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[摘要]下蒿坪金矿位于嵩县大章乡电房金矿附近,合峪花岗岩体北侧的马超营断裂带中。矿体赋存于熊耳群鸡蛋坪组地层内,受火山角砾岩体、马超营断裂带及次级构造控制,属构造蚀变岩型金矿。矿区内金矿体9个、铅矿体1个和萤石矿体1个。河南省国土资源厅备案矿产资源储量,(332)+(333)类金矿石量82.00万吨,金属量3864.36kg,平均品位4.71×10-6;铅矿石量51.03万吨,铅金属量24326.70万吨,平均品位4.77%;萤石矿石量152.98千吨,平均品位49.22%。
[关键词]下蒿坪 熊耳群鸡蛋坪组 火山角砾岩 构造蚀变岩
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-6-74-2
自20世纪末,在嵩山南部发现电房金矿、前后金矿、小南沟金矿、庙岭金矿等金矿,使嵩县成为产金大县,经十多年的开采,许多矿山面临资源危机。勘查成果不但是解决老矿山资源危机,而且是对金矿理论的丰富。本文主要对下蒿坪金矿成矿地质条件进行分析,并对其找矿意义进行客观评价。
1区域地质背景
矿区大地构造位置处于华北地台南缘华熊台隆外方山断隆南部边缘,合峪花岗岩体北侧的马超营断裂带中。以马超营断裂为界,以北为华熊台隆,以南至栾川断裂带为洛南—栾川台缘褶皱带。区内出露地层简单,断裂构造发育,岩浆活动频繁,有色、贵金属及非金属矿产资源丰富。
1.1区域地层
区域出露地层划属华北区,豫西分区,熊耳山小区。出露地层主要有太古宇太华群中深变质岩系、中元古界熊耳群陆相火山岩系及中新生界断陷盆地。
1.2区域构造
该区地处华北地台南缘华熊台隆外方山断隆区,断裂构造发育,以近东西向马超营断裂规模最大。马超营断裂带从矿区通过,向东呈帚状断裂逐渐撒开,断裂带总体走向270°~300°,由北而南分为F34、F35、F36三个带。次一级断裂构造以北东向F4、F9、F10、F11、F12、F13和近南北向F39、F40为主。区内发现大中小矿床22个,其中18个分布于火山构造带内,占矿床总数的82%,三级火山构造带对区内金矿有明显的控制作用。
1.3区城地球化学特征
1: 50000水系沉积物地球化学测量,在矿区圈出了以金为主伴生银铅的多金属甲级综合异常(20-甲-Au、Ag、Hg、Pb、Zn、Cu),其中金元素异常规模大,强度高,浓集中心明显。金元素最高值1109.11×10-9,平均值79.29 ×10-9,面积16.4km2;铅元素最高值>1800×10-6,平均值755. 04×10-6。金、银、铅、锌等元素异常套合好,异常呈北西西向沿马超营断裂带展布。
1:50000重砂测量,在矿区圈出了以金为主的多金属甲级综合异常(22-甲Au、Ag、Pb、Zn),异常由二级自然金、三级铅族、二级辰砂组成(见图1)。
2矿床地质特征
矿区位于合峪花岗岩体北侧的马超营断带中。矿体赋存于熊耳群鸡蛋坪组地层内,受火山角砾岩体、马超营断裂带及次级构造控制。见图2。
2.1矿区控矿地质因素
矿区大面积出露中元古界长城系熊耳群鸡蛋坪组上段(Pt2xj3)地层,其岩性主要为深灰色流纹斑岩、英安质流纹岩。矿体赋存于熊耳群鸡蛋坪组地层中。据区域化探资料:熊耳群鸡蛋坪组的Au丰度值9.63PPb,其下部许山组火山岩中平均达18.50PPb,均高于克拉克值( 4.3PPb )说明熊耳期火山喷发为金的初始富集阶段,熊耳群火山熔岩是本区金成矿的矿源层之一。熊耳群鸡蛋坪组地层对矿(化)体的形成提供了一定的物质来源。
2.2矿石质量
根据金属矿物在矿石中的赋存状态和矿石类型划分为5种矿石构造:浸染状构造,细脉浸染状构造,角砾状构造,网脉状构造,蜂窝状构造等。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。
2.3矿石类型
按矿石矿物成份和组合特征可划分为3种类型,石英一黄铁矿型、石英一多金属硫化物型和石英一褐铁矿型三种类型。石英一黄铁矿型、石英一多金属硫化物型为原生矿石,见于中深部;石英一褐铁矿型主要见于地表及浅部。
3成矿机理
3.1初始矿源层的形成及特征
