萑香洼金矿床地球化学特征

谢劲松

(河南省地矿局第一地质矿产调查院)

萑香洼金矿床地球化学特征

谢劲松

(河南省地矿局第一地质矿产调查院)

河南省嵩县萑香洼金矿床所在的华北陆块南缘熊耳山金矿区，是我国的第2大金矿产地。目前该矿床的资源处于严重的危机状态，找矿工作面临较大难度。在对萑香洼金矿床地质特征分析的基础上，分别从流体包裹体特征、成矿流体来源、成矿物质来源等方面讨论了该矿床地球化学特征，为区内找矿工作提供参考。

地质特征 地球化学特征 流体包裹体 成矿流体 成矿物质

萑香洼金矿床位于华北陆块南缘华熊地块熊耳山隆起的北部，地壳背景具有独特的“二元结构”，基底岩系主要属于太古界太华群，盖层则主要属于中元古界熊耳群[1]。太华群是一套中深变质岩体，以片麻岩为主；熊耳群火山岩是一套裂谷火山岩系。矿区内岩浆活动频繁，以燕山期酸性侵入岩为主，形成了花山—五丈山花岗岩基底，这与金矿的成矿具有十分密切的关系。矿区内断裂构造按走向可以分为近EW，NW，NE向3组，其中近EW向是断裂构造发育的主要方向，也是矿区内最主要的控矿和储矿构造，其他2组断裂构造的成熟度较低，矿物质含量也处于较低水平。通过分析该矿床地质特征及矿床地球化学特征，进一步指明找矿方向。

1 矿床地质特征

1.1 地 层

矿区内以中元古界熊耳群许山组为主要出露地层，其次为鸡蛋坪组，总体呈近EW向发育[2]。许山组主要为灰绿色安山岩、杏仁状安山岩和斑状安山岩，主要可以分为2段：下段出露于矿区北部，岩性以斑状安山岩为主，同时伴随部分杏仁状安山岩；上段在矿区内大面积出露，岩性以安山岩与杏仁状安山岩互层并伴有少量的斑状安山岩，该段也是矿区内主要的含金构造蚀变区域。鸡蛋坪组主要出露于矿区南部，分布了大量的灰紫色和紫红色的流纹斑岩，并夹有杏仁状安山岩，与下伏许山组呈喷发不整合接触。

1.2 构 造

断裂构造是萑香洼金矿区的主要构造，目前矿区内已发现断裂构造30余条，主要分为近EW，NW和NE向3组。其中，近EW向断裂是矿区内的主要控矿构造。

(1)近EW向断裂构造。近EW向断裂构造是矿区内分布范围最广、数量最多的一组构造。断裂的规模普遍较小，长300～1 800 m，宽0.5～2.0 m，走向170°～210°，倾角为25°～45°，与熊耳群底层产状保持一致，属熊耳群层间破碎带。近EW向断裂构造普遍发生金矿化，但矿体规模普遍不大，矿化连续性较差，难以作为工业矿体开发。

(2)NE向断裂构造。NE向断裂构造由1条主干断裂构成，出露总长度约4 km，宽20～50 m，局部存在分支复合现象。断裂构造内部普遍发育绿泥石化、硅化、碳酸盐化、黄铁矿化，在柿树底细部构造带下盘存在矿化石英脉充填，是矿区内最主要的导矿构造。

(3)NW向断裂构造。矿区内NW向断裂构造主要为含金蚀变构造带，也是矿区内规模最大的含金蚀变构造带，产出于NE向断裂的上盘，其南东端与NE向断裂交汇。断裂出露长约3 km，宽10～30 m，最大宽度达到50 m，总体呈NW走向，局部NWW向，倾角为25°～45°。构造带内的矿化现象非常强烈，顶底板附近常有断续分布的矿化石英脉，具有尖灭再现特征；由于强烈的热液蚀变作用，构造带内的构造岩普遍出现黄铁矿化、钾长石化、硅化现象，局部叠加绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化和黄铜矿化。NW向断裂构造也是矿区内主要的工业矿体赋存构造。

1.3 岩浆岩

矿区内的岩浆岩属于五丈山岩体，主要出露于矿区北东侧，岩性为斑状黑云钾长-二长花岗岩，通过离子探针技术测得锆石U-Pb的年龄为(156.8±1.2)Ma[3]。

另外，矿区内还产出花岗伟晶岩脉和钾长细晶岩脉。其中花岗伟晶岩脉主要成分为钾长石、石英，其中产出浸染状辉钼矿或者呈辉钼矿-石英脉产出的辉钼矿，颗粒粒径较大，岩脉被含金断裂带错动破坏，局部被细小的含金黄铁矿-石英脉穿插切割，形成时间比金矿化更早；钾长细晶岩脉在NW向断裂带内多处产出，总体呈暗红色，以隐晶结构为主，主要由钾长石组成，局部遭受后期构造的破坏，发生退变质作用，形成绢云母。切割早期矿化蚀变岩或者石英脉，又被晚阶段多金属硫化物脉以及后期破矿构造中的碳酸盐脉所切割，自身未金矿化，形成时间处于黄铁矿-石英脉与多金属硫化物之间。

