桐柏地区典型金银矿床

1、一、区域成矿地质背景一、区域成矿地质背景 二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征三、刘山岩铜锌矿床特征三、刘山岩铜锌矿床特征四、找矿经验与体会四、找矿经验与体会 20072007年，陈毓川院士将我国统一分出年，陈毓川院士将我国统一分出5 5个成矿域，个成矿域，1616个成矿省，个成矿省，9090个成矿区个成矿区( (带带) )。工。工作区位于作区位于22：秦祁昆成矿域；：秦祁昆成矿域；77：秦岭：秦岭大别成矿省大别成矿省( (东段东段) )；-67-67：桐柏：桐柏大别大别苏苏鲁鲁Au-Ag-Fe-Cu-Zn-Mo-Au-Ag-Fe-Cu-Zn-Mo-金红石金红石- -萤石萤石- -珍珠岩成

2、矿带；珍珠岩成矿带； -67-桐柏桐柏- -大别大别Ag-Au-Cu-Zn-Mo-Fe-金红石金红石-萤石萤石-珍珠岩成矿亚带。珍珠岩成矿亚带。F5大河断裂大河断裂 （朱（朱夏断裂）夏断裂）F4松扒断裂松扒断裂（商丹断裂）（商丹断裂）F2桐商断裂桐商断裂（磨子潭（磨子潭晓天晓天断裂）断裂）1.1 1.1 地层与构造格架地层与构造格架一、区域成矿地质背景一、区域成矿地质背景F8桐柏地区横剖面示意图桐柏地区横剖面示意图 F825F7北秦岭晚元古代北秦岭晚元古代古生代弧后盆地古生代弧后盆地歪头山组不活动裂陷槽歪头山组不活动裂陷槽深水复理石建造深水复理石建造 二郎坪群海底火山二郎坪群海底火山喷发细碧角

3、斑岩建喷发细碧角斑岩建造造 二郎坪群海底火山二郎坪群海底火山喷发细碧角斑岩建喷发细碧角斑岩建造造 奥陶纪俯冲（岛弧）型奥陶纪俯冲（岛弧）型中酸性杂岩体中酸性杂岩体 一、区域成矿地质背景一、区域成矿地质背景成矿带及矿产特征成矿带及矿产特征1.2一、区域成矿地质背景一、区域成矿地质背景二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征河南 桐河南 桐柏 银 洞 坡柏 银 洞 坡金 矿 床 处金 矿 床 处于 秦 岭 造于 秦 岭 造山 带 东 段山 带 东 段核 部 北 秦核 部 北 秦岭 褶 皱 带岭 褶 皱 带， 围 山 城， 围 山 城金 银 矿 带金 银 矿 带的中部。的中部。二、银洞坡金矿床特征二

4、、银洞坡金矿床特征围山城金银矿带地质构造略图围山城金银矿带地质构造略图构造格架构造格架2.2.1二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征2.2.2 地层地层与岩石与岩石二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征银洞坡金矿区地表矿体分布示意图银洞坡金矿区地表矿体分布示意图 2.2.3 控矿构造体系控矿构造体系主要控矿构主要控矿构造为：背斜转造为：背斜转折端的虚脱部折端的虚脱部位和两翼的共位和两翼的共轭逆冲剪切破轭逆冲剪切破碎带以及顺层碎带以及顺层挤压破碎带。挤压破碎带。二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征矿床西段，变矿床西段，变粒岩大面积分布，粒岩大面积

5、分布，云母石英片岩变薄，云母石英片岩变薄，与变粒岩互层产出。与变粒岩互层产出。矿体受层间共轭剪矿体受层间共轭剪切带和它们旁侧的切带和它们旁侧的低序次羽裂状断裂低序次羽裂状断裂控制。含矿岩系呈控制。含矿岩系呈带状或透镜状被刚带状或透镜状被刚性的变粒岩分开，性的变粒岩分开，形成一系列控矿破形成一系列控矿破碎带。局部控矿构碎带。局部控矿构造延伸至变粒岩中。造延伸至变粒岩中。银洞坡矿区西段矿体分布剖面示意图银洞坡矿区西段矿体分布剖面示意图 二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征两侧水平方向挤压，在倾斜岩层面上的分力沿碳质片岩软弱面反向两侧水平方向挤压，在倾斜岩层面上的分力沿碳质片岩软弱面反向剪切滑动

