河南崤山金礦成礦階段劃分及礦石礦物特征

徐文超 趙留升 常云真

（1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 洛陽471000；2.河南省金銀多金屬成礦系列與深部預(yù)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 洛陽471000）

1 礦床地質(zhì)背景

崤山金礦位于三門峽市陜縣南部，處在河南小秦嶺金礦田與熊耳山金礦田之間與小秦嶺和熊耳山礦田毗鄰，與熊耳山、小秦嶺、華山共同構(gòu)成華北地臺(tái)南緣近東西向的金礦成礦帶。構(gòu)造位置處于華北陸塊南緣、秦嶺造山帶東段北側(cè)[1-2]。

礦區(qū)出露地層為古元古界羅漢洞組石英巖夾薄層粉砂質(zhì)絹云板巖及中元古界熊耳群大古石組厚層狀石英巖、絹云石英片巖和許山組安山巖。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)頻繁，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，形成了以金為主的多種礦產(chǎn)資源。斷裂構(gòu)造在區(qū)內(nèi)密集分布，金礦床主要受北東向的斷裂控制，礦體在走向上和傾向上波狀起伏明顯，傾向上表現(xiàn)得尤為突出，在走向上，當(dāng)主斷裂面在短距離（100m內(nèi)）發(fā)生扭曲時(shí)，扭曲部位礦化好，形成富礦體。在傾向上，礦體多賦存在斷裂由陡變緩的陡傾斜部位[3]。

2 礦化蝕變及成礦階段劃分

2.1 礦脈的圍巖及圍巖蝕變

圍巖主要為混合片巖、混合巖、淺粒巖、斜長角閃巖及少量輝綠巖等。近礦圍巖蝕變比較發(fā)育，礦體直接圍巖為黃鐵絹英巖、糜棱巖。蝕變帶寬度不等，一般為數(shù)十厘米至三米，主要在礦體兩側(cè)呈對(duì)稱分布。橫向上，由礦體到圍巖，蝕變作用有強(qiáng)變?nèi)酰豢v向上，上部蝕變作用強(qiáng)烈，下部蝕變作用變?nèi)酢Ｎg變類型有以下幾種：

1）黃鐵礦及方鉛礦化：黃鐵礦和方鉛礦呈細(xì)粒脈狀及星點(diǎn)狀分布于蝕變巖裂隙及粒間。以黃鐵礦化為主，一般發(fā)育于內(nèi)蝕變帶。

2）黃鐵絹英巖化：巖石中的長石在構(gòu)造應(yīng)力作用下，分解成絹云母和石英，同時(shí)有黃鐵礦析出，形成黃鐵絹英巖。蝕變強(qiáng)烈，范圍較窄，一般蝕變厚度0.10～0.40m，界線清晰，與金關(guān)系密切，是該區(qū)主要蝕變類型之一。

3）碳酸鹽化：碳酸鹽礦物多呈細(xì)脈狀分布在石英脈上下盤，呈網(wǎng)脈狀分布于蝕變巖微裂隙中。

4）硅化：區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育，是形成石英脈的重要蝕變類型。

5）綠泥石化、綠簾石化：主要發(fā)育為混合巖類時(shí)，以硅化和黃鐵絹英巖化為主，當(dāng)圍巖為斜長角閃巖、輝綠巖時(shí)，碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化較為發(fā)育。

2.2 成礦期及成礦階段的劃分

根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造和礦物共生組合等特點(diǎn)，區(qū)內(nèi)石英脈型金礦床分為熱液期和表生期，熱液期根據(jù)礦物組合類型、礦物標(biāo)型特征及不同礦物組合之間的穿插關(guān)系等，又分為四個(gè)成礦階段。

