河南省河南庄金矿床Ⅱ号矿体原生晕特征与深部成矿预测

摘要：河南庄金矿床位于北秦岭构造带内，该构造带内成矿地质条件优越，具有较好的找矿潜力。Ⅱ号矿体为河南庄金矿床的主要矿体之一，为进一步探明其深部找矿潜力，针对Ⅱ号矿体进行了原生晕特征分析。结果表明：Ⅱ号矿体原生晕轴向分带序列为Pb-Zn-Au-Mo-Cu-Ag-As-Sb-Bi-W;前缘晕元素为As、Sb、Ag，近矿晕元素为Pb、Au、Zn、Cu，尾晕元素为Bi、Mo、W，元素分布较为混杂，呈现了明显的逆向分带特征，在矿体头部、中部、尾部均出现前缘晕和尾晕叠加现象，表明深部具有较好的成矿潜力。通过钻探工程查证，在Ⅱ号矿体深部对应位置探获矿体，表明通过原生晕方法找矿是可行的，可为矿区深部及周边矿床进一步找矿提供依据和借鉴。

关键词：原生晕特征;轴向分带;深部成矿预测;Ⅱ号矿体;河南庄金矿床

中图分类号：TD15P618.51文献标志码：A开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

文章编号：1001-1277（2021）03-0014-05doi：10.11792/hj20210303

引言

河南庄金矿床经多年勘查，矿床规模已达中型，深部化探异常较为强烈，显示具有一定找矿潜力。前人对该矿床的研究主要集中在成矿地质条件、物理化学条件、成矿温度、地球化学分散晕、成矿流体来源等方面[1-4]，并取得了一定成果，但缺乏原生晕特征方面的研究。随着矿山进一步向深部开发，确定矿床深部状况和寻求新矿体成为矿山工作的重点。因此，总结前期勘查成果，研究深部原生晕特征，对指导深部及外围找矿具有重要意义。

热液矿床原生晕的轴向和水平分带规律，在危机矿山及小型矿山的深部预测方面发挥了非常重要作用[5]。前人通过对大量金矿床的研究，总结了中国典型金矿床原生晕轴向分带序列，提出构造叠加晕法，指出在多个成矿阶段中，原生晕元素分带序列常常出现反向分带特征，这为深部预测提供了重要的地球化学依据[6-10]。

Ⅱ号矿体为河南庄金矿床的主要矿体之一，其深部具有较好的找矿潜力。本文通过对Ⅱ号矿体原生晕轴向分带特征进行分析，结合勘查成果，基于资源量估算图，圈定原生晕分带及找矿靶区，为深部及外围找矿提供地球化学依据。

1成矿地质概况

河南庄金矿床位于河南省西峡县城北东约25km处，大地构造位置处于商丹缝合带以北的华北地块南缘，秦岭造山带东段的北秦岭构造带内[11]（见图1-A），挟持于朱夏断裂与商丹断裂之间。

1.1矿区地质特征

矿区出露地层为古元古界秦岭岩群雁岭沟岩组、石槽沟岩组，以及第四系（Q）（见图1-B）。雁岭沟岩组分布于矿区南部，为一套碳酸盐岩类钙泥质建造。石槽沟岩组可分为下、中、上3个岩性段，在矿区主要出露中、上岩性段。下岩性段为白云石大理岩，分布于矿区东南部，呈厚—巨厚层状;中岩性段为大理岩、白云质大理岩及矽线石英片岩，呈带状、弧状分布于矿区中南部;上岩性段为混合岩化斜长角闪片麻岩，分布于矿区西南部。

矿区岩浆活动频繁，从基性到酸性均有出露，岩性主要为斜长角闪片麻岩、石英闪长岩、细粒花岗岩、花岗斑岩。受朱夏断裂影响，岩石糜棱岩化作用较强，广泛分布有糜棱岩、糜棱片岩等。由于矿区位于唐沟—牛心山向斜构造内，发育层间挤压破碎带。层间挤压破碎带位于唐沟—牛心山向斜两翼及仰起端，呈弧型展布，长1400m，宽2～5m，局部达10m，其内发育花岗质糜棱岩、矽线石糜棱岩，向边部依次过渡为糜棱岩化花岗岩、闪长岩、大理岩等。破碎带北翼产状（255°～270°）∠（32°～45°），仰起端为（305°～315°）∠（45°～60°）;南翼产状（350°～10°）∠（40°～50°）。沿该破碎带发育金矿化，局部富集形成工业矿体，控制了浅部金矿体的分布。

1.2Ⅱ号矿体地质特征

矿区自西向东依次发育Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ号矿体，矿体浅部受唐沟—牛心山向斜控制，分布在向斜两冀的层间糜棱岩（碎裂岩）带中，呈似层状及脉状分布。围岩蚀变主要有黄（褐）铁矿化、磁黄铁矿化、黄铜矿化、碳酸盐化、硅化、毒砂化、辰砂化等。

