东秦岭西官庄—镇平断裂带两侧金矿成矿地质特征及找矿潜力

易志强 郭贤培 文 景 闫贺龙 谢 珂 杨 涛

（河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院）

秦岭—大别造山带横贯中国东西，是扬子、华北两大板块的构造拼合带［1-3］。在长期构造演化作用下，秦岭—大别造山带变形强烈、结构复杂、多期叠加，并且其构造样式典型、构造演化清晰，真实记录了这一复合造山带形成、演化的构造物理过程和动力学背景信息，因此一直是世界各国地质学家关注的热点［4-8］。其中的商南—丹凤断裂带（本研究简称商丹断裂带）是扬子板块与华北板块的缝合带，该缝合带由不同时期、不同性质、不同规模、不同构造层次的韧性、韧脆性、脆性断层复杂叠置，共同组成的近EW向延展的巨大断裂系统。该断裂系统为矿液的富集、运移、沉淀提供了丰富的通道和空间，构成了我国一条重要的贵金属成矿带，主要产出大型变形构造控矿的韧性剪切带型金矿床，其中主剪切带控岩，次级脆韧性剪切带控矿，矿体定位受里德尔（Riedel）剪切裂隙系统控制［9-11］。该断裂带在陕西省境内称为商南—丹凤断裂带，带内已发现了大型金矿床2处，中小型矿床（点）20余处［12］。该断裂带东延进入豫陕两省交界处的西峡县西官庄至南阳盆地的部分称为西官庄—镇平断裂带，带内已圈定了一批贵金属元素化探综合异常，并通过矿产检查发现了多处金多金属矿（化）点，但未开展过系统的矿产勘查及研究工作。南阳盆地东部桐柏县境内部分称为松扒断裂带，带内已发现了老湾特大型金矿。本研究依托2016年度河南省财政地质勘查项目——“河南省西峡县西官庄—镇平县金多金属矿预查”，对西官庄—镇平断裂带进行了调查研究，并对韭菜沟—母熊山区域长达22 km范围内的成矿地质特征进行了重点研究。本研究结合上述成果，重点探讨西官庄—镇平断裂带东西两侧（南阳盆地东西两侧）金矿成矿地质特征及找矿潜力，供该区后续找矿工作借鉴。

1 区域地质特征

1.1 构造地质特征

西官庄—镇平断裂带是华北板块与扬子板块的边界断裂，由一系列平行—斜列的断层系构成，波及地层有古元古界秦岭岩群、中—新元古界峡河岩群和龟山岩组、泥盆系南湾组、白垩系等（图1），主界面位于峡河岩群或秦岭岩群与龟山岩组或白垩系之间，波及宽度为1～10 km。断裂带总体走向NW，总体上，北部龟山岩组与峡河岩群界面处及附近以NE倾为主，倾角为45°～80°；南侧以SW倾为主，倾角为40°～85°，以60°～75°为主（图2）。该断裂带至少形成于中元古代末—新元古代早期，并可识别出至少3个阶段的多期次变形活动。

早期活动沿断裂带主界面及其两侧分布，是中元古代末—新元古代早期陆块间俯冲碰撞的产物，主韧性剪切带是由各种（变晶）糜棱岩、（变晶）超糜棱岩、构造片岩及糜棱岩化岩石构成的宽数百米至千余米的糜棱岩带。断裂北侧发育晋宁期同碰撞型花岗岩带、戴家沟（辉长）闪长岩体（俯冲型）和构造就位的洋淇沟超镁铁质岩体，是早期陆块间拼贴碰撞的结果，总体上表现为一期由右行走滑递进变形至自北向南推覆的韧性剪切活动。

第二期活动仍表现为韧性剪切作用，沿主韧性剪切带两侧分布，分布有一系列规模不等的次级韧性剪切带，它们或呈宽数米至数十米的小剪切带，或集中成较宽的糜棱岩（化）带，平行或斜交主韧性剪切带呈向北西撒开、向南东收敛的帚状展布，并明显切错、改造主韧性剪切带，或受其限制。该期剪切作用是由左行走滑递进变形为自南向北逆冲推覆剪切的，且韧性剪切活动可能与北侧朱阳关—夏馆断裂带加里东期的俯冲、碰撞活动有关，陆块拼贴过程中由于后部（南部）块体的推挤，使得北侧陆块整体向西北“挤出”，形成了北侧右行、南侧左行的走滑型剪切构造格局。

