河南槐樹坪礦區金礦體特征及地質意義*

楊懷輝 張凱濤 康亞利 朱玉蓮 原永新

(河南省地質礦產勘查開發局第二地質礦產調查院)

1 區域成礦地質背景

河南槐樹坪礦區位于華北地臺南緣，與秦嶺褶皺系毗鄰，處于熊耳山斷隆與潭頭—嵩縣新生代斷陷盆地的結合部、熊耳山—外方山貴金屬、多金屬成礦帶上。區域地層主要為太古宇太華巖群、中元古界長城系熊耳群、薊縣系高山河群、中生界白堊系、新生界古近系、新近系及第四系。太華巖群出露于區域西南部、北部，巖性為變粒巖、斜長角閃片巖、黑云斜長片麻巖等；熊耳群在區內大面積出露，巖性為安山巖、輝石安山巖、石英斑巖、流紋斑巖等；高山河群在區域西部零星出露，巖性主要為石英砂巖、紫紅色泥巖等；白堊系僅在區域東北角出露，為一套火山噴發—沉積巖系，主要巖性為凝灰巖，夾多層砂礫巖。

區域斷裂可分為NW向、NE向、EW向3組。著名的區域性大斷裂——馬超營斷裂呈NWW向展布于礦區南部約10 km處，對熊耳群的成礦作用具有十分重要的控制意義。此外，晚白堊世區域構造活動形成的分布于熊耳群中的緩傾斜斷裂構造(滑脫拆離斷層)也較發育(槐樹坪礦區緩傾斜斷裂組即為其中的一部分)，為區內主要的含礦構造帶。區域內巖漿活動強烈，主要為燕山期花崗巖，自西北向東南依次產出花山、五丈山、合峪等巖體，其中五丈山巖體緊鄰礦區西北部，為成礦作用提供熱源和物源。總體上，區內斷裂構造發育，成礦地質條件優越，礦產資源豐富，以貴金屬金、銀為主，以金礦最為發育[1-3]。

2 礦區地質特征

槐樹坪礦區位于河南省嵩縣南部大章鎮旺坪村一帶。礦區出露的地層主要為長城系熊耳群雞蛋坪組上段(Chj3)，其次為古近系高峪溝組(E1g)和第四系(Q)(圖1)。雞蛋坪組上段在區內廣泛出露，呈單斜產出，總體呈NE向展布，傾向SE，傾角一般為15°～35°，與區域地層產狀基本一致，巖性組合為安山巖、英安巖、凝灰巖，英安巖出露面積較大，其中局部夾安山巖、火山角礫巖透鏡體等[4-5]。古近系主要分布于礦區東南部，巖性為黏土巖。第四系出露于溝谷內以及山頂洼地。區內構造以斷裂為主，大致分為陡傾斜和緩傾斜2種，以緩傾斜構造為主。緩傾斜斷裂組產于熊耳群內部，屬于印支造山晚期伸展滑脫斷裂構造系統，延伸穩定，大致近平行順地層產出且成組出現，相互之間間距不一，是區內的主要含礦構造，主要出露或隱伏于槐樹坪一帶和牛頭溝兩側。區內巖漿活動主要表現為火山噴發作用，礦區內巖漿巖主要為熊耳群雞蛋坪組中酸性火山噴出巖。

3 礦體地質特征

圖1 槐樹坪金礦區地質特征

圖礦體展布示意

3.2 礦石特征

礦石中的金以自然金為主，形態不規則，主要呈麥粒狀和渾圓狀，且粒度細小，以微粒金(粒徑<0.01 mm)為主。金的賦存狀態以包裹金為主，其次為嵌布于其他礦物顆粒之間的粒間金，裂隙金少見。

金礦石的自然類型按氧化程度不同可分為原生硫化物型金礦石和氧化型金礦石，以原生硫化物型金礦石為主。根據結構、構造及礦石礦物的共生組合特征可分為浸染狀、細脈—浸染狀和脈狀—網脈狀金礦石。

