黃 杰,鄭云鵬,趙一星,付志暉
(1.河南省巖石礦物測試中心,河南 鄭州 450012;2.國土資源部貴金屬分析與勘查技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南 鄭州 450012)
礦區(qū)位于河南省內(nèi)鄉(xiāng)縣馬山口鎮(zhèn)北東41km的小雨溝~下坪一帶,地理坐標(biāo)東經(jīng):112°05′19″~112°06′42″,北緯:33°19′07″~33°20′45″,屬于伏牛山腹地,區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)海拔1055m,最低點(diǎn)海拔437m,最大相對高差605m,屬中~低山區(qū)。區(qū)內(nèi)植被發(fā)育,山高坡陡,懸崖列掛。該區(qū)屬長江流域漢水水系,位于白河的上游,區(qū)內(nèi)水資源豐富,可滿足生產(chǎn)及生活用水。
礦區(qū)屬秦嶺地層區(qū),出露地層主要有中元界秦嶺群石槽溝組、雁嶺溝組及新生界第四系。由老至新分述如下:
石槽溝組(Pt2sh):該組地層為一套陸源碎屑沉積變質(zhì)建造,主要分布在礦區(qū)西南角大雨溝,它們在花崗巖中總體呈俘虜體形態(tài)產(chǎn)出,依稀保留原始層位的產(chǎn)狀趨勢,呈東南~西北向展布,走向118°左右,傾向208°左右,傾角57°~75°。其巖性以各類片麻巖為主。
雁嶺溝組(Pt2y):該組地層為一套以淺海~濱海相化學(xué)沉積變質(zhì)建造為主的地層,主要零星分布在礦區(qū)中西偏南部的區(qū)域,其產(chǎn)出情況與石槽溝組相似,沿北西向展布,走向301°~305°左右,傾向211°~215°左右,傾角56°~81°。其巖性主要為大理巖。
第四系(Q):第四系主要分布在區(qū)內(nèi)山間谷地及地勢平緩地帶。主要巖性為:粘土、砂土、亞砂土、含礫砂土及殘坡積砂礫石等。
本區(qū)所在區(qū)域處在朱陽關(guān)~夏館和瓦穴子兩大區(qū)域性斷裂之間,區(qū)內(nèi)構(gòu)造較發(fā)育,褶皺、斷裂并存,以斷裂構(gòu)造為主。
褶皺構(gòu)造為駕雞窩—陡牯垛開闊近直立緩傾褶皺。該褶皺分布在區(qū)域上南部的駕雞窩~陡牯垛一帶,為朱~夏斷裂帶之北的主題背形。褶皺全長約22千米,寬約6千米。其核部主要為石槽溝組片麻巖,大部分被花崗巖吞噬;翼部為雁嶺溝組大理巖,多為殘留體狀,延伸不連續(xù)。
區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育,分布均勻,總體上可分為北西向、北東向、近南北向、近東西向等四組,規(guī)模不大,總體上連續(xù)性較差。斷裂帶中大多發(fā)育碎裂巖,并伴有褐鐵礦化、硅化現(xiàn)象,局部形成褐(黃)鐵礦化石英脈。上述四組斷裂構(gòu)造對區(qū)域上金銀多金屬礦化起控制作用。
區(qū)域上巖漿活動強(qiáng)烈,形成有廣泛分布的巖漿巖,占基巖出露面積的90%。其中以花崗巖為主,中基性巖僅以殘留體形式零星分布。其形成時代有加里東期、華力西期且以華力西期為主,區(qū)內(nèi)的金、銀、鉛、鋅礦化在該兩期花崗巖中均有分布。巖漿活動為礦床成礦提供了成礦物質(zhì)和含礦水熱液流體的熱源及其運(yùn)移熱動力條件[1]。
1.4.1 區(qū)域變質(zhì)作用
區(qū)域上的變質(zhì)作用總體較深,不同時代或不同區(qū)段的變質(zhì)程度有所不同,根據(jù)區(qū)域上石榴二云石英片巖及石榴黑云石英片巖內(nèi)廣泛發(fā)育有石榴石這一標(biāo)型礦物來看,其變質(zhì)程度達(dá)石榴—角閃巖相。
1.4.2 動力變質(zhì)作用
構(gòu)造作用在斷裂帶內(nèi)形成一系列動力變質(zhì)巖石。蝕變構(gòu)造帶內(nèi)可有糜棱巖、糜棱片巖、及構(gòu)造片巖、碎裂巖、角礫巖等。
1.4.3 圍巖蝕變及礦化特征
礦體(礦化脈)圍巖主要是黑云斜長片麻巖、大理巖、斜長角閃片巖等;巖石由于受區(qū)域變質(zhì)作用的影響,具多種蝕變,主要的圍巖蝕變有:絹云母化、碳酸巖化、硅化、透閃石化、綠泥石化、高嶺石化。主要金屬礦化有褐鐵礦化、赤鐵礦化、黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、偶見黃銅礦化等。金礦化主要伴隨褐鐵礦化、赤鐵礦化、黃鐵礦化、硅化等蝕變產(chǎn)出,個別地段也見伴有銅鉛鋅硫化物蝕變,一般地金品位與蝕變強(qiáng)度呈正相關(guān)關(guān)系,隨蝕變強(qiáng)度增加而增加[2]。