晚期活动主要表现为多次浅表层次的脆性断裂活动，时间为中新生代，多沿晚白垩世盆地边界展布。断面较平直，破碎带宽数米至数十米不等，由构造角砾岩、碎裂岩、碎粉岩等组成，常形成多个断面，代表了其多次活动，断面倾角一般较陡，但倾向不一。南倾断面多为张性正断层，构成盆地边界。晚期脆性断裂与燕山期中酸性小岩体活动有密切关系。

1.2 区域地球化学特征

1.2.1 构造地球化学特征

与区域水系沉积物元素平均含量相比，沿西官庄—镇平断裂带W、La呈高背景分布，其他元素均呈正常背景分布；Zn、Nb呈均匀分布，Mo、Ba呈不均匀分布，Ag呈分异型分布，W、Bi、As呈强分异分布，Au、Sb、Hg、Cr、Ni呈极强分异分布，其他元素呈基本均匀分布。区域构造地球化学特征显示，沿该断裂带为寻找金多金属矿产的有利地区。

1.2.2 区域地球化学特征

以往区域地球化学工作沿该断裂带圈定了1∶20万综合异常8处，1∶5万综合异常21处（图2），异常多以Au、As、Sb、Ag为主要组合元素，且套合较好，部分伴生有Cu、Pb、Zn、W、Mo等异常；其中Au、As多具有外、中带异常，强度中等，以往区域地质工作已在上述异常中发现了较多的金多金属矿（化）点。

1.3 区域矿产特征

商丹断裂带是我国一条重要的贵金属成矿带，断裂带上金矿床（点）具有成群、成带的分布特征，近年来在陕西省境内、河南省南阳市桐柏县境内、信阳市境内均取得了较大找矿突破。沿该断裂带在陕西省境内已发现大型金矿床2处，中小型矿床（点）20余处；东延进入河南省境内至南阳盆地（西官庄—镇平断裂带），已圈定了一批贵金属元素综合异常并发现了多处金多金属矿（化）点，该段为本研究重点工作区域；沿该断裂带再向东过南阳盆地至桐柏县境内（松扒断裂），已发现有老湾特大型金矿；至信阳市境内称龟梅断裂，已发现了凉亭、薄刀岭、余冲等多个中小型金（银）矿床［13-14］。

2 研究区成矿地质特征

2.1 断裂带地质特征

研究区位于西峡县城北韭菜沟—母熊山地区，西官庄—镇平断裂带呈NWW向横贯研究区，总体走向290°。该区北侧出露中—新元古界峡河岩群，南侧出露中—新元古界龟山岩组（图3）。断裂带具有多期活动特征，早期为韧性活动，晚期为脆韧性—脆性活动。早期韧性活动沿断裂带及其两侧分布，由各种（变晶）糜棱岩、构造片岩及糜棱岩化岩石构成，宽数百米至千余米。构造岩多具有不同程度的后期静态恢复特征，形成了大量石英多晶条带、矩形边构造等变晶构造。糜棱面理因受后期变形改造而变化较大，但以NE倾为主，倾角为50°～80°，部分S倾，倾角为70°～80°。第二期脆韧性活动沿主韧性剪切带两侧，分布有一系列规模不等的次级脆韧性剪切带，或呈宽数米至数十米的小剪切带，或集中成较宽的糜棱岩（化）带，平行或斜交主韧性剪切带，明显切错、改造主韧性剪切带，或受其限制，糜棱面理或构造片理以N倾为主，倾角为45°～85°，局部S倾。晚期脆性活动沿断裂带及其两侧分布，叠加于韧性或脆韧性构造之上，为一系列规模不一且与主断裂带平行或小角度斜交的构造破碎带，宽数米至数十米不等，由碎粒岩、构造角砾岩、碎裂岩组成，断面倾角一般较陡，但倾向不一［7-8］，研究区内新发现的金矿脉均受该期次脆性构造控制。

