河南嵩县石盘沟金矿区隐爆角砾岩体含矿性研究

描述：河南嵩县石盘沟金矿区位于嵩县西北部，在本区金矿床的形成受到断裂的控制，与燕山晚期酸性岩浆活动有着密切的关系。其中隐爆角砾岩体是区内主要的含金构造地质体，目前发现的角砾岩体40多个，呈带状分布，自西向...[摘要]河南嵩县石盘沟金矿区位于嵩县西北部，在本区金矿床的形成受到断裂的控制，与燕山晚期酸性岩浆活动有着密切的关系。其中隐爆角砾岩体是区内主要的含金构造地质体，目前发现的角砾岩体40多个，呈带状分布，自西向东分为三个带，祁雨沟金矿床位于主要的王庄—陶村角砾岩带上。在角砾岩体中发现的矿床类型主要为金矿床，其次为钼矿床，已控制含金矿筒有9个。前言嵩县祈雨沟沟金矿区位于华北地台南缘华熊台块中段的熊耳山台隆东南侧。该台隆是华北地台南缘太古代基底隆起区之一，它与北西侧的小秦岭、崤山基底呈岛链状分布。熊耳山隆起区为一北东东向并向南东方向突出的长垣状变质杂岩构造，核部杂岩主要由太古界太华群变质岩系构成，并有燕山期花岗岩基出露，核部杂岩的盖层为中元古界熊耳群中基、中酸性火山岩系，山脉南北两侧的断陷盆地中为中、新生代的陆相红层沉积。因此，该区为长期强烈活动的地台边缘带，是华北地台南缘东西向金等多金属成矿带的有利地区。1.区域地质背景祁雨沟金矿床位于华北板块南缘陕豫元古代拗拉裂谷熊耳山隆起的东南缘与嵩县盆地接壤部位，处在秦岭造山带北侧，为我国重要的黄金生产基地之一。出露地层主要为太古界变质岩系和元古界长城系，第三系分布于盆地中，第四系分布于河流区；区内断裂发育、岩浆岩活动频繁（见图1）。2.矿区地质特征本区金矿床的形成受到断裂的控制，与燕山晚期酸性岩浆活动有着密切的关系（见图2）。其中隐爆角砾岩体是区内主要的含金构造地质体，目前发现的角砾岩体40多个，呈带状分布，自西向东分为三个带，祁雨沟金矿床位于主要的王庄—陶村角砾岩带上。在角砾岩体中发现的矿床类型主要为金矿床，其次为钼矿床，已控制含金矿筒有9个，其中4号角砾岩筒金储量已达中-大型规模；邻区含钼-金角砾岩筒有18、19号。F1.秦岭北界冲断带；F2.马超营断裂带；F3.洛南栾川断裂带；F4.十堰冲断带；F5.石泉安康冲断带；F6.红椿坝利平冲断带；SF1.商丹缝合带；SF2.勉略缝合带；Ⅰ.华北地台南缘；Ⅱ.北秦岭；Ⅲ.南秦岭；Ⅳ.扬子板块北缘；1.康山；2.红庄；3.前河；4.店房；5.庙岭；6.祁雨沟；7.瑶沟；8.谭头；9.上宫；10.半宽；11.文峪；12.东闯；13.雷门沟Mo矿；3、角砾岩体特征NE向断裂（陶村—蛇沟、总管庄断裂）控制矿化区的南北边界，三条NW向断裂（陶村—王庄、黄水庵、三人场）控制了区内三个角砾岩带的分布（图3）。而NNE向次级断裂与NW向断裂交汇决定角砾岩筒定位。内区有角砾岩筒近40个，NW走向的陶村—王庄背斜与陶村—王庄断裂复合部是角砾岩筒最集中的发育区，含金角砾岩筒主要集中分布在陶村—王庄角砾岩带上，亦是祁雨沟角砾岩筒型金矿床的赋存空间。Kz—第四纪沉积物及K-N红层；Pt2g—中元古代官道口群石英砂岩和白云岩；Pt2xl—中元古代熊耳群火山岩；Ar—晚太古代太华群变质岩；1—中生代花岗岩类；2—拆离断层；3—断层；4—不整合地质界线；5—金矿床；6—银铅矿床；7—钼矿床角砾岩体的规模一般都较小，多数出露面积在0.1平方公里以内，角砾大小不一，成份较为复杂，自上而下具有一定的分带性，通常为上部为安山岩类，向下渐变为片麻岩类、斑岩及斑岩复成份类。角砾大小悬殊，成分复杂，但具一定分带性。下部一般以片麻岩类角砾为主，上部以安山岩类角砾为主，并伴有大量斑岩类角砾。胶结物为岩屑胶结、花岗质胶结和矿质。岩体蚀变明显，具清晰的蚀变分带。自中心向外一般出现石英钾长石化带→石英黑云母化带→青磐岩化带。