河南省九丈沟金矿地质特征及找矿标志浅析(杨贺杰,庞绪成,侯广

1、豆 丁 推 荐 精 品 文 档摘要:九丈沟金矿区地处华北地台南缘华熊台隆之外方山断隆区的西北部,区内主要发育断裂构造,岩浆活动强烈,金矿类型以蚀变岩型为主.矿体呈脉状产出,矿石呈浸染状、细脉-浸染状、脉状-网脉状和蜂窝状.围岩主要蚀变类型包括硅化、绢云母化、高岭石化、碳酸盐化、钾长石化.通过对研究区成矿地质背景、地质特征、控矿因素进行探讨,总结了研究区的找矿标志.关键词:熊耳群;金矿成因;蚀变岩型金矿;控矿因素;河南省河南省九丈沟金矿地质特征及找矿标志浅析杨贺杰1,庞绪成1,侯广顺1,原妲丽2(1.河南理工大学,河南焦作454003;2.河南省地质矿产勘查开发局第三地质调查队,河南信阳4640

2、001区域地质背景九丈沟金矿区位于河南洛阳市嵩县南30km 处,属于华北地台南缘华熊台隆之外方山断隆区的西北部,东西向马超营断裂带北侧,大庄-中胡背斜之北翼.区域发育地层自老至新为太古宇太华岩群的变粒岩、斜长角闪片岩、黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩;中元古界长城系熊耳群的中-酸性火山岩、火山碎屑岩,蓟县系高山河群的石英砂岩及紫红色泥岩;新元古界青白口系管道口群的白云岩;中生界白垩系上统楸扒组的紫红色砂、砾岩和砂质黏土岩;新生界古近系砂、砾岩和第四系的冲洪积砂砾石、黄土.区域上褶皱不发育,地层呈单斜产出.由于受不同时期、不同方向的应力作用,区域内形成了复杂的断裂构造格局,主要断裂有北北东向、北西

3、向、北东向和东西向.区域矿产以金为主,铁、铅、锌、铜、钼、银、硫等矿产均与其伴生产出,非金属矿产有瓷石、石墨、硫、钾长石、萤石等髴.本区金矿床主要为蚀变岩型,为豫西的一个重要金矿区.大地构造位置如图1.2矿区地质特征2.1矿区地质九丈沟金矿床位于外方山断隆的中西部,大庄-中胡背斜之北翼,北北东向万岭断裂组之东侧.地层产状表现为倾向北东的单斜构造.矿区内主要出露地层为中元古界长城系熊耳群鸡蛋坪组及第四系.鸡蛋坪组主要由石英斑岩、流纹斑岩、英安斑岩和少量的安山岩、珍珠岩组成,区域上分上、中、下3段,总厚度1588m.矿区内主要出露该组的上段,主要岩性为英安岩、流纹质英安岩和流纹英安图1九丈沟矿区大

4、地构造位置图(据胡受奚等Fig.1Regional tectonic map of the Jiuzhanggou gold deposit(from HU Shou -xi ,et al.1华北地台南缘(southern margin of North China platform ;2秦岭褶皱带(Qinling fold belt ;3太华群(Taihua group ;4原登封群(former Dengfeng group ;5深断裂带(deep fault ;6九丈沟矿区(Jiuzhanggouore field 洪积砂砾石和残坡积黄土组成.2.1.2构造矿区褶皱构造不明显,岩层呈单斜

5、状产出,走向105115°,倾向1525°,倾角2025°.区内主要发育的断裂构造为M1含金构造蚀变破碎带.区域上,该破碎带北起阴坡,南至东湾,破碎带走向2030°,倾向北西,倾角5075°,总长度大于6km,矿区内出露长度500m左右.构造带内硅化、钾化、褐铁矿化、绢云母化强烈,方铅矿化、黄铁矿化发育,并伴有金矿化,反映了该构造破碎带形成于金矿化之前,为成矿前断裂构造,是该区金成矿溶液运移和富集的有利部位1. 2.1.3岩浆岩矿区内岩浆岩主要为熊耳群鸡蛋坪组火山喷出岩,另外还有石英脉零星出露.与本区金矿化关系密切的岩浆岩为位于矿区西北6km的