2.2.1 熱液期

又分為石英-黃鐵礦（毒砂）階段、黃鐵礦-石英階段、石英-多金屬硫化物階段、石英-碳酸鹽階段四個(gè)成礦階段。

1）石英—黃鐵礦（毒砂）階段

該階段以形成含少量（多0.5～5%，局部大于5%）黃鐵礦的白色石英脈體為標(biāo)志，主要礦物組合為石英、黃鐵礦，盡管該階段金礦化微弱，但它是形成本區(qū)含金石英脈主體的最重要階段。石英脈體可以占據(jù)整個(gè)斷裂帶，也可以沿?cái)嗔褞ы敗⒌撞糠植迹杉鉁缭佻F(xiàn)或尖滅側(cè)現(xiàn)，以充填（為主）和交代方式形成。該階段黃鐵礦多呈自形、半自形立方體晶體，呈星散狀（部分呈團(tuán)塊狀）不均勻分布于白色石英脈體內(nèi)，含金量低。石英含量大于95%（局部少于80%），多呈乳白色、白色、含大量氣液包裹體。

2）黃鐵礦-石英階段

該階段礦物組合為黃鐵礦（主要）、石英、金礦物、黃銅礦等。這些礦物集合體多呈條帶狀、細(xì)脈狀分布于石英脈的頂、底部或石英脈與圍巖的接觸處，與石英脈壁大致平行；部分黃鐵礦、石英、金礦物等集合體呈團(tuán)塊狀、不規(guī)則狀分布，團(tuán)塊總體具一定方向性。礦石具條帶狀構(gòu)造和團(tuán)塊狀構(gòu)造。該階段黃鐵礦多呈細(xì)-中粒半自形-它形五角十二面體及五角十二面體與立方體聚形晶粒集合體，金礦物和黃銅礦呈包體狀和裂隙狀分布于其中：含金量高。在石英脈中有平行脈壁的劈理，石英顯灰白色，鏡下可見到石英被壓碎、拉長，具波狀消光、應(yīng)變紋等，表明早階段石英脈形成后又受到構(gòu)造疊加。

3）石英-多金屬硫化物階段

該階段是區(qū)內(nèi)成礦的最主要階段，所形成的礦物組合為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、金礦物、石英，有時(shí)含白鎢礦等。這些礦物的分布有兩個(gè)特點(diǎn)：（1）主要沿第一階段石英脈中部的多組裂隙呈網(wǎng)狀分布，并溶蝕交代石英，相互連通，使石英在硫化物集合體中呈云朵狀、似角礫狀殘余，形成本階段特殊的網(wǎng)狀、云朵狀構(gòu)造。這種構(gòu)造也可出現(xiàn)在石英脈頂、底部。（2）呈條帶狀大致平行脈壁主要分布于石英脈的頂、底部，其次分布于石英脈中部。多金屬硫化物既可以疊加在第二階段黃鐵礦之上，也可以單獨(dú)呈條帶產(chǎn)出。此階段石英顯灰白色，透明度增加，被溶蝕、碎裂明顯。黃鐵礦、方鉛礦等硫化物呈它形晶粒，細(xì)-粗粒，黃鐵礦被溶蝕交代呈不規(guī)則狀和渾圓狀，含金量較高。由于石英脈經(jīng)過多次的構(gòu)造疊加改造，使其中部早期產(chǎn)生的斜交脈壁的張裂面和平行脈壁的剪切裂隙更加發(fā)育，形成由多組裂隙組成的網(wǎng)狀裂隙系統(tǒng)。多金屬硫化物和石英等集合體沿其穿插、溶蝕交代形成特殊的網(wǎng)狀、云朵狀、細(xì)脈狀構(gòu)造。當(dāng)?shù)V物沿平行脈壁的剪切裂隙發(fā)育時(shí)，形成條帶狀構(gòu)造。石英脈中后期構(gòu)造疊加改造強(qiáng)烈、多組裂隙發(fā)育的地段或部位是第三階段多金屬硫化物礦化最有利的部位。

4）石英-碳酸鹽階段

該階段接近成礦尾聲，僅在局部發(fā)育，以方解石、菱鐵礦、重晶石的出現(xiàn)為特征。此階段含金性較差，形成少量的黃鐵礦。礦物組合為：黃鐵礦+方解石+菱鐵礦+石英組合。發(fā)育于石英脈內(nèi)和兩側(cè)圍巖中，它既可沿二、三階段先存結(jié)構(gòu)面分布，亦可斜切石英脈和構(gòu)造帶。

