河南崤山金矿成矿阶段划分及矿石矿物特征

徐文超 赵留升 常云真

（1.河南省地质矿产勘查开发局 第一地质矿产调查院，河南 洛阳471000；2.河南省金银多金属成矿系列与深部预测重点实验室，河南 洛阳471000）

1 矿床地质背景

崤山金矿位于三门峡市陕县南部，处在河南小秦岭金矿田与熊耳山金矿田之间与小秦岭和熊耳山矿田毗邻，与熊耳山、小秦岭、华山共同构成华北地台南缘近东西向的金矿成矿带。构造位置处于华北陆块南缘、秦岭造山带东段北侧[1-2]。

矿区出露地层为古元古界罗汉洞组石英岩夹薄层粉砂质绢云板岩及中元古界熊耳群大古石组厚层状石英岩、绢云石英片岩和许山组安山岩。构造运动频繁，岩浆活动强烈，形成了以金为主的多种矿产资源。断裂构造在区内密集分布，金矿床主要受北东向的断裂控制，矿体在走向上和倾向上波状起伏明显，倾向上表现得尤为突出，在走向上，当主断裂面在短距离（100m内）发生扭曲时，扭曲部位矿化好，形成富矿体。在倾向上，矿体多赋存在断裂由陡变缓的陡倾斜部位[3]。

2 矿化蚀变及成矿阶段划分

2.1 矿脉的围岩及围岩蚀变

围岩主要为混合片岩、混合岩、浅粒岩、斜长角闪岩及少量辉绿岩等。近矿围岩蚀变比较发育，矿体直接围岩为黄铁绢英岩、糜棱岩。蚀变带宽度不等，一般为数十厘米至三米，主要在矿体两侧呈对称分布。横向上，由矿体到围岩，蚀变作用有强变弱；纵向上，上部蚀变作用强烈，下部蚀变作用变弱。蚀变类型有以下几种：

1）黄铁矿及方铅矿化：黄铁矿和方铅矿呈细粒脉状及星点状分布于蚀变岩裂隙及粒间。以黄铁矿化为主，一般发育于内蚀变带。

2）黄铁绢英岩化：岩石中的长石在构造应力作用下，分解成绢云母和石英，同时有黄铁矿析出，形成黄铁绢英岩。蚀变强烈，范围较窄，一般蚀变厚度0.10～0.40m，界线清晰，与金关系密切，是该区主要蚀变类型之一。

3）碳酸盐化：碳酸盐矿物多呈细脉状分布在石英脉上下盘，呈网脉状分布于蚀变岩微裂隙中。

4）硅化：区内普遍发育，是形成石英脉的重要蚀变类型。

5）绿泥石化、绿帘石化：主要发育为混合岩类时，以硅化和黄铁绢英岩化为主，当围岩为斜长角闪岩、辉绿岩时，碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化较为发育。

2.2 成矿期及成矿阶段的划分

根据矿石结构构造和矿物共生组合等特点，区内石英脉型金矿床分为热液期和表生期，热液期根据矿物组合类型、矿物标型特征及不同矿物组合之间的穿插关系等，又分为四个成矿阶段。

2.2.1 热液期

又分为石英-黄铁矿（毒砂）阶段、黄铁矿-石英阶段、石英-多金属硫化物阶段、石英-碳酸盐阶段四个成矿阶段。

1）石英—黄铁矿（毒砂）阶段

该阶段以形成含少量（多0.5～5%，局部大于5%）黄铁矿的白色石英脉体为标志，主要矿物组合为石英、黄铁矿，尽管该阶段金矿化微弱，但它是形成本区含金石英脉主体的最重要阶段。石英脉体可以占据整个断裂带，也可以沿断裂带顶、底部分布，可尖灭再现或尖灭侧现，以充填（为主）和交代方式形成。该阶段黄铁矿多呈自形、半自形立方体晶体，呈星散状（部分呈团块状）不均匀分布于白色石英脉体内，含金量低。石英含量大于95%（局部少于80%），多呈乳白色、白色、含大量气液包裹体。

2）黄铁矿-石英阶段

该阶段矿物组合为黄铁矿（主要）、石英、金矿物、黄铜矿等。这些矿物集合体多呈条带状、细脉状分布于石英脉的顶、底部或石英脉与围岩的接触处，与石英脉壁大致平行；部分黄铁矿、石英、金矿物等集合体呈团块状、不规则状分布，团块总体具一定方向性。矿石具条带状构造和团块状构造。该阶段黄铁矿多呈细-中粒半自形-它形五角十二面体及五角十二面体与立方体聚形晶粒集合体，金矿物和黄铜矿呈包体状和裂隙状分布于其中：含金量高。在石英脉中有平行脉壁的劈理，石英显灰白色，镜下可见到石英被压碎、拉长，具波状消光、应变纹等，表明早阶段石英脉形成后又受到构造叠加。

