丁 莉 王桂香

1. 河南省巖石礦物測試中心，河南鄭州，450001；2. 中化地質(zhì)礦山總局河南地質(zhì)勘查院，河南鄭州，450011

河南省桐柏老灣金礦礦化特征及成因分析

丁 莉*1王桂香2

1. 河南省巖石礦物測試中心，河南鄭州，450001；2. 中化地質(zhì)礦山總局河南地質(zhì)勘查院，河南鄭州，450011

桐柏老灣金礦為韌性剪切帶內(nèi)構(gòu)造-變質(zhì)作用形成的典型金礦床，賦存于信陽群龜山組中，其原巖為中-基性熔巖夾少量凝灰?guī)r。巖漿活動頻繁，構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈，使巖層多次發(fā)生強(qiáng)烈變質(zhì)、變形，龜山組地層含金組分被激發(fā)活化，加之多期次疊加，使金更加富集成礦。含金礦體在氧化帶上部繼續(xù)遭受表生作用，風(fēng)化剝蝕，又進(jìn)行了第二次次生富集過程。老灣金礦礦化主要有兩種：硅化脈型金礦和黃鐵絹英巖化碎裂巖型金礦，以硅化脈型為主，而且在深部金多呈似層狀產(chǎn)出，表示出上“脈”下“層”的特點(diǎn)。

金礦 桐柏老灣 構(gòu)造-變質(zhì)作用 次生富集

在桐柏山北坡的老灣斷裂與松扒斷裂所狹的活動性旋扭斷塊上，分布上百個金礦體，我們將這一長20余km，寬1～2km走向290～110°的成礦段，稱之為“老灣金礦”①（圖1）。

1 區(qū)域及礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)特征

老灣金礦帶大地構(gòu)造位置處于秦嶺褶皺帶之中桐柏山北麓，大河斷塊南緣。

大河斷塊指北由黃崗-申陽臺（瓦穴子）斷裂，南為桐柏-商城斷裂及北西部南陽，東南部吳城兩斷陷東緣的北東向斷裂所圍限的菱形塊體（圖1）。

區(qū)域上自老至新分布有太古宇桐柏山群、下元古界秦嶺群、中元古界寬坪群、中元古界定遠(yuǎn)組、下古生界龜山組、朱莊群、上古生界南灣組等地層。

區(qū)域上斷裂構(gòu)造較發(fā)育，他們總體沿北西向近于平行展布，自北向南依次有：黃崗-申陽臺斷裂、下劉山巖-大河斷裂帶、老灣韌性剪切帶、桐柏-商城斷裂。

區(qū)域上巖漿巖發(fā)育，從超基性到酸性均有分布，其形成時代以加里東期為主，次為華里西期和燕山期。其主要類型有：加里東期基性超基性巖、閃長巖、斜長花崗巖、花崗巖；海西期斜長花崗巖、燕山期二長花崗巖和花崗巖。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)分布在大河菱形斷塊的南半部，北部以老灣韌性剪切帶【1】北沿為界，南部以桐柏-商城斷裂為界。

1.2.1 礦區(qū)地層 主要有中元古界定遠(yuǎn)組，下古生界龜山組及上古生界信陽群南灣組。下部是中元古界定遠(yuǎn)組、下古生界龜山組，上部是上古生界信陽群南灣組，并構(gòu)成廟對門向斜，向斜槽部的南灣組因老灣花崗巖侵吞而殘缺不全，龜山組分布在向斜兩翼，出露較廣，為主要成礦圍巖。

中元古界定遠(yuǎn)組（Pt2d） 分布在大河斷塊南部，主要巖石組合為二云石英片巖，石榴白云石英片巖，白云鈉長片麻巖及大理巖，巖石具較深的變質(zhì)相，變形程度不強(qiáng)，廣泛發(fā)育等厚褶皺。

圖1 老灣金礦帶區(qū)域地質(zhì)略圖Fig.1 The Laowan gold ore belt regional geological sketch

下古生界龜山組（Pz1g） 分布在定遠(yuǎn)組北部，與定遠(yuǎn)組呈斷層接觸，在老灣花崗巖體北部老灣韌性剪切帶中，呈強(qiáng)烈塑性變形的塊體產(chǎn)出，老灣花崗巖體南部，多以不同規(guī)模的殘留體分布在輝石-輝長巖中，變形程度遠(yuǎn)低于北部。龜山組依巖性可分為幾部分，下部為淡黃色二云石英片巖【2】，中部為灰綠色斜長角閃片巖，上部為二云石英片巖夾斜長角閃片巖，石英鈉長斑巖廣泛發(fā)育，縱橫貫穿。二云石英片巖呈層狀，透鏡狀，條帶狀產(chǎn)出，具變余斑狀結(jié)構(gòu)和變余巖屑混屑結(jié)構(gòu)，多已成為鱗片變晶結(jié)構(gòu)，蝕變強(qiáng)烈，主要是黃鐵絹英巖化和硅化。斜長角閃片巖，呈層狀，似層狀，脈狀，分布于白（絹）云石英片巖中，多為塊狀構(gòu)造，局部出現(xiàn)片麻狀構(gòu)造，柱粒結(jié)構(gòu)，花崗纖狀變晶結(jié)構(gòu)。該層的最大特點(diǎn)是具枕狀構(gòu)造，火山彈和杏仁石。脈狀斜長角閃片巖，常具斑狀構(gòu)造。