3.3 礦體厚度品位變化特征

表礦體特征參數

3.4 礦體主要蝕變特征

3.5 礦體電性特征

槐樹坪金礦區主要巖(礦)石的電阻率、極化率特征參數見表2。由表2可知：礦區內氧化礦石的極化率最高，均值達到6.65%，其次為礦化蝕變巖，均值為3.29%，其他巖石的極化率相對較低；礦石電阻率相對較低，極化率明顯高于其他巖石類型，原因是礦石中含有金屬硫化物，因而具有低阻、高極化特征；與礦石相伴的石英脈、未蝕變原巖則表現為高阻、低極化的特性。礦體、礦化巖石與其他非礦化巖石具有明顯的導電性和激電差異，根據礦體與圍巖的電性差異，可采用高密度電阻率法尋找隱伏礦體，或在開發利用礦體時，追蹤錯斷的隱伏礦體，從而大幅提高找礦效率。

表2 巖(礦)石樣品電性參數

4 礦體地球化學特征

4.1 成礦元素空間分布特征

表成礦元素相關性矩陣

在相關性分析的基礎上，應用SPSS軟件，以Pearson相關系數為度量標準，采用組間聚類方法生成了R型聚類分析譜系圖(圖3)[4]。由圖3可知：在相關性r=4.5的水平上可清晰地劃分出3個族群：第1族群包括Au、Bi、Ag、Hg、As、Mo、Cu、W，其中Au、Bi、Ag關系最密切，其次與共性較好的Hg、As相對密切，再次為Mo、Cu、W；第2族群包括Pb、Zn、Sb，其中Pb、Zn關系較密切；第3族群僅有Co，與其他元素相關性最小，屬獨立類別。總體上，R型聚類分析與相關性分析結論較一致。

圖3 成礦元素R型聚類分析譜系

根據相關研究，石英脈型和蝕變巖型金礦床的原生暈分帶序列為Hg-Sb-(F、Bi、Pb)-As(前緣暈)→Zn-Ag-Au-Cu(礦中暈)→Bi-Mo-Mn-Co-Ni-Sn-Be(尾暈)[6-10]。本研究通過計算分帶指數、分帶指數梯度差，得出槐樹坪礦區緩傾斜金礦體自上而下的原生暈元素軸向分帶序列為Cu-Mo-Au-Bi-Pb-Hg-W-As-Ag-Sb-Zn。礦區的軸向分帶序列與前述統計規律相比，Au與尾暈指示元素Mo、Bi處于分帶序列中上部，Hg、As、Sb等位于分帶序列中下部，即出現前緣暈元素位于分帶序列下部、尾暈元素位于分帶序列上部的現象。該特征反映出緩傾斜金礦體具有多期、多階段成礦作用疊加的特點，造成不同成礦階段形成的礦體首尾疊加，其原生暈也互相疊加，致使軸向分帶序列較為復雜，與一般統計規律不一致。根據礦區金礦床分帶序列中出現的“前緣暈元素位于分帶序列下部”的現象，預測礦體向深部仍有較大延伸或深部存在盲礦體；此外，尾暈元素出現在分帶序列上部，表明礦體可能遭受了剝蝕作用。

4.2 礦石稀土元素特征

圖礦體礦石稀土元素配分模式

上述分析表明：礦區金礦床的形成經歷了較長時期、多次構造及巖漿活動，礦石中稀土含量變化范圍較大；從稀土元素配分曲線模式看，成礦物質來源于結晶基底太華群的可能性較大，此外，五丈山巖體中酸性巖漿的侵入活動為金的活化轉移提供了熱源及部分物源。

5 結 論

(2)礦體與圍巖相比具有明顯的低電阻率、高極化率的特點，為找礦方法的選擇提供了重要依據。

(3)礦體的金屬礦化主要為黃鐵礦化，蝕變主要為硅化和鉀化，鉀化范圍較大，該類礦化和蝕變可以作為有利的找礦標志。

(4)Ag、Bi、Hg、As、Pb與Au關系較密切，該類元素一般為熱液礦床的前緣指示元素，可以作為區內找礦的間接指示元素，并可為判斷礦體剝蝕程度及尋找盲礦體提供依據。

(5)由于礦體在走向和傾向上均有錯斷現象，表明礦體形成后遭受構造運動破壞，可以根據礦體和圍巖的電性差異，采用高密度電阻率法或其他有效方法在區內尋找隱伏礦體或追蹤被錯斷的礦體。

(6)區內后續找礦可以尋找斷裂構造為基礎，以Ag、Hg、As、Pb、Au為指示元素，以黃鐵礦化、硅化和鉀化為找礦標志，有助于提升盲礦體的找礦效果。