2.2 含矿破碎带地质特征

受西官庄—镇平断裂活动的影响，其两侧的峡河岩群和龟山岩组地层中广泛发育有次一级脆性构造破碎带，其中F1、F22条断层为研究区的主控矿构造（图3）。F1断层断续出露长度为6.8 km，向东延伸出研究区，宽1～10 m，最宽达40 m，产状为0°～30°∠60°～90°，总体走向293°，与主剪切带在走向方向上有3°～5°夹角。构造岩原岩为黑云斜长片岩、黑云石英片岩；主体表现为构造碎裂岩，局部为构造角砾岩；热液蚀变从中心向两侧具有硅化、黄铁矿化→高岭土化、绿泥石化→碳酸盐化的分带特征。

F2断层横贯整个研究区，断续出露长度为22 km，并向东西两侧延伸出研究区，波及宽度达30～230 m，产状10°～30°∠65°～80°，总体走向290°，与西官庄—镇平断裂带平行。构造岩原岩为绢云石英糜棱岩、铁白云石绢云千糜岩；构造岩自断层中心向上盘方向具有碎粒岩→构造角砾岩→构造碎裂岩→碎裂岩化岩石的分带特征，断层下盘为绢云石英糜棱岩，受断层影响较小；热液蚀变自中心向上盘具有面状碳酸盐化、褐铁矿化→细脉状硅化、黄铁矿化、黄铜矿化→细脉状碳酸盐化、高岭土化的分带特征。

2.3 矿脉地质特征

研究区内新发现的矿脉按控矿构造和矿石类型可分为受F1断层控制的石英脉-构造蚀变岩型金矿脉和受F2断层控制的构造蚀变岩型金铜矿脉。

本研究沿F1断层新发现了9条金矿脉，均呈NWW向沿断层产出，沿地表有多处老民采坑。矿脉长度一般为270～650 m，最长达1 450 m，厚度一般为0.5～3.7 m，最厚为6.6 m，Au品位为0.21～6.77 g/t，最高为33.14 g/t。矿脉在地表表现为沿断层断续侵入的含金石英脉，呈脉状、透镜状、豆荚状，具有尖灭再现特征，发育黄铁矿化、黄铜矿化及不均匀金矿化。向深部表现为金矿化构造碎裂岩，发育硅化、褐铁矿化蚀变。

本研究沿F2断层新发现了6条金铜矿脉，均呈NWW向沿断层产出；矿脉长度一般为200～460 m，最长达840 m，厚度为0.78～7.53 m；Au品位一般为0.4～2.26 g/t，最高为5.01 g/t，Cu品位一般为0.22%～0.48%，最高为0.62%。矿脉均赋存于碎粒岩北侧的碎裂岩-碎裂岩化带中，发育黄铁矿化、黄铜矿化、孔雀石化、细脉状硅化蚀变。

2.4 成矿地球化学特征

为进一步分析西官庄—镇平断裂带的主要地质体与成矿作用的关系，并对成矿潜力进行预测，本研究在研究区沿该断裂带长达22 km的范围内进行了1∶1万土壤地球化学测量，结果见表1。

注：X为研究区各元素含量平均值，（×10-6）；δ为元素含量标准离差，（×10-6）；Cv为变异系数；K为研究区元素含量平均值与内地及中低山丘陵区元素平均含量之比［15］；Au单位为（×10-9）。

（1）西官庄—镇平断裂带两侧地层中，As、Cu呈强富集分布，Au、Sb、W、Bi呈富集分布，其他元素呈背景或高背景分布；Au、W呈极强分异分布，As呈强分异分布，Sb、Cu、Bi呈分异分布，其他元素呈不均匀或较均匀分布。说明在韧性剪切变质变形阶段不同程度上导致部分元素特别是成矿及伴生元素发生富集，断裂带两侧为寻找金矿床的有利地区。