上古生界信陽群南灣組（Pz2xn） 分布在南北出露的龜山組之間，組成廟對門向斜的核部，是一套灰綠色變粒巖為主的巖石組合。變形程度遠(yuǎn)低于龜山組，西部被老灣花崗巖體吞噬，東部被吳城斷陷掩蓋。

龜山組地層，其原巖應(yīng)為海底火山噴發(fā)的中-基性熔巖夾少量凝灰?guī)r（表1），南灣組變質(zhì)較淺，為一套中-酸性熔巖與火山碎屑巖建造。

1.2.2 礦區(qū)構(gòu)造 ①老灣韌性剪切帶 該剪切帶呈北西向展布．包括了通常稱的松扒斷裂及老灣斷裂。東西分別被吳城及南陽斷陷掩蓋，該區(qū)出露長30余km，寬1.5km左右。呈一狹長帶狀，該韌性剪切帶構(gòu)成了老灣金礦帶。過南陽斷陷向西，對應(yīng)于商-丹斷裂或稱丹鳳韌性剪切帶，是秦嶺群青劉嶺群（相當(dāng)于龜山組）的分隔面；向東過吳城斷陷與大別地區(qū)的龜-梅斷裂對應(yīng)。龜-梅斷裂斜切北側(cè)不同地層單元。②桐柏-商城斷裂為礦區(qū)南邊界，該斷裂帶呈北西向展布，東西延長千公里以上。主體向北傾斜。沿斷帶為一套千糜級糜棱巖。具深層次塑性變形特征，晚期有明顯的脆性構(gòu)造迭加，成為寬達(dá)數(shù)百m的破碎糜棱巖帶，根據(jù)重力資料解釋，該斷層向北西傾斜。上部為沖斷層性質(zhì)，下部則表現(xiàn)為正斷層特征。

表1 主要巖石化學(xué)成分及其含金品位Table 1 The main chemical composition of rocks and gold grade

1.2.3 礦區(qū)巖漿巖 區(qū)內(nèi)出露巖漿巖主要有：

（1）加里東期基性巖漿巖主要分布在老灣韌性剪切帶內(nèi)及老灣花崗巖體以南。形成北西向的基性巖帶。

（2）印支期石英鈉長斑巖脈狀，巖墻狀產(chǎn)出，零星分布。

（3）燕山期黑云母花崗巖形成區(qū)域級巖體，沿主要構(gòu)造帶分布。燕山期花崗斑巖及煌斑巖等呈脈及巖墻狀在區(qū)內(nèi)廣泛分布。另外局部可見石英鈉長斑巖、花崗斑巖、花崗偉晶巖、石英脈等，多追蹤構(gòu)造裂隙貫入，尚須提及，在老灣花崗巖體邊部發(fā)育有爆發(fā)角礫巖，寬幾米至十?dāng)?shù)米。

總之，本區(qū)巖漿活動甚為強(qiáng)烈，早期的為巖漿噴發(fā)（由基性到酸性），后期的為巖漿多次侵入（由酸性到堿性）活動。加之區(qū)域變質(zhì)作用，使本區(qū)地層-巖石發(fā)生了深刻改造。

1.2.4 礦區(qū)變形變質(zhì)作用 在東西長20余km，南北寬近2km的老灣金礦帶中，巖石組合頗為復(fù)雜。是以基性巖漿巖為主，有變質(zhì)巖塊體，酸性巖漿巖體和脈巖等，組成的構(gòu)造雜巖帶，基性巖漿巖約占二分之一強(qiáng)，變質(zhì)巖呈不同形態(tài)和規(guī)模的殘體，殘片或捕虜體產(chǎn)出。這種巖石組合及分布特征，已不具地層意義，它是成巖時代不同，多期變形變質(zhì)不同形態(tài)和規(guī)模的巖塊、巖片拼貼堆置的構(gòu)造巖漿巖變形變質(zhì)帶。