3）石英-多金属硫化物阶段

该阶段是区内成矿的最主要阶段，所形成的矿物组合为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、金矿物、石英，有时含白钨矿等。这些矿物的分布有两个特点：（1）主要沿第一阶段石英脉中部的多组裂隙呈网状分布，并溶蚀交代石英，相互连通，使石英在硫化物集合体中呈云朵状、似角砾状残余，形成本阶段特殊的网状、云朵状构造。这种构造也可出现在石英脉顶、底部。（2）呈条带状大致平行脉壁主要分布于石英脉的顶、底部，其次分布于石英脉中部。多金属硫化物既可以叠加在第二阶段黄铁矿之上，也可以单独呈条带产出。此阶段石英显灰白色，透明度增加，被溶蚀、碎裂明显。黄铁矿、方铅矿等硫化物呈它形晶粒，细-粗粒，黄铁矿被溶蚀交代呈不规则状和浑圆状，含金量较高。由于石英脉经过多次的构造叠加改造，使其中部早期产生的斜交脉壁的张裂面和平行脉壁的剪切裂隙更加发育，形成由多组裂隙组成的网状裂隙系统。多金属硫化物和石英等集合体沿其穿插、溶蚀交代形成特殊的网状、云朵状、细脉状构造。当矿物沿平行脉壁的剪切裂隙发育时，形成条带状构造。石英脉中后期构造叠加改造强烈、多组裂隙发育的地段或部位是第三阶段多金属硫化物矿化最有利的部位。

4）石英-碳酸盐阶段

该阶段接近成矿尾声，仅在局部发育，以方解石、菱铁矿、重晶石的出现为特征。此阶段含金性较差，形成少量的黄铁矿。矿物组合为：黄铁矿+方解石+菱铁矿+石英组合。发育于石英脉内和两侧围岩中，它既可沿二、三阶段先存结构面分布，亦可斜切石英脉和构造带。

2.2.2 表生期

表生期只是对热液期形成的矿石进行氧化、淋滤，使矿石中金相对富集，主要矿物组合为：褐铁矿+自然金；斑铜矿+铜兰；白铅矿+褐铁矿+自然金。

3 矿物特征

崤山金矿的矿石主要为含金石英脉。矿石金属矿物含量约占8.45%，主要为自然金、银金矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、菱铁矿、褐铁矿、辉铜矿、铜兰及微量的黑钨矿、钨铅矿等。脉石矿物占91.55%，其中以石英为主，其次是方解石、绿帘石、白云母、绢云母等，还有少量的磷灰石等，各种矿物含量见表1。

表1 矿物含量表

3.1 主要金属矿物特征

3.1.1 黄铁矿

在矿石中占5.60%，是主要载金矿物，晶体呈立方体、八面和五角十二面体，以不规则颗粒为主，分布在脉石矿物中黄铁矿一般均呈自形晶，与方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、自然金等矿物共生的黄铁矿呈他形粒状。受后期构造作用后形成压碎结构，裂隙中被黄铜矿、自然金等矿物所充填。黄铁矿中常有自然金、银金矿物的包裹体，黄铁矿粒度较粗，大于0.074毫米占总量97.51%，电子探针分析结果细粒黄铁矿比粗粒黄铁矿含金高，而显微镜下细粒黄铁矿中包体金不比粗粒黄铁矿中包体金多，表明细粒黄铁矿中含有大量的微细包体金。

3.1.2 方铅矿

在矿石中占1.76%，多呈立方体晶体，半自形晶，他形晶较少，以中粗粒为主，大于0.074mm占95.58%。方铅矿形成较晚，颗粒边缘经常被铜兰交代而形成镶边结构。

3.1.3 黄铜矿

在矿石中仅占0.14%，呈不规则粒状嵌布在脉石矿物粒间或与方铅矿、黄铁矿共生，常与闪锌矿形成固溶体分离结构。黄铜矿呈乳点状米粒状沿闪锌矿的解离方向作定向分布，也有呈细脉状充填在黄铁矿裂隙中，常被后期辉铜矿、铜兰所交代。

