河南嵩县东湾金矿田地质特征及找矿远景_庞绪成
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近年来的研究证明,南北向构造是本区最有前 景的控矿构造,东湾及其附近地区的矿床具有沿东 湾断裂呈南北向带状分布特征。基于此,本文提出 将东湾金矿作为一个矿田进行研究,希望能为本区 下步勘查研究提供一个新思路。
[投稿日期]2010 - 12 - 29; [修改日期]2011 - 03 - 25; [责任编辑]郝情情。 [基金项目]国家自然科学基金( 编号 41003015) 、河南理工大学博士基金( 编号 648510) 、洛阳矿业集团科研基金( 编号 120284) 资助。 [第一作者]庞绪成( 1963 年—) ,男,博士,教授级高工,主要从事矿床学研究。E - mail: jpxc@ hpu. edu. cn。
前河金矿床受马超营断裂的次级平行断裂控 制,呈东西走向展布,倾角一般为 50° ~ 65°,断裂带 宽 3 ~ 20m,沿走向和倾向呈舒缓波状延伸,膨大收 缩和分支复合现象明显。构造岩包括塑性流变作用 形成的糜棱岩及流劈理和脆性变形作用形成的构造 角砾岩、碎裂岩、挤压透镜体( 要梅娟等,2008; 辛志 刚,2010) 。与金成矿有关的各种蚀变普遍较强,集 中分布于断裂的顶、底部位,蚀变矿化种类主要有硅 化、钾化、绢云母化、黄铁矿化( 褐铁矿化) 、方铅矿 化、闪锌矿化、碳酸盐化和绿泥石化( 图 2) 。
本区岩浆活动频繁。熊耳晚期的超浅成次火山 岩相以小岩株、岩墙、岩脉为特征,岩性为石英斑岩 及闪长岩; 华力西期侵入的碱性正长岩呈岩体、岩脉 产出,多为中 - 浅成相; 燕山期侵入岩主要为中深成 相和浅成相的酸性花岗岩类,呈岩基、岩脉产出。合 峪岩体是区内规模最大的燕山晚期复式侵入岩体, 岩性为似斑状黑云母二长花岗岩,由 3 次侵入形成。 合峪岩体与有色金属矿产成矿关系较密切。
近南北向断裂中以 NNE 向的东湾断裂与金矿 关系密切,目前发现的主要矿床包括九仗沟金矿、东 湾金矿、庙岭金矿等。由三条构造破碎带组成的断
图 3 前河 IV 号金矿体地表露头 Fig. 3 Photo showing outcrop of the
Qianghe gold vein No. IV
层组 组 成,宽 度 500 ~ 600m,破 碎 带 间 距 100 ~ 150m,断面倾向 NW,倾角 50° ~ 65°,呈舒缓波状延 伸。以东湾为界,以南为近南北向,以北为 NNE 向 ( 走向 20° ~ 30°) 。单条构造破碎带宽 80 ~ 100m, 带内构造角砾岩、碎裂岩和蚀变岩发育,其原岩成分 为流纹岩及英安岩,角砾大小不等,多在 2 ~ 10mm 以上。部分角砾硅化强烈。破碎带内左行平推挤压 特征明显,并可见多组构造滑动面,局部见断层泥和 劈理化带等,显示了多期活动的特点。构造带内硅 化、钾化、褐铁矿化、绢云母化强烈,方铅矿化、黄铁 矿化发育,并伴有金矿化。构造破碎带形成于金矿 化之前,为成矿前断裂构造,是金成矿溶液运移富集 的通道及有利部位。金矿体严格受东湾断裂控制, 主矿体位于构造带中心的内蚀变带内,分支复合、膨 大收缩现象普遍( 图 4) ,且矿体向北西方向侧伏明 显( 图 5) 。
正长岩 1 - regional fault; 2 - reverse fault; 3 - normal fault; 4 - anticline; 5 - unconformity boundary; 6 - gold deposit; 7 - gold mineralized occurrence; Q - Quaternary System; N - Neogene System; E - Paleogene System; Pt2 x - Xionger Group of Mesoproterozoic Erathem; Pt2 xm - Majiagou Formation; Pt2 xj - Jidanping Formation; Pt2 xx - Xushan Formation; Arth - Taihua Group of Archean; γ5 3 - late Yanshanian Granite;
