丁培超 王振强 郭勤强 王启蒙 陈晓利 刘燕青
摘要:庙岭—九仗沟金矿带位于华北陆块南缘熊耳山—外方山地区,该金矿带内金矿床多为断裂控制的中低温岩浆热液型金矿床。为评价其深部找矿远景,采用成矿构造分析的研究思路,对该金矿带含矿构造开展了详细的野外调查和室内综合研究,发现主含矿构造具有右行压扭性力学性质,结合构造形态与矿体赋存特征,提出廟岭—九仗沟金矿带深部具有进一步找矿潜力。
关键词:矿化富集特征;深部;找矿远景;断裂控矿;庙岭—九仗沟金矿带;河南省
中图分类号:TD11 P618.51文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID):
文章编号:1001-1277(2020)10-0007-06doi:10.11792/hj20201002
庙岭—九仗沟金矿带位于河南省西部嵩县境内,为豫西重要的金矿产地。自20世纪90年代至今,该区域金矿勘查已近30年。目前,多个矿山出现了资源危机,为寻求新的可开发利用矿段,缓解矿山企业资源压力,依托中国地质调查局发展研究中心实施的“河南省庙岭矿集区深部找矿预测”项目,以及河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院实施的“河南省嵩县庙岭金矿区深部预测及外围探矿”项目,在以往矿床学研究及勘查成果基础上,通过地表调查、坑道调查、室内综合分析及钻探验证等手段,对该金矿带的构造特征开展了详细的调查研究,这对该区域深部找矿远景评价及进一步找矿预测具有重要意义。
1 区域成矿地质背景
庙岭—九仗沟金矿带位于华北陆块南缘Fe-Cu-Au-Mo-Pb-Zn-铝土矿-硫铁矿-萤石-煤成矿带内的熊耳山—外方山地区[1]。区域上大致经历了结晶基底形成(Ar3-Pt1)、板块运动(Pt3-S2)、陆内造山(Mz-Cz)3个大地构造演化阶段[2],在熊耳山—外方山地区形成了复杂的地层、构造、岩浆活动及矿产。
熊耳山—外方山地区地层主体具有“基底+盖层”二元结构特征,基底主要为新太古界太华群变质岩,盖层主体由中元古界熊耳群火山岩及少量中元古界沉积地层组成。区域断裂发育,以北西西向和北东向断裂为主,北西向与近南北向断裂次之,其中规模较大的区域性含矿构造为北西西向马超营断裂及北东向上宫—康山断裂和焦园断裂。区域岩浆侵入活动强烈,活动期集中在新太古代、侏罗纪及白垩纪。其中,新太古代侵入岩以花岗岩为主体,受区域变质作用影响多转变为结晶基底中的片麻岩;侏罗纪侵入岩以五丈山花岗岩体(156.8 Ma±1.2 Ma)[3]为代表,呈基岩产出;白垩纪侵入岩分布广泛,包括呈岩基产出的花山花岗岩体(130.7 Ma±1.4 Ma)[3]、合峪花岗岩体(134.5 Ma±1.5 Ma)[3-5],以及呈小岩株产出的蒿坪沟岩体(130.5 Ma±1.1 Ma)[6]、雷门沟岩体(136.2 Ma±1.5 Ma)[7]、祁雨沟岩体(134.1 Ma±2.3 Ma)[8]等花岗斑岩小岩体。区域矿产分布密集,矿种以金、钼、银、铅、锌为主,代表矿床有上宫金矿床、庙岭金矿床、萑香洼金矿床、雷门沟钼矿床、鱼池岭钼矿床、铁炉坪银铅锌矿床、祁雨沟金矿床等(见图1),成矿年龄集中在117~135 Ma,矿床类型包括中低温岩浆热液型、斑岩型及爆破角砾岩型等。
2 矿床地质特征
2.1 庙岭—九仗沟金矿带地质特征
庙岭—九仗沟金矿带位于区域性马超营断裂北部,潭头盆地东南部。该金矿带内大面积出露中元古界熊耳群鸡蛋坪组火山岩(见图2-a),岩性主体为流纹岩、英安岩、流纹质凝灰熔岩等,局部夹少量薄层流纹质凝灰岩及火山角砾岩。地层表现为稳定的单斜构造,走向以北西向为主,倾向北东,倾角20°~40°。
该金矿带内岩浆岩主体为中酸性火山岩,形成了大面积分布的火山岩地层;侵入岩不甚发育,仅零星分布呈脉状产出的闪长岩、花岗斑岩及正长岩等,但区域重力、磁法测量推断该金矿带西部存在呈“舌状”产出的隐伏花岗岩体,并认为其可能为合峪花岗岩体向北部的延伸。
该金矿带内断裂极为发育,按走向可分为近南北向和近东西向断裂。近南北向断裂包括F8、F9、F17、F22、F34等,倾向西,倾角30°~80°,其中F8为主要含矿构造,其与西侧岩石形成含矿构造带;近东西向断裂主要分布在该金矿带南段,一般延长数百米,以北倾为主,倾角50°~80°,宽度多小于10 m,含矿性较差,仅在与近南北向构造交汇部位可见少量矿化。
该金矿带内已发现大量金矿床(点),空间上呈近南北向分布在F8含矿构造带上,多数达大型以上规模。
2.2 F8含矿构造带特征
2020年第10期/第41卷黄金地质黄金地质黄 金
F8含矿构造带走向呈近南北向,南起莲花石,向北至通峪沟后被伊河河床覆盖,再向北经刘坪、沙岭延伸至潭头盆地,控制长度大于8.5 km,宽度7.0~42.0 m。伊河南侧,F8含矿构造带走向近南北,倾向西,产状260°~280°∠30°~59°,倾角平均约38°;伊河北侧,F8含矿构造带走向向北北东向偏转,产状275°~300°∠45°~80°,倾角平均约60°。F8含矿构造带内充填构造角砾岩、碎裂岩、碎裂岩化糜棱岩等,并发育矿化蚀变。结合勘查成果,沿F8含矿构造带自南向北已圈定出贾材沟、庙岭、小南沟、大南沟、通峪沟、石板沟、赵岭、九仗沟、东湾1号、东湾2号等10个可开发利用矿段(见图2-a),显示出F8含矿构造带为一条规模大、矿化连续的含矿构造。
