河南嵩县磨沟金矿床地质特征及成因分析

郭钢阳， 星 东

(河南省地质矿产勘查开发局第三地质勘查院(河南省金属矿产深孔钻探工程技术研究中心)，河南 郑州 450000)

磨沟金矿床位于豫西熊耳山中东部地区，区内构造—岩浆活动发育，以Au、Mo矿化为主，伴随有少量的Pb、Zn矿化，具有较大的找矿潜力。其中金矿床有祈雨沟金矿、店房金矿、前河金矿、上宫金矿等，以造山型金矿床和浅成低温热液型金矿床为主；钼矿床有南泥湖钼矿、黄水庵钼矿等，以热液脉型矿床为主；铅锌矿床以热液脉型为主，有铁炉坪铅锌矿、沙沟铅锌矿等。本文以磨沟金矿床为研究对象，在总结矿床地质特征的基础上分析了矿床成因，为区内进一步找矿勘查工作提供帮助。

1 区域地质概况

区域地层出露较为齐全，分别为：(1)太古界太华群，为一套片麻岩组合，按其时代可以分解为5个岩组，是区内最早的变质基底岩系；(2)古—中元古界熊耳群，分布较广泛，以(中)基性—中酸性双峰式火山岩系为主；(3)中—新元古界官道口群，为一套滨海相碎屑岩—碳酸盐岩沉积建造；(4)新元古界栾川群，为一套浅海相碎屑岩—碳酸盐岩—碱性火山岩组合；(5)新元古界陶湾群，为一套砾岩、大理岩、片岩组合；(6)中生界白垩系，以砂砾岩、粉砂岩为主，夹中酸性火山岩岩；(7)新生界以陆相碎屑岩—泥灰岩沉积为主。区内构造极为发育，其中断裂构造可根据断层发育时间先后和方向分为四组，即近东西向断裂、近南北向断裂、北东—北东东向断裂和北西向断裂；此外，区内还发育一处变质核杂岩体。区内岩浆活动发育极为频繁，以合峪岩体、五丈山岩体和花山岩体为主，为区内的成矿作用提供了丰富的热能和成矿物质来源。

2 矿床地质特征

2.1 地层

磨沟金矿区出露地层较为简单，以中元古界熊耳群鸡蛋坪组为主，根据矿区出露岩性变化特征可将其分为三段：(1)下段，以酸性火山岩为主，岩性主要为流纹斑岩，岩石呈紫红色，多为厚层—巨厚层状；(2)中段，以安山岩、英安斑岩为主，岩石呈灰绿色、紫红色厚层状；(3)上段，以流纹斑岩、石英斑岩等为主，夹有少量的英安岩、安山岩透镜体和少量的集块岩、流纹质火山角砾岩等。矿区内蚀变现象发育，因此，在地表以蚀变安山岩为主，呈灰黑色，具斑状结构，斑晶以斜长石为主，岩石普遍发育硅化，局部发育钾化。

2.2 矿区构造

矿区构造发育，以断裂构造为主，褶皱不发育。断裂构造按照走向等可分为近东西向、北东向和北西向三组，其中北东向断裂系统与金矿体关系密切，矿体受构造控制极为明显。北西向断裂系统是区域性的控矿断裂，多期构造活动特征明显，以张性—压扭性为主，破碎带内碎裂岩、断层泥、构造角砾岩等极为发育，整体上发育强烈的硅化现象，此外，大多数北东向构造破碎带中发育硅化、高岭土化、褐铁矿化、黄铁矿化等；北东向断裂，断裂破碎带较宽，约500～800 m，走向约300°，倾向南西，倾角一般大于50°，该组断裂性质复杂，但多期活动现象极为明显，广泛分布碎裂岩、构造角砾岩等，带内普遍发育黄铁矿化、褐铁矿化、金矿化、铅锌矿化等，是区内主要的控矿构造，矿区内已发现的金矿体均受控于该组断裂体系；近东西断裂位于矿区中部，构造破碎带中发育构造角砾岩，并发育褐铁矿化、赤铁矿化等。