Ⅱ號矿体为主矿体，分布于矿区东北部，走向长620m，呈透镜状、似层状，具有波状弯曲;倾向245°～292°，倾角10°～37°，平均倾角25°;厚度0.84～16.45m，平均厚度2.67m，厚度变化系数134%，为厚度不稳定型矿体，其厚度与构造带宽度呈正比。矿体切穿地层、岩体，且在走向、垂向上分带明显。金品位1.02×10-6～7.80×10-6，平均金品位2.70×10-6，金品位变化系数72%，有用组分分布均匀[12-13]。

Ⅱ号矿体头部毒砂化、辰砂化发育，且伴有网脉状硅化;中部硅化以团块状分布，黄（褐）铁矿化、磁黄铁矿化较强，黄铜矿化共生部位，金品位较高;尾部元素分布混杂，且硅化以脉状分布为主。碳酸盐化在矿体各部位均有分布。

2Ⅱ号矿体原生晕特征

根据多年勘查及生产开采成果，在矿区内采集的岩（矿）石地球化学样品多达5000余件，本次仅对钻孔中Ⅱ号矿（化）体岩心地球化学样品及测试结果进行统计分析。

结合矿区已有工程布置情况[12-13]，针对12勘探线、16勘探线、21勘探线、25勘探线控制的36个钻孔岩心，控制间距走向160m，倾向2～10m，共计采集样品2472件，主要测试10种元素：Au、Ag、As、Sb、Bi、Cu、Pb、Zn、W、Mo。

2.1元素含量特征

对2472件样品的测试结果进行了统计，见表1。

由表1可知：Au、As、Sb浓集克拉克值均大于10.00，表明这3种元素十分富集;Au、As、Sb、W、Bi衬值均大于2.00，表明这些元素均具有高背景值，有一定的成矿可能。

2.2元素组合特征

2.2.1相关性分析

相关性分析可初步得到各元素间的相关关系，对后续数据处理提供一定的地球化学依据。采用对数函数对原始数据进行处理，得到对数值，多次迭代计算后剔除离群数据，通过SPSS软件进行相关性分析，结果见表2。

由表2可知：①元素间正相关性比较明显，部分呈现较弱负相关性;②Au与As、Sb呈强正相关，与Ag、Cu呈正相关，As与Sb呈强正相关，Cu与Zn呈强正相关，反映Au主要赋存于含Cu、Pb、As的硫化物中，Ag作为Au的伴生元素，单独赋存其中;③Cu与Pb、Zn、W呈强正相关，可作为良好的指示元素;④As与Sb、W呈强正相关，与Mo、Bi、Cu呈正相关，前缘晕元素As与尾晕元素Bi叠加，显示成矿至少发生了2期叠加。

2.2.2聚类分析

采用SPSS软件对测试结果进行聚类分析，得到R型聚类分析谱系图（见图2）。

结果表明，当相关系数为0.2时，元素组合可划分为5组：As-Au-Sb、Ag、W-Mo、Cu-Zn-Pb、Bi。Cu、Zn、Pb为一类，与相关性分析结果较一致，说明该类元素可归类为指示元素;Au与As、Sb关系密切，说明这些元素与Au成矿有关，为成矿元素。

2.2.3因子分析

为进一步证明元素的组合关系，采用SPSS软件对剔除离群数据后的10种元素进行因子分析。提取前5个主因子进行Kaiser标准化的正交旋转，累计方差贡献率为77.217%，代表了原始变量中绝大部分信息，结果见表3。

由表3可知：F1因子的元素组合为Au-As-Sb，为良好的矿体晕指示组合;F2因子的元素组合为Cu-Zn，聚类分析把Pb与其归为一类，但在本因子中得分较低，说明Pb与Cu、Zn在成因方面有所差别;F3因子的元素组合为W-Mo，反映多次成矿热液活动叠加;F4因子的元素组合为Ag-Bi，Bi可作为良好的尾晕指示元素;F5因子的元素为Pb，反映Pb与成矿无密切关系。

