河南嵩县沙土凹金矿矿床成因分析

田振华， 武 伟

(1.中国黄金河南有限公司，河南 郑州 450000； 2.嵩县金牛有限责任公司，河南 嵩县 471400)

1 区域地质

沙土凹金矿区位于华北地台南缘，马超营断裂以北，华山—熊耳山台隆东段，地层较老，岩石变质较深，构造变化强烈，岩浆活动频繁(见图1)。

1.1 地层

区域出露地层有太古界太华群(Arth)和中元古界长城系熊耳群(Arth)。

(1)太古界太华群(Arth)：分布于矿区北部，呈近东西向展布,为一套超基性、中基性火山-沉积变质岩系，普遍遭受混合岩化作用，部分形成条纹或条带状混合岩、混合花岗岩等。

(2)中元古界长城系熊耳群(Chx)：熊耳群古火山岩为一套中基-中酸性熔岩，夹少量火山碎屑岩及火山碎屑沉积岩。

1.2 构造

区内褶皱、断裂构造较发育，基底形成近东西向倒转-平卧褶皱和轴向近南北的大型开阔倾伏背、向斜，盖层在前加里东期及其以后形成北近东西向的龙脖—花山背斜，并在基底和盖层中发育北东向、近东西向断裂。

1.3 岩浆岩

区域上岩浆活动强烈，具长期性、多期次活动特点。其中以中元古代熊耳期火山活动为主，次为燕山期花岗岩浆活动。熊耳群火山岩具大陆边缘火山弧特点，花岗岩类属壳幔质重熔型，富含高钠、含金偏高，与金成矿密切相关。

图1 区域地质及金矿点分布图

2 矿区地质

沙土凹金矿区出露地层主要为太古界太华群片麻岩类和中元古界熊耳群安山岩类，北西向含金构造蚀变岩带发育。

2.1 地层

矿区地层主要为太古界太华群片麻岩(Arth)和中元古界长城系熊耳群次火山岩(Chx)。

(1)太古界太华群(Arth)：矿区出露太古界太华群为一套古老变质岩系，主要岩性为角闪斜长片麻岩、混合岩化斜长角闪岩、斜长角闪岩(残留体)、辉绿岩、正长花岗岩、辉绿辉长岩、角闪粗面岩、花岗斑岩、黑云斜长变粒岩、中细粒斜长浅粒岩、斜长变粒岩等。该套古老变质岩系组的片麻理产状一般为160°～190°∠25°～35°。

(2)中元古界长城系熊耳群(Chx)：主要岩性有安山玢岩、蚀变安山岩、构造蚀变岩(长英质碎粉岩、黄铁矿化蚀变岩、黄铁矿绿泥钾化蚀变岩)等，以角度不整合覆盖于太华群之上。地表出露面积约3.20 km2，倾向南东，倾角25°～35°。

2.2 矿区构造

(1)褶皱。沙土凹金矿区位于鹰咀山短轴背斜的南翼，该背斜控制了本区地层在空间上的展布规律。核部为太古界太华群，翼部由熊耳群组成。地层倾向170°～210°，倾角为20°～60°，总体产状179°，倾角40°。

(2)断裂。区内断裂构造发育，规模不等，断裂具多期活动的特点，形态复杂。根据断裂走向及力学性质，可分为北东向、北西向及近东西向三组，其中北西向断裂最为发育，近东西向次之，其他方向断裂不甚发育，矿化较弱。

北西向断裂：该组断裂在区内极其发育，这些断裂性质相近，倾向355°～70°，倾角34°～50°，断裂出露宽度0.18～9.70 m。发育于太华群地层中，与围岩分界面较清楚，破碎带内见有构造角砾岩、碎裂岩，具硅化、钾化、褐铁矿化、金矿化。该断裂经历了多期构造运动的叠加和多次力学性质的转换，表现为早期张扭性，形成张性角砾岩带；中期为压扭性，形成挤压破碎带伴随有金矿化；晚期为张扭性，表现为对矿石的破碎，断裂带内充填构造角砾岩、碎裂岩化岩石及碎裂岩，局部发育构造泥砾岩。

