豫西申家窯—葫蘆峪金銀多金屬礦深部成礦條件與成礦規律

趙彥巧,王春永,郭凱旋,白英建,胡利芳,張進宇

(1.河南省有色金屬地質礦產局第一地質大隊,河南 鄭州 450016)(2.河南省有色金屬礦產探測工程技術研究中心,河南 鄭州 450016)

0 引 言

崤山地區大地構造位于秦嶺北緣后陸逆沖斷褶構造帶上，是豫西有色金屬及貴金屬成礦區之一，西鄰小秦嶺[1]，南與熊耳山隔洛河相望，北過黃河為中條山銅金有色金屬成礦區，成礦地質條件優越。

申家窯—葫蘆峪金銀多金屬礦床位于河南省三門峽市南30 km處，位于崤山金礦田范圍內，小秦嶺—崤山—熊耳山—外方山金礦成礦帶上[2]。本文結合前人工作及近年來的地質找礦資料，通過對申家窯—葫蘆峪深部金銀多金屬礦的成礦地質條件進行綜合分析，探討其控礦因素、成礦標志，總結礦化富集規律，構建三維模型，完善礦區成礦理論體系。

1 成礦背景

區域上位于秦嶺北緣后陸逆沖斷褶構造帶，為華北地臺南緣與北秦嶺造山帶的銜接過渡帶。總體為崤山變質核雜巖構造，核部為太華巖群的變質巖系，周圍蓋層為熊耳群的火山巖系(見圖1)[3]。區域的賦礦巖系有利，含礦構造發育，為成礦物質的富集提供了空間；同時，還有隱伏巖體及與其相伴生的小巖體，可為金、銀等元素的活化、轉移提供物質條件和良好的熱動力源[4-5]。

圖1 豫西崤山地區區域地質簡圖(根據參考文獻[3]修繪)1—第四系；2—中元古界熊耳群；3—早元古界放牛山組；4—晚太古界太華巖群；5—地質界線；6—查明斷層；7—推測斷層；8—金礦床(點)；9—原申家窯、葫蘆峪采礦證范圍；10—申家窯—葫蘆峪礦區勘查范圍(扣除采礦標高)

區內已查明有崤山金礦、申家窯金礦、寺家溝—胡溝金礦、葫蘆峪金礦等4處中型金礦及眾多金銀鉛鋅礦化點，且多金屬元素地球化學異常清晰，在這些礦區的外圍及深部具有極大的礦化潛力。該區與小秦嶺、熊耳山處于同一個成礦體系，其成礦地質背景與熊耳山之蒿坪溝、鐵爐坪等大中型金銀鉛礦床成礦地質背景十分相似，顯示了該區域成礦條件非常有利，是目前河南省境內不可多得的尋找金銀多金屬礦的區域。

2 礦區地質特征

2.1 地 層

礦區內植被覆蓋厚，山頂基巖出露差，在部分溝谷中出露較好。區內出露地層主要為太古宇太華巖群的斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖、斜長角閃片麻巖與蘭樹溝巖組的綠泥片巖、白云母石英片巖、斜長角閃片巖。其中蘭樹溝巖組的片巖為主要賦礦層，主要分布在礦區西部的蘭樹溝—申家窯一帶。

2.2 構 造

礦區內斷裂構造發育，主要為NNW、近SN與NE走向，并且在大的斷裂帶下盤分布有羽列狀的次級斷裂構造。其中NNW向為本區的主要斷裂構造，十余條呈平行密集分布，處于寬度數百米的韌性剪切帶內，為疊加在早期NW-NNW向韌性剪切帶之上的脆性斷裂，構造破碎帶產狀230°～265°∠60°～75°。個別NNW向斷裂局部地段呈現近SN走向或NNE走向，如崤01和K4北段。這些構造破碎帶控制了區內主要金礦脈的分布，形成申家窯式金礦，即破碎帶蝕變巖型金礦床[6-7]。

2.3 巖漿巖

礦區內巖漿巖出露巖性多，主要有晚太古代的變質英云閃長巖、奧長花崗巖、花崗閃長巖巖系和白堊紀的石英閃長斑巖以及輝綠巖脈、輝綠玢巖巖脈[8]。其中分布于礦區的西南部的晚太古代的變質英云閃長巖、奧長花崗巖、花崗閃長巖巖系(區內又定名為混合花崗巖)，在礦區西部蘭樹溝附近經歷了強變形糜棱巖化；根據重力資料，距離申家窯采礦區1 km分布于礦區的西北部的白堊紀石英閃長斑巖(又稱后河巖體)下部存在較大的與本區成礦關系密切的花崗巖隱伏體[9-13]。