区内广泛出露太古界太华群变质岩系和中元古 界熊耳群中基性 - 酸性火山岩系。熊耳群( Chxn) 是一套偏碱性的中基 - 中酸性熔岩夹火山碎屑岩及 火山碎屑沉积岩,是金矿的主要赋矿层位 ( 图 1 ) 。 矿床类型既有隐爆角砾岩型、破碎带蚀变岩型和石 英脉型金矿床,也有斑岩型和石英脉型钼矿床、热液 型铅锌矿和萤石矿脉。
765
地质与勘探
2011 年
1 成矿地质背景
本区位于华北地台南缘、马超营深大断裂中段 的外方山多金属成矿带上,构造、岩浆活动强烈,成 矿条件优越。马超营断裂及其次级构造、火山机构 对金矿控制作用明显。近东西向的马超营断裂是区 域一级构造,西起卢氏三门,东至汝阳付店,长度大 于 200km,整体向南倾,倾角 55° ~ 70°,局部倒转,宽 数百米,下切深度大于 10km,是一规模宏大的台缘 基底断裂及长期发展演化的变形变质体。断裂带主 要由糜棱岩、千糜岩和构造角砾岩、碎裂岩、碎粉岩、 断层泥及构造透镜体组成。断裂的多期次活动伴随 了多期多阶段的热液蚀变,金及多金属矿化较为普 遍; 区内发现或探明的大中型金矿床集中分布于该 断裂北侧不同方向的次级断裂中。
[关键词]金矿床 地质特征 找矿远景 东湾 嵩县 河南 [中图分类号]P618. 51 [文献标识码]A [文章编号]0495 - 5331( 2011) 05 - 765 - 07
Hale Waihona Puke Baidu
Pang Xu - cheng,Xin Zhi - gang,Hou Guang - shun,Yang Ju - wen,Mei Xiu - jie,Zong Jing,Ma Ling - yan. Geological characteristics of the Dongwan gold ore field in Songxian County,Henan Province and its ore - search prospect[J]. Geology and Exploration,2011,47( 5) : 765 - 771
第 47 卷 第 5 期 2011 年 9 月
金属矿产
地质与勘探
GEOLOGY AND EXPLORATION
Vol. 47 No. 5 September,2011
河南嵩县东湾金矿田地质特征及找矿远景
庞绪成1 , 辛志刚2,3 , 侯广顺1 , 杨剧文2 , 梅秀杰4 , 宗 静1 , 马凌燕3
( 1. 河南理工大学资源环境学院,河南焦作 454003; 2. 洛阳矿业集团有限公司,河南洛阳 471000; 3. 洛阳市矿业发展中心,河南洛阳 471000; 4. 河南省地质矿产勘查开发局第二地质队,河南焦作 454002)
图 2 前河金矿地质图 Fig. 2 Geological map of the Qianghe gold deposit
1 - 构造破碎带; 2 - 断层及编号; 3 - 矿体及编号; Q - 第四系; E - 古 近系; Pt2 x - 中元古界熊耳群; Pt2 xj - 鸡蛋坪组; Pt2 xj3 - 鸡蛋坪组上
图 1 东湾金矿田区域地质图 Fig. 1 Regional geological map of the Dongwan gold ore filed
1 - 区域性大断层; 2 - 逆断层; 3 - 正断层; 4 - 背斜; 5 - 不整合界线; 6 - 金矿床; 7 - 金矿点; Q - 第四系; N - 新近系; E - 古近系; Pt2 x - 中元古界熊耳群; Pt2 xm - 马家沟组; Pt2 xj - 鸡蛋坪组; Pt2 xx - 许山组; Arth - 太古界太华群; γ5 3 - 燕山晚期花岗岩; ξ4 2 - 华力西期
