桐柏地区典型金银矿床

桐柏县银洞坡金矿和刘山岩铜锌矿矿床地质特征河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院2013年10月主要汇报内容一、区域成矿地质背景二、银洞坡金矿床特征三、刘山岩铜锌矿床特征四、找矿经验与体会一、区域成矿地质背景2007年，陈毓川院士将我国统一分出5个成矿域，16个成矿省，90个成矿区(带)。工作区位于Ⅰ2：秦祁昆成矿域；Ⅱ7：秦岭—大别成矿省(东段)；Ⅲ-67：桐柏—大别—苏鲁Au-Ag-Fe-Cu-Zn-Mo-金红石-萤石-珍珠岩成矿带；Ⅲ-67-①桐柏-大别Ag-Au-Cu-Zn-Mo-Fe-金红石-萤石-珍珠岩成矿亚带。F5大河断裂（朱夏断裂）F4松扒断裂（商丹断裂）F2桐－商断裂（磨子潭—晓天断裂）1.1地层与构造格架一、区域成矿地质背景F8桐柏地区横剖面示意图F825ºF7北秦岭晚元古代—古生代弧后盆地歪头山组不活动裂陷槽深水复理石建造二郎坪群海底火山喷发细碧角斑岩建造二郎坪群海底火山喷发细碧角斑岩建造奥陶纪俯冲（岛弧）型中酸性杂岩体一、区域成矿地质背景成矿带及矿产特征1.2火山—炭硅泥建造混合热液金银成矿亚带，典型矿床：破山银矿、银洞坡金矿、银洞岭银矿。海底火山—喷流热液铜锌成矿亚带，典型矿床刘山岩铜锌矿。剪切构造—岩浆热液金银成矿亚带，典型矿床老湾金矿、上上河金矿、松扒银多金属矿。一、区域成矿地质背景二、银洞坡金矿床特征矿区早在明朝万历年间即有采冶活动，留有许多古采遗迹。1967年～1969年，河南省地质局区测队在桐柏地区开展1:5万矿产地质调查，在路线调查、老硐调查和群众报矿的基础上，发现银洞坡古采坑，并初步完成矿点检查工作。1974年河南省地质局八队（地调三队前身）开展普查工作，以W4线为界分东、西两段进行。在层控矿床和背斜构造控矿确立后，矿床规模迅速达到大型，1984～1985年完成银洞坡金矿东段勘探，同时对西段进行普、详查。2.1发现勘查史1989年，银洞坡西段勘探项目列入“892规划”项目，转入勘探。至1995年完成整个矿区勘查为止，地调三队在银洞坡金矿东、西段共探明金金属量C+D级56.263吨，达超大型金矿床规模，并伴有铅、银、锌、硫、镉等有益组份。目前矿山仍开采中。二、银洞坡金矿床特征河南桐柏银洞坡金矿床处于秦岭造山带东段核部北秦岭褶皱带，围山城金银矿带的中部。2.2围山城金银成矿带特征二、银洞坡金矿床特征围山城金银矿带地质构造略图构造格架2.2.1二、银洞坡金矿床特征围山城金银多金属成矿带地层简表地层层序代号厚度（m）主要岩性简述下古生界大栗树组Pz1d1015.3以斜长角闪片岩、斜长角闪岩为主，夹绿泥阳起片岩、绿泥滑石片岩，另含少量变粒岩。5段Pt3W3599～150以含石榴黑云变粒岩为主，中、上部夹斜长角闪片岩；下部夹云母石英片岩；顶部为白云石英片岩。4段Pt3W3428.3～115.4上部为斜长角闪片岩与变粒岩互层；中部为斜长角闪片岩夹阳起片岩及大理岩透镜体；下部为变粒岩。3段Pt3W3348.6～175.6中、上部为变粒岩与云母石英片岩互层，夹大理岩透镜体；下部为黑云变粒岩；近底部含石榴子石。2段Pt3W3274.1～178.2主要为不等粒黑云变粒岩、黑云变粒岩、绢云石英片岩及炭质绢云石英片岩，为破山银矿赋矿层位。上部1段Pt3W3137.9～80上部为二云石英片岩夹白云变粒岩；下部为角闪黑云斜长片岩夹黑云变粒岩。6段Pt3W26101～82.6中、上部为黑云斜长阳起片岩夹角闪片岩及斜长角闪片岩；下部为斜长角闪片岩与角闪片岩互层。5段Pt3W2554.2～143.9上部为含石榴二云变粒岩夹炭质绢云石英片岩夹少量白云变粒岩及黑云变粒岩。4段Pt3W2454.2～143.9白云石英片岩、黑云石英片岩及二云石英片岩夹少量白云变粒岩及黑云变粒岩。3段Pt3W2354.2～143.9上部为变粒岩与含石榴白云石英片岩互层；中部为变粒岩夹炭质绢云石英片岩；下部为黑云变粒岩。2段Pt3W2254.2～143.9绢云石英片岩、炭质绢云石英片岩夹白云变粒岩，局部为变质粉砂岩夹二云石英片岩，为银洞坡赋存层位。