據(jù)礦脈化探剖面顯示,在礦體部位,地球化學(xué)元素異常組合為Au、Ag、Pb、Bi,而Mo、Cu元素稍有增高 ;Zn、Sb元素則趨于向上盤蝕變帶富集;As、Hg元素僅在礦脈附近表現(xiàn)出明顯的波動性(詳見插圖1)。地球化學(xué)元素的分布富集趨勢,反映出本區(qū)高中溫?zé)嵋撼傻V的特點(diǎn)。
根據(jù)目前掌握資料反映,本礦區(qū)內(nèi)礦石主要有石英脈型、蝕變花崗質(zhì)碎裂巖型兩種。
1.6.1 石英脈型
該類型礦石是區(qū)內(nèi)主要礦石類型之一,其主要礦物成分為:
①脈石礦物:石英 占90%~95%。②金屬礦物:黃(褐)鐵礦占5%~8%、黃銅礦(偶見)、方鉛礦(偶見)。黃鐵礦在地表氧化帶中大多已變?yōu)楹骤F礦,部分流失,少量氧化為赤鐵礦;黃銅礦變?yōu)榭兹甘?/p>
表1 礦石中有益有害元素含量一覽表
1.6.2 蝕變花崗質(zhì)碎裂巖型
該類型礦石也是區(qū)內(nèi)主要礦石類型之一,其主要礦物成分為:
①脈石礦物:石英(包括原巖石英和硅化石英) 約30%、鉀長石30%~35%、斜長石30%、黑云母3%~5%、白云母1%、絹云母少量、綠泥石少量等。其中長石礦物部分已高嶺石化。②金屬礦物:黃(褐)鐵礦占2%~3%。黃鐵礦在地表氧化帶中大多已變?yōu)楹骤F礦,少量氧化為赤鐵礦。
圖1 礦脈化探剖面
對礦樣作基本分析和化探分析,其有益有害元素含量情況列表于下表1(注:單位×10-6,*為化學(xué)分析結(jié)果,其他為化探分析結(jié)果)。
從表1可知,礦區(qū)鉛鋅礦化較弱,金礦化較為發(fā)育,其他元素含量均很低;有害元素砷銻汞的含量均很低,基本不影響礦床的開采及選礦工作。
礦石結(jié)構(gòu)以半自形—它形晶結(jié)構(gòu)為主,次有碎裂結(jié)構(gòu)、充填結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)。
礦石構(gòu)造主要有細(xì)粒浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造等。其中金屬礦物在礦石中呈細(xì)粒浸染狀分布,形成礦石的細(xì)粒浸染狀構(gòu)造,是礦石的主要構(gòu)造之一。
本礦區(qū)處在朱陽關(guān)~夏館與瓦穴子兩大區(qū)域性斷裂帶之間。區(qū)域上多期次的構(gòu)造巖漿活動為區(qū)內(nèi)成礦提供了有利條件,特別是燕山期的酸性巖漿活動,在區(qū)域上具有廣泛的成礦意義。
區(qū)內(nèi)雖沒有出露燕山期的巖漿巖,但區(qū)域上燕山期巖漿活動非常強(qiáng)烈,由工作區(qū)西去約40千米,或北去30余千米即有燕山期花崗巖大面積分布。在過去的地質(zhì)歷史時期內(nèi),華力西期末,本區(qū)巖漿巖已經(jīng)形成,后來受燕山期構(gòu)造巖漿活動影響,礦區(qū)內(nèi)形成斷裂并多次活動,為成礦物質(zhì)提供了運(yùn)移和儲存的空間,當(dāng)時的構(gòu)造巖漿活動所形成的熱動力環(huán)境條件,驅(qū)使熱液沿構(gòu)造帶運(yùn)移,使附近地層和先成巖漿巖中的成礦物質(zhì)活化遷移,在區(qū)內(nèi)既成構(gòu)造帶中有利的物理、化學(xué)環(huán)境條件下沉淀,富集成礦。
因此推斷區(qū)內(nèi)礦床為受構(gòu)造控制的巖漿期后熱液礦床。成礦期Au、Ag、Bi、Mo、Pb等地球化學(xué)元素組合更顯示出本區(qū)高溫、高中溫成礦的特點(diǎn)。
2.2.1 構(gòu)造標(biāo)志
根據(jù)區(qū)內(nèi)已知礦體的賦存及產(chǎn)出特征,區(qū)內(nèi)構(gòu)造破碎帶為找礦的構(gòu)造標(biāo)志。
2.2.2 蝕變標(biāo)志
褐(赤)鐵礦化、硅化是區(qū)內(nèi)找礦的重要標(biāo)志之一,地表發(fā)育褐(赤)鐵礦化、硅化的構(gòu)造破碎帶,是具有找礦前景的礦化脈。
2.2.3 化探異常標(biāo)志
Au、Ag元素異常相疊加的部位,往往是礦化脈產(chǎn)出部位,尤其是Au、Ag、Pb、Bi、Cu等元素疊加產(chǎn)出的部位即為礦化脈部位。
經(jīng)過對河南省內(nèi)鄉(xiāng)縣某金礦地質(zhì)特征進(jìn)行研究,得出了該礦區(qū)的成礦模式及找礦標(biāo)志,該礦區(qū)金的礦化主要以熱液石英脈型礦化,蝕變花崗質(zhì)碎裂巖型礦化為主。巖漿活動以脈巖為主,屬華力西期產(chǎn)物,以花崗巖最為發(fā)育,次有花崗質(zhì)碎裂巖、黑云斜長片麻巖、大理巖、斜長角閃片巖、石英脈等,巖脈沿?cái)嗔蚜严肚秩搿UJ(rèn)為該地區(qū)進(jìn)及多金屬成礦條件良好,區(qū)內(nèi)成礦條件優(yōu)越,找礦前景廣闊。