2.3原生晕分带特征

在Ⅱ号矿体中，选择矿体连续性较好且控制深度较大的剖面进行轴向分带序列计算。采用C.B.格里戈良的分带指数法对12勘探线、16勘探线各取样标高的原生晕轴向分带指数进行计算，确定同一标高指示元素的排序及原生晕元素轴向分带序列，结果见表4、表5。结合元素相关性、因子分析、聚类分析及元素空间分布特征，得到Ⅱ号矿体原生晕轴向分带序列为Pb-Zn-Au-Mo-Cu-Ag-As-Sb-Bi-W。前人总结的中国金矿床原生晕综合轴向分带序列为B-As-Hg-F-Sb-Ba→Pb-Ag-Au-Zn-Cu→W-Bi-Mo-Mn-Ni-Cd-Co-V-Ti[14-15]，结合河南庄金矿床实际勘查情况，Ⅱ号矿体前缘晕元素为As、Sb、Ag，近矿晕元素为Pb、Au、Zn、Cu，尾晕元素为Bi、Mo、W，元素分布较为混杂，呈现了明显的逆向分带特征，在矿体头部、中部、尾部均出现前缘晕和尾晕叠加现象，表明至少发生了3次热液活动叠加。原生晕轴向分带序列最后出现了Ag、As、Sb，且Ag与As表现出良好的相关性，指示矿体向深部延伸较大。

3深部成矿预测及验证

矿体原生晕特征在一定程度上可以指示矿体向深部延伸的可能性，并预测隐伏矿体。李惠等[16]对不同类型金矿深部盲矿预测的构造叠加晕模型进行了研究，认为在构造叠加晕剖面或投影图上，从上到下前缘晕元素异常强度由强到弱，到最深部又变强，指示深部有盲矿体存在。因此，在投影图上，圈定前缘晕、近矿晕和尾晕，得到原生晕各元素轴向变化情况，进而对深部含矿性作出评价。

采用化探数据一体化处理系统（GeochemStudio2.0软件），对河南庄金矿床Ⅱ号矿体原生晕进行异常圈定，进而对深部含矿性进行预测，得到深部成矿预测图（见图3）。由图3可知：由浅至深，矿体具有尖灭再现特征，在构造蚀变带中尖灭再现特征表现更加明显，轴向具有多个富集中心或富集带，前缘晕、尾晕叠加共存。根据各中段矿体分布与原生晕特征，反映矿体与原生晕分布范围基本一致。Ⅱ号矿体原生晕元素异常叠加情况与李惠等[16]总结的蚀变岩型金矿床构造叠加晕模式相近，表明Ⅱ号矿体深部具有很好的成矿潜力。

依据Ⅱ号矿体分布规律，结合原生晕特征，对Ⅱ号矿体深部进行成矿验证。通过施工钻孔（见图3），在Ⅱ号矿体深部对应位置见厚2.32m、金平均品位5.44×10-6的工业矿体，其中单样品金品位最低1.60×10-6，最高9.13×10-6。在Ⅱ号矿体深部重点工作区内，前缘晕元素、尾晕元素共存，显示矿体向下还有延伸，具有很好的成矿远景。

4结论

1）Ⅱ号矿体原生晕轴向分带序列为Pb-Zn-Au-Mo-Cu-Ag-As-Sb-Bi-W，前缘晕元素为As、Sb、Ag，近矿晕元素为Pb、Au、Zn、Cu，尾晕元素为Bi、Mo、W。

2）Ⅱ号矿体原生晕元素分布混杂，呈现出明显的逆向分带特征，在矿体的头部、中部、尾部均出现前缘晕和尾晕叠加现象，表明至少发生了3次热液活动。

3）前缘暈与尾晕强烈共存，显示矿体下部还有延伸，这与原生晕轴向分带序列得出的结果一致，反映Ⅱ号矿体深部具有很好的成矿远景。通过查证，发现矿体，表明通过原生晕找矿具有一定的现实意义。

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Abstract：HenanzhuangGoldDepositislocatedontheNorthQinlingTectonicBelt.Thegeologicalconditionsinthebeltaregood，indicatingprospectingpotentials.ⅡorebodyisoneofthemajororebodiesinHenanzhuangGoldDeposit.Inordertoexploreprospectingpotentialdeepinthedeposit，thepaperanalyzedtheprimaryhalocharacteristicsoftheⅡorebody.TheresultsshowthattheaxialzonationsequenceoftheprimaryhaloinⅡorebodyisPb-Zn-Au-Mo-Cu-Ag-As-Sb-Bi-W;fronthaloelementsareAs，SbandAg，nearhaloelementsarePb，Au，ZnandCu，tailhaloelementsareBi，MoandW.Theelementsaredistributedinchaosshowingevidentreversezonationcharacteristics，andfrontandtailhalosuperpositionatthehead，middleandtailoftheorebody，whichindicatestherearemineralizationpotentialsdeepinthedeposit.DrillingverifiesthatorebodiesarediscoveredatcorrespondingspotsdeepinⅡorebody.Itmeansthatitisfeasibletodiscovermineralizationthroughprimaryhalo.Theresearchcanprovidebasisandreferenceforfurtherprospectingdeepinthedepositandperipheraldeposits.

Keywords：primaryhalo;axialzoning;deepmineralizationprediction;Ⅱorebody;HenanzhuangGoldDeposit