豫西崤山地區寺家溝金礦地質特征及成因探討

李軍旗

(河南省有色金屬地質礦產局第一地質大隊，河南 鄭州 415016)

0 引 言

崤山地區形成了以金銀為主的多金屬礦成礦區[1]，主要礦產為金，共(伴)生有銀、鉛。近幾年該區通過地質勘查連續取得了找礦新突破，比如申家窯—葫蘆峪深部金礦普查探獲金10余噸、銀300余噸，寺家溝—胡溝金礦詳查探獲金8余噸、銀近300噸，東岔—寬平銀礦勘探探獲銀250余噸，在崤山東段的老李灣、中河銀鉛礦規模達大型，另外還有前牛嶺、龍臥溝、安溝、栗子坪、趙家莊、卜魚溝等多處金礦點，目前已發現的含金石英脈和含金蝕變破碎帶近百條。本地區找礦不斷取得新的進展，成為河南省金、銀礦探明資源量增長最快和最重要的金銀礦潛力區。

1 區域地質背景

本區位于崤山地區北段，隸屬于華北陸塊南緣華熊臺緣拗陷的崤山—魯山拱褶斷束內(圖1，2017)，區內地層為太古界太華群深變質巖系及混合巖系和中元古界熊耳群中基性-中酸性火山巖系[2]。區內巖漿活動頻繁，以燕山期酸性巖漿活動最為強烈，與區內金多金屬礦的形成關系緊密。區內斷裂活動強烈，巖漿和礦液沿斷裂活動，為金屬礦的形成提供必要的條件。主要礦產有金、鉬、鐵、石墨、銀、鉛鋅等多個金屬礦床。已探明礦產地有崤山金礦、申家窯金礦和葫蘆峪金礦等(圖2)。近年來，區內投入的勘查工作較多，取得了很好的找礦成果。

圖1 崤山地區區域地質簡圖(據文獻[4])

圖2 河南省崤山地區主要金礦床分布圖

2 研究區地質特征

2.1 地 層

寺家溝礦區地處變質核雜巖核部，出露太古宇太華群中—高級變質巖系，見圖3。礦區大面積被太華群覆蓋，分布的巖石包括斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖、斜長角閃片麻巖、斜長角閃片巖、角閃變質輝長巖、混合花崗巖、二長花崗巖等，低洼處及溝谷中主要為第四系分布[3]。

圖3 陜縣寺家溝礦區金銀多金屬礦礦床簡圖

2.2 構 造

研究區內構造以構造破碎帶為主，共發現構造破碎帶20余條，構造破碎帶受區域不整合面的拆離斷層控制[4]，為產出于主拆離斷層下盤太華群地層中的分層拆離剪切帶。按構造破碎帶走向分為NE向、NW向和近EW向3組。

NE向構造破碎帶數十條，為本區主要的控礦構造，呈緩傾斜狀產出，力學性質為先壓后扭型。構造蝕變巖發育其中，大部分被含金銀鉛鋅多金屬構造蝕變巖充填。該組構造破碎帶具有多次后期活動特征，給礦液的充填交代創造了良好條件[5]。該組構造具膨大縮小、分枝復合現象。在走向和傾向上均呈舒緩波狀。

NW向構造破碎帶主要分布于礦區西部，性質為張性，破碎帶具金礦化，局部金礦達工業品位。近EW向構造破碎帶，長度約500 m，總體產狀340°∠30°，構造蝕變巖、糜棱巖、碎裂巖等在構造帶中普遍發育，部分被含礦構造破碎帶所填充、局部見有綠泥石構造片巖。

2.3 巖漿巖

寺家溝礦區內侵入巖較發育，大面積出露新太古代變質侵入巖，局部出露有中元古代輝綠巖、輝綠玢巖巖脈等。

3 礦床地質特征

3.1 礦化蝕變破碎帶特征

研究區礦床類型為薄脈型構造破碎帶蝕變巖型礦床，主要受區內構造控制。研究區內分布有20余條含礦構造破碎帶。具工業價值的含金礦蝕變帶有8條，含銀鉛鋅礦破碎帶有12條[6]。主要礦脈描述如下：

K1含金構造破碎帶，寬0.4～7.40 m，控制總長1 214 m，斜深1 115 m，產狀115°～120°∠20°～50°，性質為壓扭性，呈舒緩波狀，構造破碎帶具擠壓片理化。礦化以金、鉛、鋅為主，伴生銀。金屬礦物有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等。圍巖蝕變有：硅化、黃鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化，局部見高嶺土化。

K5含銀構造破碎帶，寬度0.10～2.73 m，控制總長度1 113 m，斜深957 m，產狀115°∠10°～35°，性質為壓扭性，呈舒緩波狀，局部網脈狀裂隙發育，構造破碎帶由原地破碎的角礫巖構成。礦化以銀為主，共伴生鉛、鋅。與鉛鋅同體共生。金屬礦物有方鉛礦、銀黝銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦等。圍巖蝕變有：硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化，局部見高嶺土化。