（2）作为控矿构造的F1断层，其影响范围内Au、As、Cu、W呈强富集分布，Sb、Bi呈富集分布，其他元素呈背景或高背景分布；Au、W呈极强分异分布，As呈强分异分布，Sb呈分异分布，其他元素呈不均匀或较均匀分布。相比峡河岩群，F1断层影响范围内Au、As、Sb、W等主要成矿及伴生元素的平均含量均有不同程度的提高，其中Au平均含量提高了68%，As含量提高了45%，W含量提高了27%，Sb含量提高了15%，表明该断层导致了成矿元素及伴生元素发生进一步富集。

（3）作为控矿构造的F2断层，其影响范围内Au、As、Sb、Cu呈强富集分布，Mo、Bi呈富集分布，其他元素呈背景或高背景分布，Au、Cu呈极强分异分布，As呈强分异分布，其他元素呈不均匀或较均匀分布。相比于龟山岩组，F2断层影响范围内Au、Cu、As等主要成矿及伴生元素的平均含量均有不同程度的提高，其中Au平均含量提高了82%，Cu含量提高了66%，As含量提高了36%，Sb含量提高了15%，表明该断层也导致成矿元素及伴生元素发生了进一步富集。

（4）经过分析对比可知，石英脉-构造蚀变岩型金矿脉的地球化学异常标型元素为As、W，异常元素组合为Au、As、Sb、Cu、W；构造蚀变岩型金铜矿脉的标型元素为As、Cu，异常元素组合为Au、As、Sb、Cu。前者以W相对含量高为特征，后者以Cu相对含量高为重要特征。

2.5 成矿地球物理特征

本研究对2种类型的矿脉分别进行了4条激电中梯剖面测量，对测量结果分析如下：

（1）石英脉-构造蚀变岩型金矿脉。激电中梯视极化率背景值约3.0%，激电异常视极化率一般为3.5%～5.0%，极大值为6.5%，与矿脉地表露头位置基本吻合，并向倾向方向逐渐衰减；极化率异常对应的电阻率一般为650～850 Ω·m，极大值为1 000 Ω·m，与极化率异常曲线形态基本一致。相邻剖面具有相似的极化率、电阻率特征，总体呈带状分布。

（2）构造蚀变岩型金铜矿脉。激电中梯视极化率背景值约2.5%，激电异常视极化率一般为3.0%～5.5%，极大值达7.0%，与矿脉地表露头位置基本吻合，并向倾向方向逐渐衰减；极化率异常对应的电阻率一般为600～900 Ω·m，极大值达1 200 Ω·m，与极化率异常曲线形态基本一致。相邻剖面具有相似的极化率、电阻率特征，总体呈带状分布。

3 成矿潜力

3.1 区域矿产地质特征对比

2010年至今，本研究依托河南省地勘基金整装勘查项目——“河南省桐柏县老湾矿区深部及外围预查+普查”，在南阳盆地以东取得了重大找矿突破，在原老湾大型金矿的基础上，提交了新增（333）+（334?）资源量超100 t［16］，已达特大型规模。通过将研究区与老湾金矿区进行对比，发现两者在大地构造位置、赋矿地层、矿化蚀变、化探异常等方面均有诸多相似之处（表2）［17-21］，且研究区与老湾金矿区在南阳盆地两侧呈近似对称展布，具有寻找大型金矿的潜力。

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3.2 找矿标志

3.2.1 石英脉-构造蚀变岩型金矿脉

（1）石英脉。地表断续分布有民采坑或黄铁矿化、黄铜矿化石英脉露头。

（2）构造蚀变。构造岩多表现为弱碎裂岩化，局部表现为构造角砾岩-碎裂岩，发育硅化、褐铁矿化、高岭土化、碳酸盐化蚀变，蚀变发育程度与构造破碎程度成正相关；石英脉弱破碎，发育黄铁矿化、黄铜矿化、孔雀石化、赤铁矿化，局部可见明金，地表金品位与上述矿化发育程度成正相关。

（3）地球化学。地球化学异常表现为Au、W、As、Sb组合异常，其中Au、W 2种元素在地表及钻孔中均套合较好，Au、W 2种元素峰值叠加处往往直接指示矿脉赋存位置。