根據(jù)變形變質(zhì)特征不同。把韌性剪切帶劃分為4個高應(yīng)變帶和兩個變質(zhì)巖片（圖2）。

（1）高應(yīng)變帶：①RF1高應(yīng)變帶，展布在韌性剪切帶北側(cè)，秦嶺群為其南部界面，橫貫全區(qū)。②RF2高應(yīng)變帶，以松扒花崗斑巖脈為北界所組成的寬度2 0～60m北西向葉理帶。上述兩高應(yīng)變帶，由松扒村南向東合為一個高應(yīng)變帶。③RF3高應(yīng)交帶，即老灣花崗巖體侵位帶。前期高應(yīng)變帶被花崗巖體侵位，后期將花崗巖自南向北推覆。④RF4高應(yīng)變帶。分布在Ⅱ巖片內(nèi)菱形變質(zhì)塊體二云母石英片巖發(fā)育部位，與成礦有著密切關(guān)系。

（2）變質(zhì)巖片：①I巖片，分布在RF1與RF2之間，因RF1與RF2時分時合，實(shí)際上是這個高應(yīng)變帶中的透鏡狀或板片狀強(qiáng)變形變質(zhì)塊體。②Ⅱ巖片。分布在RF2與RF3之間是晚期韌性及脆性疊加變形較強(qiáng)部位，是老灣金礦化帶的主要范圍。根據(jù)變形變質(zhì)強(qiáng)度，又分為北、南Ⅱ-1、Ⅱ-3兩個弱變形域和中部Ⅱ-2強(qiáng)變形域三個亞單元。

圖2 韌性剪切帶老灣段地質(zhì)圖Fig.2 Ductile shear zone and Laowan period of geological map

（3）區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖 主要為龜山組的各類動力變質(zhì)巖。①白云質(zhì)大理巖：呈薄層狀條片、透鏡狀塊體產(chǎn)出。其走向288～310°，主體向北東傾斜。傾角一般70°±，部分呈石香腸化薄層或板片。塑性變形很強(qiáng)。成為鈣質(zhì)糜棱巖者，碎基含量70%±，碎斑合量30%土，無論碎斑或碎基均定向排列形成紋理構(gòu)造或稱流狀構(gòu)造；碎基發(fā)生重結(jié)晶成為新顆粒。新顆粒d為0.1～0.2mm它形粒狀．粒度均勻。碎斑為較粗方解石集合體。②二云石英片巖：根據(jù)產(chǎn)出的構(gòu)造部位不同，還可分出自云石英片巖、絹云石英片巖、石英云母片巖等數(shù)種。但仍以二云石英片巖為主。以層狀、似層狀、扳片狀、透鏡狀的構(gòu)造堆置體產(chǎn)出。其特征為含有大量而不均勻的斜長石、球形、透鏡狀殘斑和云母魚。根據(jù)變形特征。劃分出弱、中、強(qiáng)三級，即二云石英初糜棱巖，二云石英糜棱巖、二云石英千糜巖三種。

2 金礦床特征及類型

老灣金礦化主要以兩種形式出現(xiàn)，一是脈狀硅化帶，一是黃鐵絹英巖化碎裂巖。前者多為富礦體，后者規(guī)模大。此外，老灣花崗巖邊部爆發(fā)角礫巖帶和金盆娃斜長花崗巖蝕變殼，均有不同程度的礦化。

2.1 硅化脈型金礦

含金硅化脈分布廣泛，每平方公里平均15條，而在礦化集中區(qū)每平方公里可多達(dá)36條，礦脈規(guī)模一般較小，單個脈體通常寬0.1～1.0m，長數(shù)米至數(shù)十米，部分由多個單脈組成的脈群（“復(fù)脈帶”）斷續(xù)長可達(dá)百米以上（圖3）。

圖3 老灣金礦區(qū)200m標(biāo)高水平斷面圖Fig.3 Laowan gold mining area 200 meters elevation level profile

礦脈主要產(chǎn)于老灣斷裂以北500m范圍內(nèi)的斜長角閃片巖及二云石英片巖中，而且大多數(shù)位于兩種巖石的接觸帶或其附近。礦脈多斜切巖層走向，但大凡遠(yuǎn)離接觸帶時含金品位則降低，逐漸為硅化脈（帶）代替。同時，斜長角閃片巖中的礦脈比白云石英片巖中的礦脈，含金品位要富，規(guī)模要大；遠(yuǎn)離老灣斷裂（花崗巖北側(cè)）的礦脈含金富，斷裂附近的礦脈貧金而相對鉛銀增高。另外，位于張扭性裂隙和壓扭性旋卷構(gòu)造中的礦脈比在壓扭裂隙中的礦脈含金要富。

全區(qū)含金硅化脈，以其產(chǎn)狀可分三組，即：①走向265～285°，主要分布在老灣斷裂附近，基本上與老灣斷裂平行，規(guī)模小，貧礦體； ②走向290～310°，最為發(fā)育，占全區(qū)礦脈總數(shù)的70%，呈右型雁行斜列，單體脈體與脈群走向交角為10～20°，礦脈形態(tài)不規(guī)則。③走向45～65°，零星分布，脈壁較整齊，規(guī)模較小，貧硫化物。