3.1.4 黑钨矿

晶体呈厚板状，晶面上常具纵纹，褐黑色，条痕褐色最大粒度0.5毫米，最小仅数微米。

3.1.5 钨铅矿

晶体呈双锥状或厚板状，晶面上有水平条纹，锥面上也有条纹，浅黄色，透明，最大粒径0.4mm，最小仅数微米。

3.2 主要非金属矿物特征

3.2.1 石英

是矿石矿物的主要成分，占矿石含量的80.98%，它形粒状嵌布，见有石英包裹黄铜矿和黄铁矿现象，石英与金矿物关系密切。按石英脉形成的先后顺序，矿区石英的形成可分为3个期次。

成矿早期石英：呈乳白色，他形粒状，矿物颗粒较粗（0.15～n×10mm）。贝壳状断口，油脂光泽，气液包体多，个体大。常受应力作用，具波状消光和粒化现象，或拉长成纤维状集合体。该期石英规模大，构成矿脉中石英脉的主体。

成矿期石英：为烟灰-灰白色。外观呈糖粒状，晶体为他形粒状，粒径一般0.5～0.02mm。与早期石英相比，所含气液包裹体少而小，常叠加在早期石英脉中。集合体呈细脉状，叠加在早期石英中，分布极不均匀，常伴有多金属硫化物出现。

成矿期后石英：集合体为硅化石英细脉，分布少，常叠加、穿切早期石英脉。石英呈烟灰色，有时呈玉髓状，常伴有碳酸盐矿物出现。

上述成矿期石英金含量较成矿早期及成矿期后高，是脉石矿物中金的主要载体。

3.2.2 云母类

是含量仅次于石英的脉石矿物，云母类矿物主要为绢云母，次为微量的白云母及黑云母。绢云母呈灰白—暗绿色，丝绢光泽，显微鳞片状集合体，或呈微脉状分布在多金属矿物的周围形成镶边，为热液蚀变交代长石的产物。

3.2.3 长石类

是主要脉石矿物之一，长石类矿物主要为钾长石和斜长石。钾长石为微斜长石，在矿物中呈他形粒状，颗粒细，多为原岩残留，小部分属钾化产物。斜长石呈板状、不规则状，镜下可见聚片双晶和晶体弯曲现象，多具有不同程度的绢云母化。长石类矿物主要分布在矿化围岩中。

3.3 金的富集规律

1）以半自形-它形粒状结构，不规则团块状构造，条带状构造为主的矿石，金品位高。

2）金品位在走向上呈跳跃式变化，在倾向上较为稳定；近矿蚀变围岩中黄铁绢英岩化、硅化强烈时，金品位较高。

3）金与石英脉关系密切，石英粒间金颗粒粗大，石英包体金颗粒较小，一般为40微米。

4）金与多金属硫化物的含量密切相关，即多金属硫化物的含量越多，越复杂，厚度越大，金品位越高。黄铁矿是金的主要载体，呈立方体、五角十二面体等，五角十二面体的黄铁矿越多，颗粒越细，越破碎，晶形越不完整，金含量越高。

4 结论

综上所述，崤山金矿该矿床围岩蚀变以黄铁绢英岩化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化为主，其中硅化、黄铁绢英岩化与金成矿关系密切，近矿蚀变围岩中黄铁绢英岩化、硅化强烈时，金品位较高；热液期根据矿物组合类型、矿物标型特征及不同矿物组合之间的穿插关系等，划分为石英-黄铁矿（毒砂）阶段、黄铁矿-石英阶段、石英-多金属硫化物阶段、石英-碳酸盐阶段四个成矿阶段，其中黄铁矿-石英阶段和石英-多金属硫化物阶段为主矿化阶段，含金量高；矿石中主要金属矿物为黄铁矿、方铅矿和闪锌矿，黄铁矿是金的主要载体，五角十二面体的黄铁矿越多、颗粒越细、越破碎、晶形越不完整，金含量越高；矿石中的含金矿物主要为自然金，在矿石内分布极不均匀，以以包体金和粒间金为主为主要赋存形式，微粒金相对较少，中-巨粒金较为常见。

［1］罗铭玖,黎世美,卢欣祥,等.河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列[M].北京:地质出版社,2000.

［2］河南省区域地质志编委会.河南省区域地质志[M].北京:地质出版社,1989.

［3］河南省地矿局第一地质调查队.河南省陕县崤山金矿1、3、9号脉深部隐伏矿预测研究报告[R].1995.