熊耳群火山岩是中元古代早期秦岭古海洋板块向华北古陆俯冲的产物,火山岩建造以钙碱性中酸性火山熔岩为主,火山碎屑岩居次要地位,岩浆上涌过程中带来深部的金矿物质,构成初始矿源层。熊耳群火山岩普遍含有较多的黄铁矿及硫化物,金的亲硫性导致了金与硫化物形成络合物在热液中迁移,并与亲硫元素共生,铁的亲硫性高于金,铁和硫结合而生成黄铁矿,当热液中的硫化物结晶时金便沉淀下来。熊耳群火山岩中黄铁矿是金的主要载体矿物。
3.2金的成矿机理与燕山期构造一岩浆活动
区内金矿体赋存于与热液活动有关构造蚀变岩、火山角砾岩及爆破角砾岩体中,认为金是从有关的热液中沉淀出来的。研究表明,热液中H2活度的增高有利于金的沉淀,水溶H2S的减少也有利于金的沉淀,在成矿过程中,黄铁矿的形成必然要消耗大量的H2S,从而可导致金的沉淀,黄铁矿是金的主要载体矿物。
4找矿标志
4.1地层标志
熊耳群地层为本区金矿的初始矿源层,对金矿床有明显的控制作用。因此,熊耳群地层出露地区是寻找同类矿床的有利地段。
4.2构造标志
区域性断裂构造既是导矿构造又是储矿的构造,特别是多期活动的近东西向断裂构造与北东向断裂构造交汇处,构造破碎带中呈舒缓波状的局部引张地段,常常是成矿最有利部位。一般在接触带上盘陡变缓的膨大部位金矿易富集成矿,在火山角砾岩的外接触带的环状和放射状构造也金矿成矿富集。
4.3岩浆岩标志
金矿与燕山期花岗岩类侵入体在空间上分布有一定规律,金矿床一般多在岩体外围1—8km的范围内产出。在合峪岩体南部1-8km范围内的金矿有前河金矿、电房金矿、下篙坪金矿、庙岭金矿、小南沟金矿等。
4.4地球化学异常标志
在1:5万水系沉积物及重砂测量圈定的甲级异常范围内,寻找金矿均有较大突破,发现了一批大、中型金矿床,因此,利用化探金异常指导本区地质找矿十分有效。
4.5矿化标志
黄铁矿为金的主要载体矿物,次为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等硫化矿物。黄铁矿含金品位变化较大,一般晶粒粗大的立方体黄铁矿要比晶粒细小的五角十二面体黄铁矿及胶状黄铁矿含金品位要低。黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿是金的矿化标志。
4.6其它标志
有古采坑、古采硐、古代采冶遗址等。这些都是可靠的找矿标志。
参考文献
[1]王志光、徐孟罗等著,华北地块南缘地质构造演化与成矿,冶金工业出版社,1997年.
[2]乔保龙等,《河南省嵩县下篙坪矿区金矿详查报告》,河南省有色金属地质矿产局第五地质大队,2007年12月.
[关键词]下蒿坪 熊耳群鸡蛋坪组 火山角砾岩 构造蚀变岩
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-6-74-2
自20世纪末,在嵩山南部发现电房金矿、前后金矿、小南沟金矿、庙岭金矿等金矿,使嵩县成为产金大县,经十多年的开采,许多矿山面临资源危机。勘查成果不但是解决老矿山资源危机,而且是对金矿理论的丰富。本文主要对下蒿坪金矿成矿地质条件进行分析,并对其找矿意义进行客观评价。
1区域地质背景
矿区大地构造位置处于华北地台南缘华熊台隆外方山断隆南部边缘,合峪花岗岩体北侧的马超营断裂带中。以马超营断裂为界,以北为华熊台隆,以南至栾川断裂带为洛南—栾川台缘褶皱带。区内出露地层简单,断裂构造发育,岩浆活动频繁,有色、贵金属及非金属矿产资源丰富。
1.1区域地层
区域出露地层划属华北区,豫西分区,熊耳山小区。出露地层主要有太古宇太华群中深变质岩系、中元古界熊耳群陆相火山岩系及中新生界断陷盆地。
1.2区域构造
该区地处华北地台南缘华熊台隆外方山断隆区,断裂构造发育,以近东西向马超营断裂规模最大。马超营断裂带从矿区通过,向东呈帚状断裂逐渐撒开,断裂带总体走向270°~300°,由北而南分为F34、F35、F36三个带。次一级断裂构造以北东向F4、F9、F10、F11、F12、F13和近南北向F39、F40为主。区内发现大中小矿床22个,其中18个分布于火山构造带内,占矿床总数的82%,三级火山构造带对区内金矿有明显的控制作用。
1.3区城地球化学特征
1: 50000水系沉积物地球化学测量,在矿区圈出了以金为主伴生银铅的多金属甲级综合异常(20-甲-Au、Ag、Hg、Pb、Zn、Cu),其中金元素异常规模大,强度高,浓集中心明显。金元素最高值1109.11×10-9,平均值79.29 ×10-9,面积16.4km2;铅元素最高值>1800×10-6,平均值755. 04×10-6。金、银、铅、锌等元素异常套合好,异常呈北西西向沿马超营断裂带展布。