硅化脈型金礦在不同的富集地段也具有不同成因和成礦方式，據(jù)此又可分為韌性應(yīng)變疊加脆性構(gòu)造控制的似層狀礦體（以下簡稱“似層狀”）和脆性構(gòu)造控制的脈狀礦體（以下簡稱“脈狀”）兩種類型。似層狀金礦為順構(gòu)造層礦化，礦體以似層狀產(chǎn)出，隨巖層變化而變化，主要賦礦圍巖為二云石英片巖（糜棱巖、千糜巖），是韌性剪切帶內(nèi)的主要類型，占90%的工業(yè)儲量。脈狀金礦呈脈狀產(chǎn)出，受脆性破裂面控制。這種類型的金礦目前尚未找到規(guī)模大的礦床，但有工業(yè)礦體產(chǎn)出，具有一定的工業(yè)意義。從剖面圖上看，一般脈狀金礦在似層狀金礦的上部，似層狀金礦金為隱伏礦體。

2.2 黃鐵絹英巖化碎裂巖型金礦

含金黃鐵絹英巖化，主要分布在老灣斷裂北100～500m間的碎裂巖中。由于老灣斷裂多次活動，使斜長角閃片巖和白云石英片巖遭到破碎和變質(zhì)，成為一套復(fù)雜的蝕變巖石。而構(gòu)成金礦體者主要是黃鐵絹英巖化和部分的次生石英巖化。蝕變礦物有石英、絹云母、黃鐵礦、鈉長石、綠泥石、綠簾石、碳酸鹽、粘土礦物及黃鉀鐵礬等等。礦體產(chǎn)狀與圍巖一致，而且與圍巖界線不清，呈漸變過渡關(guān)系。當(dāng)次行石英巖化強(qiáng)時，往往又與含金硅化脈界線不清。

3 金礦石特征

3.1 礦石類型

按金的賦存巖性，可分為如下幾種礦石類型：蜂窩狀褐鐵礦-石英類型；塊狀黃鐵礦-石英類型；蝕變碎裂片巖類型；蝕變斜長花崗（斑）巖類型。此外還有蝕變爆發(fā)角礫巖類型。這幾種類型礦石，無論從宏觀上，抑或多微觀上，均易識別，如蜂窩狀褐鐵礦-石英類型礦石，呈脈狀，透鏡狀產(chǎn)出，褐色、褐紅色、棕黑色，蜂窩狀，多空隙。主要是由褐鐵礦和石英組成。含金極富，一般達(dá)幾十至幾百克/噸。在這種礦體延深約距地表20～30m后，多漸變?yōu)樵V石，即塊狀黃鐵礦-石英類型，灰白色，致密堅硬，主要由黃鐵礦、石英、絹云母組成，還有不均勻的方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、斜方砷鈷礦、輝銻銀礦、自然金等。

蝕變斜長花崗巖和爆發(fā)角礫巖類型礦石，與酸性侵入體關(guān)系密切，極易尋找。金盆娃斜長花崗巖（常稱花崗斑巖）體呈長13km，寬幾米至幾十米的脈狀充填于松扒斷裂帶內(nèi)。因后期遭受擠壓，破碎而且強(qiáng)烈黃鐵絹英巖化，常在巖體邊部形成蝕變殼（常稱硅化殼），其中金、銀、鉛、鋅等得以富集，構(gòu)成礦石。礦石中金的品位變動范圍在1～13g/t，這是一般中酸性斑巖型Au-Cu礦床中所少有的（表2）。

爆發(fā)角礫巖，位于海西期老灣花崗巖邊部，礫石成分復(fù)雜，但以花崗巖塊為主，角礫大小不一，一般多在2～30cm之間，角礫之間充填有巖屑、巖粉、熱液產(chǎn)物。

表2 幾種類型礦石的主要元素含量Table 2 Several types of ore of the main elements of content

3.2 圍巖蝕變

由于金的礦化與變質(zhì)分異和結(jié)晶分異有關(guān)，所以圍巖蝕變期次和蝕變類型就顯得復(fù)雜，即區(qū)域變質(zhì)與熱液蝕變，多次相互疊加。與金礦化密切相關(guān)的蝕變計有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化、黃鉀鐵礬化；此外還有普遍的電氣石化、綠簾石化、鈉長石化、白云母（黑云母）化等，其中有些蝕變礦物是同時相伴出現(xiàn)的，從而形成特定的組合，如黃鐵礦+絹云母+石英，即黃鐵絹英巖化（與金礦化關(guān)系最為密切）；絹云母+石英，即絹英巖化；玉髓狀石英+石英（+鈉長石），即次生石英巖化；綠泥石+綠簾石+鈉長石+石英（+螢石+金紅石）即綠盤巖化等。