2.4 圍巖礦化蝕變

礦區內圍巖蝕變和礦化嚴格受斷裂構造控制。圍巖蝕變嚴格發育在斷裂帶上下盤，發育普遍，可見硅化、碳酸鹽化、高嶺土化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化。在頂底板發育的硅化與金礦化關系密切，以底板最為強烈，次為黃鐵絹英巖化；礦體中的金屬礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦、赤鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、毒砂等。

3 礦床特征

申家窯—葫蘆峪礦區范圍內已有申家窯金礦、葫蘆峪金礦開采區，自西向東呈NNW向或近SN向平行排列依次產出崤09、崤01、S2、S2支、S3、S4、K16、K17、K3、K4、K5等11條含礦構造帶(見圖2)。結合勘查及礦化情況，本次主要集中在申家窯深部及外圍空白區開展研究。

3.1 礦脈特征

申家窯深部及外圍空白區內主含礦構造破碎蝕變帶發育有6條，自西向東依次為崤09、崤01、S2、S2支、S3、S4(見圖2)。其中以崤01礦脈規模最大，全長約7 km，分為南(1 620 m)、中(3 500 m)、北(1 440 m)3段，南北兩段礦化差，中段礦化好。總體走向近SN、傾向西，呈似層狀，走向和傾向上的延伸較為穩定，上寬下窄僅出現在局部(見圖3)。主要礦脈特征詳見表1。

表1 申家窯深部及外圍空白區主要礦脈特征一覽表[10]

續 表1

圖2 申家窯—葫蘆峪礦區地質簡圖(據參考文獻[9-10]繪制)1—礦脈及編號；2—原申家窯、葫蘆峪采礦證范圍；3—申家窯—葫蘆峪礦區范圍(扣除采礦標高)

圖3 崤01、09礦脈深部延伸示意圖1—太華巖群；2—構造破碎蝕變帶；3—礦體；4—鉆孔

3.2 礦體特征

根據區內鉆探資料，礦體產狀嚴格受斷裂構造控制，主要賦存于構造破碎帶的上、下盤附近。在區內圈出14個金銀多金屬礦體，呈脈狀、似層狀、透鏡狀沿斷裂帶產出；其中崤01-Ⅱ、崤01-Ⅲ、S2-Ⅰ、S3-Ⅰ等4個主礦體平均厚度1.23 m，呈NNW向脈狀產出[9-10]。S2-Ⅰ、S3-Ⅰ位于崤01號脈的下盤，呈NNW向展布、雁列式平行產出。主要礦體特征參數見表2。

表2 申家窯深部及外圍空白區主要礦體的特征參數[10]

3.3 礦石特征

區內的礦石類型、結構、構造和礦物成分與東岔—寬平金(銀)礦類型相似，同為構造破碎蝕變巖型的金銀多金屬礦，礦石結構類型較簡單，詳見表3。

表3 申家窯深部及外圍空白區與東岔—寬平礦區礦石特征對比表[9]

4 控礦因素分析

4.1 地層控礦

區域上太古界太華巖群的結晶基底與成礦關系密切。據統計，豫西地區的金自然重砂異常中，有20個分布于太華巖群中，例如：崤山地區規模較大的大方山金礦、崤山金礦等礦床[14-15]。礦區西部的蘭樹溝—申家窯一帶出露面積約4 km2的太華巖群蘭樹溝巖組是區內主要賦礦巖層，已知礦體均在此層位，地層控礦作用明顯。

4.2 構造控礦

區域上數十條近于平行的NNW向斷裂分布于崤山隆起中至西部，多屬層間斷裂，具壓扭性，產狀陡傾，斷距不大，與地層產狀基本一致，交角不大，糜棱巖及碎裂巖較發育，為區域主要的容礦構造[4-7,10]。根據礦區勘查資料可知，崤01、崤09、S2、S2支、S3、S4等6條含金銀構造蝕變帶嚴格控制著相應礦脈的產出。