1:50000重砂测量,在矿区圈出了以金为主的多金属甲级综合异常(22-甲Au、Ag、Pb、Zn),异常由二级自然金、三级铅族、二级辰砂组成(见图1)。
2矿床地质特征
矿区位于合峪花岗岩体北侧的马超营断带中。矿体赋存于熊耳群鸡蛋坪组地层内,受火山角砾岩体、马超营断裂带及次级构造控制。见图2。
2.1矿区控矿地质因素
矿区大面积出露中元古界长城系熊耳群鸡蛋坪组上段(Pt2xj3)地层,其岩性主要为深灰色流纹斑岩、英安质流纹岩。矿体赋存于熊耳群鸡蛋坪组地层中。据区域化探资料:熊耳群鸡蛋坪组的Au丰度值9.63PPb,其下部许山组火山岩中平均达18.50PPb,均高于克拉克值( 4.3PPb )说明熊耳期火山喷发为金的初始富集阶段,熊耳群火山熔岩是本区金成矿的矿源层之一。熊耳群鸡蛋坪组地层对矿(化)体的形成提供了一定的物质来源。
2.2矿石质量
根据金属矿物在矿石中的赋存状态和矿石类型划分为5种矿石构造:浸染状构造,细脉浸染状构造,角砾状构造,网脉状构造,蜂窝状构造等。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。
2.3矿石类型
按矿石矿物成份和组合特征可划分为3种类型,石英一黄铁矿型、石英一多金属硫化物型和石英一褐铁矿型三种类型。石英一黄铁矿型、石英一多金属硫化物型为原生矿石,见于中深部;石英一褐铁矿型主要见于地表及浅部。
3成矿机理
3.1初始矿源层的形成及特征
熊耳群火山岩是中元古代早期秦岭古海洋板块向华北古陆俯冲的产物,火山岩建造以钙碱性中酸性火山熔岩为主,火山碎屑岩居次要地位,岩浆上涌过程中带来深部的金矿物质,构成初始矿源层。熊耳群火山岩普遍含有较多的黄铁矿及硫化物,金的亲硫性导致了金与硫化物形成络合物在热液中迁移,并与亲硫元素共生,铁的亲硫性高于金,铁和硫结合而生成黄铁矿,当热液中的硫化物结晶时金便沉淀下来。熊耳群火山岩中黄铁矿是金的主要载体矿物。
3.2金的成矿机理与燕山期构造一岩浆活动
区内金矿体赋存于与热液活动有关构造蚀变岩、火山角砾岩及爆破角砾岩体中,认为金是从有关的热液中沉淀出来的。研究表明,热液中H2活度的增高有利于金的沉淀,水溶H2S的减少也有利于金的沉淀,在成矿过程中,黄铁矿的形成必然要消耗大量的H2S,从而可导致金的沉淀,黄铁矿是金的主要载体矿物。
4找矿标志
4.1地层标志
熊耳群地层为本区金矿的初始矿源层,对金矿床有明显的控制作用。因此,熊耳群地层出露地区是寻找同类矿床的有利地段。
4.2构造标志
区域性断裂构造既是导矿构造又是储矿的构造,特别是多期活动的近东西向断裂构造与北东向断裂构造交汇处,构造破碎带中呈舒缓波状的局部引张地段,常常是成矿最有利部位。一般在接触带上盘陡变缓的膨大部位金矿易富集成矿,在火山角砾岩的外接触带的环状和放射状构造也金矿成矿富集。
4.3岩浆岩标志
金矿与燕山期花岗岩类侵入体在空间上分布有一定规律,金矿床一般多在岩体外围1—8km的范围内产出。在合峪岩体南部1-8km范围内的金矿有前河金矿、电房金矿、下篙坪金矿、庙岭金矿、小南沟金矿等。
4.4地球化学异常标志
在1:5万水系沉积物及重砂测量圈定的甲级异常范围内,寻找金矿均有较大突破,发现了一批大、中型金矿床,因此,利用化探金异常指导本区地质找矿十分有效。
4.5矿化标志
黄铁矿为金的主要载体矿物,次为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等硫化矿物。黄铁矿含金品位变化较大,一般晶粒粗大的立方体黄铁矿要比晶粒细小的五角十二面体黄铁矿及胶状黄铁矿含金品位要低。黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿是金的矿化标志。
4.6其它标志
有古采坑、古采硐、古代采冶遗址等。这些都是可靠的找矿标志。
参考文献
[1]王志光、徐孟罗等著,华北地块南缘地质构造演化与成矿,冶金工业出版社,1997年.
[2]乔保龙等,《河南省嵩县下篙坪矿区金矿详查报告》,河南省有色金属地质矿产局第五地质大队,2007年12月.