6、，形成容矿空间，矿体群多呈雁行状斜列或平行相间斜列剪切滑动，形成容矿空间，矿体群多呈雁行状斜列或平行相间斜列 分布。分布。二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征2.3 矿床地质特征矿床地质特征矿体呈鞍状、矿体呈鞍状、似层状分布于朱似层状分布于朱庄背斜的转折端庄背斜的转折端的虚脱部位及两的虚脱部位及两翼的共轭逆冲剪翼的共轭逆冲剪切破碎带中。主切破碎带中。主要层位为歪头山要层位为歪头山岩组中部第二岩岩组中部第二岩性段。性段。 2.3.1 矿体特征矿体特征二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征主要工业矿体集中在主要工业矿体集中在W22E14线间。出露最高线

7、间。出露最高标高为标高为257.3米，已有工程控制的最大延深超过米，已有工程控制的最大延深超过-380米米（沿倾向未封闭）。矿区内共圈定（沿倾向未封闭）。矿区内共圈定11个工业矿体（西个工业矿体（西段的段的1-1、2-1、2-2、4-1、4-1-2、5-1、5-2号，东段的号，东段的、-1、），金属量占全矿区总储量的），金属量占全矿区总储量的89%。其中其中-1、（对应西段（对应西段4-1）为贯穿东西两段的大型）为贯穿东西两段的大型工业矿体。工业矿体。 二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征号矿体：是矿区最大的金铅矿体，从号矿体：是矿区最大的金铅矿体，从E12E12W26W26线走向延长线走

8、向延长15001500米，最大斜深近米，最大斜深近700700米。矿体在轴部受共扼逆冲剪切带控制，米。矿体在轴部受共扼逆冲剪切带控制，在两翼深部变为顺层破碎带控制。在背斜轴部形成鞍状矿体，厚在两翼深部变为顺层破碎带控制。在背斜轴部形成鞍状矿体，厚度达度达20203434米。米。二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征2.3.2 矿石特征矿石特征金矿石矿物成分金矿石矿物成分二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征矿石中的金以自然金和金银互化物为主，含微量的针碲银矿。粒度矿石中的金以自然金和金银互化物为主，含微量的针碲银矿。粒度0.001毫米的毫米的“可见金可见金”占占66.33%，自然金在矿石中

9、极不均匀嵌布，呈，自然金在矿石中极不均匀嵌布，呈晶隙金、裂隙金、包体金产出。晶隙金、裂隙金、包体金产出。金的赋存状态金的赋存状态二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征本矿床混合本矿床混合原生带金属矿物共生组合是：黄铁原生带金属矿物共生组合是：黄铁矿矿闪锌矿闪锌矿黄铜矿黄铜矿自然金自然金辉银矿辉银矿自然银自然银硫硫铜银矿铜银矿银金矿银金矿方铅矿系列构成热液期共生组合。方铅矿系列构成热液期共生组合。氧化带金属矿物组合是：褐铁矿氧化带金属矿物组合是：褐铁矿白铅矿白铅矿黄钾铁黄钾铁钒钒孔雀石系列构成表生期共生组合。孔雀石系列构成表生期共生组合。它们的嵌布特征有：自然金、银金矿它们的嵌布特征有：自然金

