豫西申家窑—葫芦峪金银多金属矿深部成矿条件与成矿规律

赵彦巧,王春永,郭凯旋,白英建,胡利芳,张进宇

(1.河南省有色金属地质矿产局第一地质大队,河南 郑州 450016)(2.河南省有色金属矿产探测工程技术研究中心,河南 郑州 450016)

0 引 言

崤山地区大地构造位于秦岭北缘后陆逆冲断褶构造带上，是豫西有色金属及贵金属成矿区之一，西邻小秦岭[1]，南与熊耳山隔洛河相望，北过黄河为中条山铜金有色金属成矿区，成矿地质条件优越。

申家窑—葫芦峪金银多金属矿床位于河南省三门峡市南30 km处，位于崤山金矿田范围内，小秦岭—崤山—熊耳山—外方山金矿成矿带上[2]。本文结合前人工作及近年来的地质找矿资料，通过对申家窑—葫芦峪深部金银多金属矿的成矿地质条件进行综合分析，探讨其控矿因素、成矿标志，总结矿化富集规律，构建三维模型，完善矿区成矿理论体系。

1 成矿背景

区域上位于秦岭北缘后陆逆冲断褶构造带，为华北地台南缘与北秦岭造山带的衔接过渡带。总体为崤山变质核杂岩构造，核部为太华岩群的变质岩系，周围盖层为熊耳群的火山岩系(见图1)[3]。区域的赋矿岩系有利，含矿构造发育，为成矿物质的富集提供了空间；同时，还有隐伏岩体及与其相伴生的小岩体，可为金、银等元素的活化、转移提供物质条件和良好的热动力源[4-5]。

图1 豫西崤山地区区域地质简图(根据参考文献[3]修绘)1—第四系；2—中元古界熊耳群；3—早元古界放牛山组；4—晚太古界太华岩群；5—地质界线；6—查明断层；7—推测断层；8—金矿床(点)；9—原申家窑、葫芦峪采矿证范围；10—申家窑—葫芦峪矿区勘查范围(扣除采矿标高)

区内已查明有崤山金矿、申家窑金矿、寺家沟—胡沟金矿、葫芦峪金矿等4处中型金矿及众多金银铅锌矿化点，且多金属元素地球化学异常清晰，在这些矿区的外围及深部具有极大的矿化潜力。该区与小秦岭、熊耳山处于同一个成矿体系，其成矿地质背景与熊耳山之蒿坪沟、铁炉坪等大中型金银铅矿床成矿地质背景十分相似，显示了该区域成矿条件非常有利，是目前河南省境内不可多得的寻找金银多金属矿的区域。

2 矿区地质特征

2.1 地 层

矿区内植被覆盖厚，山顶基岩出露差，在部分沟谷中出露较好。区内出露地层主要为太古宇太华岩群的斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩、斜长角闪片麻岩与兰树沟岩组的绿泥片岩、白云母石英片岩、斜长角闪片岩。其中兰树沟岩组的片岩为主要赋矿层，主要分布在矿区西部的兰树沟—申家窑一带。

2.2 构 造

矿区内断裂构造发育，主要为NNW、近SN与NE走向，并且在大的断裂带下盘分布有羽列状的次级断裂构造。其中NNW向为本区的主要断裂构造，十余条呈平行密集分布，处于宽度数百米的韧性剪切带内，为叠加在早期NW-NNW向韧性剪切带之上的脆性断裂，构造破碎带产状230°～265°∠60°～75°。个别NNW向断裂局部地段呈现近SN走向或NNE走向，如崤01和K4北段。这些构造破碎带控制了区内主要金矿脉的分布，形成申家窑式金矿，即破碎带蚀变岩型金矿床[6-7]。

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩出露岩性多，主要有晚太古代的变质英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩岩系和白垩纪的石英闪长斑岩以及辉绿岩脉、辉绿玢岩岩脉[8]。其中分布于矿区的西南部的晚太古代的变质英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩岩系(区内又定名为混合花岗岩)，在矿区西部兰树沟附近经历了强变形糜棱岩化；根据重力资料，距离申家窑采矿区1 km分布于矿区的西北部的白垩纪石英闪长斑岩(又称后河岩体)下部存在较大的与本区成矿关系密切的花岗岩隐伏体[9-13]。

