張 揚(yáng)
(河南省地質(zhì)工程技術(shù)學(xué)校,鄭州 450053)
洛寧縣東王溝金礦區(qū)位于河南省西部熊耳山地區(qū),具有良好的金、銀多金屬礦成礦地質(zhì)條件和找礦遠(yuǎn)景,是河南省主要的金礦基地之一,金礦屬破碎帶蝕變巖型,礦體形態(tài)、產(chǎn)狀嚴(yán)格受含金破碎帶控制。破碎帶和圍巖界限清楚,礦體局限于蝕變破碎帶內(nèi),破碎帶內(nèi)金礦化變化大,由于無序化的開采,造成礦體嚴(yán)重破壞,采富棄貧,亂采亂挖,使礦區(qū)千瘡百孔,無法進(jìn)一步勘查利用,造成資源浪費(fèi),共生、伴生礦產(chǎn)沒有綜合利用,資源優(yōu)勢(shì)逐漸減小,開采難度增大,開采成本增高,經(jīng)濟(jì)效益下降,礦山接替資源出現(xiàn)危機(jī),而國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)資源的需求程度不斷增加,迫切需要有充足的后備資源保證。本文試圖從該區(qū)金礦地質(zhì)特征及礦床成因研究著手,尋找金礦的富集規(guī)律,為今后找礦與勘探提供理論依據(jù)。
區(qū)域地層劃屬華北區(qū)豫西分區(qū),地層自老至新為:太古界太華巖群、中元古界長(zhǎng)城系熊耳群、新生界古近系、新近系和第四系。
礦區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)南緣,華熊臺(tái)緣拗陷中段,崤山-魯山拱褶斷束中部,由于經(jīng)受長(zhǎng)期地質(zhì)作用的影響,區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為復(fù)雜。有七里坪弧形褶皺束和龍脖-花山背斜從區(qū)內(nèi)穿過,斷裂也很發(fā)育,以北東向和北北東向?yàn)橹?,主要有金硐溝-七里坪斷裂帶和上洛店-古洞溝斷裂帶,含金?gòu)造破碎帶往往存在于其次級(jí)構(gòu)造內(nèi)。
圖1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造圖
自太古代—中生代,區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈而頻繁,且具有多旋回、多期性的特征。太古代的巖漿活動(dòng)主要表現(xiàn)為中基性—中酸性的火山噴發(fā)及TTG巖系的侵入;元古代的熊耳期主要表現(xiàn)為中基性火山的強(qiáng)烈噴發(fā)和中基性巖漿的小規(guī)模侵入;中生代的燕山期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈而廣泛,形成了如花山花崗巖巖基和花崗斑巖體。其中燕山期花崗巖與本區(qū)的金、鉬、鎢等內(nèi)生礦產(chǎn)具有密切的成生關(guān)系。
區(qū)域巖漿侵入作用比較發(fā)育,時(shí)代分屬熊耳晚期,華力西期和燕山期。熊耳晚期侵入巖主要為一些與熊耳群火山巖有關(guān)的超淺成次火山巖相小巖體、巖墻、巖脈,其巖性為石英斑巖及閃長(zhǎng)巖。華力西期侵入巖全部為中-淺成相的堿性正長(zhǎng)巖。燕山期侵入巖主要為中深成相和淺成相酸性花崗巖類,是與區(qū)內(nèi)金礦化關(guān)系最為密切的巖漿侵入活動(dòng),主要表現(xiàn)為出露于礦區(qū)南部5km的合峪斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖體,出露于礦區(qū)西北1km的五丈山斑狀二長(zhǎng)花崗巖體。礦區(qū)位于兩巖體的中間部位,成礦條件十分有利。
表1 洛寧縣東王溝金礦詳查區(qū)斷裂構(gòu)造一覽表
東王溝金礦類型屬于構(gòu)造蝕變巖型金礦床,賦存于中元古界長(zhǎng)城系熊耳群雞蛋坪組上段。區(qū)內(nèi)巖性主要為英安巖、流紋質(zhì)英安巖、流紋英安巖等。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,金礦體即賦存在北北東斷裂帶內(nèi),并嚴(yán)格受其控制。礦體圍巖是黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖、輝綠巖脈。礦體圍巖蝕變主要為硅化、絹云母化、碳酸鹽化等。構(gòu)造蝕變破碎帶內(nèi)礦體界線一般不清楚,靠化學(xué)樣品圈定礦體邊界。礦體形態(tài)、產(chǎn)狀與斷裂破碎帶形態(tài)大體一致,一般為陡傾斜透鏡體或似層狀。
