河南省西峡县大沟—石板沟一带金矿分布特征及找矿标志分析
2020-01-06李堃
李 堃
(河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院,河南 郑州 450001)
该区位于河南省西峡县县城南2km ~3km 处,312 国道、宁西铁路通过该区边部,交通条件极为便利。该区位于伏牛山南麓,属中低山区,海拔高度一般为240m ~300m,相对高差一般50m ~150m,局部达300m,区内河流属汉水水系,老灌河通过该区中部;该区地处我国温带大陆性湿润气候南部边缘,四季分明,夏季凉爽,冬季干燥寒冷,昼夜温差较大;年平均气温12℃~14℃,最高温度43.7℃,最低温度-21℃,年平均降水量1050mm ~1100mm,多集中在7 月~9 月。下文当中主要对河南省西峡县大沟~石板沟一带金矿分布特征进行分析阐述,并在此基础上综合找矿标志,希望能为该区找矿工作提供一些参考作用。
1 区域地质背景
该区位于秦岭东西复杂构造带东段,荆紫关—师岗复向斜北翼,内乡—木家垭断裂带上。区内岩浆活动频繁,构造变动强烈,多期的区域变质作用、岩体的热动力作用、深大断裂的容矿、导矿作用对本区矿床的形成和分布有着重要的控制作用,提供了充分的热动力和部分成矿物质。区域气候属亚热带大陆型季风气候,山高林密,水系发育,地形切割强烈,属中低山森林覆盖区地球化学景观。残坡积成因形成的疏松堆积物广布,物理风化作用强烈。该区出露地层零星分布于北部古庄河两岸。主要有下古生界周进沟组变质岩系、中生界白垩系上统沉积岩系。区内岩浆岩发育,岩浆活动期次多,种类繁杂,主要为石英闪长岩、闪长岩、二长花岗岩、似斑状花岗岩、钾长花岗岩、花岗闪长岩、辉长岩、辉石岩等,脉岩以辉绿岩、花岗岩、花岗斑岩脉最为发育。主要断裂方向大体呈北西—南东向延伸,最显著的构造形态是北西—南东向和近东西向剪切带,褶皱发育微弱;根据剪切带的展布方向、变形特征可划分为近东西向、北西向、近南北向和北东向等四个方向的剪切带,它们为区内控矿、容矿构造。区内区域变质作用、蚀变作用及动力变质作用较强,区域变质作用变质矿物组合为石英、绢云母、绿泥石、细粒白云石、方解石等。动力变质岩可分为碎裂岩系和糜棱岩系两类,主要蚀变类型有:绢云母化、硅化、黄铁矿化和褐铁矿化;区内金、砷、锑异常发育,其规模较大、元素套合好。
该区位于南秦岭褶皱带的结晶基底上,区域上金、铜、铅、锌、银及铁矿都有发现,非金属矿产有石墨、海泡石、黑绿玉等,但一般规模较小,金、石墨、黑绿玉为主要矿产。
区域元素含量与地壳克拉克值(黎彤,1976 年)相比,CaO、K2O、Pb、As、Bi、Be、W、Ba、Sn、B 趋 于 富 集,尤 以Bi、Sn、B、Pb 富集更为明显;而其它元素均有不同程度的贫化,其中Al2O3、Na2O、TiO2、MnO、P2O5、S、Ni、 Cu、Zn、Cr、V、Sr、Au、Hg、Co、Mo、Ag 贫化比较明显。
2 矿区地质
矿区位于秦岭东西复杂构造带东段,荆紫关—师岗复向斜北翼,内乡—木家垭断裂带上。
2.1 地层
本区出露的地层主要为早古生界二郎坪群,从下到上依次为:大庙组:主要岩性为角斑凝灰岩,石英角斑凝灰岩、碳硅质板岩、绢云石英片岩、绢云母化角斑凝灰岩、大理岩。为一套浅变质岩系,原岩属基性—酸性火山岩—陆源碎屑建造。
火神庙组:主要岩性为厚层细碧岩、细碧凝灰岩、角斑岩及火山碎屑岩、硅质层夹大理岩。具枕状、 角砾状、杏仁状构造,为浅变质海相火山岩系,属细碧—石英角斑岩建造,经加里东期区域变质作用而变质成斜长角闪岩、斜长角闪片岩、石英片岩、斜长黑云片岩等。
2.2 构造
预查区构造简单,出露地层火神庙组呈单斜产出,岩石片理发育,片理产状与地层产状基本一致。区内除控矿的韧—脆性断裂外,尚无大的断裂构造。
2.3 岩浆岩
区内岩浆岩发育,主要为燕山期侵入岩,主要岩石类型有黑云母二长花岗岩、石英脉等。
黑云母二长花岗岩:岩石呈灰白—浅肉红色,花岗结构,块状构造。矿物成分由钾长石(20% ~30%)、斜长石(20%~40%)、石英(20%~25%)、黑云母(5%)等组成。局部岩石为似斑状结构,斑晶主要由自形厚板柱状条纹长石组成,黑云母二长花岗岩粒度由粗变细,常析出金属矿物,特别是细粒黑云母二长花岗岩与其它粒度黑云母二长花岗岩接触部位常见有金属矿物,常见有黄铁矿化、辉钼矿化、褐铁矿化等。
花岗闪长岩(γδ):灰白—灰黑色,中粒半自形粒状结构,块状构造。主要矿物为斜长石(40%~60%)、石英(20%~30%)、钾长石(10% ~20%)、黑云母、角闪石(10% ~15%),粒径1mm ~4mm。副矿物为磷灰石、锆石、榍石。石英脉:岩石呈灰白、白色,变晶结构,致密块状构造。几乎全有石英组成,含有微量长石、云母等矿物。多沿后期的构造、裂隙充填,脉宽0.3m ~6.0m。沿构造充填的石英脉常伴有硅化、角岩化、黄铁矿化、辉钼矿化等。