3.3 金的賦存形式

本區(qū)金的形成期次有三：

早期金位于石英脈形成初期的大晶粒黃鐵礦中，呈乳滴狀，形態(tài)較規(guī)則；偶或位于粗晶石英內(nèi)，金色黃白，含銀較高（30%～50%），應(yīng)屬銀金礦。

中期金，是老灣礦床的主要成礦期產(chǎn)物，主要分布于黃鐵礦或早期石英的裂隙中，與細(xì)粒的石英或玉髓狀石英、斑雜狀黃鐵礦和顯晶鱗片狀絹云母等密切伴生，金粒細(xì)小，形態(tài)較復(fù)雜，多呈網(wǎng)脈狀，階狀細(xì)脈，亦有呈不規(guī)則粒狀位于石英或黃鐵礦中。與該期金共生的金屬礦物有黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、自然銀、輝銻銀礦與斜方砷鈷礦，以及錫石、金紅石、褐簾石等。礦石中由于銀金分離，金中含銀較少，金的成色較高，屬含銀自然金之列。

晚期金，是老灣金礦中最富的金礦石，是目前的主要開采對象，金主要位于褐鐵礦或黃鉀鐵礬中，形態(tài)復(fù)雜，主要為樹枝狀、網(wǎng)脈狀、絲狀、片狀、薄膜狀、它形粒狀。單個金粒多在0.07mm以下，最小的粒度僅達(dá)0.001mm左右，但有時金絲長度可達(dá)成2.0mm，甚至可以見到斷續(xù)金絲達(dá)5～6mm。自然金的成色可達(dá)900～950，這可能是由于原生金在氧化環(huán)境中自身凈化的結(jié)果，因?yàn)樵诤骤F礦內(nèi)有相當(dāng)數(shù)量的自然銀獨(dú)立存在。

老灣礦區(qū)雖能經(jīng)常見到三期金礦化，但只見到兩期銀礦化，說明早期金礦化時溫度較高，使Au-Ag處于混融狀態(tài)。

4 成因分析

老灣金礦產(chǎn)于廟對門向斜北翼龜山組變質(zhì)細(xì)碧角斑巖建造中，強(qiáng)裂受構(gòu)造變質(zhì)作用控制。

龜山組普遍含金，二云石英片巖（石英角斑巖）含Au 0.08╳10-6，Ag 2.14╳10-6；斜長角閃片巖（細(xì)碧巖）含Au 0.08╳10-6，Ag 2.2╳10-6。在老灣礦區(qū)，由于構(gòu)造-變質(zhì)作用，白云石英片巖平均含Au升高為0.38 g/t，特別是近礦圍巖平均含Au 2.62g/t（其中最高的可達(dá)15.04g/t）。而松扒斷裂以北的大河組大理巖僅含Au0.1g/t。值得注意的是，老灣花崗巖及其相關(guān)的脈巖，基本上不含Au，Ag（表3），只有當(dāng)其遭到蝕變或產(chǎn)于片巖中時才含一定數(shù)量的金。

表3 花崗巖及其脈巖含金量Table 3 Granite and its ground value

關(guān)于含金硅化脈-石英脈，其含礦性也是極其復(fù)雜的，因?yàn)?，它們之中的成因來源是不同的（?）。

據(jù)觀測，石英脈產(chǎn)狀有：由巖漿期后熱液形成的石英脈，產(chǎn)于花崗巖體收縮裂隙內(nèi)，有時在巖體邊部的石英脈可貫入圍巖，色潔白，中粗粒，脈壁圍巖無蝕變現(xiàn)象。這種類型石英脈不含金。

表4 各種石英脈含金特征Table 4 A variety of quartz vein gold features

礦區(qū)北部沿松扒斷裂，有幾條巨石英脈，厚1～4m，長幾百米，色潔白，偶有硫化物（粗晶黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦等）。由于侵入片巖，含金平均為0.164g/t。與中酸性斑巖和爆發(fā)角礫巖有成因聯(lián)系的石英脈，較第一類石英脈發(fā)育。一般為中粒，色灰白，規(guī)模不大，厚幾厘米至幾十厘米，長十幾米至幾十米，多充填于扭張裂隙內(nèi)，并常與偉晶巖脈、細(xì)晶巖脈、鈉長斑巖脈、花崗斑巖脈、長英巖脈等伴生，有相互穿插。含金品位一般較低，多在0.02～0.92g/t，少數(shù)可達(dá)11.36g/t。與自然金共生的金屬礦物有方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、輝銻銀礦、斜方砷鈷礦、錫石等。

變質(zhì)分異石英脈（帶），在整個礦區(qū)廣泛發(fā)育，成群、成帶、成段分布。單個脈體規(guī)模較小，細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、透鏡狀，分枝復(fù)合，時斷時續(xù)，收縮膨脹。脈體大小懸殊，大者長幾至百余米，寬1～20cm；小的僅能在顯微鏡下看到。