2 矿床地球化学特征

2.1 流体包裹体特征

(1)NaCl-H2O型。在黄铁矿-石英阶段的石英和萤石中发育，含量为30%～40%，同时也是石英-碳酸盐阶段的主要包裹体类型。该类型包裹体以富液相包裹体为主，还伴有极少量的富气相包裹体[4]。

(2)CO2-H2O型。该类型流体包裹体主要存于黄铁矿适应阶段，其比例达到了该阶段包裹体总量的55%～56%，具体可以分为富CO2的三相包裹体和含CO2的两相包裹体。其中，富CO2的三相包裹体中的CO2体积较高，通常占到包裹体总体积的20%～40%；而含CO2的两相包裹体中的气相体积比通常为10%～30%[4]。

(3)含子矿物的流体包裹体。该类型包裹体主要存于黄铁矿-石英阶段的萤石中，具体体积约为该阶段包裹体总数量的15%～20%。子矿物通常为1个，偶尔也会出现2～4个，普遍呈现为淡绿色的透明立方体，另少部分则呈现为不规则状[4]。

2.2 成矿流体来源

成矿流体中的氢、氧同位素组成不仅受到水介质中氢、氧同位素组成以及不同类型水介质混合作用的影响，同时还受到水介质演化过程中与岩石的氢氧同位素交换作用的影响。通过对矿区内主成矿阶段不同产出状态下的石英脉的多个石英样品进行氢、氧同位素测试，可以发现矿区金矿氢同位素明显小于同时期的花山岩体，与围岩熊耳群接近，这可能是由于成矿流体与含有羟基的围岩水反应过程中由于氢同位素自身的敏感性而导致了成矿流体中氢同位素发生了较为显著的分馏。成矿后期的热液活动对灶节段的矿化具有明显的叠加改造作用，在主成矿阶段石英中发育次生包裹体，这也使得无法使用成矿流体的氢同位素对成矿阶段流体的特征进行表示。从氧同位素测试结果来看，萑香洼金矿主成矿阶段流体与岩浆热液十分接近，符合幔源流体的特征，这也说明了该矿区的成矿流体属深部流体。

2.3 成矿物质来源

在萑香洼金矿中，硫是最主要的成矿元素之一，通过对硫的同位素进行测试可以为研究矿床的成因提供重要的理论依据。通过从主成矿阶段蚀变岩和石英脉中选取样品对硫的同位素进行测试。从测试结果来看，该矿区主成矿阶段流体δ34S∑S值为 -3.4‰～0.6‰，与地幔流(-3‰～2‰)相近。区域上同期的公峪金矿δ34S∑S值为-1.7%～2.2%，体现出了明显的深源硫特点；上宫金矿 δ34S∑S值为-19.2‰～3.3‰，变化范围较宽，但是通过利用外推法求得其重晶石与共生矿物成矿溶液δ34S∑S值为-4.5‰～2‰，体现出了深源地幔硫的特点；祁雨沟金矿δ34S∑S值为-3.4‰～0.3‰，也表现出明显的深源硫特征。综合上述分析可知，萑香洼金矿主成矿阶段流体中的硫元素为深源硫。

3 结 论

(1)矿区内NE向断裂构造是矿区内主要的导矿构造，目前已探明的金矿床主要赋存于该构造中。

(2)通过对不同产出状态下的石英脉中多个石英样品的氢、氧同位素进行测试，确定该矿区内的成矿流体属深部流体。

(3)通过对蚀变岩和石英脉中的岩体样品的硫同位素进行测试，其结果与公峪金矿、上宫金矿和祁雨沟金矿的δ34S∑S值接近，从而确定萑香洼金矿主成矿阶段流体中的硫元素为深源硫。

[1] 王长明，邓 军，张寿庭，等.河南萑香洼金矿原生晕地球化学特征和深部找矿预测[J].地质与勘探，2007(1)：58-63.

[2] 段存基.河南嵩县萑香洼金矿床成矿流体地球化学和矿床成因研究[D].北京：中国地质大学，2007.

[3] 庞振山，徐文超，周奇明，等.河南省嵩县萑香洼金矿矿床地球化学特征[J].矿产与地质，2008(6)：481-486.

[4] 高亚龙.东秦岭萑香洼金矿矿床地质及稳定同位素特征[J].矿物学报，2009(S)：10-12.

2014-12-18)

谢劲松(1978—)，男，工程师，471000 河南省洛阳市开元大道地矿大厦5楼515室。