中部1段Pt3W2178.1～202.9中、上部为黑云变粒岩夹变质细砂岩及少量云母石英片岩；下部为黑云变粒岩夹炭质绢云石英片岩。9段Pt3W3919～83.8大理岩、斜长角闪片岩夹变粒岩、云母石英片岩。8段Pt3W18190.1～255.6上部为变粒岩；中部为十字石黑云变粒岩、蓝晶石黑云变粒岩夹斜长角闪片岩；下部为含石榴黑云变粒岩。7段Pt3W1720～122.2以斜长角闪片岩为主，夹少量黑云斜长片岩。6段Pt3W16242.45段Pt3W15100以黑云变粒岩为主，夹斜长角闪片岩、白云石英片岩和大理岩。为银洞岭、老洞坡银矿赋矿层位。上元古界歪头山组下部4段Pt3W14100白云变粒岩夹白云石英片岩，含少量黑云变粒岩及大理岩透镜体。未见底。2.2.2地层与岩石二、银洞坡金矿床特征二、银洞坡金矿床特征银洞坡金矿区地表矿体分布示意图2.2.3控矿构造体系主要控矿构造为：背斜转折端的虚脱部位和两翼的共轭逆冲剪切破碎带以及顺层挤压破碎带。二、银洞坡金矿床特征矿床西段，变粒岩大面积分布，云母石英片岩变薄，与变粒岩互层产出。矿体受层间共轭剪切带和它们旁侧的低序次羽裂状断裂控制。含矿岩系呈带状或透镜状被刚性的变粒岩分开，形成一系列控矿破碎带。局部控矿构造延伸至变粒岩中。银洞坡矿区西段矿体分布剖面示意图二、银洞坡金矿床特征两侧水平方向挤压，在倾斜岩层面上的分力沿碳质片岩软弱面反向剪切滑动，形成容矿空间，矿体群多呈雁行状斜列或平行相间斜列分布。二、银洞坡金矿床特征与矿化有关的围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、碳酸盐化、褐铁矿化和黄钾铁矾化等。2.2.4围岩蚀变银洞坡金矿硅化蚀变特征表蚀变期蚀变特征变质期成矿热液期成矿期后产出形式细小石英脉呈透镜状或团块状短脉，顺层或斜切片理产出呈网脉，不规则小细脉或复脉产出，沿破碎带、节理裂隙充填，切割早期石英脉。呈单脉、大脉，脉体规则或不规则状，常见晶洞，斜切片理，切穿前期石英脉石英特征灰白及乳白色，呈细小混浊状嵌晶，玻璃光泽灰白、烟灰色，混浊，不等粒他形粒状，油脂光泽纯灰白、白色，纯净、不透明至半透明，见犬牙状晶簇伴生金属矿物少量黄铁矿黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、黄铜矿、自然金、银金矿、自然银、金银矿、针碲金银矿偶有黄铁矿均一化测温269～438℃170～353℃，集中在200～280℃。132～220℃二、银洞坡金矿床特征2.3矿床地质特征矿体呈鞍状、似层状分布于朱庄背斜的转折端的虚脱部位及两翼的共轭逆冲剪切破碎带中。主要层位为歪头山岩组中部第二岩性段。2.3.1矿体特征二、银洞坡金矿床特征主要工业矿体集中在W22～E14线间。出露最高标高为257.3米，已有工程控制的最大延深超过-380米（沿倾向未封闭）。矿区内共圈定11个工业矿体（西段的1-1、2-1、2-2、4-1、4-1-2、5-1、5-2号，东段的Ⅱ、Ⅲ-1、Ⅲ、Ⅰ），金属量占全矿区总储量的89%。其中Ⅲ-1、Ⅰ（对应西段4-1）为贯穿东西两段的大型工业矿体。二、银洞坡金矿床特征Ⅰ号矿体：是矿区最大的金铅矿体，从E12～W26线走向延长1500米，最大斜深近700米。矿体在轴部受共扼逆冲剪切带控制，在两翼深部变为顺层破碎带控制。在背斜轴部形成鞍状矿体，厚度达20～34米。二、银洞坡金矿床特征2.3.2矿石特征银洞坡矿区金矿石矿物成分表类相对别含量金银矿物硫化物及硫盐氧化物及氢氧化物碳酸盐硅酸盐磷酸盐卤化物硫酸盐主要自然金银金矿黄铁矿、方铅矿、闪锌矿褐铁矿方解石石英石英、长石、绢云母次要金银矿自然银黄铜矿白云石白铅矿白云母绿泥石高岭石黄钾铁矾、铅铁钒少量金银矿磁黄铁矿、银黝铜矿、辉银矿、针蹄金银矿、金银矿、辉铜银矿、深红银矿、淡红银矿赤铁矿软锰矿硬锰矿磁铁矿金红石菱铁矿锌菱铁矿黑云母蒙脱石锆石萤石微量铜蓝、辉铜矿、蓝辉铜矿、斑铜矿、黝铜矿、砷黝铜矿方钠铜矿、毒砂、辉锑银矿、硫铜银矿、硫锑铜银矿穆磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿、铅黄块黑铅矿孔雀石蓝铜矿榍石电气石帘石硅锌矿异极矿金矿石矿物成分二、银洞坡金矿床特征矿石中的金以自然金和金银互化物为主，含微量的针碲银矿。