10、、银金矿自然银矿物自然银矿物连生，直接嵌布在石英为主的脉石中；或嵌布在方铅连生，直接嵌布在石英为主的脉石中；或嵌布在方铅矿、黄铁矿等金属硫化物裂隙中；或包裹于金属硫化矿、黄铁矿等金属硫化物裂隙中；或包裹于金属硫化物中。物中。矿石矿物的共生组合矿石矿物的共生组合二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征矿石结构：自形矿石结构：自形半自形晶粒状结构，他形粒状结构，交代熔半自形晶粒状结构，他形粒状结构，交代熔蚀及交代残余结构，固溶体分离结构，压碎结构等。蚀及交代残余结构，固溶体分离结构，压碎结构等。矿石构造：浸染状构造，网脉状矿石构造：浸染状构造，网脉状脉状构造，角砾状构造，块脉状构造，角砾状构造，块

11、状构造，蜂窝状构造，土状及皮壳状构造。状构造，蜂窝状构造，土状及皮壳状构造。矿石的组构特征矿石的组构特征二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征2.4 矿床成因与成矿模式矿床成因与成矿模式 2.4.1 成矿物质来源成矿物质来源（1）硫同位素特征）硫同位素特征 围山城地区金银矿床和围岩岩石，其围山城地区金银矿床和围岩岩石，其34S的均值接近陨石、基性和超的均值接近陨石、基性和超基性岩，显示其可能来源于较深的上地幔或下地壳。歪头山组变粒岩和基性岩，显示其可能来源于较深的上地幔或下地壳。歪头山组变粒岩和云母石英片岩的云母石英片岩的34S同位素组成与赋存于其中的银洞坡金矿矿石一致，表同位素组成与赋存于

12、其中的银洞坡金矿矿石一致，表明围岩和矿体有相同的硫来源。明围岩和矿体有相同的硫来源。 （2）铅同位素特征）铅同位素特征 歪头山组岩石歪头山组岩石Th/U比值较高比值较高(7.5913.02)，表明放射成因，表明放射成因208Pb积累积累较多，经计算其模式年龄为较多，经计算其模式年龄为9131182 Ma，与歪头山组属新元古界地层，与歪头山组属新元古界地层的认识相吻合，表明矿石铅很可能来自歪头山组地层。梁湾岩体的铅同的认识相吻合，表明矿石铅很可能来自歪头山组地层。梁湾岩体的铅同位素组成与银洞坡金矿石基本一致，指示燕山期岩浆活动对成矿的贡献。位素组成与银洞坡金矿石基本一致，指示燕山期岩浆活动对成矿

13、的贡献。成矿物质来源于歪头山岩组炭硅泥建造，部分来源于燕山期岩浆活动。成矿物质来源于歪头山岩组炭硅泥建造，部分来源于燕山期岩浆活动。二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征2.4.2 成矿流体特征成矿流体特征 成矿环境为中低温、中低压、中低盐度和偏酸性的还原环境，成矿环境为中低温、中低压、中低盐度和偏酸性的还原环境，成矿流体类型为硫酸盐型卤水。推测成矿流体是由大气降水及成矿流体类型为硫酸盐型卤水。推测成矿流体是由大气降水及中中晚成岩作用的建造水、绿片岩相变质热液和岩浆期后热液等晚成岩作用的建造水、绿片岩相变质热液和岩浆期后热液等多种地质流体混合演化而成。多种地质流体混合演化而成。围山城金银矿带

14、的围山城金银矿带的18O=-9.7+6.1，D=-71-49 ，氢，氢氧同位素数据点大部分投在高温演化的大气降水趋势线上，部分氧同位素数据点大部分投在高温演化的大气降水趋势线上，部分落入岩浆水演化趋势线上，一半的点落入变质水范围，指示成矿落入岩浆水演化趋势线上，一半的点落入变质水范围，指示成矿流体至少由大气降水和岩浆水、变质水共同演化而成。流体至少由大气降水和岩浆水、变质水共同演化而成。 二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征李华芹测得银洞坡金矿石石英流体包裹体的李华芹测得银洞坡金矿石石英流体包裹体的Rb-Sr年龄为年龄为130Ma，因具工业意义的金银矿体皆受层间，因具工业意义的金银矿体皆受

