河南省嵩县下蒿坪金矿床地质特征

郭大鹏 河南省有色金属地质矿产局

河南省嵩县下蒿坪金矿床地质特征

郭大鹏 河南省有色金属地质矿产局

通过对嵩县下蒿坪矿区金矿床地质特征进行分析，结合与店房金矿类比成矿研究，认为在该区寻找构造蚀变岩型及爆破角砾岩型金矿前景较好，尤其K2、K9、K13号矿脉中深部具有规模成富矿的可能性，找矿潜力大。

金矿床；地质特征

1 地质概况

河南省嵩县下蒿坪金矿区地处华北地块南缘外方山断隆区，位于店房金矿外围。马超营断裂带横贯全区，出露地层主要为中元古界熊耳群鸡蛋坪组，区内变质作用强烈，岩浆活动频繁，燕山期合峪花岗岩复式岩体分布于矿区南部，为一重要的构造岩浆活动带。区内有色金属矿产较为丰富，三位一体的成矿地质条件非常有利。从图1嵩县下蒿坪金矿区域简图上可以明显看出：在不同方向断裂交汇部位相继发现了一系列金矿床，如提交金资源量（332）+（333）前河金矿21.123吨、店房金矿5.235吨、庙岭金矿21.287吨、小南沟金矿5吨，下蒿坪金矿区位于店房金矿外围，属于老矿山外围找矿。

图1 嵩县下蒿坪金矿区域简图

2 矿床地质特征

嵩县下蒿坪金矿区分水鹿塘后沟矿段和石板沟矿段，目前已发现金矿脉13条，均赋存于熊耳群鸡蛋坪组上段地层中。矿体严格受次一级构造控制。金矿脉主要集中分布于上述两矿段。前者分布有K1、K2、K3、K4、K9、K11和K12矿脉，主矿脉为K2、K9；后者分布有K5、K6、K7、K8、K10、K13矿脉，主矿脉为K10、K13；其中K2、K9 、K13为矿区主矿体。矿化以金矿化为主，伴生银、铅锌矿化，见图2。

图2 嵩县下蒿坪金矿区地质简图

K2号矿脉：

矿体位于店房金矿西北方向水鹿塘后沟口—沟垴一带，受店房古火山口环状构造控制，整体呈弧形围绕店房古火山口产出。地表工程控制长度约500m。中深部工程由平硐及钻孔等控制，已控制矿体赋存绝对标高最高为748m，最低为520m，控制矿体斜深达210m以上。矿体倾向为92～145°，矿体倾角在42～75°，倾角不稳定。矿体厚度一般0.60～3.20m，最厚可达1.50m，平均厚度1.19m。在平硐中550m标高一带，矿体有明显膨胀变化，矿体厚度一般为1.70～2.20m，最厚可达3.00m，平均厚度为2.05m。矿体金品位一般1.10 ×10-6～24.20×10-6。平均品位5.44× 10-6。变化系数为73.76%,类型系数为0. 5。该矿体不仅金品位含量较高，伴生的银、铅含量亦较高，二者均可单独成矿。其中，银品位一般在 10.00×10-6～223.00 ×10-6，平均品位59.52×10-6，估算伴生资源量银（332）+（333）21.64t；铅品位一般在0.75×10-2～13.05×10-2，平均品位4.94×10-2，估算伴生资源量铅（332）+（333）1.80万t。矿体赋存于流纹斑岩中的深大断裂破碎带附近次级断裂构造带内，带内金矿体呈脉状、透镜状产出，具有分枝复合、膨大收缩现象，沿走向上基本连续，矿体厚度和品位变化较大，表现为分段赋存特征。估算金资源量（332）+（333）类1490.45kg，占金总资源量的38. 75%。

