化。在内带可形成金矿体。
3 矿床地质特征
3.1 矿体特征
在矿区共圈出金矿体及银铅或银铅锌矿体27条,其中金矿体21条,银铅矿体4条,银铅锌矿体1条,铜矿体1条,在矿区分布的熊耳群许山组、鸡蛋坪组、马家河组火山岩地层中均有矿体产出,马家河组下部地层为矿区主要赋矿地层,矿体的产出部位严格受含矿断裂带控制,以北西西-北西向断裂为主要控矿构造,北北东-北东向构造次之。含矿构造带及矿体具有成带分布特征。这些成矿带均呈北西向,自北东到南西大致分为4条成矿带。
(1)小章沟-孙沟-富沟-瓦庙沟Au成矿带。
(2)猫疙瘩-东沟-黄沙洞沟Au、Ag、Cu、Pb、Zn成矿带。
(3)前咀-申家岭-竹园沟Au成矿带。
(4)沟 -司家庄-石鼻梁Au、Pb、Zn成矿带。
矿区的矿体主要为薄脉状,少数为厚脉状,矿体沿走向和倾向局部有尖灭再现现象,矿体形态较单一,夹石少,很少有分支矿体出现。
矿体的产状受含矿构造控制明显,受控于拆离构造的矿体,以走向北西,倾向南西,中等倾斜,以倾角45°-54°产状居多,受控于北东、北北东向断裂的矿体,多陡倾斜,倾角55°-80°。矿体长度大小悬殊,短者仅18m,最长者526m,斜宽(深)20-650m,厚度0.28m-4.27m ,全区金矿体平均厚1.27m。银铅矿体平均厚1.06m。
3.2 矿石特征
3.2.1 矿石的矿物成分
根据岩矿鉴定和简易人工重砂鉴定,矿石矿物主要为细粒他形黄铁矿及少量赤铁矿,占1-4.5%,在近地表黄铁矿常氧化为褐铁矿。矿石中方铅矿、闪锌矿微量,偶见黄铜矿和细粒自然金;粒径0.03-0.1mm,个别达0.3mm,脉石矿物主要为钾长石和石英,约占矿石体积的93%,次为方解石,约占1%,绿帘石约占2%。
3.2.2 矿石的化学成分
成矿元素为Au,金含量1.01-30.46×10-6,全矿区矿石Au平均品位2.61×10-6,据组合分析结果:伴生Ag平均含量6.45×10-6,达伴生综合利用要求。氧化物成分主要为K2O、SiO2、MgO、CaO、Na2O、Fe2O3等。
3.2.3 矿石结构、构造
矿石以半自形粒状结构,它形粒状结构为主,交代残余结构、交代溶蚀结构、碎裂结构、包裹结构和填隙结构次之。矿石构造以细脉状构造、细脉浸染状构造为主,个别为浸染状构造、角砾状构造、蜂窝状构造、条带状、条纹状、片理构造等。
3.3 矿石类型
据矿石矿物成分、结构构造特点可将矿石分为五种工业类型:
(1)钾长石、石英-黄铁矿型金矿石;
(2)碳酸盐化石英型金矿石;
(3)钾长石、石英-银铅矿石;
(4)石英-褐铁矿型金矿石;
(5)石英-褐铁矿型银铅矿石。
3.4 矿体围岩
(1)顶板以轻微钾硅化蚀变安山岩为主,次为蚀变劈理化安山岩、玄武岩,再次为蚀变压碎安山岩、碎裂岩、构造角砾岩等,厚1-5m。
(2)底板以蚀变构造岩为主,主要有蚀变及矿化碎裂岩、构造角砾岩、劈理化安山岩、青盘岩及少量蚀变安山岩,厚1-5m。
4 找矿标志
(1)重磁异常标志:根据矿床成因分析,本矿床属于深部花岗岩质岩浆侵入→形成深部局部热异常→加热裂隙及断裂中地层水→萃取火山岩地层的金等成矿元素形成含矿热液→减压扩容降温→沉淀成矿的成因模式。因此重力值和磁性高异常区重叠地段,可能为深部燕山期花岗岩岩体浅隐伏地段,为找矿的潜力大的地段,可作为找矿靶区之一。
(2)构造标志:矿区金矿体严格受断裂构造控制,寻找和追索断裂带有望发现矿体。
(3)围岩蚀变标志:钾硅化蚀变带,钾硅化、青盘岩化带,硅化碳酸盐化带,宽度比矿(化)体宽10-100倍,为寻找矿体的醒目的可靠的标志。特别是钾硅化杏仁体带,碳酸盐化脉体带,最宽阔,最醒目。
(4)化探异常标志:开展矿区大比例尺土壤及岩石测量,所圈出的异常可作为矿区找矿靶区之一。
(5)铁帽标志:金或铅锌矿体,由于矿石中含黄铁矿1-4.5%,近地表可形成褐黄色醒目的原积或迁积铁帽及宽阔的铁质混染带,可作为找矿标志之一。
参考文献
[1]河南省地质矿产局.河南省区域地质志[M].北京:地质出版社,1989.
[2]冯钟燕.北京大学矿床学原理[M].北京:地质出版社,1983.