一、地質(zhì)背景
萬村金礦位于河南省嵩縣西南部、華北陸塊南緣貴金屬―有色金屬成礦帶的東段,1987年,河南省地礦局地調(diào)一隊(duì)在1:50000水系沉積物異常檢查中發(fā)現(xiàn)了該礦床,鑒于該區(qū)地球化學(xué)特征及成礦預(yù)測(cè)研究成果顯示礦區(qū)中深部存在礦化富集段①,已啟動(dòng)中深部找礦工作。該金礦處于以太古界太華群為主體的基底巖系和中元古界熊耳群為主的蓋層建造構(gòu)成了該區(qū)“二元結(jié)構(gòu)”的地殼背景。太華群是一套以片麻巖為主的變質(zhì)巖體;熊耳群是華北陸塊南緣一套裂谷火山巖系,出露許山組上段安山巖及安山玢巖。區(qū)內(nèi)巖漿巖以燕山期酸性侵入巖發(fā)育為特征,形成花山―五丈山花崗巖基,與金礦成礦關(guān)系密切。礦區(qū)斷裂構(gòu)造按走向有近EW向、NW向和NE向3組, EW向斷裂是區(qū)內(nèi)最主要的控礦和儲(chǔ)礦構(gòu)造。
二、礦床地質(zhì)特征
2.1 控礦蝕變構(gòu)造帶特征
萬村金礦床主要控礦構(gòu)造為F6含金構(gòu)造蝕變帶,位于區(qū)域性馬超營東西向斷裂(F1)的次級(jí)分支斷裂與焦園北東向斷裂帶的交匯處(圖1)。地表出露長(zhǎng)度大于3000m,寬度為6~30m、一般10~20m、走向東290°~330°,傾向NE~NNE,傾角30°~50°。斷裂在走向和傾向上均呈舒緩波狀。
圖1 萬村金礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖
1.第四系;2和3.熊耳群許;4.太華群地層;5.凝灰?guī)r;6. 黑云二長(zhǎng)花崗巖;7.不整合接觸;8.地質(zhì)界線;9.金礦點(diǎn)
F6含金構(gòu)造蝕變帶由多種構(gòu)造角礫巖或構(gòu)造蝕變巖組成。主要為蝕變碎裂巖、黃鐵石英鉀長(zhǎng)蝕變巖、構(gòu)造角礫巖等。巖石蝕變強(qiáng)裂,以鉀化、硅化為主,另有碳酸鹽化、絹云母化、綠泥石化等。礦化主要是黃鐵礦化,次為方鉛礦化、黃銅礦化等。從構(gòu)造蝕變帶內(nèi)巖石組成及巖脈穿插關(guān)系看,具多期性構(gòu)造活動(dòng)特點(diǎn),在主成礦階段呈現(xiàn)總體壓扭性而局部引張的特點(diǎn)[1~2]。
2.2 礦體特征
在F6含金蝕變構(gòu)造帶中目前共發(fā)現(xiàn)Ⅰ、Ⅱ號(hào)兩個(gè)礦體,礦體形態(tài)與產(chǎn)狀嚴(yán)格受F6控制。兩個(gè)礦體礦體均位于F6含金構(gòu)造蝕變帶內(nèi),礦體形態(tài)為大透鏡狀―板狀,走向長(zhǎng)200-800m,沿傾向延伸100~620m,沿走向、傾向均呈舒緩波狀,并有分枝復(fù)合現(xiàn)象。礦體厚度0.80~12.5m;礦體品位大于1.12×10-6。礦體產(chǎn)狀30°~50°∠25°~40°。
2.3 礦石特征
2.3.1 礦石類型
礦區(qū)發(fā)育黃鐵礦石英鉀長(zhǎng)(絹云)蝕變巖型和石英脈型兩種類型金礦石。前者為本礦床主要礦石類型,占礦石總量的80%以上。蝕變巖型礦石實(shí)際存在諸多過渡類型,但其共同特點(diǎn)是含較多的鉀長(zhǎng)石(55%以上)、強(qiáng)硅化、強(qiáng)黃鐵礦化。石英脈型金礦石占礦石總量的20%左右。
2.3.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造
自形一它形晶粒狀結(jié)構(gòu)最為發(fā)育,礦石構(gòu)造有浸染狀構(gòu)造和細(xì)脈狀構(gòu)造。
2.3.3 礦石礦物組成
礦石礦物以黃鐵礦(5%~10%)為主,其次為方鉛礦、黃鐵礦、自然金等。
脈石礦物以鉀長(zhǎng)石(≥55%)、石英(5%)為主,其次為方解石、綠泥石、黑云母等。
2.4 成礦階段
萬村金礦床礦化作用從早到晚劃分為以下三個(gè)礦化階段。
2.4.1 黃鐵礦―石英階段(Ⅰ)
含礦流體沿構(gòu)造帶強(qiáng)烈交代充填構(gòu)造巖,形成含少量星點(diǎn)狀黃鐵礦的早期石英脈透鏡體,伴有早期鉀長(zhǎng)石化等蝕變,金礦化較差。
2.4.2 石英―黃鐵礦階段(Ⅱ)
表現(xiàn)為早期石英脈和蝕變巖石受力破碎形成的碎裂巖、角礫巖,被含礦熱液滲透交代(充填),形成以黃鐵礦化為主的蝕變構(gòu)造巖型金礦石,此階段為主要礦化階段。
2.4.3 石英―碳酸鹽階段(Ⅲ)
以白云石―石英和鐵白云石―方解石等細(xì)脈沿裂隙穿插于巖石及礦石中,不構(gòu)成工業(yè)礦體。
2.5 圍巖蝕變