4.3 巖體控礦

根據1∶20萬航磁異常及重力布格異常分布特點，再結合地層產狀及構造形跡，可知在崤山地區張家河、申家窯、張村一帶發育有隱伏巖體[9-11]，并在隱伏巖體周圍陸續發現張家河金礦、申家窯金礦等，由此證明燕山期巖漿巖控礦作用明顯。同時結合重力資料，礦區的西北部出露的白堊紀石英閃長斑巖(后河巖體)下部存在更大的與本區成礦關系密切的花崗巖隱伏體，說明礦區存在巖體控礦的優勢。

5 成礦規律

5.1 成礦標志

5.1.1 構造蝕變破碎帶標志

破碎帶內發育強烈的硅化、絹云母化、黃鐵礦化現象，并伴有鐵、錳礦化、碳酸鹽化、綠泥石化的疊合地段是礦化富集的有利部位。

5.1.2 礦化標志

節理內發育有近礦圍巖標志的方鉛礦化和閃鋅礦化等硫化物礦物組合，及蝕變破碎帶內發育的硫化物多金屬礦物組合地段，是尋找礦化富集的有利部位。

5.1.3 化探異常標志

化探分散流與次生暈Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb等多元素組合異常區、次生暈異常濃度分帶較好的內帶異常區均是礦化富集的有利部位。

5.1.4 物探異常標志

金銀多金屬礦一般與圍巖之間具有明顯的物性差異，礦體激電異常上呈現中高電阻率、高極化率的物性特征。

5.2 富集規律

在前人研究[16-18]的基礎上，結合近期研究資料，歸納總結礦區礦體富集規律如下：

(1)礦化嚴格受構造帶控制。在蝕變帶條帶狀構造發育且伴有細脈狀構造時，會出現相對厚大的透境狀富礦體；在破碎帶膨大部位往往有富礦段出現。

(2)工業礦體多形成于構造帶頂底板，而金礦化也會局部富集在構造帶中部。

(3)礦化沿走向連續性較好，沿傾向上富下貧。

(4)金礦化強弱與傾角陡緩成正比，而與構造帶厚度成反比，產狀變陡地段礦石品位高、相對富集。

(5)礦體較薄時，銀品位相對較富；礦體較厚時，鉛鋅礦相對變富。

5.3 礦體模型

本次利用3Dmine軟件進行礦體三維建模，開展中深部成礦預測。本次共收集錄入鉆孔62個、坑道24個、槽探69個，數據信息63 697個。鉆探是最為常見的工程數據，所涉及到的工程數據主要包括工程的空間位置信息、品位信息、巖性信息等。

綜合礦體空間分布情況、數據特點及直觀可視目的，本次在分布于申家窯—葫蘆峪礦區西部的申家窯附近崤01、崤09礦脈上模擬構建了3個礦體的模型(見圖4)，其形態產狀與構造破碎蝕變帶密切相關，嚴格受近SN向和NNW向斷裂構造控制。礦區礦體形態呈脈狀、似層狀、透鏡狀沿斷裂帶產出，沿走向和傾向均變化較大，傾向延伸一般大于走向長度；局部具分支復合、膨大縮小現象，整體具厚而富、薄而貧的特點。

圖4 崤01、崤09礦脈局部礦體三維地質模型

6 結 論

(1)礦體主要賦存于太華巖群蘭樹溝巖組地層內，后期NNW、近SN向斷裂構造疊加、改造部位是礦體富集有利地段。

(2)從地層、構造、巖漿巖體3個方面分析了礦區的控礦因素，得出礦體明顯受地層、構造、巖漿巖體控制。

(3)礦體整體具厚而富、薄而貧的特點，局部具分支復合、膨大縮小現象。

(4)礦體呈脈狀、似層狀、透鏡狀沿斷裂帶產出，沿走向和傾向均變化較大，傾向延伸一般大于走向長度。

(5)礦體在空間分布上表現出明顯的規律性。富集規律為：①斷裂構造控制了金銀多金屬礦床的礦化富集部位；②在構造的交匯及分枝復合部位，可見礦化加厚、品位增高的礦化富集現象；③礦化沿走向連續性較好，沿傾向上富下貧；④金礦化強弱與傾角陡緩成正比，與構造帶厚度成反比；⑤礦體較薄時，銀品位相對較富；礦體較厚時，鉛鋅礦相對變富。