河南省洛宁县青岗坪金矿成矿规律研究

张建伦,张超杰,李 新

(1.河南省有色地质矿产局第六地质大队,河南洛阳 471002;2.河南省有色地质矿产局第五地质大队,河南郑州 470007)

河南省洛宁县青岗坪金矿成矿规律研究

张建伦1,张超杰1,李 新2

(1.河南省有色地质矿产局第六地质大队,河南洛阳 471002;2.河南省有色地质矿产局第五地质大队,河南郑州 470007)

青岗坪金矿矿体的产状、形态受层状滑脱蚀变破碎带的控制,且与太华群与熊耳群主拆离带近平行产出,呈近东西向展布。矿区内矿石自然类型可分为强硅化蚀变岩型金矿石和绢云绿泥蚀变岩型金矿石,金品位的变化与硅化、黄铁矿化、方铅矿化关系密切,矿体厚度与硅化、黄铁矿化、方铅矿化蚀变范围有关,蚀变越强,矿体厚度越大。

滑脱拆离断层带;控矿因素;花岗岩;青岗坪金矿

0 引言

河南省熊耳山地区是继小秦岭后河南省主要的黄金产地之一。其北坡分布有上宫、青岗坪、陆院沟等金矿;南麓有著名的祁雨沟、大、小公峪、康山等大、中型金矿。矿床类型为强硅化蚀变岩型金矿床,矿体主要赋存在滑脱拆离断层中。对滑脱拆离断层成矿规律的深入研究,不仅为熊耳山地区的金矿找矿工作开拓了新思路,而且为金矿床的成矿理论提供了新的信息。

1 区域地质

青岗坪金矿区位于河南省洛宁县南部熊耳山东段北坡,大地构造位置处于中朝准地台南缘、华熊台缘凹陷、崤山—鲁山拱褶断束的中部,熊耳山金、银多金属成矿区之东部青岗坪—上宫Au-Ag地球化学异常区❶河南省有色地质矿产局第六地质大队,河南省洛宁县青岗坪金矿普查地质报告,2005。。区内古老变质岩系发育,构造—岩浆活动频繁强烈,出露地层主要为太古宇太华群高角闪岩相变质岩系和中元古界长城系熊耳群安山质火山岩系。该区为一变质核杂岩构造,太华群地层及侵入其中的辉绿岩、变辉长岩脉及燕山期岩浆岩构成核杂岩,盖层为熊耳群火山岩。二者之间形成滑脱拆离断层,对本区矿床的形成和分布有重要的控制作用。

1.1 地层

区内出露地层主要为太古宇太华群和中元古界长城系熊耳群[1],少量第三系和第四系地层分布在洛宁山前断裂北侧卢氏—洛宁盆地和现代沟谷中。

1.2 构造

本区自太古宙以来,历经多期次强烈的构造运动,中生代之前,本区主要受华南古板块的俯冲,以南北向挤压变形为主,形成一系列近东西向、近南北向为主的断裂构造带和基底褶皱。中生代以后,华南与华北两板块在三叠纪早期沿商南—丹凤断裂完成焊接,形成统一的中国大陆,成为欧亚板块的组成部分,共同受到太平洋板块自东向西的挤压俯冲作用和印度洋板块自南向北挤压俯冲作用的远距离效应的影响,应力发生变化,形成了一系列北东—北北东向的断裂构造及太华群与熊耳群接触界线发生的多期滑脱拆离断层构造。

1.2.1 拆离—变质核杂岩构造

华北古板块南缘在经历印支期强烈的碰撞造山进入燕山期之后,由于应力的松弛释放,本区已处于一个新的构造演化阶段,即以拆离—变质核杂岩和断陷盆地为特征的伸展构造演化阶段,形成了区内小秦岭、崤山、熊耳山等拆离—变质核杂岩构造。

(1)变质核杂岩的特征 熊耳山变质核杂岩呈北东东向长垣状分布在洛宁县南部熊耳山的北坡,由三大单元组成:变质核由太古宇太华群深变质岩系的高级片麻岩及斜长角闪岩组成结晶基底,还发育有太古宙侵入的零星超铁镁质岩及变辉长岩体,局部零星出露元古代侵入的辉绿岩脉及晚元古、早古生代侵入的闪长岩岩株,东部有大片侵入的燕山期花山花岗岩体等;核杂岩体顶部由滑脱拆离断层把基底与盖层分隔开来;盖层为变质程度相对较轻的熊耳群火山岩系。熊耳山北坡变质核杂岩与盖层间的接触关系,均为拆离断层接触,主要为区内南、北、西滑脱拆离带(见图1)。

图1 熊耳山北坡变质核杂岩与主要滑脱拆离断层示意图Fig.1 Schematic diagram aboutmetamorphic core complex and main detachment fault of north slope of XiongerMountain