2.4 围岩矿化蚀变

矿区内围岩蚀变和矿化严格受断裂构造控制。围岩蚀变严格发育在断裂带上下盘，发育普遍，可见硅化、碳酸盐化、高岭土化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化。在顶底板发育的硅化与金矿化关系密切，以底板最为强烈，次为黄铁绢英岩化；矿体中的金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、赤铁矿、闪锌矿、方铅矿、毒砂等。

3 矿床特征

申家窑—葫芦峪矿区范围内已有申家窑金矿、葫芦峪金矿开采区，自西向东呈NNW向或近SN向平行排列依次产出崤09、崤01、S2、S2支、S3、S4、K16、K17、K3、K4、K5等11条含矿构造带(见图2)。结合勘查及矿化情况，本次主要集中在申家窑深部及外围空白区开展研究。

3.1 矿脉特征

申家窑深部及外围空白区内主含矿构造破碎蚀变带发育有6条，自西向东依次为崤09、崤01、S2、S2支、S3、S4(见图2)。其中以崤01矿脉规模最大，全长约7 km，分为南(1 620 m)、中(3 500 m)、北(1 440 m)3段，南北两段矿化差，中段矿化好。总体走向近SN、倾向西，呈似层状，走向和倾向上的延伸较为稳定，上宽下窄仅出现在局部(见图3)。主要矿脉特征详见表1。

表1 申家窑深部及外围空白区主要矿脉特征一览表[10]

续 表1

图2 申家窑—葫芦峪矿区地质简图(据参考文献[9-10]绘制)1—矿脉及编号；2—原申家窑、葫芦峪采矿证范围；3—申家窑—葫芦峪矿区范围(扣除采矿标高)

图3 崤01、09矿脉深部延伸示意图1—太华岩群；2—构造破碎蚀变带；3—矿体；4—钻孔

3.2 矿体特征

根据区内钻探资料，矿体产状严格受断裂构造控制，主要赋存于构造破碎带的上、下盘附近。在区内圈出14个金银多金属矿体，呈脉状、似层状、透镜状沿断裂带产出；其中崤01-Ⅱ、崤01-Ⅲ、S2-Ⅰ、S3-Ⅰ等4个主矿体平均厚度1.23 m，呈NNW向脉状产出[9-10]。S2-Ⅰ、S3-Ⅰ位于崤01号脉的下盘，呈NNW向展布、雁列式平行产出。主要矿体特征参数见表2。

表2 申家窑深部及外围空白区主要矿体的特征参数[10]

3.3 矿石特征

区内的矿石类型、结构、构造和矿物成分与东岔—宽平金(银)矿类型相似，同为构造破碎蚀变岩型的金银多金属矿，矿石结构类型较简单，详见表3。

表3 申家窑深部及外围空白区与东岔—宽平矿区矿石特征对比表[9]

4 控矿因素分析

4.1 地层控矿

区域上太古界太华岩群的结晶基底与成矿关系密切。据统计，豫西地区的金自然重砂异常中，有20个分布于太华岩群中，例如：崤山地区规模较大的大方山金矿、崤山金矿等矿床[14-15]。矿区西部的兰树沟—申家窑一带出露面积约4 km2的太华岩群兰树沟岩组是区内主要赋矿岩层，已知矿体均在此层位，地层控矿作用明显。

4.2 构造控矿

区域上数十条近于平行的NNW向断裂分布于崤山隆起中至西部，多属层间断裂，具压扭性，产状陡倾，断距不大，与地层产状基本一致，交角不大，糜棱岩及碎裂岩较发育，为区域主要的容矿构造[4-7,10]。根据矿区勘查资料可知，崤01、崤09、S2、S2支、S3、S4等6条含金银构造蚀变带严格控制着相应矿脉的产出。