15、层间共轭逆冲破碎带控制，矿体形态多为似层状、透镜状共轭逆冲破碎带控制，矿体形态多为似层状、透镜状和脉状。故多数研究者认为燕山期后碰撞伸展机制下和脉状。故多数研究者认为燕山期后碰撞伸展机制下的岩浆活动对成矿贡献最大。的岩浆活动对成矿贡献最大。其成因多数认为：炭硅泥建造初始富集其成因多数认为：炭硅泥建造初始富集海西期海西期构造叠加构造叠加燕山期岩浆热液改造而成。燕山期岩浆热液改造而成。2.4.3 矿床成因矿床成因二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征围山城金银矿带成矿模式示意图围山城金银矿带成矿模式示意图 2.4.4 成矿模式成矿模式 二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征

16、二、银洞坡金矿床特征2.4.6 综合找矿标志综合找矿标志二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征3.1 发现勘查史发现勘查史3.2 矿区地质特征矿区地质特征大栗树组（大栗树组（Pz1d）：岩性主）：岩性主要以斜长角闪片岩为主。在要以斜长角闪片岩为主。在斜长角闪片岩中见有残余的斜长角闪片岩中见有残余的杏仁构造，其原岩为一套拉杏仁构造，其原岩为一套拉斑玄武岩。斑玄武岩。张家大庄组：是一套变质碎屑岩张家大庄组：是一套变质碎屑岩夹变基性熔岩、中酸性凝灰质碎夹变基性熔岩、中酸性凝灰质碎屑岩沉积建造。岩性以白云石英屑岩沉积建造。岩性以白云石英片岩为主，夹白云斜长变粒岩、片岩为主，夹白云斜长变粒岩、白云石英

17、片岩和大理岩透镜体和白云石英片岩和大理岩透镜体和石英岩透镜体。石英岩透镜体。刘山岩组：为一套变基性火山岩刘山岩组：为一套变基性火山岩夹变质碎屑岩、硅质岩、碳酸盐夹变质碎屑岩、硅质岩、碳酸盐岩沉积建造。主要岩性为斜长角岩沉积建造。主要岩性为斜长角闪片岩夹白云斜长变粒岩、白云闪片岩夹白云斜长变粒岩、白云石英片岩和硅质、大理岩透镜体。石英片岩和硅质、大理岩透镜体。其原岩为细碧岩、角斑岩、石英其原岩为细碧岩、角斑岩、石英角斑岩夹中基性火山岩。角斑岩夹中基性火山岩。三、刘山岩铜锌矿床特征三、刘山岩铜锌矿床特征三、刘山岩铜锌矿床特征三、刘山岩铜锌矿床特征三、刘山岩铜锌矿床特征三、刘山岩铜锌矿床特征3.2.

18、2 地球物理特征地球物理特征刘山岩铜锌矿带内无碳质等的干扰，围岩视极化率刘山岩铜锌矿带内无碳质等的干扰，围岩视极化率背景在背景在1%3%之间；矿体地表露头，极化率可达之间；矿体地表露头，极化率可达10%左右，隐伏矿或矿化较深地段极化率在左右，隐伏矿或矿化较深地段极化率在6%8%之间，铜锌矿体表现为低电阻率、高极化率的电性特之间，铜锌矿体表现为低电阻率、高极化率的电性特征。矿体上激电联合剖面曲线出现明显矿交点，激电征。矿体上激电联合剖面曲线出现明显矿交点，激电中梯测量在矿体或矿化富集地段有清晰的异常反映，中梯测量在矿体或矿化富集地段有清晰的异常反映，具有良好找矿效果。针对铜锌矿体开展充电法，沿走

