灵宝四范沟矿区含金石英脉成矿阶段及研究意义

徐宪立，张剑锋

（1.河南省有色金属地质矿产局第六地质大队，河南 郑州 450016；2.河南金渠黄金股份有限公司，河南 三门峡 472000）

1 成矿背景

小秦岭地区横跨陕西和河南两省，地质构造上是秦岭造山带的重要组成部分。秦岭造山带自早前寒武纪以来经历了多阶段、多体制的构造演化过程，印支期以来，扬子板块、南秦岭地块及华北板块的对接碰撞使得秦岭全面造山，营造了多地体拼贴的大地构造格局；尤其是燕山期又受到滨太平洋构造域的叠加影响，使区内经历了多个构造岩浆旋回，壳-幔物质交换、地表与深部地质作用强烈，形成了丰富多样的成矿系统和成矿系列[1，2]。其中金成矿作用与印支期末—燕山期秦岭陆内造山运动中的构造-岩浆-热液流体作用有密切关系，小秦岭金矿田即是其中最重要的典型成矿系列之一。详见图1。

图1 小秦岭矿田构造简图

1.1 地层

区内地层以太古界为主，其次为中元古界，有零星的古近系、新近系、第四系分布。

1.1.1 太古界

太古界太华群主要为一套变质岩，岩石普遍遭受混合岩化，形成条带、条痕状混合岩和混合花岗岩。原岩为一套中基性火山岩与碎屑沉积建造[3]。据中国地质大学周汉文等（1998）用钐—钕同位素年龄测定，太华群角闪质岩石同位素年龄为2542±57Ma，属太古宙。

1968年河南省地质局区测队将其分成a、b、c三个岩性段，进一步划分为四个组，自下而上为：焕池峪组（Ar2h）：分布于本区西-中段北部的杨家山-山神庙一带，五里村背斜北翼西段。岩性为大理岩与斜长片麻岩互层，斜长片麻岩可分为黑云斜长片麻岩、石墨黑云斜长片麻岩与角闪斜长片麻岩等；闾家峪组(Ar2l)：分布于本区中部东路匠-陈家沟-黄家瑶一带，西阴-雷家坡向斜南北两翼，五里村背斜北翼东段亦见出露，岩性以黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩为主，夹有长纹长带状混合岩、均质混合岩、混合花岗岩、角闪斜长片麻岩等；观音堂组(Ar2g)：分布于本区中部-西南部，为含长石石英岩（硅英岩）与斜长片麻岩、长纹长带状混合岩互层；枪马峪组(Ar2q)，分布于本区南部，枪马峪背斜南翼的主要组成部分，岩性为斜长角闪岩与黑云斜长片麻岩、条痕条带状混合岩互层组成[4]。

1.1.2 中元古界

熊耳群（Pt2xl）分布于本区东南部，岩性为中基性火山熔岩，以杏仁状安山岩为主。

官道口群（Pt2g），分布于本区西南部，下部为石英岩，上部为灰岩及页岩。

1.1.3 新生界

古近系（E），分布于本区东南部五亩乡周边，为砾岩、砂砾岩、粉砂岩、页岩、泥灰岩夹劣质煤或薄石膏层。

新近系（N），分布于本区西南局部沟谷旁，为砂砾岩、含砾砂岩夹粘土页岩。

第四系(Q)，主要分布在区域北部灵宝—阳平—程村—豫灵一带，在南部坡谷中也有广泛分部，为土黄色粘土、亚粘土等。

1.2 构造

构造线呈北西西—南东东走向，由老鸦岔复背斜组成，南北两侧分别被小河和太要区域性大断裂围限，太华群被隆起。

老鸦岔复背斜核部位于小秦岭分水岭附近，复背斜南翼有枪马峪背斜，北翼依次有西阴—雷家坡向斜和五里村背斜。在漫长的地质时期，受到不同方向的应力作用，使区内断裂构造非常发育，控矿断裂构造多具韧性剪切带的特征，以近东西向韧性剪切带为主，其次呈近南北向、北东向和北西向。韧性剪切带内有糜棱岩、千糜岩等构造岩。晚期沿韧性剪切带活动的压扭性断裂内，有含金石英脉充填，并有热液交代构造岩或围岩成蚀变岩型金矿石。