(2)滑脱拆离断层带的特征 滑脱拆离断层为一由韧性向脆性演化的断裂带,围绕变质核杂岩呈封闭环状产出,基底构造(拆离断层下盘)表现出强烈的韧性变形特征,其中广泛发育以韧性变形为主的韧性剪切带;盖层构造(拆离断层上盘)表现出脆性变形特征,发育铲形脆性断裂。滑脱拆离断层带位于太华群和熊耳群之间,出露宽度由数千米至百余米,产状平缓稳定,倾角一般15°～30°。沿滑脱拆离带,分带清楚,表现出脆—韧性过渡的特征,自下而上可划分出超糜棱岩带、糜棱岩带、糜棱岩化带、绿泥石片理化带、角砾岩及碎裂岩带。前三个带发育在下拆离盘内,以韧性变形为主;太华群与熊耳群不整合面被拆离断层的片理化带所代替,组成绿泥石片理化带的岩石既有灰绿色安山岩,杏仁状、气孔状构造的安山岩,又有闪长玢岩、含砾砂岩及火山熔结角砾岩;后二个带属于脆性变形域,由强绿泥石化的安山质角砾岩和硅化碎裂岩、微角砾岩组成。

在区域东部青岗坪地区,熊耳群与太华群滑脱拆离断层无明显的绿泥石片理化带,局部地段接触界线明显。但沿主滑脱拆离带两侧的层状滑脱蚀变破碎带(属于次级拆离断层)极为发育,产状平缓,与主滑脱拆离带近平行产出,青岗坪一带由数层大致平行的厚度0.5～3 m的低角度拆离断层组成,单层间距50～200 m不等,矿脉即受次级低角度滑脱拆离断层控制。

沿滑脱拆离带普遍可见后期热液蚀变现象,局部可见强烈的硅钾交代和多金属硫化物矿化,是本区内重要的控矿、赋矿构造。

1.2.2 褶皱构造

太华群结晶基底,经过多期构造的改造,至少保留了两期构造形迹,第一期褶皱以太华群原岩被轴面片理、片麻理置换为标志,出现许多片内无根褶皱和强塑性流动褶皱。第二期褶皱是第一期褶皱时形成的片理、片麻理再褶皱形成南北向倾伏向形和背形构造,形成两期同向叠加的褶皱。

1.2.3 断裂构造

本区经过长期复杂的变质、变形作用的改造,形成了不同时代、不同性质和不同方向的断裂构造,表现为规模大、数量多、活动时间长和成矿关系密切的特点,按走向分为四组:近东西向断裂构造、近南北向断裂构造、北东向断裂构造、北北东向断裂构造。

1.3 岩浆岩

本区岩浆活动具多期次、多类型的特点,集中形成于太古宙、中元古代和中生代三期。与成矿关系密切主要为中生代燕山期岩浆活动。

2 矿床地质

青岗坪矿床位于熊耳山变质核杂岩东端,三官庙似斑状花岗岩体南侧。区内层状滑脱蚀变带发育,蚀变强烈,金元素次生晕异常清晰,成矿条件良好。

2.1 地层

矿区出露地层主要为太古宇太华群石板沟组和中元古界长城系下熊耳亚群,少量第四系。

2.1.1 太古宇太华群石板沟组(Arsh)

该组岩性以角闪斜长片麻岩、斜长角闪片麻岩为主,夹有黑云斜长片麻岩透镜体,少量斜长角闪岩等,出露厚度600 m左右。

岩性以灰绿色安山岩为主,出露厚度>500 m。

2.1.3 第四系(Q)

以砂砾石、砂砾、亚砂土为主,砾石成份为片麻岩类和安山岩类,分布于现代沟谷及两侧。

2.2 构造

区内构造主要为断裂和褶皱。地层总体倾向南,倾角15°～40°,不同期次、不同方向、不同形式构造形迹叠加出现。

2.2.1 褶皱

本区褶皱构造大致划分为两种形式:近东西向的潮天浪背形构造、南北向褶皱。

2.2.2 断裂

矿区断裂构造主要为层状滑脱蚀变破碎带(次级拆离断层)和北东、北西向断裂,它们是区内金矿形成的主要导矿和控矿构造。

(1)层状滑脱蚀变破碎带 在太华群地层中,层状滑脱蚀变破碎带沿黑云斜长片麻岩或斜长角闪岩透镜体产出,蚀变带走向长大于透镜体走向长,常沟通数个透镜体。剖面上,蚀变带产状与其大致相同。

构造岩的含金性与硅化、金属硫化物蚀变强度有关,硅化、金属硫化物矿化愈强,含金性愈好。一般而言,层状滑脱蚀变破碎带中部为强硅化体,两侧为蚀变糜棱岩、蚀变糜棱岩化片麻岩、蚀变角砾岩或蚀变碎裂岩。

