河南省卢氏县郭家岭金矿地质特征及找矿标志

2019-06-03张红亮牛宇航渠玉冰

世界有色金属 2019年6期

张红亮，李佩，张杰，牛宇航，渠玉冰

（河南省地质矿产勘查开发局第四地质勘查院，河南郑州 450001）

郭家岭金矿区位于位于河南省卢氏县县城260°方位、直线距离约35 km的徐家湾乡小河口一带，行政隶属徐家湾乡管辖，西距豫陕界直线距离约6 km。

1 区域地质

区域上大地构造位置处在华北陆块区（Ⅱ级）—豫皖陆块（Ⅱ-6级）—华北南缘陆缘盆地（Ⅱ-6-2级）与秦祁昆造山系（Ⅳ级）—秦岭弧盆系（Ⅳ-10级）—北秦岭岩浆弧（Ⅳ-10-2级）接触部位（潘桂棠等，2009）。成矿区带属于华北陆块南缘褶皱带多金属成矿带（III级）与北秦岭多金属成矿带交界处，具体属于卢氏—栾川近东西向中轴成矿带与北东向徐家湾—官道口—崤山成矿带交汇部位（罗铭玖等，2000；燕长海等，2009）。地层划分属于华北地层区（杜凤军等，2015），区划以黑沟—栾川断裂为界，界线以北属于豫西地层分区之卢氏—明港地层小区；界线以南属于北秦岭地层分区之西峡—南召地层小区。黑沟—栾川断裂带对成矿有明显的控制作用。区内出露地层复杂，构造发育，岩浆活动频繁，物化探异常明显，矿化蚀变普遍，是寻找金矿的有利部位。

2 矿区地质

2.1 地层

区内出露地层主要为陶湾群风脉庙组（Pz1f）、秋木沟组(Pz1q)以及第四系(Qhpal)。地层走向近东西，倾向北或南，倾角60～70°，局部近于直立，第四系沿洛河、官坡河出露。

风脉庙组：主体为一套二云石英片岩，其下部多含黑云母变斑晶，粒径约0.1 cm，呈黑色粒状集合体产出，并发育黄铁矿、绢云母、绿泥石、黄铜矿、磁铁矿等矿物，以含黄铁矿二云石英片岩为主；上部多含有砂泥质及钙质，黑云母变斑晶含量减少，表现为退化变质作用，以砂泥质二云石英片岩为主。

秋木沟组：岩性以大理岩为主，另有少量含石英大理岩、石英白云石大理岩，与下伏风脉庙组为整合接触。大理岩中条带发育，岩层中局部含有角砾，磨圆较差，呈棱角状、次棱角状。

第四系：主要分布于洛河、官坡河两侧，由粘土、亚砂土构成河流阶地，多为农田，现代河床、河漫滩由鹅卵石、砂、粉砂组成。

2.2 构造

2.2.1 褶皱

褶皱构造主要发育在青岩背、庄台沟、贺家岭等处，多为同斜紧闭褶皱，轴面走向近东西，北倾，核部为风脉庙组二云石英片岩，两翼为秋木沟组大理岩，地层北倾，倾角大于75°，南翼可见风脉庙组覆于秋木沟组之上。此外，区内秋木沟组大理岩中小褶曲极为发育，在官坡河两岸岩石中可见较为强烈的揉皱现象，褶曲的形态从长翼到短翼的变化呈现出“S”型或“Z”型。

2.2.2 断层

主要发育北西西向、北东向、北东东向断层，其中北西西向断层为主要储矿构造。

（1）北西西向断层

该组断层主要发育在青岩背一带，走向270°～290°，断层面呈波状，整体北倾，倾角80°左右，局部近于直立，地表露头宽0.3m～1m，延伸约900m。断层内发育角砾岩、蚀变大理岩，角砾主要成分为大理岩，角砾大小不一，大者可达数十厘米，小者仅为几厘米，呈棱角状。蚀变大理岩中可见黄铁矿化、褐铁矿化、孔雀石化、硅化和黄铜矿化。该组断层为主要的储矿构造，其中发育S1金矿化蚀变带。

（2）北东向、北东东向断层

北东向、北东东向断层主要发育在秋木沟组大理岩中，倾向北西、北北西，倾角30°～55°，地表追索延伸5m～10m，断层面呈波状，断面两侧岩石较为破碎，可见断层泥及宽约0.1m的构造角砾岩，角砾磨圆较差，呈次棱角状，大小约1cm×2cm，个别角砾较大（图1a）。断层两盘岩层在断层面附近均发生褶曲，发育牵引褶皱，两盘岩层产状多变（图1b）。

图1 秋木沟组大理岩中北东向断层发育特征（a.构造角砾岩发育特征，镜头方向朝下；b.断层整体发育特征，镜头方向47°）

官坡河两岸存在一系列断层三角面和错断的山脊；两侧岩层沿走向发生突然中断，在水平方向上被错开，并且岩层厚度存在较大差异；岩层中可见一系列复杂紧闭的小褶皱组成的揉皱带以及节理化、劈理化带、挤压破碎现象和各种擦痕。综合以上地貌、地层和构造标志，推测沿官坡河存在一条近南北向的左行平移断层，具有压扭性质，为成矿后构造，对矿化蚀变带的连续性造成一定的破坏（图2）。

图2 官坡河推测断层构造示意图

2.2.3 节理

节理在秋木沟组大理岩中普遍发育，节理面平直，以剪节理为主。通过对官坡河两岸大理岩中节理进行观察、测量、统计、分析，并绘制节理走向、倾向玫瑰花图及倾角直方图（图3）。由走向玫瑰花图（图3a）可知，节理走向以北北东～北东为主，其次为近南北向，其他方向节理发育较弱；倾向玫瑰花图（图3b）显示，节理倾向主要为南东东向和北西向，其次为近东西向；从倾角直方图（图3c）可见，节理倾角分布范围为20°～90°，主要分布区间为50°～90°，占节理总数的77%，表明节理以高倾角为主。