2.4 物探异常特征
1:2000 激电中梯剖面测量,共圈定5 个异常区,并对各个异常区进行了定性评价。其中Fs1、Fs4 附近根据测区相关的地质资料,查明矿区并未发现含石墨的地层,且异常区附近都有民采金矿现象,因此上述异常极有可能是金矿化引起,推断为金矿化异常区。Fs2、Fs3、Fs5 为不定性质、不确定异常区。
推断金矿化异常
(1)Fs1 异常区:Fs1 异常在剖面W1 与W2 上,分别从162/W1 ~178/W1,160/W2 ~192/W2,异常范围相对较大,剖面曲线视幅频率峰值为5.03%,根据剖面异常情况及施工条件分别对这两条线做了测深工作,在W1 线上布设了5 个测深点,162/W1 ~178/W1,点距40m;在W2 线上布设9 个测深点,160/W2至192/W2。根据剖面及测深数据绘制综合剖面图,从图可见(勘探深度定为1/4AB,下同),下方存在一极化异常体,在W1 线上顶部埋深约50m 左右,在W2 线上顶部埋深在10m 左右,倾向为南西向,异常有下延趋势。该异常位置在Ⅴ、Ⅺ矿脉附近,且与视电阻率断面图的低阻带相对应,故推断为矿化异常。
(2)Fs4 异常区:该异常范围主要集中在W7 线与W8 线的剖面上,范围相对较小,从178/W8 ~180/W8,168/W9 ~176/W9,呈不规则形态。通过对比视幅频率与视电阻率的平面等值线图,可以发现,在该异常区异常主要表现为中阻高极化特征,推断为矿化异常。因地形条件限制没有布设测深点,无法进一步验证,该异常位置在Ⅹ号矿脉附近,其异常体走向与Ⅹ号矿化体走向一致。应是Ⅹ号矿化体深部异常反应。可采用其他地质工作进行验证。
3 矿体特征
金矿体主要赋存在蚀变破碎带内,由蚀变糜棱岩、糜棱岩化岩石和石英脉组成,发现的矿体有25 条,集中在测区北部的马龙庙沟、小石板沟及西部的支房庄—徐家庄一带。金矿单矿体长度一般在20m ~100m,最小仅数米,最大可达140m,平均厚度一般为0.5m ~1.0m。大部分矿体仅单工程控制,矿体多呈脉状、透镜状产出,受蚀变剪切带控制。沿走向和倾向有膨缩尖灭,分枝复合现象。在构造复合,矿脉走向或倾向变化部位矿体变厚,金品位增高。
矿石的金属矿物成分简单,有自然金、黄铁矿及其风化产物褐铁矿,少量的黄铜矿、白钛矿。脉石矿物成分随构造带切穿的围岩不同而发生变化,种类较多,主要有石英、绢云母、绿泥石、白云石、方解石、高岭土等。矿石的结构主要为碎裂结构至角砾状结构,块状构造和糜棱结构,定向构造。石英脉型矿石的结构为细粒粒状变晶结构,块状构造。此外还可见到浸染状,脉状,斑点状、晶洞构造。
金在矿石中主要呈自然金形态存在,较少部分以包裹体形态存在;自然金呈不规则粒状、片状、板状及葡萄状的细粒集合体,多分布在烟灰色石英细小裂隙边及晶粒粒间内,一般粒度为0.2mm ~0.3mm,最大为1.2mm,小的仅0.01mm。
4 矿床成因
4.1 矿床成因
矿区岩浆岩广泛出露,活动期次多;矿化体受剪切带控制,多为较规则的细脉状,透镜状;矿体围岩蚀变发育,主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化等,矿化体均位于蚀变带内;矿石成分单一,矿石矿物仅见少量且粒度细小的黄铁矿、黄铜矿。自然金的成色低,为银金矿;矿石中可见脉状构造和晶洞构造,在脉状构造中可见矿物向中心生长的趋势。综上所述,本矿床主要应为中低温岩浆热液蚀变岩型金矿,成矿方式有交代作用和充填作用,以交代作用为主。
4.2 矿化阶段的划分
由于不同矿化体之间穿切关系少见,围岩蚀变类型又具一定的相似性,加上矿石构造较单一,给矿化阶段的划分带来很困难,据少量赋存矿化体的剪切带之间的穿切关系及脉状构造,将蚀变岩型金矿划分为三个成矿阶段。
Ⅰ阶段:金~绢云母~黄铁矿~石英组合,为矿区最主要的金矿化阶段,形成了近东西向的所有矿化体。在马龙庙沟矿段可见本阶段形成的近东西向Au2 矿体被赋存Au1 矿体的北西向F2 剪切带切断。
Ⅱ阶段:金~绢云母~黄铁矿~石英组合,为本矿的另一个较重要的金矿化阶段,形成北西向的矿化体。该组矿化体切穿了Ⅰ矿化阶段的矿物组合。北东向矿体可能也在此阶段形成。
Ⅲ阶段:白云石~方解石组合,呈网脉状形成南北向蚀变带主体,亦呈细脉状或脉状,穿切北西向矿化体,并成为该矿化体的一部分。
5 找矿标志
(1)辉长岩、辉石岩、闪长岩、石英闪长岩为矿体的主要围岩。
(2)近东西向、北东向、北西向构造剪切带为主要的控矿和矿构造。
(3)硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化是成矿的主要鉵变和矿化标志。
(4)Au、As、Sb 化探异常是金矿化的直接和间接标志,凡是三者异常套合较好的地方均见到有金矿(化)体。