近矿围岩蚀变特征:矿石中金属矿物主要有褐铁矿、方铅矿和黄铁矿等，局部见有辰砂、黄铜矿，脉石矿物主要为石英。矿化地表以褐铁矿化为主，中部以细脉状发育的方铅矿化和褐铁矿化为主，黄铁矿化次之，在深部以糜棱化较强的方铅矿化和星点状的黄铁矿化为主，局部褐铁矿化发育。围岩蚀变主要为硅化（深部碳酸盐化发育），矿体和近矿围岩硅化较强，向两侧逐渐减弱。矿石结构有自型、半自型粒状结构、交代残余结构等，构造主要有细脉状构造、块状构造和蜂窝状构造等。矿体围岩：流纹斑岩呈青灰色具有斑状结构、流纹构造，斑晶以长石和石英为主，基质为隐晶质矿物。

K9号矿脉：

该矿体位于店房金矿西南方向水鹿塘后沟的竹圆洼一带，呈带状，沿店房古火山角砾岩体南沿展布，向西与F9断裂相连，受店房古火山角砾岩体和烧瓦窑断裂复合控制。地表工程控制长度475m。中深部工程由平硐及钻孔等工程控制，已控制矿体赋存绝对标高最高为725m，最低为475m，控制矿体斜深达215m以上。矿体倾向为2°～37°，矿体倾角在61°～78 °，倾角较稳定。矿体厚度一般1.00～4. 20m，最厚可达4.50m，平均厚度2.25m。矿体金品位一般0.606～6.07×10-6，平均3.08×10-6。变化系数为83.76%,类型系数为0.5。矿体赋存于流纹斑岩中的深大断裂破碎带附近次级断裂构造带内，带内金矿体呈脉状、透镜状产出，具有分枝复合、膨大收缩现象，矿体沿走向和倾向上厚度及品位变化较大，沿走向上基本连续，矿体厚度和品位变化较大。

矿体产状在不同部位变化较大：在探槽附近走向以北西西向为主，产状为35～370∠40～600；走向从北西西到北东东，呈半弧形，倾向发生倒转，产状为137～1530∠68～830。矿脉整体规模大，沿走向局部有富矿段产出，呈窝状、囊状。矿体分枝复合、膨大收缩现象明显，在走向上矿体连续好，但厚度和品位变化幅度较大，表现为分段赋存、局部富集特征。矿体、围岩界线不明显，围岩为蚀变较强的流纹质构造角砾岩、火山角砾岩。矿石中金属矿物主要为褐铁矿，其次为黄铁矿和少量的方铅矿。脉石矿物主要有石英、绿泥石、碳酸岩和高岭土。矿化以褐铁矿化为主，坑内可见有自型晶黄铁矿，压碎现象明显。围岩蚀变主要有硅化、绿泥石化、碳酸岩化和高岭土化。矿体和近矿围岩硅化较强，向两侧逐渐减弱。矿石结构有自型、半自型粒状结构、压碎结构和交代残余结构等，构造主要有碎裂状构造、蜂窝状构造等。

矿体地表出露标高632～730m，长度475m，厚度2.31～9.50m，最厚达11.00m，平均厚度3.08m。矿体金品位一般在0.5～26.40×10-6之间，平均3.08×10-6。估算（332）+（333）金属量1083.00kg，占金总资源量的28.16%。伴生银、铅品位较高，具工业价值，是本矿区主要矿体。

K13号矿脉

矿体位于矿区东部和尚庙矿段，赋存于烧瓦窑断裂的次级构造蚀变破碎带内，构造带内以碎裂岩和构造角砾岩为主，金属矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，微量黄铜矿，是一条以铅锌为主，伴（共）生银、金的多金属矿化体。矿脉呈北东东向展布，产状343～3560∠75～890,沿走向有膨大收缩现象。该矿体地表已系统控制，控制长度500m；深部有钻孔和平硐控制，控制深290m，控制标高345m，矿体厚度0.31～4.98m，平均厚度1.75m，厚度变化系数39%；矿体品位Pb0.56～15.30%，平均品位4.90%，品位变化系数59%。估算（332）+（333）铅矿石量51.03万t，铅金属量2.43万t。

该矿体共伴生的锌、银、金含量亦较高，锌、银可单独成矿。其中，锌平均品位3.49%，银平均品位77.95×10-6，金平均品位0.22×10-6；估算锌（332）+（333）1.65万t，银（332）+（333）39.78t，金（332）+（333）112.27kg。是本矿区主矿体。