[摘 要]东湾金矿田受区域性近南北向和近东西向构造联合控制,岩浆活动强烈,成矿地质条件 好,已发现多处金矿床及金矿点。主要金矿体呈脉状或透镜状赋存于东湾断裂蚀变带及其两侧的近东 西向断裂带内,构造带宽 2 ~ 20m 不等,最大宽度超过 30m。矿体倾角 50° ~ 65°,空间上呈舒缓波状延 伸,膨大收缩、分枝复合现象普遍。与金矿化关系密切的矿化蚀变主要为硅化、黄铁矿( 褐铁矿) 化、方铅 矿化、黄铁绢英岩化、绢云母化和碳酸盐化。区域成矿学及物化探研究表明,东湾断裂南段的近 5km 空 白区具有较好的找矿潜力,验证钻孔证实该段构造带内有工业矿段存在。
0 引言
河南嵩县是我国重要的金、钼矿产地,黄金产量 居河南省第二位。本区先后有地矿及有色系统的多 支地质队、高校及研究院所的许多学者在此工作,积 累了大量的成果资料。已有研究对区域成矿背景、 秦岭造山带、岩浆岩、构造与成矿的关系等方面比较 深入( 刘红樱等,2000; 张国伟等,2004; 闫全人等, 2009; 陈 衍 景 等,2009; 杨 明 慧 等,2009; 时 毓 等, 2009; 卢欣祥等,2004,2007; 裴玉华等,2007; 庞振山 等 2004; 燕建设等,2000) 。找矿方面,以河南省地 矿局第一地质调查队为首的地质队伍,20 世纪 80 年代以来在该区及外围发现了一批大中型钼、金、铅 锌和萤石矿床,如鱼池岭斑岩型钼矿、祁雨沟和店房 隐爆角砾岩型金矿、前河蚀变岩型金矿等都有一定 的影响和知名度。不同研究者对有关矿床的成因、 地质特征、成矿规律、地球化学行为等有侧重地进行 了探讨( 王 义 天 等,2001; 巴 安 民 等,2006; 梅 秀 杰 等,2008; 要梅娟等,2008; 邓小华等,2008; 李诺等,
ξ4 2 - Variscan Syenite
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第5 期
庞绪成等: 河南嵩县东湾金矿田地质特征及找矿远景
2 断裂控矿特征
区内断裂按走向可分为近东西向、近南北向、北 东向、北西向四组,其中近东西向和北东向断裂最发 育。矿体受近东西向构造与近南北向构造联合控 制,尤以近南北向的东湾断裂成矿前景最好。前河 金矿和九仗沟金矿是近东西向断裂及近南北向断裂 控矿的两个典型矿床。 2. 1 前河金矿床
段; Pt2 xj2 - 鸡蛋坪组中段; γ5 3 - 燕山晚期花岗岩 1 - tectonic fractured zone; 2 - fault and number; 3 - orebody and number; Q - Quaternary System; E - Paleogene System; Pt2 x - Xionger Group of Mesoproterozoic Erathem; Pt2 xj - Jidanping Formation; Pt2 xj3 - Upper Member of Jidanping Formation; Pt2 xj2 - the Medial Member of Jidan-
2009; 白凤军等,2009; 温森坡,2009; 辛志刚,2010) , 促进了本区成矿理论的研究及矿产勘查工作进步。
金矿成矿研究方面,前人多偏重于爆破角砾岩 及东西向构造对成矿的控制作用,对南北向的控矿 构造研究较少。南北向控矿构造中发现的首个矿床 是河南省地矿局第一地质调查队于 20 世纪 80 年代 末期发现的庙岭金矿,20 世纪 90 年代以后河南地 矿局第二地质队及河南有色地勘局第五地质队又先 后在东湾断裂带内发现了九仗沟、槐树坪、下蒿坪等 一系列小型金矿床。但由于勘查投入不足,工作一 直停留 在 浅 部 找 矿,地 质 研 究 停 留 在 单 个 矿 床 上。 2007 年,河南省第二地质队利用“两权价款”资金钻 探证实东湾断裂深部有较厚的工业矿体。2008 年,河 南省地矿局将东湾及其外围的槐树坪等 8 个矿权列 入“整装勘查”项目,推动了区域找矿与勘探的步伐。
ping Formation; γ5 3 - Lower Member of Yanshanian granite