6、燕山期五丈山斑状二长花岗岩体和矿区南5km的燕山期合峪斑状黑云母二长花岗岩体.2.1.4围岩蚀变九丈沟金矿体严格受M1含金构造蚀变破碎带控制,金矿体赋存于M1蚀变破碎带内,与成矿有关的各种蚀变是含矿热液沿构造破碎带运移和富集过程中在热液接触变质和热液接触交代变质的基础上产生的.各种蚀变在空间上无明显界限,在时间上与成矿关系密切.根据蚀变作用与矿化的关系,大致分为5个阶段.(1成矿期前钾化、绢云母化、绿帘石化阶段:以肉红色细脉状和斑晶状钾长石化为主,团块状淡绿色斑状绢云母化和草绿色绿帘石化次之.该阶段金属矿化微弱,基本不含矿.(2成矿早期的硅化阶段:多为深灰色隐晶质的微细粒石英交代构造角砾岩形成

7、的不规则脉状硅质岩,金属矿化微弱.(3成矿期硅化-黄铁矿化阶段:主要由石英、高岭石、绢云母及绿帘石等蚀变矿物组成集合体,伴生有浸染状、细脉状、网脉状黄铁矿化.该阶段是本区金矿的主要成矿阶段.(4成矿晚期的细脉状硅化-方铅矿、闪锌矿化阶段:方铅矿和闪锌矿等金属硫化物多呈星散状分布于硅化细脉中,该阶段与金成矿关系较密切.(5成矿期后碳酸盐化阶段:该阶段以团块状方解石化为主,与金成矿关系不密切.蚀变类型包括硅化、绢云母化、高岭石化、碳酸盐化、钾长石化和绿泥石、绿帘石化.矿区硅化发育,从成矿早期到成矿晚期均有出现,是区内最主要的蚀变类型.各阶段硅化的强度、表现形式及伴生矿物和成矿相关关系均有差异.绢云

8、母化在矿区发育较普遍.早期绢云母化为热液交代原岩中的长石的产物,呈土状分布;晚期绢云母化为热液交代角砾岩的胶结物的产物,呈鳞片状与高岭石、石英、绿帘石等蚀变矿物成集合体,与成矿有一定关系.高岭石化在矿区内普遍发育.早期高岭石化为交代斜长石的产物,多呈粒状产出;晚期高岭石化为交代角砾岩中的胶结物的产物,呈粉状、集合体状、细脉状产出.表生期高岭石化为风化的产物,呈土状产出.碳酸盐化矿区内较发育.早期碳酸盐化主要特征是方解石与高岭石、绢云母、绿帘石蚀变矿物集合体交代了角砾岩的胶结物;晚期则为方解石以细脉状充填于矿体的裂隙中,常伴生有石英、方铅矿、闪锌矿或黄铁矿化.钾长石化是矿区最早出现的蚀变矿物,一

9、般呈细脉充填于蚀变围岩的裂隙中,另一种是交代斑晶分布于矿体和围岩中.绿帘石、绿泥石化是矿区的次要蚀变类型,多发生于成矿早期,主要是交代原岩中的角闪石而形成的,在成矿期也有与高岭石、绢云母等蚀变矿物一起交代胶结物而构成蚀变矿物的集合体.热液活动受构造破碎带控制,热液从断裂带中心向两侧交代蚀变,蚀变强度逐渐减弱,具有一定的分带性.根据矿化、蚀变强度及蚀变矿物组合划分为内蚀变带和外蚀变带.内蚀变带分布在构造破碎带内,蚀变带的宽度与破碎带宽度基本一致.带内蚀变强度大,矿物蚀变的类型复杂,主要蚀变类型为硅化和金属硫化物矿化,次有高岭石化、绢云母化、绿帘石化、碳酸盐化、钾长石化等蚀变.金矿体分布于内蚀变带