與金礦關(guān)系最為密切的蝕變?yōu)楣杌⑩涢L(zhǎng)石化和黃鐵礦化。
三、成礦體系探討
3.1 地層條件
萬村金礦床產(chǎn)于熊耳群下部火山巖系中,許山組上段地層是其直接賦礦巖系。根據(jù)黎世美研究資料[2],熊耳群各組含金量變化范圍為0.4~1.4×10-9,幾何平均值0.6×10-9,明顯低于克拉值。但是,太華群地層中金的豐度卻高于熊耳群和地殼中金的豐度,黎世美等(1989)等用金-鈀法測(cè)得太華群中原始金平均含量為107.2×10-9,遠(yuǎn)高于現(xiàn)在巖石中的平均含量1.24×10-9;同時(shí)認(rèn)為太華群中的金為易釋放金,在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史演化中和強(qiáng)烈的區(qū)域變質(zhì)作用及后期的巖漿活動(dòng)影響下,已被多次活化、轉(zhuǎn)移,在有利的地質(zhì)條件下聚集成礦;此外,區(qū)域上金礦床礦石鉛、硫同位素組成特征與花崗巖、太華群的鉛、硫同位素特征十分相似,均具有以幔源鉛、深源硫?yàn)橹鞯臍め；旌显淬U、硫同位素組成特征,而與熊耳群的同位素組成有明顯差異。據(jù)此認(rèn)為太華群仍是本區(qū)金礦的主要礦源層,而熊耳群只是在構(gòu)造帶近旁由于熱液作用而被萃取了少部分成礦物質(zhì)。
3.2 構(gòu)造條件
萬村金礦床的產(chǎn)出嚴(yán)格受不同級(jí)別、多期次活動(dòng)的斷裂構(gòu)造控制。主成礦期斷裂活動(dòng)歷史較長(zhǎng),F6具脈動(dòng)式擠壓與引張轉(zhuǎn)換的特點(diǎn),而礦化階段發(fā)生在其引張階段,在其相對(duì)引張階段形成更趨開放的構(gòu)造擴(kuò)容空間,有利于礦液的(充填)交代和礦質(zhì)富集沉淀。
3.3 巖漿巖條件
萬村金礦床位于區(qū)域性NE向焦園斷裂帶(F1)與中生帶花山―五丈山花崗巖基交匯外的南西側(cè)約1.5Km處。黎世美、陳衍景等眾學(xué)者研究表明,熊耳山地區(qū)金礦的共同特點(diǎn)是在時(shí)間、空間、物源、熱源的密切相關(guān)性,它們聯(lián)系載體就是花山花崗巖,認(rèn)為該巖體屬于殼-幔物質(zhì)重熔型花崗巖,由于原始花崗巖漿含有大量的成礦組分,為成礦提供了熱源與部分物質(zhì)來源。
四、找礦預(yù)測(cè)
通過在該區(qū)開展的構(gòu)造地球化學(xué)特征研究成果表明:礦體原生暈中,Au異常貫穿礦床不同部位異常帶中,是最直接的找礦指示元素。除Au以外原生暈軸向分帶特征表明,從地表向中部,異常元素組合相應(yīng)從Pb、Ag→Ag、Sb、Pb→Ag 、As、Sb的由少到多的變化趨勢(shì)。Au、Ag、As相關(guān)組合延深較為穩(wěn)定,在礦體暈或礦尾暈中重疊出現(xiàn)As、Sb元素異常組合初步推斷F6含金構(gòu)造蝕變帶中深部存在第二礦化富集段,礦體向下賦存標(biāo)高可延伸至500米標(biāo)高范圍內(nèi)。
五、結(jié)語
(1)萬村大型構(gòu)造蝕變巖型金礦床位于華北陸塊南緣華山一熊耳山貴金屬一多金屬成礦的東部,成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。F6為區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造,礦體產(chǎn)狀受F6嚴(yán)格控制。(2)主要礦石類型為黃鐵礦石英鉀長(zhǎng)(絹云)蝕變巖型和石英脈型金礦石;自形一它形晶粒狀結(jié)構(gòu)是區(qū)內(nèi)最發(fā)育的礦石結(jié)構(gòu);浸染狀構(gòu)造為本礦床礦石的主要構(gòu)造。金屬礦物以黃鐵礦為主,其次為方鉛礦、黃銅礦、自然金等。(3)太華群仍是本區(qū)金礦的主要礦源層,礦床的產(chǎn)出嚴(yán)格受不同級(jí)別、多期次活動(dòng)的斷裂構(gòu)造控制。屬于殼-幔物質(zhì)重熔型的花山花崗巖體,控制了熊耳山北部地區(qū)構(gòu)造蝕變巖型金礦床時(shí)空分布,為成礦提供了熱源與部分物質(zhì)來源。(4)F6含金構(gòu)造蝕變帶除Au以外的原生暈軸向分帶特征表明,從地表向中深部,異常元素組合相應(yīng)從Pb、Ag→Ag、Sb、Pb→Ag 、As、Sb的由少到多的變化趨勢(shì)。與Au相伴產(chǎn)出的As、Sb作為遠(yuǎn)程指示元素的分布特征推測(cè)已知礦體中深部有新的礦化富集段,顯示萬村金礦中深部找礦潛力巨大。
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