（4）地球物理。通过对该类型矿脉进行激电中梯剖面测量，可知矿脉电法异常主要表现为低缓的高阻高极化异常。

3.2.2 构造蚀变岩型金铜矿脉

（1）构造蚀变。构造中心部位表现为碎粒岩，向北（上盘方向）形成规模较大的角砾岩带、碎裂岩-碎裂岩化带，发育有不均匀的褐铁矿化和碳酸岩化，矿脉产出于碎裂岩-碎裂岩化带，发育硅化、黄铁矿化、黄铜矿化（地表多已被氧化成孔雀石）。

（2）地球化学。地球化学异常表现为Au、Cu、As、Sb组合异常，其中As、Sb异常多位于矿脉南侧，与碎粒岩出露位置相吻合，Au、Cu 2种元素的异常峰值叠加处往往直接指示矿脉的赋存位置。

（3）地球物理。通过对该类型矿脉进行激电中梯剖面测量，可知矿脉电法异常主要表现为低缓的高阻高极化异常。

3.3 找矿靶区

通过对研究区成矿地质条件进行分析并与邻近矿区进行对比，结合找矿标志，初步圈定了孔沟（A区）、酸枣山（B区）、唐沟（C区）3处找矿靶区（图2），各靶区特征分析如下。

（1）孔沟找矿靶区（A区）。该靶区位于西官庄—镇平断裂带两侧，也为本研究重点工作区。以往1∶5万水系沉积物测量工作在靶区内圈定了3处以Au、As为主的综合异常，本研究在靶区内新发现了9条石英脉-构造蚀变岩型金矿脉和6条构造蚀变岩型金铜矿脉。

（2）酸枣山找矿靶区（B区）。该靶区位于西官庄—镇平断裂带两侧，出露的地层为古元古界秦岭岩群、中—新元古界峡河岩群和龟山岩组，断裂构造发育，构造带两侧岩石具有碎裂岩化特征。以往1∶5万水系沉积物测量在区内圈定了3处以Au、As、Ag为主的综合异常。本研究在区内新发现了1条金矿脉，矿脉赋存于秦岭群雁岭沟岩组中，受NWW—NW向顺层挤压破碎带控制，矿脉走向270°～320°，宽1.5～3.8 m，初步追索长度为300 m；该矿脉岩石中发育黄铁矿化及零星黄铜矿化、方铅矿化；围岩蚀变以碳酸盐化、绢云母化、硅化为主；拣块样分析结果显示Au品位为（0.79～3.74）×10-9，Ag品位为（8～45）×10-9。

（3）唐沟找矿靶区（C区）。该靶区位于西官庄—镇平断裂带南侧，出露的地层为中—新元古界龟山岩组，出露构造为与西官庄—镇平断裂带平行的次级断裂——唐沟韧性剪切带。以往1∶5万水系沉积物测量在该靶区内圈定了21乙3-Au、Cu、Mo综合异常，Au异常面积为1.96 km2，最高值为19.95×10-9，平均值2.40×10-9；Cu异常面积为2.01 km2，最高值为93.33× 10-6，平均 40.74×10-6；Mo 异 常 面 积为1.04 km2，最高值为3.09×10-6。本研究通过在区内测制物化探综合剖面，圈定了1处物化探异常带，异常带走向300°，宽度为40～80 m，长度为600 m，Au品位最高值为252×10-9，Cu品位最高值为307×10-6，Mo品位最高值为11.1×10-6，视极化率最大值为5.5%，视电阻率异常不明显。经异常检查，异常带与唐沟韧性剪切带的出露位置基本吻合，剪切带内局部可见黄铁矿化及零星的黄铜矿化、辉钼矿化。

综上所述，3处找矿靶区的成矿地质背景及化探异常良好，且均已发现了矿（化）点或大比例尺物化探综合异常等找矿线索，找矿潜力均较大。

4 结语

详细分析了西官庄—镇平断裂带两侧金矿成矿地质特征，并进行了成矿潜力预测。研究表明：该区具有大中型金矿的找矿潜力；西官庄—镇平断裂带的次级断裂叠加了以Au为主的化探异常和高阻、高极化物探异常为有利找矿标志；区内所圈定的3处找矿靶区内均发现了矿（化）点或大比例尺物化探综合异常等找矿线索，表明各靶区均具有较大的找矿潜力，是今后地质勘查工作的重点地区。