礦區(qū)金礦的成因類型為巖漿熱液、構(gòu)造蝕變巖型。礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。礦區(qū)共計(jì)發(fā)現(xiàn)Ⅰ、Ⅱ號(hào)兩個(gè)礦體。Ⅰ號(hào)礦體似層狀沿構(gòu)造破碎帶產(chǎn)出,平均走向37°,傾向北西,傾角78°~85°;厚度0.6~1.1m,平均0.78m;變化系數(shù)0.772,厚度穩(wěn)定;品位,Au 1.63~4.20×10-6,平均2.74×10-6,總體變化系數(shù)為1.26;金品位在標(biāo)高為849m附近分布均勻,在標(biāo)高為858m附近分布不均勻。Ⅱ號(hào)礦體似層狀沿構(gòu)造破碎帶產(chǎn)出,平均走向37°,傾向北西,傾角80°~85°;厚度0.65~1.45m,平均0.96m;變化系數(shù)0.80,厚度穩(wěn)定;品位Au1.33~5.80×10-6,平均2.74×10-6;總體上變化系數(shù)為1.06;金的品位分布為較均勻。
熊耳群是在大陸邊緣裂谷的大地構(gòu)造環(huán)境中演化發(fā)展的產(chǎn)物。熊耳群裂谷型火山巖是來自幔源的拉斑玄武巖漿,在噴發(fā)噴溢過程中攜帶金與有關(guān)金屬元素以不同的方式存在于火山巖中。火山熱液沿構(gòu)造裂隙運(yùn)移,使巖石中金得到初步富集,成為該區(qū)金的主要礦源層。此外,基底巖系的太華群,原始金含量很高,是公認(rèn)的礦源層。由于區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及多期次的巖漿活動(dòng),特別是燕山期花崗巖漿在深部的侵入使成礦溶液沿構(gòu)造薄弱面或構(gòu)造帶等有利的構(gòu)造空間運(yùn)移(導(dǎo)礦、容礦條件),隨著熱動(dòng)力、熱化學(xué)條件改變,熊耳群中的金及其其它微量元素進(jìn)一步活化,并在壓力差的驅(qū)動(dòng)下沿構(gòu)造破碎帶遷移,并交代早期構(gòu)造巖使其蝕變,在構(gòu)造有利部位富集成礦[2]。此外,熊耳群不但可以集中自身的金,而且還便于捕獲和容納來自下伏礦源層的金,這樣就為該區(qū)成礦提供了得天獨(dú)厚的優(yōu)越條件。
該區(qū)金礦床均產(chǎn)出在中元古界長(zhǎng)城系熊耳群雞蛋坪組上段,從地球化學(xué)特征看,形成金礦的主要物質(zhì)來源主要為太古代本身,其次也有深源物質(zhì)組分的參加。
區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多次復(fù)雜的構(gòu)造變動(dòng),不同時(shí)期、不同性質(zhì)、不同方向、規(guī)模不等的斷裂構(gòu)造十分發(fā)育。元古代以前的斷裂構(gòu)造在區(qū)域變質(zhì)、混合巖化和巖漿活動(dòng)等地質(zhì)作用下已經(jīng)被各種片理置換或巖脈充填。元古代以后的斷裂構(gòu)造主要表現(xiàn)為脆性斷裂和裂隙。區(qū)內(nèi)金礦體產(chǎn)在北東向的構(gòu)造蝕變破碎帶內(nèi),其空間分布嚴(yán)格受構(gòu)造帶控制。構(gòu)造帶受成礦熱液影響發(fā)生程度不同的硅化、絹云母化和鉀化等,金礦體也主要賦存在強(qiáng)硅化和絹云母化的構(gòu)造蝕變帶內(nèi),故此推斷本區(qū)斷裂構(gòu)造即是成礦熱液的運(yùn)移通道,又是儲(chǔ)礦構(gòu)造。
該區(qū)距東部燕山期花山花崗巖體0.5~0.8km,沿其周圍,分布了許多規(guī)模不等的金礦。這是燕山期巖漿活動(dòng)提供的巖漿熱和巖漿熱液對(duì)新太古界進(jìn)行熱變質(zhì)作用的結(jié)果,巖漿熱和巖漿熱液對(duì)新太古界的熱變質(zhì)作用使新太古界成礦有用組份活化轉(zhuǎn)移,在其適當(dāng)?shù)难趸€原條件下和有利的儲(chǔ)礦空間內(nèi)富積成礦,當(dāng)然也不排除巖漿熱液本身金的豐度值較高而參與成礦的可能。