19、具有良好找矿效果。针对铜锌矿体开展充电法，沿走向追索矿体能较好的反映出块状矿石的走向延伸及长向追索矿体能较好的反映出块状矿石的走向延伸及长度。物探电法工作对寻找隐伏矿床效果良好。度。物探电法工作对寻找隐伏矿床效果良好。三、刘山岩铜锌矿床特征三、刘山岩铜锌矿床特征矿区成矿元素为矿区成矿元素为Cu、Zn，主要伴生元素，主要伴生元素Pb、Ag、Mo、Ba；成；成矿元素在石英角斑岩和角斑岩岩石中含量最高，细碧岩次之，凝灰矿元素在石英角斑岩和角斑岩岩石中含量最高，细碧岩次之，凝灰岩中相对较低。岩中相对较低。矿床原生地球化学异常受岩性层制约，形态以条带状为主，少矿床原生地球化学异常受岩性层制约，形态以条带

20、状为主，少为椭园状不规则状。轴向分带序列为（由上至下）：为椭园状不规则状。轴向分带序列为（由上至下）：BaAgPbZnCuAsMoBiCd。Ba、Ag、Pb为矿体前缘元素，为矿体前缘元素，Zn、Cu、As为成矿元素，为成矿元素，Cd、Mo、Bi为矿体下部元素。为矿体下部元素。一般的，一般的，Cu/（Mo100）6.5；（Cu+ Zn）/（ Ag 100+Pb）边缘晕为）边缘晕为28，中上或中下部，中上或中下部10。根据异常元素组合，异常强度和元素对比值，可以判断矿体剥蚀程根据异常元素组合，异常强度和元素对比值，可以判断矿体剥蚀程度。度。3.2.2 地球化学特征地球化学特征三、刘山岩铜锌矿床特征

21、三、刘山岩铜锌矿床特征3.3 矿床地质特征矿床地质特征3.3.1矿体特征矿体特征刘山岩铜锌矿区刘山岩铜锌矿区12勘探线剖面图勘探线剖面图 三、刘山岩铜锌矿床特征三、刘山岩铜锌矿床特征矿体沿走向长数百米，最长千余米，倾向延伸几十至数百米，矿体沿走向长数百米，最长千余米，倾向延伸几十至数百米，连续性较好。矿体厚连续性较好。矿体厚0.520.10米，平均米，平均1.532.53米，平均品位米，平均品位Cu0.211.95%，Zn2.6211.94%。L9、L10号矿体沿走向、倾向号矿体沿走向、倾向延伸比较稳定；延伸比较稳定；L8号矿体由东向西，自上而下，出现分支复合现象号矿体由东向西，自上而下，出现

22、分支复合现象；L12号矿体深部（号矿体深部（0米中段）出现细脉或网脉状矿石。米中段）出现细脉或网脉状矿石。 L13号矿体号矿体为后期勘查发现的盲矿体，为现在采矿的主体。整体趋势上矿体上为后期勘查发现的盲矿体，为现在采矿的主体。整体趋势上矿体上部为块状、似层状矿石，下部为细脉状、网脉状矿石。单个矿体中部为块状、似层状矿石，下部为细脉状、网脉状矿石。单个矿体中心为块状矿石，两侧为细脉浸染状矿石。心为块状矿石，两侧为细脉浸染状矿石。矿体赋存于富钠质细碧角斑岩系偏酸性石英角斑岩一侧；含矿矿体赋存于富钠质细碧角斑岩系偏酸性石英角斑岩一侧；含矿岩系上部夹有厚岩系上部夹有厚0.5米红色条带状含铁硅质层。米红

23、色条带状含铁硅质层。三、刘山岩铜锌矿床特征三、刘山岩铜锌矿床特征3.3.2 矿石的物质成分矿石的物质成分主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和磁黄主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和磁黄铁矿，次要矿物为方铅矿、辉铜矿、斑铜矿。氧化矿铁矿，次要矿物为方铅矿、辉铜矿、斑铜矿。氧化矿物有孔雀石、铜兰和褐铁矿等。脉石矿物为石英、绢物有孔雀石、铜兰和褐铁矿等。脉石矿物为石英、绢云母、斜长石、重晶石、绿泥石、钠长石等。云母、斜长石、重晶石、绿泥石、钠长石等。铜常在矿体上部较富集，而锌多在矿体下部较富铜常在矿体上部较富集，而锌多在矿体下部较富集。在块状矿石中铜、锌含量高，而且较稳定；在浸集。在块状矿石中铜