2.3 岩浆岩

矿区地表岩浆岩不发育，仅在矿区南西角出露少量的黑云母二长花岗岩，属于合峪岩基的重要组成部分，岩石具有花岗结构，块状构造。

2.4 矿体地质特征

磨沟金矿区已发现金矿(化)体4条，银矿体1条，矿体受断裂构造控制明显，主要赋存于北东向断裂破碎带中，其特征见表1。由表1可以看出，金矿体形态较为简单，以板状、似板状为主，脉状次之；矿体受构造控制明显，以北东向为主，北西向次之，倾向北西或南西；矿体的倾角均较大，为倾斜矿体—陡倾斜矿体；金矿石品位变化较稳定，以M2-1金矿体品位变化最大，最高品位可达40.18 g/t，而最低品位为0.47 g/t。

表1 矿体特征一览表

2.5 近矿围岩蚀变

磨沟金矿床与黑云母花岗岩具有一定的成因联系，含金破碎带中普遍发育硅化、高岭土化、钾化、绿泥石化、碳酸盐化等近矿围岩蚀变，其中硅化是最为普遍的现象，多分布于断裂破碎带中，硅化程度从破碎带向两侧逐渐减弱，并且伴随有大量的密集分布的石英细脉；高岭土化在矿区内也较为发育，主要分布于断裂破碎带附近，多为热液交代斜长石所致；钾化发育不均匀，多沿构造呈带状转不，以热液交代斜长石形成钾长石为主，多以脉状展布于破碎带细小裂隙或者矿脉两侧；碳酸盐化主要分布于矿脉细小裂隙中。

3 矿床成因分析

热液矿床中金属成矿物质的迁移与沉淀是以易溶络合物的形式进行，磨沟金矿床在含金蚀变带中普遍含有黄体矿化，显示出含矿热液中含有较高的S，因此，磨沟金矿床中成矿物质迁移应该以Au-S络合物为主。热液中金属元素的沉淀机制极多，如氧化还原界面的变化、温度、压力等变化以及水岩反应、混合作用等均可以导致热液中的金属元素沉淀，并伴随着含矿热液的迁移，热液温度逐渐降低，导致热液的搬运能力逐渐减弱，使得金、银等元素逐渐沉淀下来。在沉淀过程中，热液与围岩发生交代作用，使得热液途径区域普遍发育硅化、钾化、碳酸盐化等围岩蚀变。因此，磨沟金矿床与祈雨沟金矿、店房金矿、前河金矿、上宫金矿等矿床成因基本一致，属于造山过程中与侵入岩有关的矿床，且矿床大多数受控于北东向断裂构造系统，在该区域南北向挤压作用下，区内陆相岩层遭受不同程度的变形变质活动，断裂系统表现为下盘相对下降，以压性为主，含矿热液在压力的驱使下沿着区域性大断裂系统向上运移，并向压力减弱的次级断裂破碎带中运移储闭，为成矿物质的沉淀提供了良好的空间，最终使得金、银等元素卸载而聚集成矿。

4 结语

磨沟金矿床赋存于熊耳群火山岩中，以板状、似板状产于北东向构造破碎带中，普遍发育硅化、钾化、碳酸盐化、高岭土化等近矿围岩蚀变。区内黑云母二长花岗岩与该矿床具有一定的成因联系，含矿热液主要来源于区域性变质水和大气水的混合，而交代作用是金、银元素卸载的主要诱因。磨沟地区成矿地质背景条件优越，北东向断裂体系发育，且伴随有强烈的硅化、钾化、碳酸盐化以及黄铁矿化、褐铁矿化等，具有优越的找矿潜力。本文主要从矿区地层、构造、岩浆岩几个方面总结了成矿地质背景条件，分析了矿体地质特征，进而总结了矿床成因，研究成果有助于该区域进一步找矿勘查工作的开展。