主要层状滑脱蚀变破碎带特征详见表1。

(2)北东向断层 F1断层:是本区北北东向断层的主要代表。产状320°～330°∠70°～80°。以中段宽度最大,北东、南西端宽度变小。自南西向北东,断层构造岩岩性有较大变化。

断裂带蚀变作用主要是硅化、绢云母化、绿泥石化、镜铁矿化。

(3)北西向断层 Ⅴ号含金蚀变带位于矿区东部,斜切太华群与熊耳群地层,属断裂蚀变破碎带。产状70°∠40°～50°。构造岩以糜棱岩化角砾岩为主,次为硅化、金属硫化物、方铅矿化。另局部可见萤石。金品位0.5～57 g/t。硅化、黄铁矿化愈强,金品位越高。

表1 主要层状滑动蚀变破碎带特征一览表Table 1 Feature list ofmain layered decollement crushed zone

2.3 岩浆活动

区内岩浆活动强烈,岩浆岩以中元古代安山岩类和中生代燕山期似斑状花岗岩为主,另有辉绿岩脉、闪长玢岩等出露。广泛而强烈的岩浆活动,是本区金矿床形成的重要热动力条件和热液来源。

2.4 围岩蚀变

矿区围岩蚀变沿层状滑脱蚀变破碎带和北东—北西向断裂发育。主要为硅化、黄铁矿化、方铅矿化、绿泥石化、绢云母化、泥化等。蚀变作用以破碎带本身为最强,两侧围岩蚀变明显变弱。破碎带中间以硅化为主,两侧以绿泥石化、绢云母化为主。金属矿物黄铁矿表现形式为细脉状、团块状、浸染状,亦有多金属硫化物化。

2.5 矿体特征

2.5.1 矿体特征

矿体严格受破碎带控制,产于破碎带内,产状与其基本一致。F3号脉内矿体赋存于太华群片麻岩类岩石中,F1号脉内矿体赋存于安山岩类岩石中。

F3-1号金矿体:呈似层状产出,产状160°～210°∠30°～45°。沿走向及倾向具舒缓波状变化。矿体长度970 m,厚度0.72～2.99 m,平均1.49 m,品位1～73.20 g/t,平均品位6.45 g/t。

F1-1号金矿体:呈薄层状、透镜状分布于破碎带中,产状170°～210°∠35°～38°。矿体长度200 m,厚度1.60～2.47 m,平均1.78 m,品位1.25～10.70 g/t,平均品位3.56 g/t。

青岗坪金矿区各含金蚀变带矿体成矿地质条件相同或相似,近地表50 m左右为氧化带,中深部经坑探验证为混合带或原生带。

2.5.2 矿石矿物成份

矿石中矿物种类比较多,主要金属矿物有黄铁矿(褐铁矿)、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、磁铁矿、磁黄铁矿、孔雀石、白铅矿、银金矿等。非金属矿物有石英、长石、云母等。

2.5.3 矿石化学成份

矿石化学成份有SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O、P2O5、F、H2O、CO2、S、Mo、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、WO3(见表2)。

表2 矿石多元素分析结果表Table 2 Result table ofmultielement analysis of ore

2.5.4 矿石结构构造

矿石结构主要有:假包含结构、假晶结构、它形粒状结构、半自形—自形粒状结构、胶状结构、残余交代结构。

矿石构造主要有:浸染—稠密浸染状构造、条带状构造、破碎状构造、紧密构造。另外还有角砾状、蜂窝状构造等。

3 矿床成因分析

3.1 控矿因素

笔者认为,太华群、熊耳群地层为区内众多矿床的初始矿源层。多期次强烈的构造—岩浆活动,使太华群地层发生了不同程度的区域变质和混合岩化作用,使金元素在有利的场所富集,对矿床的形成和分布有重要的控制作用。例如,铁炉坪大型银矿床、小池沟中型金矿床等即赋存于太华群石板沟组片麻岩中。

与太华群和熊耳群主拆离断层带近平行的次级拆离断层,在矿区内广泛发育,主要集中在主拆离带两侧500 m范围内,拆离断层和片麻理产状基本一致,也称为层间滑脱蚀变破碎带,它们是区内主要的控矿构造,是地质找矿工作的重点。

中生代燕山期花岗岩出露于矿区北侧,本区矿床的形成与其有密切的关系,岩浆活动给矿床的形成提供了热动力和部分矿质来源。

3.2 矿床成因

早期太华群地层中的金在区域变质作用中活化,向有利的部位迁移形成金的初步富集。熊耳群火山活动及其后的构造作用一方面造成层间滑动破碎,同时又使金再次迁移集中。燕山期大规模的岩浆活动使层间滑动破碎带局部扩容,含矿热液携带的成矿物质进入其中,从而导致了金矿床的形成。