矿床类型属破碎带蚀变岩型金矿,破碎带宽一 般 1 ~ 8m,最大厚度超过 20m,矿体产状陡倾,并严 格受破碎带控制。金品位局部较高,一般 1 × 10 - 6 ~ 3 × 10 - 6 ,地表氧化矿可堆浸产金( 图 3) 。 2. 2 九仗沟金矿
[投稿日期]2010 - 12 - 29; [修改日期]2011 - 03 - 25; [责任编辑]郝情情。 [基金项目]国家自然科学基金( 编号 41003015) 、河南理工大学博士基金( 编号 648510) 、洛阳矿业集团科研基金( 编号 120284) 资助。 [第一作者]庞绪成( 1963 年—) ,男,博士,教授级高工,主要从事矿床学研究。E - mail: jpxc@ hpu. edu. cn。
前河金矿床受马超营断裂的次级平行断裂控 制,呈东西走向展布,倾角一般为 50° ~ 65°,断裂带 宽 3 ~ 20m,沿走向和倾向呈舒缓波状延伸,膨大收 缩和分支复合现象明显。构造岩包括塑性流变作用 形成的糜棱岩及流劈理和脆性变形作用形成的构造 角砾岩、碎裂岩、挤压透镜体( 要梅娟等,2008; 辛志 刚,2010) 。与金成矿有关的各种蚀变普遍较强,集 中分布于断裂的顶、底部位,蚀变矿化种类主要有硅 化、钾化、绢云母化、黄铁矿化( 褐铁矿化) 、方铅矿 化、闪锌矿化、碳酸盐化和绿泥石化( 图 2) 。
本区岩浆活动频繁。熊耳晚期的超浅成次火山 岩相以小岩株、岩墙、岩脉为特征,岩性为石英斑岩 及闪长岩; 华力西期侵入的碱性正长岩呈岩体、岩脉 产出,多为中 - 浅成相; 燕山期侵入岩主要为中深成 相和浅成相的酸性花岗岩类,呈岩基、岩脉产出。合 峪岩体是区内规模最大的燕山晚期复式侵入岩体, 岩性为似斑状黑云母二长花岗岩,由 3 次侵入形成。 合峪岩体与有色金属矿产成矿关系较密切。
近南北向断裂中以 NNE 向的东湾断裂与金矿 关系密切,目前发现的主要矿床包括九仗沟金矿、东 湾金矿、庙岭金矿等。由三条构造破碎带组成的断
图 3 前河 IV 号金矿体地表露头 Fig. 3 Photo showing outcrop of the
Qianghe gold vein No. IV
层组 组 成,宽 度 500 ~ 600m,破 碎 带 间 距 100 ~ 150m,断面倾向 NW,倾角 50° ~ 65°,呈舒缓波状延 伸。以东湾为界,以南为近南北向,以北为 NNE 向 ( 走向 20° ~ 30°) 。单条构造破碎带宽 80 ~ 100m, 带内构造角砾岩、碎裂岩和蚀变岩发育,其原岩成分 为流纹岩及英安岩,角砾大小不等,多在 2 ~ 10mm 以上。部分角砾硅化强烈。破碎带内左行平推挤压 特征明显,并可见多组构造滑动面,局部见断层泥和 劈理化带等,显示了多期活动的特点。构造带内硅 化、钾化、褐铁矿化、绢云母化强烈,方铅矿化、黄铁 矿化发育,并伴有金矿化。构造破碎带形成于金矿 化之前,为成矿前断裂构造,是金成矿溶液运移富集 的通道及有利部位。金矿体严格受东湾断裂控制, 主矿体位于构造带中心的内蚀变带内,分支复合、膨 大收缩现象普遍( 图 4) ,且矿体向北西方向侧伏明 显( 图 5) 。
正长岩 1 - regional fault; 2 - reverse fault; 3 - normal fault; 4 - anticline; 5 - unconformity boundary; 6 - gold deposit; 7 - gold mineralized occurrence; Q - Quaternary System; N - Neogene System; E - Paleogene System; Pt2 x - Xionger Group of Mesoproterozoic Erathem; Pt2 xm - Majiagou Formation; Pt2 xj - Jidanping Formation; Pt2 xx - Xushan Formation; Arth - Taihua Group of Archean; γ5 3 - late Yanshanian Granite;