4.3 岩体控矿

根据1∶20万航磁异常及重力布格异常分布特点，再结合地层产状及构造形迹，可知在崤山地区张家河、申家窑、张村一带发育有隐伏岩体[9-11]，并在隐伏岩体周围陆续发现张家河金矿、申家窑金矿等，由此证明燕山期岩浆岩控矿作用明显。同时结合重力资料，矿区的西北部出露的白垩纪石英闪长斑岩(后河岩体)下部存在更大的与本区成矿关系密切的花岗岩隐伏体，说明矿区存在岩体控矿的优势。

5 成矿规律

5.1 成矿标志

5.1.1 构造蚀变破碎带标志

破碎带内发育强烈的硅化、绢云母化、黄铁矿化现象，并伴有铁、锰矿化、碳酸盐化、绿泥石化的叠合地段是矿化富集的有利部位。

5.1.2 矿化标志

节理内发育有近矿围岩标志的方铅矿化和闪锌矿化等硫化物矿物组合，及蚀变破碎带内发育的硫化物多金属矿物组合地段，是寻找矿化富集的有利部位。

5.1.3 化探异常标志

化探分散流与次生晕Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb等多元素组合异常区、次生晕异常浓度分带较好的内带异常区均是矿化富集的有利部位。

5.1.4 物探异常标志

金银多金属矿一般与围岩之间具有明显的物性差异，矿体激电异常上呈现中高电阻率、高极化率的物性特征。

5.2 富集规律

在前人研究[16-18]的基础上，结合近期研究资料，归纳总结矿区矿体富集规律如下：

(1)矿化严格受构造带控制。在蚀变带条带状构造发育且伴有细脉状构造时，会出现相对厚大的透境状富矿体；在破碎带膨大部位往往有富矿段出现。

(2)工业矿体多形成于构造带顶底板，而金矿化也会局部富集在构造带中部。

(3)矿化沿走向连续性较好，沿倾向上富下贫。

(4)金矿化强弱与倾角陡缓成正比，而与构造带厚度成反比，产状变陡地段矿石品位高、相对富集。

(5)矿体较薄时，银品位相对较富；矿体较厚时，铅锌矿相对变富。

5.3 矿体模型

本次利用3Dmine软件进行矿体三维建模，开展中深部成矿预测。本次共收集录入钻孔62个、坑道24个、槽探69个，数据信息63 697个。钻探是最为常见的工程数据，所涉及到的工程数据主要包括工程的空间位置信息、品位信息、岩性信息等。

综合矿体空间分布情况、数据特点及直观可视目的，本次在分布于申家窑—葫芦峪矿区西部的申家窑附近崤01、崤09矿脉上模拟构建了3个矿体的模型(见图4)，其形态产状与构造破碎蚀变带密切相关，严格受近SN向和NNW向断裂构造控制。矿区矿体形态呈脉状、似层状、透镜状沿断裂带产出，沿走向和倾向均变化较大，倾向延伸一般大于走向长度；局部具分支复合、膨大缩小现象，整体具厚而富、薄而贫的特点。

图4 崤01、崤09矿脉局部矿体三维地质模型

6 结 论

(1)矿体主要赋存于太华岩群兰树沟岩组地层内，后期NNW、近SN向断裂构造叠加、改造部位是矿体富集有利地段。

(2)从地层、构造、岩浆岩体3个方面分析了矿区的控矿因素，得出矿体明显受地层、构造、岩浆岩体控制。

(3)矿体整体具厚而富、薄而贫的特点，局部具分支复合、膨大缩小现象。

(4)矿体呈脉状、似层状、透镜状沿断裂带产出，沿走向和倾向均变化较大，倾向延伸一般大于走向长度。

(5)矿体在空间分布上表现出明显的规律性。富集规律为：①断裂构造控制了金银多金属矿床的矿化富集部位；②在构造的交汇及分枝复合部位，可见矿化加厚、品位增高的矿化富集现象；③矿化沿走向连续性较好，沿倾向上富下贫；④金矿化强弱与倾角陡缓成正比，与构造带厚度成反比；⑤矿体较薄时，银品位相对较富；矿体较厚时，铅锌矿相对变富。