這種石英脈主要出現(xiàn)于二云石英片巖內(nèi)或斜長角閃片巖與二云石英片巖接觸部位，而出現(xiàn)于斜長角閃片巖中的石英脈較少，但一般含礦性較好。這是由于，當(dāng)龜山組巖層遭受構(gòu)造-變質(zhì)作用時，富含SiO2的二云石英片巖就容易分泌出氧化硅溶體，并同時發(fā)生自交代，形成新的礦物-石英、絹云母、鈉長石、方解石-組合，石英常構(gòu)成雛脈、網(wǎng)脈、細(xì)脈，以后再逐漸增大，歸并，形成大脈。石英細(xì)脈常環(huán)繞長石斑晶分布，或被長石斑晶阻隔。而斜長角閃片巖貧硅多鐵鎂（表1），故在變質(zhì)分異過程中就不可能分泌出大量的硅膠溶體，因些與變質(zhì)分異石巖脈并存的礦物組合是纖閃石、綠泥石、綠簾石、方解石、黃鐵礦、金紅石等。

由變質(zhì)分異作用形成的石英脈，在其形成過程中，富含S、Cl、H2O、F等揮發(fā)份和Au、Pb、Zn、As等金屬元素的龜山組地層亦將這些組份激發(fā)活化，F(xiàn)eCl3、Fe2(SO4)3……易與金形成絡(luò)合物，進(jìn)行由高壓帶向減壓帶遷移（擴(kuò)散）、聚集，最終形成含金石英脈（帶），這些脈內(nèi)常包裹有大量的圍巖角礫，并發(fā)生交代作用（滲透），從而使得脈體與圍巖界線不清，逐漸過度，構(gòu)成寬大的“硅化帶”。

含金絡(luò)合物與硅膠溶體在運(yùn)移聚集到減壓區(qū)時，不可避免地與圍巖和地下水發(fā)生反應(yīng)，絡(luò)合物分解，形成自然金、石英、黃鐵礦等。一部分集中成脈，一部分存留于近脈圍巖，并引起圍巖蝕變。這種蝕變圍巖的寬度一般比脈體大10倍，甚至更多。因此形成了兩種金種石，即含金石英脈和含金蝕變碎裂巖。

如前所述，本礦區(qū)的巖漿熱液活動構(gòu)造變質(zhì)作用是多期多次發(fā)生的，金的激發(fā)活化也是多期多次的。早期石英脈經(jīng)構(gòu)造破碎后，又經(jīng)晚期玉髓狀石英為主的次生交代，使金得以更加富集。

目前，對老灣礦區(qū)的主要開采對象的蜂窩狀褐鐵礦化石英脈和黃鉀鐵礬化褐鐵礦化角礫狀石英脈，其中金的品位比原生礦石高幾倍至幾十倍。這是金的次生富集結(jié)果。

老灣金礦床的氧化礦石特征是，次生金與主要表生礦物-褐鐵礦、黃鉀鐵礬、玉髓及玉髓狀石英、粘土-共生，而且金在表生褐鐵礦或黃鉀鐵礬的薄膜中呈顯微狀它形晶體，或者與在蜂窩狀褐鐵礦中呈隔膜狀的玉髓共生，有時次生金呈絲線狀貫入表生礦物裂隙中【3】。值得提及的是，在氧化礦體上部自然金可與自然銀共生，而在氧化帶下部的自然金中常含有較多的Ag、Fe、Cu等混合物。

十分明顯，氧化礦石中的褐鐵礦、黃鉀鐵礬，還形成大量H2SO4、HCl等酸，這些酸又對硫化物中解離出來的自然金、石英以及表生礦物進(jìn)行溶解，形成新的次生礦物和Fe2(SO4)3、FeCl3等絡(luò)陰離子及硅膠溶體。這些絡(luò)陰離子，同金生成絡(luò)合物，并在硅膠保護(hù)下進(jìn)行滲透性向下運(yùn)移。在這種情況下，銀與金具同步性，或多或少超過金。在氧化帶下部，發(fā)生絡(luò)合物分解，形成自然金、自然銀、玉髓、玉髓狀石英、黃鉀鐵礬等最終主物。

當(dāng)氧化帶上部繼續(xù)遭受表生作用，風(fēng)化剝蝕，又開始進(jìn)行第二次次生富集過程。

在長期的地質(zhì)作用過程中，自然金發(fā)生過多次次生富集，從而使金在蜂窩狀褐鐵礦石英塊體帶富集度比原生礦石中金品位高幾倍以致幾十倍。

這大概就是老灣金礦的形成過程，概括地說，老灣金礦的成礦模式，就是潛金的龜山組在構(gòu)造-變質(zhì)作用下，由于巖漿分異和變質(zhì)分異，使金得以富集成礦。原生礦體在氧化條件下硫化物分解，使金再次富集。