F8含矿构造带沿走向延伸稳定,具有分支复合特征,构造面总体平直光滑(见图3),并具舒缓波状(见图4)特征,其内岩(矿)石中多见糜棱条带及糜棱面理分布,呈现出压扭性构造特征[9]。根据断裂顶底板上的摩擦镜面、擦痕及阶步,可判断该断裂具右行运动特征。
结合上述断裂行迹特征,判定F8含矿构造带具有右行压扭性力学性质。
2.3 矿体特征
在F8含矿构造带内发育的各个矿段中,目前已控制金矿体达几十条,金矿体产出严格受断裂控
制[10],产状基本与构造带一致,走向近南北,倾向西,形态以脉状、似层状、透镜状为主,具明显的波状弯曲、膨大狭缩及分支复合特征。构造带内单条金矿体控制长度最大760 m,最小80 m;厚度最大 41.50 m,最小0.38 m。
2.4 矿石特征
该金矿带内金矿床的矿床类型为中低温岩浆热液型,矿石类型主要为蚀变岩型。矿石中矿物种类繁多,金属矿物以黄铁矿最为常见,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿次之,偶见赤铁矿及磁铁矿,金矿物主要为自然金与银金矿。矿石中金属矿物相对含量约3 %~5 %,金多以包裹金、裂隙金、粒间金及单体金形式赋
存,金矿化与微细粒黄铁矿关系密切。脉石矿物主要为石英、钾长石、绢云母、斜长石、白云石、方解石、萤石、高岭土等,相对含量95 %以上。
矿石结构主要为交代残余结构、粒状结构、嵌边结构、假象结构,矿石构造主要为浸染状构造、细脉浸染状构造、团块状构造、角砾状构造、网脉状构造、蜂窝状构造等。
2.5 围岩蚀变
受热液活动影响,沿构造带及其两侧熊耳群鸡蛋坪组火山岩具有明显的围岩蚀变特征。构造带内蚀变较强,基本具有全岩蚀变特征,主要蚀变类型为硅化、高岭土化、绢云母化、碳酸盐化、绿帘石化、钾长石化等;外围蚀变多分布在构造带外20 m范围内,主要蚀变类型为绢云母化、绿帘石化及钾化。
3 矿化富集特征
3.1 沿走向矿化富集特征
庙岭—九仗沟金矿带内近南北向断裂沿走向具有明显舒缓波状特征。通过路线调查、样品采集及槽探工程,基本查明了含矿构造的分布及含矿性。调查发现,沿构造带走向,矿化富集地段多位于构造带走向偏转部位、分支复合部位及局部膨大部位。贾材沟矿段32勘探线—40勘探线,构造带产状由南部300°∠65°向北转变为265°∠35°,由于F8含矿构造带具右行运动特征,导致在36勘探线形成拉张容矿空间而形成富矿体(见图2-e);庙岭矿段0勘探线—16勘探线具有相似特征(见图2-d)。F22构造带在33勘探线—41勘探线宽度由10 m增大到65 m,其规模变大为矿液富集提供了有利空间,经槽探施工在37勘探线控制1条金矿体,该金矿体地表延长160 m,宽0.8~6.0 m。
3.2 沿倾向矿化富集特征
庙岭—九仗沟金矿带内含矿构造沿倾向同样呈现出波状延深特征,构造倾角由地表向深部发生连续变化。钻孔验证及坑道施工结果表明,沿倾向延深方向矿化富集地段多位于构造倾角由陡变缓地段。九仗沟矿段0勘探线施工结果表明,由地表(565 m)到350 m标高,再到200 m标高,构造带倾角由60°经45°转变为63°,由于F8含矿构造带具有压扭性力学性质,缓倾地段相对于陡倾地段呈现出张性特征而形成有利容矿空间,为矿液富集沉淀的有利位置(见图5)。 在九仗沟矿段5勘探线(见图6)、庙岭矿段0勘探线、东湾矿段84勘探线(见图7)、88勘探线(见图8)均呈现出相似特征。
3.3 随深度矿化富集特征
为详细了解F8含矿构造带内各矿段矿化富集特征随深度的变化规律,沿F8含矿构造带走向将矿体进行了垂直纵投影(见图9)。由图9可知,各矿段沿走向总体分布较为均匀,各矿段矿化中心间距为225~750 m,集中在400 m左右,基本符合等距性原则。各矿段由地表向深部矿化总体连续,矿体长度并未出现明显变窄趋势,但矿化中心向深部具有向北侧状特征,侧状角变化范围0°~24°,集中在15°左右,与以往地球化学研究提出的“金矿体具有向北侧伏趋势”认识一致[11-12]。
4 深部找矿远景评价
庙岭—九仗沟金矿带内岩石变形特征表明,含矿构造具右行压扭性力学性质,地质力学及构造地质学理论指出“扭裂面经常甚为光滑,断裂产状平稳”[13],由于F8含矿构造带地表延长大于8.5 km,推断该含矿构造沿倾向应有较大延深。
矿床学研究表明,庙岭—九仗沟金矿带金成矿与早白垩世花岗质岩浆活动密切相关[14-15],F8含矿构造带内各矿段为同一成矿作用的产物,具有相同的成矿物质来源。在F8含矿构造带北部九仗沟—东湾一带工程控制的矿化边界已至-310 m标高,而F8含矿构造带南部庙岭—通峪沟一带工程控制的矿化边界仍在300 m标高以上,两者在垂向上仍具有约600 m的矿化空间,显示出F8含矿构造带南部庙岭—通峪沟一带深部仍具有较大的找矿空间。