图3 节理走向、倾向玫瑰花图及倾角直方图

2.3 岩浆岩与脉岩

区内仅见5条闪长玢岩脉，沿S1矿化蚀变带两侧发育，脉体走向近南北，近直立，以约50m间距平行等距成群产出。闪长玢岩脉单脉宽度0.5m～1m，出露长度约10m，岩脉边界一般平整，与围岩界线清楚。

2.4 围岩蚀变

区内的围岩蚀变主要为黄铁矿化、褐铁矿化、硅化、绢云母化、绿泥石化、方解石化、孔雀石化、黄铜矿化，局部可见蓝铜矿化。与成矿关系最密切的为黄铁矿化和褐铁矿化，其次为硅化。

3 矿体特征

3.1 矿化蚀变带特征

区内共发现2条金矿化蚀变带，分别编号为S1、S2。金矿化蚀变带均呈近东西向展布，受断裂构造控制但又不局限于断裂构造带内，主要由角砾岩和蚀变大理岩组成，主要蚀变类型有黄铁矿化、褐铁矿化、孔雀石化、硅化和黄铜矿化。

S1金矿化蚀变带露头标高720m～1010m，地表出露长度约900m，出露厚度0.6m～1.0m，总体走向北西西，整体北倾，局部发生倒转，倾角48°～79°。顶板围岩为大理岩，底板围岩为二云石英片岩，强硅化，以褐铁矿化、黄铁矿化为主，偶见黄铜矿化。

S2金矿化蚀变带发育在大理岩的构造破碎带中，露头标高870m～890m，地表出露长度约100m，出露厚度0.5m～1.1m，走向近东西，北倾，倾角70°～80°，由于地表覆盖严重，追索难度大，其产出规律有待进一步研究。

3.2 矿体特征

共圈定出1个金矿体I-1，赋存于S1金矿化蚀变带东段，走向和倾向上均呈舒缓波状变化。矿体总体北倾，倾角48°～79°。顶板围岩为大理岩，底板围岩为二云石英片岩，矿石为蚀变大理岩，主要蚀变类型有黄铁矿化、褐铁矿化、孔雀石化、硅化和黄铜矿化。

矿体标高897m～957m，沿走向工程控制长300 m，厚0.85m～1.09m，平均厚0.92m，厚度较稳定，厚度变化系数Vm=18.48%，矿体平均品位2.73×10-6，品位变化系数Vc=22.47%。

3.3 矿石特征

矿石具半自形晶粒状结构，块状构造，矿石矿物为黄铁矿，脉石矿物主要为石英。

黄铁矿呈浅铜黄色，半自形晶粒状，反射色淡黄白色，晶面常有不规则裂纹，沿裂纹被褐铁矿（带褐的灰色）交代充填，局部黄铁矿完全被褐铁矿交代，有的有少量黄铁矿残留，黄铁矿粒度一般在1.0mm～0.05mm。

脉石矿物主要为石英，呈他形晶粒状，粒度一般在0.5mm～0.05mm之间，略显波状消光，较均匀分布在岩石中。

4 成矿规律与找矿标志

4.1 控矿因素分析

4.1.1 褶皱控矿

在背斜构造的核部，应力集中，应变强度大，有多种伴生构造产生，伴生裂隙主要有横张裂隙、纵张裂隙和X型剪切裂隙，它们进一步发展形成断裂，为含矿热液由下向上运移提供通道，背斜的岩性能干性差异较大时，易产生层间滑动，在轴部产生“剥离”，两翼产生层间破碎，为含矿热液的集中提供有利空间，是矿化富集有利部位。

褶皱构造普遍发育，S1金矿化蚀变带发育在青岩背同斜褶皱的翼部，二云石英片岩和大理岩岩性界面附近。

4.1.2 断裂控矿

断裂构造为含矿热液提供运移通道和赋存空间，对金成矿的控制主要表现在对金矿体形态、产状和富集部位的控制，主断面舒缓波状起伏、凹凸相间控制了金矿体的形态和产状，根据凹凸相间转换频率，金矿体呈板状、透镜体状和豆荚状。

断裂构造产状发生变化的部位易形成有利于含矿热液充填的构造圈闭，是成矿物质富集的有利部位。在不同方向断裂交汇部位，岩石易于破碎，渗透性强，也是含矿热液活动的有利空间。

控矿断裂构造主要为北西西向断层，野外可见与近南北向小断层相交，交汇部位矿化体厚度较大，但延伸不远，呈豆荚状。

4.1.3 岩性控矿

岩石的孔隙度、渗透性、碎屑物的胶结性质、结构等物理化学性质和机械性质对含矿热液的迁移和富集起到明显的控制作用。一般而言，岩石的孔隙度大，渗透性好，化学性质活泼以及易于破碎的岩石对于含矿热液的迁移和聚集起积极作用，特别当不同机械强度、不同渗透性质、不同化学性质的岩层相互组合时，可形成有利于含矿热液运移的剥离破碎空间。

虽然金成矿对岩性没有选择性，但本区金矿化体多产在秋木沟组大理岩地层中，尤其是在大理岩与二云石英片岩接触面附近的大理岩中。该处岩石受构造作用较为破碎，角砾岩发育，为含矿热液的运移提供了有利条件

4.1.4 热液活动控矿

热液活动是金成矿决定性条件，热液蚀变的范围、强弱决定着金矿体的品位、厚度。热液一方面是围岩中的金活化迁移，另一方面热液本身可能也携带有含矿物质。