粒度≥0.001毫米的“可见金”占66.33%，自然金在矿石中极不均匀嵌布，呈晶隙金、裂隙金、包体金产出。金的赋存状态银洞坡矿区金矿石选矿试验样中金的分布率矿物重量（×10-2）金品位（×10-6）金属量（×10-6）分布率（×10-2）累计（×10-2）备注自然金0.002491.6527.6127.61银金矿(主)金银矿（次）0.003432.2838.1665.77其他金银矿物0.000050.050.5666.33方铅矿1.89500.9515.8382.16黄铁矿11.90330.336.588.66闪锌矿1.55黄铜矿0.2610.20.183.0091.66脉石矿物84.140.60.58.3399.99选矿大样分析金品位6×10-6二、银洞坡金矿床特征本矿床混合—原生带金属矿物共生组合是：黄铁矿—闪锌矿—黄铜矿—自然金—辉银矿—自然银—硫铜银矿—银金矿—方铅矿系列构成热液期共生组合。氧化带金属矿物组合是：褐铁矿—白铅矿—黄钾铁钒—孔雀石系列构成表生期共生组合。它们的嵌布特征有：自然金、银金矿→自然银矿物连生，直接嵌布在石英为主的脉石中；或嵌布在方铅矿、黄铁矿等金属硫化物裂隙中；或包裹于金属硫化物中。矿石矿物的共生组合二、银洞坡金矿床特征矿石结构：自形—半自形晶粒状结构，他形粒状结构，交代熔蚀及交代残余结构，固溶体分离结构，压碎结构等。矿石构造：浸染状构造，网脉状—脉状构造，角砾状构造，块状构造，蜂窝状构造，土状及皮壳状构造。矿石的组构特征按铅氧化率划分的矿石类型铅氧化率(×10-2)矿石类型矿石特征分布情况30氧化矿石金银矿物赋存于氧化物及石英中，蜂窝状、网脉状产出仅分布于近地表很少部分30混合原生矿石金银矿物赋存在金属硫化物中为主，硫化物以脉状—网脉状、浸染状产出196米标高以下二、银洞坡金矿床特征2.4矿床成因与成矿模式2.4.1成矿物质来源（1）硫同位素特征围山城地区金银矿床和围岩岩石，其δ34S的均值接近陨石、基性和超基性岩，显示其可能来源于较深的上地幔或下地壳。歪头山组变粒岩和云母石英片岩的δ34S同位素组成与赋存于其中的银洞坡金矿矿石一致，表明围岩和矿体有相同的硫来源。（2）铅同位素特征歪头山组岩石Th/U比值较高(7.59～13.02)，表明放射成因208Pb积累较多，经计算其模式年龄为913～1182Ma，与歪头山组属新元古界地层的认识相吻合，表明矿石铅很可能来自歪头山组地层。梁湾岩体的铅同位素组成与银洞坡金矿石基本一致，指示燕山期岩浆活动对成矿的贡献。成矿物质来源于歪头山岩组炭硅泥建造，部分来源于燕山期岩浆活动。二、银洞坡金矿床特征2.4.2成矿流体特征成矿环境为中低温、中低压、中低盐度和偏酸性的还原环境，成矿流体类型为硫酸盐型卤水。推测成矿流体是由大气降水及中—晚成岩作用的建造水、绿片岩相变质热液和岩浆期后热液等多种地质流体混合演化而成。围山城金银矿带的δ18O=-9.7～+6.1‰，δD=-71～-49‰，氢氧同位素数据点大部分投在高温演化的大气降水趋势线上，部分落入岩浆水演化趋势线上，一半的点落入变质水范围，指示成矿流体至少由大气降水和岩浆水、变质水共同演化而成。二、银洞坡金矿床特征李华芹测得银洞坡金矿石石英流体包裹体的Rb-Sr年龄为130Ma，因具工业意义的金银矿体皆受层间共轭逆冲破碎带控制，矿体形态多为似层状、透镜状和脉状。故多数研究者认为燕山期后碰撞伸展机制下的岩浆活动对成矿贡献最大。其成因多数认为：炭硅泥建造初始富集—海西期构造叠加—燕山期岩浆热液改造而成。2.4.3矿床成因二、银洞坡金矿床特征围山城金银矿带成矿模式示意图2.4.4成矿模式二、银洞坡金矿床特征2.4.5综合找矿模型二、银洞坡金矿床特征2.4.6综合找矿标志围山城金银矿带矿化信息与找矿标志表地层歪头山组上部第二段、中部第二段含炭碎