2.2.2 表生期

表生期只是對(duì)熱液期形成的礦石進(jìn)行氧化、淋濾，使礦石中金相對(duì)富集，主要礦物組合為：褐鐵礦+自然金；斑銅礦+銅蘭；白鉛礦+褐鐵礦+自然金。

3 礦物特征

崤山金礦的礦石主要為含金石英脈。礦石金屬礦物含量約占8.45%，主要為自然金、銀金礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、菱鐵礦、褐鐵礦、輝銅礦、銅蘭及微量的黑鎢礦、鎢鉛礦等。脈石礦物占91.55%，其中以石英為主，其次是方解石、綠簾石、白云母、絹云母等，還有少量的磷灰石等，各種礦物含量見表1。

表1 礦物含量表

3.1 主要金屬礦物特征

3.1.1 黃鐵礦

在礦石中占5.60%，是主要載金礦物，晶體呈立方體、八面和五角十二面體，以不規(guī)則顆粒為主，分布在脈石礦物中黃鐵礦一般均呈自形晶，與方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、自然金等礦物共生的黃鐵礦呈他形粒狀。受后期構(gòu)造作用后形成壓碎結(jié)構(gòu)，裂隙中被黃銅礦、自然金等礦物所充填。黃鐵礦中常有自然金、銀金礦物的包裹體，黃鐵礦粒度較粗，大于0.074毫米占總量97.51%，電子探針分析結(jié)果細(xì)粒黃鐵礦比粗粒黃鐵礦含金高，而顯微鏡下細(xì)粒黃鐵礦中包體金不比粗粒黃鐵礦中包體金多，表明細(xì)粒黃鐵礦中含有大量的微細(xì)包體金。

3.1.2 方鉛礦

在礦石中占1.76%，多呈立方體晶體，半自形晶，他形晶較少，以中粗粒為主，大于0.074mm占95.58%。方鉛礦形成較晚，顆粒邊緣經(jīng)常被銅蘭交代而形成鑲邊結(jié)構(gòu)。

3.1.3 黃銅礦

在礦石中僅占0.14%，呈不規(guī)則粒狀嵌布在脈石礦物粒間或與方鉛礦、黃鐵礦共生，常與閃鋅礦形成固溶體分離結(jié)構(gòu)。黃銅礦呈乳點(diǎn)狀米粒狀沿閃鋅礦的解離方向作定向分布，也有呈細(xì)脈狀充填在黃鐵礦裂隙中，常被后期輝銅礦、銅蘭所交代。

3.1.4 黑鎢礦

晶體呈厚板狀，晶面上常具縱紋，褐黑色，條痕褐色最大粒度0.5毫米，最小僅數(shù)微米。

3.1.5 鎢鉛礦

晶體呈雙錐狀或厚板狀，晶面上有水平條紋，錐面上也有條紋，淺黃色，透明，最大粒徑0.4mm，最小僅數(shù)微米。

3.2 主要非金屬礦物特征

3.2.1 石英

是礦石礦物的主要成分，占礦石含量的80.98%，它形粒狀嵌布，見有石英包裹黃銅礦和黃鐵礦現(xiàn)象，石英與金礦物關(guān)系密切。按石英脈形成的先后順序，礦區(qū)石英的形成可分為3個(gè)期次。

成礦早期石英：呈乳白色，他形粒狀，礦物顆粒較粗（0.15～n×10mm）。貝殼狀斷口，油脂光澤，氣液包體多，個(gè)體大。常受應(yīng)力作用，具波狀消光和粒化現(xiàn)象，或拉長成纖維狀集合體。該期石英規(guī)模大，構(gòu)成礦脈中石英脈的主體。