10、的近底板的部位.外蚀变带分布于构造破碎带以外的一定范围内,主要蚀变类型为绢云母化、绿帘石化及钾化等.由顶底板向外蚀变逐渐减弱,蚀变宽度受围岩裂隙发育程度控制,一般宽度1020m.2.2矿体特征区内金矿体赋存于九丈沟北侧的M1构造蚀变带中,并严格受构造破碎带控制.矿体呈脉状产出,地表露头由探槽TC03、TC05控制,浅部由民采平硐PD2和+435m、+395m、+351m中段坑道控制,中深部由+329m、+289m、+249m中段坑道及ZK0001、杨贺杰等:河南省九丈沟金矿地质特征及找矿标志浅析第4期285ZK2001、ZK0501钻孔控制;深部由ZK0002、ZK003、ZK0501、ZK2

11、002及ZK1801钻孔控制.根据工程揭露,矿区范围内由3个矿体组成,其编号分别为M1-、M1-、M1-,3个矿体沿走向和倾向均呈平行或近于平行分布.其中,M1-矿体位于M1含金构造蚀变破碎带顶部,矿体沿走向控制长度达600m以上,工程控制垂深435m,现有工程控制的矿体赋存于标高+415-20m.该矿体在矿区范围内地表未出露,矿体产状与M1构造蚀变带的产状基本一致,总体走向20°左右,倾向北西,倾角5470°.M1-矿体位于M1含金构造蚀变破碎带中部,位于M1-矿体之下,与M1-矿体近于平行.该矿体沿走向工程控制最大长度达380m,沿倾向矿体呈舒缓波状,工程控制垂深594

12、m,目前工程控制的矿体赋存标高为+574-20m.根据工程揭露, M1-与M1-矿体之间有一成矿后断层相隔,对M1-、M1-矿体的完整性有一定的破坏作用,总体走向2025°左右,倾向北西,倾角在5368°之间.目前,矿山主要开采M1-矿体.M1-矿体位于M1-矿体下部,该矿体沿走向工程控制长度300m左右,沿倾向工程控制垂深70m,工程控制范围内矿体赋存标高为+395+329m.矿体产状与M1构造带产状基本一致,总体走向20°,倾向北西,倾角6070°.2.3矿石质量特征2.3.1矿石物质组成根据野外观察并结合室内岩矿鉴定资料,矿石中主要金属矿物为黄铁矿

13、,方铅矿、褐铁矿、自然金和自然银;脉石矿物有石英、绢云母、高岭石、钾长石、方解石、绿帘石、绿泥石等.根据矿石化学分析结果,矿石中除Au外,主要成分为SiO2、Al2O3、S、Ag.矿石中SiO2含量为68.02% 70.12%,较中国英安岩高2.28%3.34%;K2O+Na2O含量1.07%1.25%,较中国英安岩低3.86%5.77%.这反映了在热液交代蚀变过程中,SiO2加入,而K、Na的离子成分被带出之特征.矿石中的金多为自然金,其形态不规则,呈角砾状、板片状、麦粒状和浑圆状.自然金粒度细小,其中细粒金占10.24%,微粒金(小于0.01mm占89.76%.金的赋存状态以包裹金为主,次

14、为粒间金,裂隙金少见.根据组合分析和光谱半定量分析,矿石中的伴生组分有Ag、Cu、Pb、Zn、As及微量元素W、Mo等,仅Ag 含量部分满足伴生组分评价指标.2.4.矿石结构构造2.4.1矿石结构根据金属矿物之间的关系及结晶程度划分矿石结构类型如下:(1自形-半自形晶结构.矿石中的少量黄铁矿呈立方体及五角十二面体的自形晶、半自形晶,构成自形-半自形晶粒状结构.(2他形晶粒状结构.矿石中部分浸染状黄铁矿及其他金属硫化物均呈细粒不规则状,构成他形晶粒状结构.(3交代残余结构.主要是褐铁矿交代黄铁矿所形成的交代残余,构成交代残余结构.2.4.2矿石构造矿区内的矿石普遍具有角砾状构造,而根据金属矿物在