K4含金、銀構造破碎帶，寬0.30～3.24 m，控制總長度1 083 m，斜深1 138 m，產狀115°∠10°～35°，性質同K5一致，礦化以金銀為主，共伴生鉛鋅。金屬礦物有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、少量的黃銅礦等。圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、碳酸鹽化，局部見高嶺土化。

總體上來看，含礦構造帶礦化不均勻，在多期次構造交叉、疊加部位容易形成厚大礦體和富礦體。本區地表露頭采樣品位不高，品位向深部存在增高趨勢，并且在局部富集。巖石破碎程度存在自破碎帶中間部位、斷裂面向兩邊減弱趨勢。根據斷裂面結構及巖石礦物定向排列現象分析，研究區力學性質為先壓后張性質。

3.1 礦體特征

陜縣寺家溝—胡溝金銀多金屬礦床礦體的厚度在0.08～1.93 m之間，90%以上單工程礦體厚度在0.8 m以下，平均厚度為0.53 m，屬于薄脈型構造破碎帶蝕變巖型礦床，礦體產在蝕變構造破碎帶內，嚴格受構造破碎帶構造所控制。區內共圈出45個礦體，現將主要礦體特征分述如下：

K1-Ⅰ金礦體：是區內規模最大的金礦體，呈北北東—南西西向展布，礦體走向長990 m，傾向延深568 m，賦存標高+1 106～+824 m。埋深0～340 m。礦體形態為脈狀，薄脈狀主要產于構造破碎帶中，嚴格受構造破碎帶控制，礦體金品位呈地表及淺部富、中間地段降低、向深部有升高趨勢，向兩邊變貧的特點，厚度變化較大，膨大縮小特點尤為明顯，礦體總體產狀120°∠30°，地表傾角一般30°～40°，中深部為13°～28°,再向深部又有變陡的趨勢。

K5-Ⅰ銀鉛鋅礦體：是區內規模最大的銀鉛鋅多金屬礦體，呈北北東—南西西向展布，礦體有6個民硐和33個見礦鉆孔控制，礦體走向長815 m，傾向延深480 m，賦存標高+1 125～+824 m。埋深0～239 m。礦體形態為脈狀，礦體總體產狀120°∠21°。薄脈狀，主要產于構造破碎帶中，嚴格受構造破碎帶控制，礦體銀品位呈上貧下富、北貧南富的特點，沿走向和傾向上呈舒緩波狀變化，厚度0.09～1.55 m，平均真厚度0.56 m，厚度變化系數60%。

K4-Ⅰ金礦體，是區內主要的金鉛鋅礦體之一，位于礦區的中東部，與K15號脈平行產出，呈北北東—南西西向展布，礦體有5個民硐和9個見礦鉆孔控制，礦體走向長272 m，傾向延深335 m，賦存標高+1 154～+950 m。埋深0～220 m。礦體形態為脈狀、薄脈狀，礦體總體產狀120°∠28°，主要產于構造蝕變帶中，嚴格受構造蝕變帶控制，礦體銀品位呈北貧南富的特點，沿走向和傾向上呈舒緩波狀變化，厚度0.14～0.79 m，平均真厚度0.35 m，厚度變化系數54%。

寺家溝礦區礦體屬于典型的薄脈型礦床，礦體嚴格受構造蝕變破碎帶控制。其礦體主要賦存在構造破碎帶帶上、下盤附近。銀鉛鋅礦體具薄而富、厚而貧的特點，金礦體具厚而富、薄而貧的特點。

礦體形狀以脈狀、細脈狀、透鏡狀為主。礦體沿走向和傾向均變化較大，局部有分枝復合、膨大縮小現象，其形態產狀與破碎帶密切相關。

3.2 礦石質量特征

3.2.1 礦石結構

(1)按礦物的結晶程度有自形晶粒狀結構、半自形粒狀結構、他形粒狀結構。

自形晶粒狀結構：部分黃鐵礦、毒砂呈自形粒狀，不均勻分布在礦石中。半自形粒狀結構：部分黃鐵礦、毒砂呈半自形粒狀，不均勻分布在礦石中(見圖4)。他形粒狀結構：部分自然金、黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等金屬礦物呈它形粒狀不均勻分布在礦石中(見圖5)。膠結物為硅質、鈣質和泥質等。

圖4 自形-半自形粒狀結構(光片)

圖5 他形粒狀結構(光片Au-自然金)

(2)按礦物的粒度大小有粗中粒、細粒和微粒結構。粗粒者有石英、方解石和黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等。大部分礦物以細粒結構為主，粒度<2 mm，細粒者有黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等。微粒礦物一般呈膠狀。

(3)礦石結構還有破碎結構、包含結構(見圖6)、交代殘余結構(見圖7)、聚粒狀結構、固溶體分解結構等。

圖6 石英包裹金(光片)