綜上所述,本區(qū)金礦的成因類型是巖漿熱和巖漿熱液對(duì)太古界熱變質(zhì)作用而形成的構(gòu)造蝕變巖型金礦,成礦時(shí)代屬燕山晚期。
金的富集規(guī)律受控礦構(gòu)造、含礦斷裂特征礦化階段及圍巖蝕變等多種因素制約,本區(qū)金礦的富集規(guī)律歸納如下:
1)剪切帶對(duì)成礦的控制作用。該礦區(qū)金礦體多集中于近東西向韌脆性剪切帶中,說明韌脆性剪切帶較單一斷層有利于成礦,韌脆性剪切帶中緩于軸面一組的引張性斷裂尤其利于儲(chǔ)礦。
2)礦化富集方向。礦化富集方向與礦體側(cè)伏方向一致,高值形成兩列北東向展布的濃集中心,其前后左右距離均為400m,具明顯的等距性分布特點(diǎn),說明該區(qū)金礦化沿北東方向富集成礦規(guī)律明顯。
3)成礦與構(gòu)造性質(zhì)的關(guān)系。礦體多集中于近東西向韌脆性剪切帶中,礦體多、儲(chǔ)量大,說明韌脆性剪切帶中發(fā)育一組緩于軸面的引張性斷裂更有利于導(dǎo)礦和儲(chǔ)礦。礦化在斷裂構(gòu)造帶或石英脈由陡變緩或走向轉(zhuǎn)彎時(shí)明顯富集,說明礦體受構(gòu)造變化制約。控礦斷裂的交匯、復(fù)合、斜接部位易形成引張空間,為礦體儲(chǔ)存提供了場(chǎng)所,往往形成礦體。
1)地層標(biāo)志:金礦賦存于中元古界長(zhǎng)城系熊耳群雞蛋坪組上段,巖性以角閃斜長(zhǎng)片麻巖體,黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖體為主,次為輝綠巖脈,因此,地層往往成為最直接的找礦標(biāo)志。
2)構(gòu)造標(biāo)志:金礦床嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制,走向?yàn)?NNE,數(shù)條斷裂帶緊密排列,產(chǎn)狀變化大。由此可見,構(gòu)造是找礦的主要標(biāo)志之一,特別是多期活動(dòng)的構(gòu)造,更容易成為成礦的最有利部位。
3)蝕變礦化標(biāo)志:含礦斷裂構(gòu)造帶常具有明顯的蝕變和礦化現(xiàn)象,一般硅化、鉀長(zhǎng)石化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化等都是找礦的直接標(biāo)志。硅化蝕變強(qiáng)烈地段,巖石堅(jiān)硬,耐風(fēng)化,容易形成突出的正地貌。
4)巖漿巖標(biāo)志:金礦賦存于中元古界長(zhǎng)城系熊耳群雞蛋坪組上段,它來自于地下深部含礦物質(zhì)較多,又與成礦成因有密切關(guān)系的燕山花崗巖類侵入巖體相靠近,圍繞金山廟巖體周圍金礦點(diǎn)星羅棋布,說明在其四周是找礦的有利靶區(qū)。
[1] 秦嶺區(qū)測(cè)隊(duì).河南省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告(1:20萬洛寧幅)[R]. 1959.
[2] 河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)隊(duì).河南省洛寧縣南王玉溝金礦區(qū)金礦祥查報(bào)告[R]. 2008.
[3] 河南有色地質(zhì)勘查局第五隊(duì).豫西嵩縣德亭川一帶1:50000水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量工作階段報(bào)告[R]. 1980.
[4] 河南有色地質(zhì)勘查局礦產(chǎn)地質(zhì)研究所.華北古板塊南緣銀金成礦條件及成礦預(yù)測(cè)[R]. 1993.
[5] 河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第二地質(zhì)大隊(duì).河南省嵩縣公峪金礦區(qū)勘查地質(zhì)報(bào)告[R]. 1998.