Q-第四第；E-第三系；Chx-熊耳群；Art-太华群；γ5-燕山期花岗岩；γπ-花岗斑岩；δπ-闪长岩；1-断裂；2-破碎带；3-爆破角砾岩筒及编号；3.1含矿角砾岩体J5角砾岩体分布于祁雨沟矿区杨木凹，地表出露高程为641-710m，形态为纺锤状（见图4），近东西走向，深部向南西方向侧伏，在340m水平以下膨胀变大。计算机网络设计在垂向上呈筒状，上部向南倾，中部近直立，下部又南倾，上盘角度变缓。倾角在48°～84°之间，角砾岩与围岩为直接接触关系，界线明显。围岩成份以片麻岩为主。自上而下，在岩体西南及东侧局部有石英斑岩产出。J5岩体地表（641-710m）长度为206m，最大宽度92m，向深部角砾岩体规模变大，至310m中段，最大长度为260m，最大宽度103m，岩体整体向西位移，最大位移距离为106m4、隐爆角砾岩体地质特征与矿化关系研究4.1角砾形状、大小、含量与含矿性关系J5角砾岩体角砾岩性复杂多样，角砾砾径一般在0.05～3.0m左右，磨圆度较差，以次棱角状多见。J5岩体向深部角砾成份逐渐以片麻岩、混合片麻岩角砾及石英斑岩角砾为主，分带性特征不是很明显。粗大角砾的成份多以混合片麻岩为主，粒径一般在0.5～4m之间（图5）。角砾的形态、大小与含矿性没有明显的关系，但是角砾和胶结物的含量与含矿性有着明显的关系，矿化角砾岩筒的含金性主要与载金矿物的多寡有关，而载金矿物在角砾岩筒中作为胶结物出现，因此其含量与角砾岩筒中角砾的含量呈反比。4.2胶结物类型、含量与含矿性关系J5角砾岩体的胶结物成份主要为岩粉及一些热液充填或蚀变矿物，如石英、绿泥石、绿帘石、闪石类矿物和金属硫化物等，含量一般在5～10%，局部可达10～20%。蚀变矿物主要为褐铁矿、黄铁矿、石英、绿泥石。黄铁矿多以自形晶产出，直径2～5mm。局部胶结物明显增多，常见矿物为黄铁矿、石英，其次为黄铜矿。蚀变类型主要有硅化、绿泥石化、黄铁矿化、绿帘石化、钾化等。胶结物中孔隙发育，部分地段具淋滤特征。深部（580m以下）黄铁矿含量增强，多以较大的团块出现，主要集中在岩体北部；绿泥石矿化一般出现在岩体上部及边缘，与金的富集呈负相关；钾化主要发生在石英斑岩质角砾分布区，钾长石交代斑岩角砾，形成典型的反应边结构。金品矿化与黄铁矿石英以及其它热液矿物的多寡密切相关，胶结物较多，矿化较好。4.3角砾岩体边缘相、过渡相和中心相与含矿性关系角砾岩体根据其隐爆特征可以分为中心相、过渡相和边缘相（见图6）。中心相为角砾岩体的中心，主要发育各类胶结物胶结的各种角砾，其特征是角砾多数不是原地堆积形成的，多发生了一定距离的位移，角砾的形态各异，大小差别大，而胶结物的含量较多；过渡相为角砾岩体中心相与边缘相之间的部分，主要由大的塌陷体组成，角砾大小极其悬殊，主要为大块的围岩，塌陷体一般位移不大，塌陷体之间往往可以拼合，其胶结物较少，主要呈脉状充填塌陷体间的裂隙；边缘相介于角砾岩体与正常围岩之间，主体为震裂的围岩，热液矿物（主要是石英）沿裂隙充填，围岩基本上未有移动，有一定的变形和蚀变。5、石盘沟金矿区隐爆角砾岩体含金性及成矿远景隐爆角砾岩型金矿床的形成与中酸性侵入体、隐爆作用、隐爆角砾岩以及断裂构造有密切的联系。中酸性侵入体是成矿母岩，隐爆作用的发生及形成的隐爆角砾岩体（筒）是容矿构造，角砾岩体中的次级断裂是控矿构造，各因素对于此类型金矿床的形成起着重要的作用。隐爆作用一般发生在3km的地壳浅处，所形成的隐爆角砾岩通常位于相关中酸性侵入岩的顶部位置，或与围岩的接触带中，因此在此类型的金矿床中，金矿化一般是上部富，下部贫。实际矿山采矿中应该在不放弃深部某些地段探矿的同时，注重上部中段找遗漏矿体，并且注意成矿有利部位，如区域性断裂带及其次生断裂的转弯、复合交切部位，岩体与断裂破碎带的交切处。该类型金矿化严格受隐爆角砾岩体（筒）构造的控制，这种构造的无方向性在宏观上使得矿化无明显的规律性，对找矿带来一定难度。这也就要求对矿床成因、成矿规律及矿体在三维空间的分布有准确的认识，再根据具体矿床实际情况结合探测技术方法，为以隐爆角砾岩型为主的金矿床系列建立成矿模式提供依据。