3.2.1 矿源建造

本区含矿地层为太华群、熊耳群。地层成矿元素含量见表3。结果表明本区太华群、熊耳群中Pb、Zn的含量稍高于地壳丰度,而金、银、铜都明显低于地壳丰度(维氏)值,但太华群、熊耳群确是众多Au、Ag、Cu、Pb、Zn矿体的赋矿围岩,特别是Au、Ag矿床,这说明了现在太华群、熊耳群Au、Ag、Cu、Pb、Zn的丰度已不是初始Au、Ag、Cu、Pb、Zn丰度,而是多期地质作用,变质及成矿作用后的剩余Au、Ag、Cu、Pb、Zn含量。从太华群、熊耳群中的微量元素得出其富含As、Bi、Pb、Ba,而贫Au、Ag、Cu。贫的Au、Ag、Cu与富的As、Bi、Pb元素不相关,这种离散趋势表明经多期变质作用后,Au、Ag、Cu、Zn活化运移成矿,其现存的金、银为残余丰度,太华群、熊耳群曾是金、银的矿源层。

表3 太华群、熊耳群微量元素含量特征表WB/10-6Table 3 Feature table of trace element content of Taihua Group and Xionger Group

3.2.2 构造与变质改造

太华群与熊耳群接触带为拆离断层带,拆离断层下盘为太华群混合岩化角闪斜长片麻岩,盖层为熊耳群安山岩类。滑脱拆离断层带既是含矿岩浆和成矿溶液的通道,又是成矿空间,利于成矿物质的淬取、运移和富集沉淀。北西向、北东向断层叠加于滑脱拆离带上,使矿化进一步富集。矿化具构造分带现象,随着远离拆离断层,而矿化变弱。

3.2.3 岩浆作用

本区出露的花岗岩为燕山期花山岩体,花岗岩体的微量元素特征见表4。

从表4可以看出,Cu、Pb、Zn、Mo、Cr、Co、V、W、Sn、Sr、Bi等微量元素的含量都低于世界的平均值的含量,与酸性岩有关的W、Sn、Sr、Bi除Bi之外,也没有看见其它的异常,因而可推出,金、银矿床的矿质来源与花岗岩的关系不大,但燕山期的岩浆活动为金、银等成矿元素的迁移富集,提供了热液介质和热动力,从而成为成矿的重要决定因素之一。

综上述,太华群、熊耳群为区内主要矿源建造;构造为成矿提供了富集通道及空间;燕山期岩浆活动提供了矿质运移的热液介质和热动力。因此本区金银矿床属多因复成的强硅化蚀变岩型金矿床。

4 结论

(1)青岗坪金矿属多因复成的强硅化蚀变岩型金矿床,矿体的产状、形态受层状滑脱蚀变破碎带的控制,且与太华群与熊耳群主拆离带近平行产出,呈近东西向展布。

(2)矿区内矿石自然类型可分为强硅化蚀变岩型金矿石和绢云绿泥蚀变岩型金矿石,金品位的变化与硅化、黄铁矿化、方铅矿化关系密切,矿体厚度与硅化、黄铁矿化、方铅矿化蚀变范围有关,蚀变越强,矿体厚度越大。

表4 花山岩体微量元素含量特征表1×10-6Table 4 Feature table of trace element content of Huashan rock mass

[1] 河南省地质矿产局.河南省区域地质志[M].北京:地质出版社,1989.

(责任编辑:于继红)

Study on Rule of Mineralization of Qinggangping Gold Mine in Luoning County,Henan Province

ZHANG Jianlun1,ZHANG Chaojie1,LIXin2
(1.No.6Team of Nonferrou sM etals GeologicalMineralsB ureau Henan Province,Luoyang,Henan471002;2.No.5Team of NonferrousM etals GeologicalMinerals Bureau Henan Province,Zhengzhou,Henan470007)

The attitude and shape of theQinggangping gold ore body are tightly controlled by layered decollement crushed zone,which is near parallel with main detachment zone of the Taihua Group and Xionger Group,showing nearly eastwestern distribution.The natural typesof ores in ore district can be divided into chloritization and sericitization of altereds type gold ore.The changes of the gold grade is closely related to silicification,pyritization and galena.And the thickness of orebody is related to the range of alteration of the silicification,pyritization and galena.The stronger the alternation,the thicker ore bodywill be.

decollement detachment zone;ore controlling factor;granite;Qinggangping gold mine

P618.51

A

1671-1211(2010)02-0112-05

2009-04-10;改回日期:2009-06-15

张建伦(1962-),男,工程师,地质找矿与勘探专业,从事野外地质工作。E-mail:zhjlun62@163.com