区内广泛出露太古界太华群变质岩系和中元古 界熊耳群中基性 - 酸性火山岩系。熊耳群( Chxn) 是一套偏碱性的中基 - 中酸性熔岩夹火山碎屑岩及 火山碎屑沉积岩,是金矿的主要赋矿层位 ( 图 1 ) 。 矿床类型既有隐爆角砾岩型、破碎带蚀变岩型和石 英脉型金矿床,也有斑岩型和石英脉型钼矿床、热液 型铅锌矿和萤石矿脉。
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地质与勘探
2011 年
1 成矿地质背景
本区位于华北地台南缘、马超营深大断裂中段 的外方山多金属成矿带上,构造、岩浆活动强烈,成 矿条件优越。马超营断裂及其次级构造、火山机构 对金矿控制作用明显。近东西向的马超营断裂是区 域一级构造,西起卢氏三门,东至汝阳付店,长度大 于 200km,整体向南倾,倾角 55° ~ 70°,局部倒转,宽 数百米,下切深度大于 10km,是一规模宏大的台缘 基底断裂及长期发展演化的变形变质体。断裂带主 要由糜棱岩、千糜岩和构造角砾岩、碎裂岩、碎粉岩、 断层泥及构造透镜体组成。断裂的多期次活动伴随 了多期多阶段的热液蚀变,金及多金属矿化较为普 遍; 区内发现或探明的大中型金矿床集中分布于该 断裂北侧不同方向的次级断裂中。
[关键词]金矿床 地质特征 找矿远景 东湾 嵩县 河南 [中图分类号]P618. 51 [文献标识码]A [文章编号]0495 - 5331( 2011) 05 - 765 - 07
Hale Waihona Puke Baidu
Pang Xu - cheng,Xin Zhi - gang,Hou Guang - shun,Yang Ju - wen,Mei Xiu - jie,Zong Jing,Ma Ling - yan. Geological characteristics of the Dongwan gold ore field in Songxian County,Henan Province and its ore - search prospect[J]. Geology and Exploration,2011,47( 5) : 765 - 771
第 47 卷 第 5 期 2011 年 9 月
金属矿产
地质与勘探
GEOLOGY AND EXPLORATION
Vol. 47 No. 5 September,2011
河南嵩县东湾金矿田地质特征及找矿远景
庞绪成1 , 辛志刚2,3 , 侯广顺1 , 杨剧文2 , 梅秀杰4 , 宗 静1 , 马凌燕3
( 1. 河南理工大学资源环境学院,河南焦作 454003; 2. 洛阳矿业集团有限公司,河南洛阳 471000; 3. 洛阳市矿业发展中心,河南洛阳 471000; 4. 河南省地质矿产勘查开发局第二地质队,河南焦作 454002)
图 2 前河金矿地质图 Fig. 2 Geological map of the Qianghe gold deposit
1 - 构造破碎带; 2 - 断层及编号; 3 - 矿体及编号; Q - 第四系; E - 古 近系; Pt2 x - 中元古界熊耳群; Pt2 xj - 鸡蛋坪组; Pt2 xj3 - 鸡蛋坪组上
图 1 东湾金矿田区域地质图 Fig. 1 Regional geological map of the Dongwan gold ore filed
1 - 区域性大断层; 2 - 逆断层; 3 - 正断层; 4 - 背斜; 5 - 不整合界线; 6 - 金矿床; 7 - 金矿点; Q - 第四系; N - 新近系; E - 古近系; Pt2 x - 中元古界熊耳群; Pt2 xm - 马家沟组; Pt2 xj - 鸡蛋坪组; Pt2 xx - 许山组; Arth - 太古界太华群; γ5 3 - 燕山晚期花岗岩; ξ4 2 - 华力西期