5 結(jié)論

5.1 成礦規(guī)律

通過對老灣金礦帶上成礦條件、礦化特征的分析研究，可以發(fā)現(xiàn)礦帶具備如下成礦規(guī)律：

5.1.1 脈狀礦體與似層狀礦體分布規(guī)律 脈狀礦體與似層狀礦體往往形成共生組合的分布形式，這種組合在空間分布上具有明顯的規(guī)律性，即，脈狀礦體在上似層狀礦體在下。這反映了剪切帶韌脆性域成礦的特點(diǎn)。

5.1.2 礦體總體形態(tài)分布規(guī)律 礦床勘查資料顯示，在老灣礦帶內(nèi)礦體的延深長度往往大于走向長度，特別是似層狀礦體的表現(xiàn)更為明顯，延深長度多為走向長度的三倍以上，礦體常呈長軸向下的不規(guī)則帶狀體分布。這種現(xiàn)象是成礦期儲礦構(gòu)造走向褶皺虛脫部位控礦造成的結(jié)果。

5.1.3 主要礦石類型的分布規(guī)律 區(qū)內(nèi)礦石大致分為力量種類型，即石英脈型和蝕變巖型，石英脈型礦石絕大多數(shù)分布在脈狀礦體內(nèi)，構(gòu)成脈狀礦體礦石的主體；蝕變巖型礦石基本上都分布在似層狀礦體內(nèi)，構(gòu)成似層狀礦體中礦石的主體。主要類型礦石只所以具有這種分布規(guī)律，是因?yàn)槊}狀礦體基本形成于剪切帶的脆性域，這里脆性斷裂空間集中，成礦物質(zhì)充填后少有巖屑混入，因此就形成了較純的脈石英型礦石；而剪切帶的脆韌性域里構(gòu)造裂隙小而彌散，礦質(zhì)充填后，只能形成蝕變巖型礦石。

5.2 找礦標(biāo)志

老灣金礦床屬韌性剪切帶型金礦床類型，在韌性剪切帶中形成金礦化帶。韌性剪切帶巖石組合是以基性巖漿巖為主體的構(gòu)造雜巖帶，富含長英質(zhì)的龜山組二云石英片巖是主要礦床的賦礦圍巖；具有多期巖漿巖侵位，早期為基性巖，晚期為中、酸性斑巖脈與較大的老灣花崗巖體，而主要礦床賦存在老灣花崗巖體北側(cè)。這一構(gòu)造、巖石及巖漿巖條件構(gòu)成了成礦的前提，是尋找該類型礦床的總標(biāo)志。控制金礦床的具體標(biāo)志為以下幾個方面：

5.2.1 賦礦巖石標(biāo)志 二云石英片巖為順層礦化似層狀礦體的主要賦礦巖石，與角閃質(zhì)巖石呈互層狀多層次產(chǎn)出部位是金有利富集的地段。角閃質(zhì)巖石往往起到“隔擋層”的作用，金礦體則賦存在這兩種巖石的接觸帶或一側(cè)的二云石英片巖中，賦礦的二云石英片巖不宜過狹，也不宜過厚。

脈狀礦體的主要賦礦巖石是角閃質(zhì)巖石，少部分為二云石英片巖。具工業(yè)意義的脈狀礦體，在與二云石英片巖呈互層多層次產(chǎn)出的較厚層角閃巖石內(nèi)。

5.2.2 構(gòu)造標(biāo)志 由多種巖層組成的菱形塊體偏中部帶，在右型走滑剪切變形階段，雖然總體受應(yīng)力作用較弱，但其內(nèi)的剪切帶是控制礦床產(chǎn)出的有利部位。

5.2.3 巖漿巖 中生代中酸性侵入巖，中、酸性斑巖脈與較大的老灣花崗巖體，主要是老灣花崗巖體，其外側(cè)100～700m范圍內(nèi)是成礦有利部位【4】。

5.2.4 蝕變標(biāo)志 在應(yīng)變帶疊加強(qiáng)烈的蝕變，主要為硅化、絹云母化、黃鐵礦化及綠泥石化。雖然這個帶不易明顯的劃分邊界，但宏觀可辨強(qiáng)硅化、強(qiáng)絹云母化。暗色礦物被綠泥石、絹云母交代，片狀礦物進(jìn)一步增加，很難見到黑云母。風(fēng)化后地表往往顯示褚紅色，即通常稱的“紅化”，這是黃鐵礦風(fēng)化后的產(chǎn)物。

5.3 老灣金礦的特點(diǎn)