1.3 岩浆岩

岩浆活动发育，有太古代嵩阳期桂家峪片麻状黑云角闪花岗岩，伟晶花岗岩—伟晶岩，元古代晋宁期小河中粒花岗岩，分水岭黑云母花岗岩岩床，燕山期文峪花岗岩和娘娘山黑云母花岗岩岩基，还有多期次辉绿岩岩墙。成矿与文峪花岗岩和娘娘山黑云母花岗岩有关。

1.4 区域矿产

区域矿产以金为主，其次有石墨、蛭石、磷灰石、钼矿，偶见水晶。

2 含金石英脉地质特征

区内金矿以石英脉型为主，伴生银、硫、铅、铜、钨等，全区400余条含金石英脉，主要产于太古界太华群闾家峪组黑云斜长片麻岩地层中。在四范沟矿区西段的四范沟内出露一组基本平行的202脉组，走向近东西，倾向北，倾角平缓，由201、202、205等矿脉组成，主要矿体特征见表1。

矿石中主要金属矿物：黄铁矿、自然金、银金矿、方铅矿，少量黄铜矿及很少见到的碲铅矿、碲铋矿、闪锌矿、白钨矿、铜蓝，个别地方有点褐铁矿；脉石矿物：主要是石英，其次是斜长石、绢云母、黑云母、钾长石、角闪石、铁白云石等。

矿石主要结构为：自形—半自形—它形晶粒结构、充填结构、交代结构、包含结构、压碎结构等；主要有构造为：块状构造、条带状构造、浸染状构造、细脉状构造、晶洞状构造等。

2.1 成矿期次的划分

矿区热液成矿分为四期，由于矿体都在深部，几乎不见氧化作用。

热液成矿四期是：

Ⅰ黄铁矿—石英阶段：石英脉呈乳白色，黄铁矿呈自形—半自形，粗粒，含量低，不成矿。

Ⅱ石英—黄铁矿阶段：石英脉，呈白色，微透明，含较多的中—细粒它形黄铁矿，是第一个成矿期，早期生成少量白钨矿。

Ⅲ石英—多金属硫化物阶段：石英脉乳白色和灰黑色，细粒状，内有中—细粒它形黄铁矿和不均匀分布的方铅矿、黄铜矿等，是金矿主要成矿期。

Ⅳ碳酸盐—石英阶段：是成矿末期，石英脉白色与含铁白云石等碳酸盐共生。

硅化：与四期热液活动都有关，局部石英脉中尚留有晶洞，内有小水晶，硅化的石英呈细脉或浸染状（图2）。

黄铁绢英岩化：主要与Ⅱ、Ⅲ期热液活动关系密切，使部分蚀变围岩矿化强烈成为矿体。黄铁矿和绢云母、石英都呈细粒产出（图3、4）。

表1 四范沟金矿区矿体特征一览表

图2 金矿石

图3 石英脉型金矿脉

图4 黄铁绢英岩

表3 矿石化学全分析结果表

2.2 矿物生成顺序

具体详见矿物生成顺序表2。

表2 矿物生成顺序表

2.3 矿物化学成分

石英脉型：主要成分是SiO2，含量在80%左右（73.02%～81.6%），其次是Al2O3，含量1.78%～6.00%，是绢云母的重要成分，另含K2O0.53%～3.2%。矿石含黄铁矿及其它金属硫化物，含硫2.97%～5.42%，含铁（Fe2O3+FeO）4.80～8.80%。石英脉型矿石含金多在10g/t以上，部分地段含少量铅、铜，一般含量都小于1%。部分石英脉含碳酸盐，故含CaO0.90～2.61%。

3 含金石英脉成矿阶段研究意义

综上，第Ⅰ成矿阶段形成了石英脉的主体，但含金较少。第Ⅱ、Ⅲ成矿阶段为硫化物矿物形成阶段，它填充在石英脉的破碎裂隙中，为金的主要矿化阶段。第Ⅳ成矿阶段形成了碳酸盐矿物，产金甚少。

在今后小秦岭地区找矿中，以石英脉金矿为主，特别是第Ⅱ石英—黄铁矿阶段、第Ⅲ石英—多金属硫化物阶段。