[摘 要]东湾金矿田受区域性近南北向和近东西向构造联合控制,岩浆活动强烈,成矿地质条件 好,已发现多处金矿床及金矿点。主要金矿体呈脉状或透镜状赋存于东湾断裂蚀变带及其两侧的近东 西向断裂带内,构造带宽 2 ~ 20m 不等,最大宽度超过 30m。矿体倾角 50° ~ 65°,空间上呈舒缓波状延 伸,膨大收缩、分枝复合现象普遍。与金矿化关系密切的矿化蚀变主要为硅化、黄铁矿( 褐铁矿) 化、方铅 矿化、黄铁绢英岩化、绢云母化和碳酸盐化。区域成矿学及物化探研究表明,东湾断裂南段的近 5km 空 白区具有较好的找矿潜力,验证钻孔证实该段构造带内有工业矿段存在。
0 引言
河南嵩县是我国重要的金、钼矿产地,黄金产量 居河南省第二位。本区先后有地矿及有色系统的多 支地质队、高校及研究院所的许多学者在此工作,积 累了大量的成果资料。已有研究对区域成矿背景、 秦岭造山带、岩浆岩、构造与成矿的关系等方面比较 深入( 刘红樱等,2000; 张国伟等,2004; 闫全人等, 2009; 陈 衍 景 等,2009; 杨 明 慧 等,2009; 时 毓 等, 2009; 卢欣祥等,2004,2007; 裴玉华等,2007; 庞振山 等 2004; 燕建设等,2000) 。找矿方面,以河南省地 矿局第一地质调查队为首的地质队伍,20 世纪 80 年代以来在该区及外围发现了一批大中型钼、金、铅 锌和萤石矿床,如鱼池岭斑岩型钼矿、祁雨沟和店房 隐爆角砾岩型金矿、前河蚀变岩型金矿等都有一定 的影响和知名度。不同研究者对有关矿床的成因、 地质特征、成矿规律、地球化学行为等有侧重地进行 了探讨( 王 义 天 等,2001; 巴 安 民 等,2006; 梅 秀 杰 等,2008; 要梅娟等,2008; 邓小华等,2008; 李诺等,
ξ4 2 - Variscan Syenite
766
第5 期
庞绪成等: 河南嵩县东湾金矿田地质特征及找矿远景
2 断裂控矿特征
区内断裂按走向可分为近东西向、近南北向、北 东向、北西向四组,其中近东西向和北东向断裂最发 育。矿体受近东西向构造与近南北向构造联合控 制,尤以近南北向的东湾断裂成矿前景最好。前河 金矿和九仗沟金矿是近东西向断裂及近南北向断裂 控矿的两个典型矿床。 2. 1 前河金矿床
段; Pt2 xj2 - 鸡蛋坪组中段; γ5 3 - 燕山晚期花岗岩 1 - tectonic fractured zone; 2 - fault and number; 3 - orebody and number; Q - Quaternary System; E - Paleogene System; Pt2 x - Xionger Group of Mesoproterozoic Erathem; Pt2 xj - Jidanping Formation; Pt2 xj3 - Upper Member of Jidanping Formation; Pt2 xj2 - the Medial Member of Jidan-
2009; 白凤军等,2009; 温森坡,2009; 辛志刚,2010) , 促进了本区成矿理论的研究及矿产勘查工作进步。
金矿成矿研究方面,前人多偏重于爆破角砾岩 及东西向构造对成矿的控制作用,对南北向的控矿 构造研究较少。南北向控矿构造中发现的首个矿床 是河南省地矿局第一地质调查队于 20 世纪 80 年代 末期发现的庙岭金矿,20 世纪 90 年代以后河南地 矿局第二地质队及河南有色地勘局第五地质队又先 后在东湾断裂带内发现了九仗沟、槐树坪、下蒿坪等 一系列小型金矿床。但由于勘查投入不足,工作一 直停留 在 浅 部 找 矿,地 质 研 究 停 留 在 单 个 矿 床 上。 2007 年,河南省第二地质队利用“两权价款”资金钻 探证实东湾断裂深部有较厚的工业矿体。2008 年,河 南省地矿局将东湾及其外围的槐树坪等 8 个矿权列 入“整装勘查”项目,推动了区域找矿与勘探的步伐。
ping Formation; γ5 3 - Lower Member of Yanshanian granite
矿床类型属破碎带蚀变岩型金矿,破碎带宽一 般 1 ~ 8m,最大厚度超过 20m,矿体产状陡倾,并严 格受破碎带控制。金品位局部较高,一般 1 × 10 - 6 ~ 3 × 10 - 6 ,地表氧化矿可堆浸产金( 图 3) 。 2. 2 九仗沟金矿