15、矿石中的产出形态可细分为以下4类2:(1浸染状构造.矿区大部分矿石具有这种构造形式,黄铁矿呈细粒或微细粒集合体,以疏密程度不等的浸染状分布于矿石中,构成矿石的浸染状构造特征.(2细脉-浸染状构造.为介于浸染状与细脉状之间的一种构造形式,在矿石中细粒-微粒状黄铁矿,部分呈疏密程度不等的浸染状,另一部分呈断续的细脉,两者同存于矿石中,构成细脉-浸染状构造.(3脉状-网脉状构造.部分黄铁矿分布在蚀变岩的网状裂隙和矿化角砾岩的胶结物中形成网脉构造,另一部分黄铁矿和石英组成石英黄铁矿细脉同晚期形成的方解石方铅矿细脉一起叠加充填在网脉状矿石中,构成脉状-网脉状构造.(4蜂窝状构造.地表或近地表矿石在表生作

16、用下,原生的硫化物发生氧化、迁移、流失后形成蜂窝状构造.2.5矿体围岩及夹石该区金矿体赋存于熊耳群地层中的构造蚀变带内,各矿体间围岩以蚀变岩为主,偶含鸡蛋坪组的英安岩透镜体.区内矿体结构较简单,偶含蚀变岩透镜状夹石,局部有无矿天窗.3矿床成因及控矿因素通过对本区地质资料的综合整理、分析,并结合区域有关资料的研究,笔者认为矿床的形成是多种地质因素、多期地质作用的共同结果.其中与矿床形成关系极为密切的因素如下.3.1地层因素基底岩系太古宇的太华岩群是以基性-超基性岩浆为主的一套绿岩建造,含金丰度较高,且主要为易释放金3,而且在长期地质变质作用及构造-岩浆热液活地质与资源2009年286动的影响下,

17、金元素被活化转移,成为本区金元素的重要矿源层.本区熊耳群的火山岩为来自幔源的拉斑玄武岩浆,在火山喷发喷溢过程中携带的金或与其有关金属元素以不同的方式存在于火山岩中,是本区金元素的又一主要矿源层.3.2构造控矿构造破碎带不但是金成矿热液的运移通道,同时也是金矿富集有利场所.区内金矿体均赋存于M 1构造蚀变带中,矿体形态严格受其控制.因此,构造对成矿起着至关重要的作用.3.3岩浆活动控矿矿区南部的燕山期合峪花岗岩体和矿区北部五丈山花岗岩体对本区金的成矿富集起着明显的控制作用.该期岩浆侵入所伴随的热液活动,使太华岩群、熊耳群中的金元素及其他金属元素进一步活化、运移富集于构造有利部位形成金矿体.综上所

18、述,本区金矿床成因类型为受岩浆热液作用形成的构造蚀变岩型中低温热液金矿床.4找矿标志4.1异常标志本区金矿床是在对150000水系沉积物测量低缓异常检查查证过程中发现的.以往人们只注意规模大、强度高的金异常,对规模相对较小的低缓金异常未引起足够重视.而在本区M 1矿脉中发现的金矿体就赋存于元素组合相对简单、异常强度低、异常规模较小的150000化探异常中,说明规模相对较小的低缓金异常也是金矿成矿的指示标志,可以作为寻找此类矿床的重要依据.因此,在以后开展金矿勘查工作中,应对此类异常给予高度重视.4.2地层标志区内金矿床赋存于熊耳群鸡蛋坪组中,岩性以安山岩类、英安岩类与流纹岩类为主,对成矿最有利

19、.因此,地层往往成为最直接的找矿标志.4.3构造标志本区金矿床严格受断裂构造控制,赋存于断裂构造及其蚀变带内,断裂构造既是成矿热液的运移通道,也是控矿和容矿场所.走向上,矿体往往赋存于断裂构造转折膨大部位,北北东向较北北西向更容易成矿;矿体在倾向上赋存也存在一定规律,一般在产状较陡的膨大部位往往形成厚大矿体,因此,陡倾矿体较缓倾矿体规模大.由此可见,构造是找矿的主要标志之一,特别是多期活动的构造,更容易成为成矿的最有利部位.4.4蚀变矿化标志含矿断裂构造带常具有明显的蚀变和矿化现象,一般硅化、钾长石化、黄铁矿化、铅锌矿化等都是找矿的直接标志.硅化蚀变强烈地段,岩石坚硬,耐风化,容易形成突出的正