(3)岩浆岩。区内岩浆岩活动强烈，主要表现为中元古代熊耳期强烈的火山喷发和中生代燕山期侵入活动。

熊耳期侵入岩：该期侵入岩均与熊耳期火山活动有不可分割的内在联系，在大规模火山喷发活动相对减弱之后，构造活动仍在继续，基底断裂切穿熊耳群盖层与其同源的岩浆上侵。该期侵入岩多与火山活动、断裂构造有同空间分布特征，均呈岩脉或岩墙充填于受火山活动带控制的断裂构造带中。熊耳期侵入岩在矿区内多以石英斑岩、石英脉岩为主，次为火山岩。

华力西期侵入岩：该期侵入岩在矿区内仅见一些小的沿断裂和裂隙充填的细粒石英岩脉、正长岩及正长斑岩脉，产状均受断裂构造控制，长度一般为几米至数十米不等，宽数米。

燕山期侵入岩：出露有呈脉状产出的似斑状花岗岩，分布于沙土凹一带，岩体呈脉状产出，其出露长度为0.5～1 km，宽10～20 m，矿区内主要侵入于熊耳群地层。

(4)围岩蚀变及矿化特征。矿区热液活动主要是沿北西向大断裂带进行，断裂带内及两侧围岩蚀变种类多、强度大，蚀变方式包括面型浸染、脉状、网脉状、团块状、透镜状等交代充填。

北西向构造为较大的区域控矿构造，蚀变从成矿前期到成矿期后均较发育，形成多期次、多类型、高强度的含金构造蚀变带。含金构造蚀变带的围岩蚀变类型包括：黑云母化、硅化、绢云母化、钾长石化、黄铁矿化、方铅矿化(闪锌矿化)、铁白云石化及方解石化等。

3 矿床成因

3.1 成矿物质来源

熊耳山地区目前已知的金矿床、矿点、矿化点及金化探异常的空间分布主要集中于燕山期花山花岗岩体外围的秀才岭、西石门沟、虎沟、上宫、干树凹、三人场、洛店、牛头沟、雷门沟、祁雨沟一带，合峪花岗岩体北侧的店房、前河一带及蒿坪沟花岗斑岩附近，其他地区很少有工业价值的金矿分布，表明区域金矿化的分布富集总体上受燕山期花岗(斑)岩控制。

燕山期花山花岗岩平均含金量为1.0×10-9，其含金量比与矿化不密切的伏牛山花岗斑岩(1.0×10-9)高，具富钠特点。洛宁虎沟矿区有北东向含金断裂穿切燕山期花岗岩体，表明成矿不可能为熊耳期。产于不同地层中的金矿的大多数矿石铅及花岗岩的全岩铅和长石铅同位素组成相对稳定，具放射成因铅不高的铅异常特点，并与未蚀变熊耳群火山岩、次火山岩全岩铅同位素组成有明显差异，表明金矿化与花岗岩有成因联系。综上所述，成矿物质Au、Pb、S等主要来自矿源层太华群。

3.2 控矿条件

本区金矿的主要控矿条件为矿源层、燕山期花岗岩浆活动及多期的构造运动、区域变质和混合岩化作用。矿源层是基础，构造是主导，燕山期花岗岩浆活动是决定因素。金矿体明显受基底背斜、基底与盖层的北西向、北东向、近东西向断裂及其复合部位控制，常富集于断裂的顶、底及构造带膨大、分枝复合、转折、产状变陡或变缓部位。

3.3 成矿时代

在燕山期构造-岩浆活动中，本区成矿作用一方面表现为来自深部重熔岩浆的含矿热液沿断裂构造多次活动，在中低温条件下在构造有利部位充填成矿，形成本区

构造蚀变岩型金矿床；另一方面表现为在强大的热驱动下，矿源层岩石中的金再次发生活化、转移，在构造有利部位富集成矿。因此，认为该区金矿床为太古界太华群基底区域变质与燕山期岩浆热液等作用形成的中-低温重熔岩浆热液蚀变构造岩型金矿床。

4 找矿标志

(1)沙土凹金矿床位于熊耳群与太华群的角度不整合面附近，太华群作为矿源层，在角度不整合面附近是寻找类似金矿的重要标志。

(2)断裂构造破碎带为矿液的运移和富集提供了有利条件，为本区构造破碎带蚀变岩型金矿找矿的重要线索。

(3)燕山期酸性侵入岩为主的花山等花岗岩体，与区内多金属矿产的形成关系密切，燕山期花岗岩体也是本区找矿的重要部位。

因此，本区北西向、北东向断裂构造破碎带、太华群古老变质岩系、燕山期花岗岩体为本区主要的找矿标志。