3 矿石质量特征

3.1 矿石矿物成分

金矿石中矿石矿物主要有自然金、银金矿、碲金矿、碲金银矿、黄铁矿少量闪锌矿及方铅矿，脉石矿物主要有石英、钾长石、绢云母、黑云母，次为萤石、绿泥石、碳酸盐类，氧化矿物主要为褐铁矿，次为赤铁矿。

3.2 矿石结构

根据可见金矿物及各种金属矿物之间的关系以及结晶程度等划分矿石结构：

a、自形、半自形、他形晶粒状结构：由一种或多种金属矿物组成的矿石，其中绝大多数金属矿物具自形、半自形或他形晶粒状结构。根据金属矿物的结晶程度，矿区常见下列结构。

黄铁矿：自形～半自形～他形晶粒状结构均有，但以自形～半自形立方体晶为主；磁铁矿：自形～半自形等轴晶粒较为常见。这两种矿物常具自形～半自形晶粒状结构。

方铅矿、闪锌矿常以半自形～他形晶出现，这两种矿物常具半自形～他形晶粒状结构。

自然金、自然银等矿物多以他形晶粒为主，则称为他形晶粒状结构。

以上诸多金属矿物很少单独出现，它们常密切共生，由于它们的组合方式不同，所以其矿石结构也不尽相同。

b、交代残余结构：指一种矿物交代另一种矿物，而使被交代的矿物呈残余残留在交代矿物之中，称交代残余结构。如方铅矿交代闪锌矿、褐铁矿交代黄铁矿、磁黄铁矿交代黄铁矿，被交代矿物呈岛弧状残余。

c、包含结构：一种矿物晶体中包含有另一种矿物的晶体。如闪锌矿、方铅矿及黄铜矿中分别包含黄铁矿或磁铁矿的细小晶粒，也有浑圆状、角粒状自然金自然银细小晶粒包体嵌于黄铁矿中。

d、交代假象结构：一种矿物交代另一种早期形成的矿物，并保留有早期形成矿物的晶形假象或轮廓。如黄铁矿交代黄铁矿后，并保留有黄铁矿之自形轮廓。

e、充填结构：晚期黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、石英等矿物充填在早期黄铁矿、石英的晶粒间或微裂隙中；自然金呈蠕虫状、树枝状、不规则状充填在黄铁矿、石英等矿物晶粒间或微裂隙中而形成的一种结构。

f、压碎结构：黄铁矿受挤压形成大小不一的碎块而形成的一种结构。

3.3 矿石构造

根据金属矿物在矿石中的赋存状态和矿石类型划分为五种矿石构造：

a、浸染状构造：金属矿物黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿及毒砂、自然金等多呈微粒集合体星散（稀疏浸染）或散布（中等浸染）于脉石矿物间，构成浸染状构造。

b、细脉浸染状构造：金属硫化物黄铁矿、方铅矿等，沿岩石裂隙充填成细脉或沿部分角砾形成镶边，金属硫化物黄铁矿、方铅矿等呈细脉浸染状交代包裹蚀变矿物，构成细脉浸染状构造。

c、角砾状构造：金属矿物黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂及自然金、自然银、银金矿等呈微粒集合体形式分布在蚀变火山角砾岩、蚀变构造角砾岩的各种蚀变矿物间，但仍保留了原岩的角砾状构造及变余角砾状构造。

d、网脉状构造：主要有硬锰矿和部分黄铁矿、软锰矿石英等构成，上述矿物呈网脉状纵横穿插于脉石矿物石英、绢云母集合体间，构成矿石的网脉状构造。

e、蜂窝状构造：主要有石英和黄铁矿组成，石英多呈集合体无趋向性分布，褐铁矿不均匀的遍布于石英粒间，有时也可见及黄铁矿残余星点，由于金属硫化物的氧化、流失，常残存一些空硐，称蜂窝状构造。

3.4 矿石伴生有用、有益、有害组分：

主要化学成分为SiO2，含量58.2～72. 68%，其次为CaO、Al2O3、MgO、铁质、MnO2、K2O等。矿石Ag品位一般1.05～8.33×10-6，最高13.23×10-6。除主成矿元素Au外，尚有Ag、Pb、Cu、S、W等有益组分，除个别组合样中Ag、Pb可达伴生组分工业要求外，其他元素均达不到伴生组分的工业要求，不宜综合回收。有害元素As含量很低，为0.0003%，不影响金的选矿回收效果。