结合各矿段矿体规模特征,开展了系统的统计分析,结果表明,庙岭—九仗沟金矿带矿体沿地表延长与沿倾向延深比一般为1.0∶1.3,最大可达1.0∶4.5,显示出矿体沿倾向延深的稳定性较好,与叶天竺等[13]统计的“压扭性构造成矿,一般延深大于延长,单体规模大,相对稳定”的规律相一致。
生产勘探方面的进展同样为开展深部找矿预测提供了新支持。依托“河南省嵩县庙岭金矿区深部预测及外围探矿”项目,2019年在庙岭矿段0勘探线采用240 m(勘探线间距120 m)间距施工了钻孔ZK016。庙岭—九仗沟金矿带0勘探线剖面见图10。在钻孔ZK016 457~464 m(大约110 m标高)处控制到F8含矿构造带,在构造带中控制厚5.88 m、平均品位1.03×10-6的金矿体[12],同期在小南沟、大南沟矿段探矿工作显示出相同的勘查成果,表明沿该构造带向深部仍具有矿化特征。
综上所述,庙岭—九仗沟金礦带在空间上规模较大,理论研究、区域对比、统计规律及生产勘探成果均显示其沿走向、倾向延伸(深)稳定,矿化总体连续,深部具有较大的找矿远景。
5 结 语
庙岭—九仗沟金矿带的F8含矿构造带为一条延伸(深)稳定、蚀变矿化较为连续的含矿构造,具有较大的找矿潜力,但矿化强度及规模与断裂产状变化关系密切,显示出F8含矿构造带为含矿热液运移的通道,但并非连续的矿质沉淀场所,具备开展深部找矿预测的工作前提。进一步的找矿预测工作,应系统总结矿体空间变化规律,采用成矿构造分析的思路提取有利成矿地段,为深部找矿靶区的圈定提供依据。
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Mineralization and enrichment characteristics and deep prospecting prospect evaluation
of the Miaoling-Jiuzhanggou gold metallogenic belt in Henan Province
Ding Peichao1,2,Wang Zhenqiang1,2,Guo Qinqiang1,Wang Qimeng1,2,Chen Xiaoli1,Liu Yanqing1
(1.No.1 Institute of Geological & Mineral Resources Survey of Henan;
2.Key Laboratory of Gold and Silver Polymetallic Oreforming Series and Deep Prediction of Henan Province)
Abstract:The Miaoling-Jiuzhanggou gold metallogenic belt is located in the Xiongershan-Waifangshan area on the southern margin of the North China Craton.The gold deposits in this metallogenic belt are mostly medium-low temperature magmatic hydrothermal gold deposits controlled by faults.In order to evaluate the deep prospecting prospect,a detailed field investigation and comprehensive indoor research were carried out on the orebearing structure by using oreforming structure analysis,and found that the main orebearing structure has the mechanical property of rightinclined twist compression.Based on the structural morphology and the occurrence characteristics of the ore body,it is proposed that the deep part of Miaoling-Jiuzhanggou gold metallogenic belt has further prospecting potential.
Keywords:mineralization and enrichment characteristics;deep;prospecting prospect;ore control by fault;Miaoling-Jiuzhanggou gold metallogenic belt;Henan Province