20、地貌.4.5岩浆岩标志与成矿成因有密切关系的燕山期花岗岩类侵入岩在空间上分布有一定规律,围绕五丈山岩体周围金矿点星罗棋布,说明在其四周是找矿的有利靶区.4.6其他标志容矿断裂构造地表常见褐铁矿化.另外,民采洞也是可靠的直接或间接找矿标志.参考文献:1袁见齐,朱上庆,翟裕生.矿床学M .北京:地质出版社,1979.387389.2赵利青,白院平,于凤金.微细浸染型金矿成矿与找矿的几个问题J .黄金地质,2001(4:6065.3司马献章.华熊地块金矿集区成矿机理探讨J .河南地质,1997,15(3:171172.GEOLOGICAL CHARACTERISTICS AND PROSPECTIN

21、G CRITERIA OF THEJIUZHANGGOU GOLD DEPOSIT IN HENAN PROVINCEYANG He -jie 1,PANG Xu -cheng 1,HOU Guang -shun 1,YUAN Da -li 2(1.Henan Polytechnic University ,Jiaozuo 454000,Henan Province ,China ;2.No.3Geological Survey Team ,Henan Bureau of Geology and MineralResources Exploration and Development ,Xin

22、yang 464000,Henan Province ,China (下转第249页/continued on Page 249杨贺杰等:河南省九丈沟金矿地质特征及找矿标志浅析第4期287第4期 李 超等: 黑龙江鸡西盆地新生代玄武岩大地构造环境探讨 （6） :615619. 249 2 黑龙江省地质矿产局. 黑龙江省区域地质志 北京: 地质出版社， M . 1993. 3 赵海玲， 邓晋福， 陈发景， 东北地区新生代火山作用、 等. 深部作用与 大陆裂谷型盆地 J 地 球 科 学 . （中 国 地 质 大 学 学 报） 1996， ， 21 4 谢先军， 凌文黎. 中国东部中 - 新生代玄武

23、质火山岩的主量元素地 2005， （2 ： 24 ） 171177. 球化学特征 矿物岩石地球化学通报， J TECTONIC ENVIRONMENT OF THE CENOZOIC BASALTS IN JIXI BASIN, HEILONGJIANG PROVINCE 4 LI Chao1, LIU Yong2, ZHU Chang-hai3, ZHAO Han-dong1， （1. China University of Geosciences, Beijing 100083, China; 2. Institute of Geology, CAGS, Beijing 100037, C

24、hina; 3. Qiqihar Institute of Mineral Resources Exploration and Development, Qiqihar 161006, Heilongjiang Province, China; 4. Heilongjiang Institute of Geological Survey, Harbin 150036, China ） Abstract：Study on the petrology, petrochemistry and geochemistry for the Cenozoic basalt in Jixi basin, He

25、ilongjiang Province shows that olivine inclusions are developed in the rock. The olivine crystals are common among the rock-forming minerals. The Eu values of the basalt range from 0.87 to 0.94 （greater than 0.7 , showing the characteristics of basic ） magmatic differentiation. The trace element Nb*

26、 value（2NbN /KN+LaN 0.91（close to 1 ）is ）and K* value（2KN /TaN+ LaN 1.09（slightly larger than 1 , indicating that the magma is not closely related to the subduction, but with addition ）is ） of non-crustal materials. In general, the magma originates from the upper mantle, with contamination of crusta

27、l materials in the process of uplifting. The Jixi Cenozoic basalt magma is the product of rifting, derived from upper mantle, belonging to continental rift basalts. Its forming is related to the extension of the Dun-Mi fault in Pliocene. Key words： basin; Cenozoic basalt; continental rift; Heilongjiang Provice Jixi 作者简介： （1987 ， 中国地质大学 李超 ） 男， （北京） 地质学专业在校本科生， 通信地址 北京市海淀区学院路 29 号 中国地质大 学， E-mail/ / 32781912cug （上接第 287 页 /