成礦期石英：為煙灰-灰白色。外觀呈糖粒狀，晶體為他形粒狀，粒徑一般0.5～0.02mm。與早期石英相比，所含氣液包裹體少而小，常疊加在早期石英脈中。集合體呈細(xì)脈狀，疊加在早期石英中，分布極不均勻，常伴有多金屬硫化物出現(xiàn)。

成礦期后石英：集合體為硅化石英細(xì)脈，分布少，常疊加、穿切早期石英脈。石英呈煙灰色，有時(shí)呈玉髓狀，常伴有碳酸鹽礦物出現(xiàn)。

上述成礦期石英金含量較成礦早期及成礦期后高，是脈石礦物中金的主要載體。

3.2.2 云母類

是含量僅次于石英的脈石礦物，云母類礦物主要為絹云母，次為微量的白云母及黑云母。絹云母呈灰白—暗綠色，絲絹光澤，顯微鱗片狀集合體，或呈微脈狀分布在多金屬礦物的周圍形成鑲邊，為熱液蝕變交代長石的產(chǎn)物。

3.2.3 長石類

是主要脈石礦物之一，長石類礦物主要為鉀長石和斜長石。鉀長石為微斜長石，在礦物中呈他形粒狀，顆粒細(xì)，多為原巖殘留，小部分屬鉀化產(chǎn)物。斜長石呈板狀、不規(guī)則狀，鏡下可見聚片雙晶和晶體彎曲現(xiàn)象，多具有不同程度的絹云母化。長石類礦物主要分布在礦化圍巖中。

3.3 金的富集規(guī)律

1）以半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)，不規(guī)則團(tuán)塊狀構(gòu)造，條帶狀構(gòu)造為主的礦石，金品位高。

2）金品位在走向上呈跳躍式變化，在傾向上較為穩(wěn)定；近礦蝕變圍巖中黃鐵絹英巖化、硅化強(qiáng)烈時(shí)，金品位較高。

3）金與石英脈關(guān)系密切，石英粒間金顆粒粗大，石英包體金顆粒較小，一般為40微米。

4）金與多金屬硫化物的含量密切相關(guān)，即多金屬硫化物的含量越多，越復(fù)雜，厚度越大，金品位越高。黃鐵礦是金的主要載體，呈立方體、五角十二面體等，五角十二面體的黃鐵礦越多，顆粒越細(xì)，越破碎，晶形越不完整，金含量越高。

4 結(jié)論

綜上所述，崤山金礦該礦床圍巖蝕變以黃鐵絹英巖化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化為主，其中硅化、黃鐵絹英巖化與金成礦關(guān)系密切，近礦蝕變圍巖中黃鐵絹英巖化、硅化強(qiáng)烈時(shí)，金品位較高；熱液期根據(jù)礦物組合類型、礦物標(biāo)型特征及不同礦物組合之間的穿插關(guān)系等，劃分為石英-黃鐵礦（毒砂）階段、黃鐵礦-石英階段、石英-多金屬硫化物階段、石英-碳酸鹽階段四個(gè)成礦階段，其中黃鐵礦-石英階段和石英-多金屬硫化物階段為主礦化階段，含金量高；礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦、方鉛礦和閃鋅礦，黃鐵礦是金的主要載體，五角十二面體的黃鐵礦越多、顆粒越細(xì)、越破碎、晶形越不完整，金含量越高；礦石中的含金礦物主要為自然金，在礦石內(nèi)分布極不均勻，以以包體金和粒間金為主為主要賦存形式，微粒金相對(duì)較少，中-巨粒金較為常見。

［1］羅銘玖,黎世美,盧欣祥,等.河南省主要礦產(chǎn)的成礦作用及礦床成礦系列[M].北京:地質(zhì)出版社,2000.

［2］河南省區(qū)域地質(zhì)志編委會(huì).河南省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1989.

［3］河南省地礦局第一地質(zhì)調(diào)查隊(duì).河南省陜縣崤山金礦1、3、9號(hào)脈深部隱伏礦預(yù)測(cè)研究報(bào)告[R].1995.