老灣金礦是韌性剪切帶內(nèi)成礦的典型礦床，研究表明韌性剪切帶金礦床具有上“脈”下“層”的礦體共生組合特點(diǎn)。

一個大規(guī)模剪切帶的存在是溝通地殼淺層與深層的通道，而剪切帶中的韌-脆性域是載礦熱液在沿剪切帶自下而上運(yùn)移過程中影響熱液穩(wěn)定性的地球物理障和地球化學(xué)障。因?yàn)樵陧g-脆性域以下是剪切帶的韌性域，在韌性域的環(huán)境里，溫度較高，構(gòu)造面彌散，通道不暢，壓力較大，溫壓條件相對較穩(wěn)定，載礦熱液能夠保持自身理化指標(biāo)的平衡，因此得以穩(wěn)定向上運(yùn)移；在韌-脆性域以上是剪切帶的脆性域，在脆性域的環(huán)境里，溫度較低，構(gòu)造通道開放，壓力較小，溫壓條件較韌性環(huán)境差異明顯。載礦熱液在通過韌-脆性域時會因溫度降低而減小熱液的載礦活性，會因壓力降低而導(dǎo)致載礦熱液沸騰，造成載金絡(luò)合物因化學(xué)失衡而分解，從而使礦質(zhì)沉淀富集成礦。因此說剪切帶中的韌-脆性域是控制成礦的關(guān)鍵部位。

所謂的上“脈”下“層”（圖4）是指在老灣礦帶上，不管礦體的形態(tài)如何，其上部往往是以石英脈型礦石的形式產(chǎn)出，自上而下逐漸變化，到礦體下部變?yōu)樗茖訝畹奈g變巖型礦體。礦體這種共生組合形式的出現(xiàn)，實(shí)際上是剪切帶韌-脆性域成礦的客觀反映。因?yàn)?，剪切帶?nèi)的韌-脆性域?qū)嶋H上是巖石脆性形變和韌性形變的轉(zhuǎn)換帶，這個轉(zhuǎn)換帶的上部是脆性域，巖石形變主要表現(xiàn)為斷裂和破碎，形成集中的裂隙空間，礦質(zhì)充填以后因少有巖屑混入，故形成脈狀礦石；而在轉(zhuǎn)換代的下部是韌性域，因這里巖石的剛性不足，在剪切作用下，常形成彌散分布的小裂隙，礦質(zhì)充填后，因有大量的原巖成分存在，只能形成蝕變巖型礦石。脆性構(gòu)造面參差不齊形成的空間寬窄不一，故形成脈狀的礦體；蝕變巖型礦石一般還能保留原來糜棱巖的結(jié)構(gòu)，故礦體常為層狀。

因?yàn)榧羟袔?nèi)成礦多在韌脆性域附近，所以上“脈”下“層”是剪切帶成礦的一大特點(diǎn)。

圖4 204線剖面圖Fig.4 204 line profile

1 克列依杰爾B.M.．金-硫化礦床氧化帶中金的性狀[M].中國工業(yè)出版社，1962

2 張宗恒，方國松，候海燕，等.河南桐柏老灣金礦床地質(zhì)特征及成因探討[J]. 黃金地質(zhì)，2002，（9）：20～26

3 謝巧勤，徐曉春，岳書倉．河南桐柏龜山組地質(zhì)地球化學(xué)特征及成巖環(huán)境[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，1999，10(5)：26～30

4 袁德志，李運(yùn)冬．河南省桐柏縣老灣金礦床圍巖蝕變特征研究[J].礦業(yè)快報，2008，7(7)：78～79，90

THE MINERALIZATION CHARACTERISTICS AND ANALYSIS OF THE LAOWAN GOLD DEPOSITE IN THE TONGBAI REGION，HENAN

Ding Li1Wang Guixiang2
1.Henan Province Mineral Rock Testing Center ，Zhengzhou，Henan ，450001，China；2.Henan Geological Exploration Institute , China Chemical Geology and Mine Bureau，Zhengzhou，Henan 450011 ,China

Tongbai Laowan gold deposit is structure-metamorphism formed typical gold deposit within a ductile shear zone，occurrence in xinyang group of guishan formation，its original rock is Neutral- Basic lava with a small amount of tuff，frequent magmatic activities. Strong tectonic movement，the rock strong metamorphism and deformation in many times，guishan formation gold bearing components are activated，combined with the overlay issue，make more enrichment of gold. Gold ore bodies continue to suffer on the upper oxidized zone table function，weathering denudation，and a second secondary enrichment process. Laowan gold deposit，there are two main types of gold mineralization: silicide vein type gold Laowan gold deposit deposit and beresitization cataclastic rock type gold deposit，with silicification vein type is given priority to，and in deep gold in layered output，more show on the characteristics of the “pulse” down “l(fā)ayer”.

gold deposite，Tongbai Laowan gold deposit，Structure – metamorphism，Secondary enrichment.

P618.51

A

1006-5296（2014）01-0013-11

* 第一作者簡介：丁莉（1986～），女，地質(zhì)力學(xué)、巖礦鑒定專業(yè)，碩士，高級工程師

2013-09-24；改回日期：2014-03-03

①田培學(xué)．河南省金礦類型及其分布規(guī)律，1978、1979年，河南省地質(zhì)局