24、、锌含量高，而且较稳定；在浸染状构造的矿石中，锌高而铜低；铜、锌组分间呈正染状构造的矿石中，锌高而铜低；铜、锌组分间呈正相关的消长特征。相关的消长特征。三、刘山岩铜锌矿床特征三、刘山岩铜锌矿床特征3.3.3结构构造结构构造矿石结构：自形半自形它形粒状结构、似斑矿石结构：自形半自形它形粒状结构、似斑状结构、斑状结构、胶状及熔蚀结构、包含结构、状结构、斑状结构、胶状及熔蚀结构、包含结构、骸晶结构；骸晶结构；矿石构造：块状构造、浸染稠密浸染状构造、矿石构造：块状构造、浸染稠密浸染状构造、细脉网脉状构造；细脉网脉状构造；矿石类型主要有铜锌矿石和锌矿石。矿石类型主要有铜锌矿石和锌矿石。三、刘山岩铜锌矿床

25、特征三、刘山岩铜锌矿床特征3.4 矿床成因与成矿模式矿床成因与成矿模式 3.4.1 成矿物质来源成矿物质来源（1）硫同位素特征）硫同位素特征 刘山岩矿床中硫化物的刘山岩矿床中硫化物的34S值除少数样品外，其他值除少数样品外，其他13个样品个样品（主要为黄铁矿，次为方铅矿、闪锌矿和重晶石）的（主要为黄铁矿，次为方铅矿、闪锌矿和重晶石）的34S值均为正值均为正值，黄铁矿的值，黄铁矿的34S变化在变化在2.72 11.22 之间，平均为之间，平均为4.979，表现为变化范围较窄，与世界上典型的以火山岩为容矿围岩的块状表现为变化范围较窄，与世界上典型的以火山岩为容矿围岩的块状硫化物矿床一致。硫化物矿床

26、一致。 重晶石的重晶石的34S变化在变化在18.40 24.36之间，与海水硫酸盐的之间，与海水硫酸盐的34S值基本一致。矿床硫的来源可能为岩浆硫和海水硫的混合。值基本一致。矿床硫的来源可能为岩浆硫和海水硫的混合。三、刘山岩铜锌矿床特征三、刘山岩铜锌矿床特征（2）流体包裹体特征）流体包裹体特征刘山岩块状矿石中流体包裹体较发育，以单相盐水液刘山岩块状矿石中流体包裹体较发育，以单相盐水液体包裹体和体包裹体和A型两相盐水液体包裹体为主。型两相盐水液体包裹体为主。含砾块状矿石包裹体一般为中含砾块状矿石包裹体一般为中低盐度（低盐度（1012%），），中低温（中低温（150）、中温（）、中温（220 26

27、0 ）和中高温）和中高温（285 ）三个峰值。包裹体的密度在）三个峰值。包裹体的密度在0.908g/cm3 0.944g/cm3 ,平均平均0.929g/cm3。刘山岩矿区石英刘山岩矿区石英18OSMOW 为为4.62 ， DSMOW 为为-58.5 。投点落到建造水的区域，表明其成矿流体以建造水。投点落到建造水的区域，表明其成矿流体以建造水为主，大气降水为辅。为主，大气降水为辅。三、刘山岩铜锌矿床特征三、刘山岩铜锌矿床特征据燕长海等研究成果，刘山岩铜锌矿的据燕长海等研究成果，刘山岩铜锌矿的Zn/(Zn+Pb)比值大于比值大于0.9，反应其成矿物质来源于镁铁质岩系，是由，反应其成矿物质来源于镁铁质岩系，是由海底火山热液萃取镁铁质岩系中的成矿物质，成矿热卤海底火山热液萃取镁铁质岩系中的成矿物质，成矿热卤水进入海底沉积成矿；其水进入海底沉积成矿；其Cu、Zn成矿元素组合反映其成矿元素组合反映其形成环境为弧后盆地环境。形成环境