3.5 金的赋存状态

金的赋存形式主要为自然金，次为银金矿，极少量的碲金矿、碲金银矿。

自然金：自然金为规则凿状、圆粒状及尖角粒状，还有针状、脉状、虫状、蝌蚪状，八面体自形晶及八面体和五角十二面体聚形晶少量；硬度低，压之有延展性；颜色为金黄色，反射色也为金黄色，反射率高；自然金主要包裹在黄铁矿中，或金属矿物与脉石矿物粒间。以中粗粒和细粒金为主，微粒金含量很少。

银金矿：金黄色，硬度低，压之有延展性，常与黄铁矿、方铅矿共生；同时被包裹在黄铁矿中。

碲金矿：含量甚微。镜下的反射色为亮黄色带棕色，反射率高为特点，常与自然金、碲银矿等连生。

碲金银矿：含量甚微。灰黑色，金属光泽。反射色为灰白色微带灰棕色，非均质性不显。光片中碲金银矿与碲铅矿、自然金、方铅矿、黄铁矿连生，粒度一般为20～40μm。

金矿物的嵌布特征：自然金、银金矿主要以晶隙金和裂隙金为主，其次为包体金。经单矿物分析，黄铁矿含金量最高，方铅矿、黄铜矿次之。金与黄铁矿的嵌布关系密切，见表1。

表1 自然金嵌布关系统计表

3.6 矿石类型

根据矿石氧化程度划分为三种自然类型：氧化矿、混合矿和原生矿，本区以混合矿为主要矿石类型。

按矿石矿物成分和组合特征，矿石的工业类型可分为石英～黄铁矿型、石英～多金属硫化物型和石英～褐铁矿型三种类型。石英～黄铁矿型、石英～多金属硫化物型为原生矿石，见于中深部，以石英～黄铁矿型为主，石英～多金属硫化物型较少。石英～褐铁矿型主要见于地表及浅部。

4 围岩蚀变

矿区蚀变作用强烈且分布广泛，其分布主要受断裂构造及爆发角砾岩体边部节理裂隙发育程度等因素控制。蚀变岩类型复杂，主要有早期的接触交代变质矽卡岩化和热液期的硅化、绢云母化、黄铁矿化、高岭石化、黑云母化、绿泥石化、碳酸盐化等。

矽卡岩化：主要发育在西部火山角砾岩体和大理岩的接触边界及火山角砾岩体内接触带中，主要矿物组合为石榴石、透辉石、透闪—阳起石和金云母等，与矽卡岩伴生的其他蚀变矿物有石英、绿泥石、方解石等。

硅化：普遍发育，多呈团块状、梳状、细脉状、晶洞状，与金矿化关系密切。

黄铁矿化：较为普遍，分两期，早期黄铁矿呈粗粒立方体状，分布于安山岩中，晚期黄铁矿多呈细粒浸染状、团块状，与金矿化关系密切。地表及近地表多变为褐铁矿化。

高岭石化：在构造蚀变岩中广泛发育，是长石类矿物蚀变的产物。

以硅化、黄铁绢英岩化及碳酸盐化为主，矿体和近矿围岩蚀变较强，向两侧逐渐减弱，且有分带现象。

5 找矿标志

5.1 “沿着断裂走，围绕异常转”是该区最有效的找矿方法，化探异常与断裂交汇部位是该区的间接找矿标志。

5.2 老硐与采坑是本区的直接找矿标志。

5.3 硅化和褐铁矿化是本区重要的找矿标志。

5.4 构造蚀变岩和火山角砾岩型是本区重要的构造找矿标志。

[1]乔保龙,白凤军,赵金洲，等. 河南省嵩县下蒿坪矿区金矿详查报告[R].河南省有色金属地质矿产局资料室.2007

[2]王志光，崔亳，徐孟罗，等.华北地块南缘地质构造演化与成矿.1997

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.15.010