圖7 黃鐵礦被方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦交代

3.2.2 礦石構造

礦石構造以脈狀-網脈狀為主，其次為角礫狀、塊狀、浸染狀、條帶狀、團塊狀等構造。

3.3.3 礦石的礦物成分

根據光片、薄片、砂光片、砂薄片、X衍射、電磁選、重砂淘洗、能譜等分析，確定組成礦石的礦物成分20余種。金屬礦物主要有方鉛礦(5%)、黃鐵礦(4%)、閃鋅礦(3%)、黃銅礦(0.5%)、毒砂(0.5%)，有少量自然金、自然銀、輝銀礦、銀黝銅礦、硫銅銀礦、砷黝銅礦等。非金屬礦物主要有石英(28%)、角閃石(26%)、斜長石(10%)、云母(9%)、綠泥石(6%)，其次含少部分鉀長石(4%)、白云石(2%)、方解石(0.5%)等。其中有用礦物是自然金、自然銀、輝銀礦、銀黝銅礦、硫銅銀礦、方鉛礦、閃鋅礦[7]。

3.3.4 礦石類型

按照礦石礦物組合、結構構造分為蝕變巖型金礦石、致密塊狀鉛鋅銀礦石、絹云硅化蝕變巖型鉛鋅銀礦石、細脈條帶狀礦石、細脈網脈狀礦石、角礫狀礦石及浸染狀礦石。

按照脈石礦物成分可分為：石英-碳酸鹽型礦石、蝕變巖型礦石、石英硫化物型金礦石、蝕變混合花崗巖型礦石。

工業類型主要有以下4類：構造蝕變巖-多金屬硫化物型金礦共伴生銀鉛鋅礦石、構造蝕變巖型-多金屬硫化物型銀礦共伴生鉛鋅金礦石、構造蝕變巖型-塊狀硫化鉛鋅礦共伴生銀金礦石、石英脈型-金礦石。

3.3.5 礦體圍巖

研究區圍巖主要為太華巖群中的斜長角閃片麻巖、斜長角閃巖、混合花崗巖、碎裂巖、蝕變構造角礫巖、千枚糜棱巖等。圍巖存在不同程度的蝕變現象，蝕變除硅化和黃鐵礦化外，較多出現的還有絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化等。

4 成礦物質來源及成因

4.1 成礦物質來源

表1 流體包裹體成分測試結果 μg/g

結合研究區實際情況，本區礦床嚴格受構造控制，同時又因多期次的熱液活動而造成多階段成礦，成礦物質主要來源為偏堿性的巖漿熱液，同時也有部分來自變質圍巖。

4.2 礦床成因

通過綜合研究分析，本區金礦床的成因受巖漿活動與后期構造的疊加改造影響，其主要成礦過程主要分為4個階段：即區域變質階段、混合巖化階段、重熔花崗巖侵入階段、中低溫熱液交代充填階段。

4.2.1 區域變質階段

在太古界太華群地層中，由于區域變質作用，導致金銀鉛鋅等成礦元素發生活化，在成礦有利部位遷移并初步富集。

4.2.2 混合巖化階段

中元古界熊耳群中基性-中酸性火山巖系在火山活動和區域構造的作用下促使破碎帶活化，伴隨巖漿活動和構造的疊加改造，新的成礦元素加入，與區域變質階段初步富集的成礦元素一同再次遷移集中。

4.2.3 重熔花崗巖侵入階段

本區燕山期巖漿活動劇烈，巖漿活動自身攜帶新的成礦物質加入并促使已有構造裂隙再次擴容，并為成礦物質活化轉移提供了充足的熱源。

4.2.4 中低溫熱液交代充填

巖漿活動所形成含礦熱液沿著構造破碎帶貫入和運移，在成礦有利部位發生礦物的結晶沉淀和富集，形成一定規模的金屬礦床。

綜上所述，研究區礦床的成礦時代應屬于燕山期，該區金礦成礦溫度以243～270 ℃為主[9]，屬中低溫熱液成因。

5 找礦標志

(1)太華群地層和熊耳群中基性-中酸性火山巖不整合面局部地段賦存有礦體，是該區找尋原生金礦的最有利部位[10]，為直接找礦標志。

(2)區內構造破碎帶，在發育以黃鐵絹英巖化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化為主[11]，伴有鐵、錳礦化、碳酸鹽化的地段，以及燕山期火山運動與區域構造作用疊加地段，尤其是在構造的中部膨大部位，成礦元素在此處活化轉移并沉淀和富集，是找礦的有效標志。

(3)區域1∶2.5萬土壤次生暈的Au-Ag-Pb-Zn-Cu-As-Sb組合異常區與物探異常等為找礦間接標志，次生暈異常濃度分帶較好，內帶異常區是礦化富集的有利部位。

(4)區內古采硐較多，為找礦的直接標志。

6 結 論

(1)太華群地層和熊耳群中基性-中酸性火山巖是重要的控礦因素，為金銀鉛鋅礦床的形成提供了成礦物質條件，寺家溝礦區礦體屬于典型的薄脈型礦床。

(2)寺家溝礦床嚴格受構造破碎帶控制。構造破碎地帶為燕山期巖漿運動形成的成礦熱液提供了運移通道和場所，一般在構造破碎帶的下盤及附近發育有工業礦體。

(3)研究區是以巖漿熱液成礦為主的構造蝕變巖型礦床。