豫西前河金礦床構造原生暈特征及其對深部找礦的指示

摘要：前河金礦床是典型構造蝕變巖型金礦床，礦體受近東西向構造控制。構造研究表明，該礦區經歷了多期演化，形成近東西向、北東向、南北向等3個方向的構造，不同構造對礦體起著控制或破壞作用。F4斷裂為近東西向構造的典型代表，為Ⅳ號礦帶的容礦構造。通過對Ⅳ號礦帶進行構造原生暈分析，認為頭暈元素整體以中、內帶異常為主，近礦暈元素以內帶異常為主，尾暈元素分布差別較大，可能與元素變異系數變化較大有關。葚溝礦段00中段83勘探線深部、石家嶺礦段260中段43勘探線—45勘探線深部均具有較好的找礦前景。

關鍵詞：前河金礦床；構造原生暈；深部找礦；構造蝕變巖型；控礦構造；找礦前景

中圖分類號：TD15P618.51文章編號：1001-1277（2024）05-0073-07

文獻標志碼：Adoi：10.11792/hj20240515

引言

前河金礦床自20世紀80年代被發現以來，經過多年地質勘查工作，已經成為一大型金礦床［1］。隨著多年開采，該礦床地表及淺部礦體基本已被開采殆盡，造成資源供應日益緊張，亟須對深部開展地質找礦工作［2］。構造原生暈是研究礦床深部找礦直接有效的手段，已勘查和開發礦床為構造原生暈研究工作提供了很好的條件［3-6］。眾多學者通過對不同類型熱液礦床的原生暈分帶進行研究，提出多種地球化學模型，成功預測并發現了許多礦床深部的隱伏礦體［7-15］。

前河金礦床作為區域內典型構造蝕變巖型金礦床，礦體嚴格受近東西向構造控制，其深部及外圍成礦潛力有待進一步研究，從而指導生產。通過對前河金礦床開展構造原生暈研究工作，并進行深部找礦預測，以指導深部探礦工程布設。

1區域地質背景

前河金礦床大地構造位置屬于華北克拉通南緣與秦嶺造山帶相接地帶，地處河南省熊耳山地區。熊耳山地區（見圖1）為一東西長約80 km、南北寬15～40 km的狹長地帶［16］，東側以三門峽—寶豐斷裂為界，與嵩箕地塊相毗鄰，北西為洛寧盆地，與洛寧斷裂接觸，南以馬超營斷裂為界，緊鄰北秦嶺造山帶，是華北克拉通南緣太古界基底隆起區之一［17］。持續構造演化，尤其中生代強烈的秦嶺造山活動，使該地區具有地層接觸關系多樣、巖漿活動頻繁及構造變形復雜的總體地質特征，碰撞造山過程也使得熊耳山地區成為重要造山型金成礦帶［18-20］。

區域主要出露太古界太華群、中元古界熊耳群、中元古界管道口群及中新生界地層。其中，太華群為一套古老變質巖系，也是華北地臺的變質基地［21］，巖性主要為黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖；熊耳群為太華群的蓋層，巖性主要為安山巖、英安巖等，與太華群關系為不整合接觸。管道口群主要巖性為一套淺海陸源碎屑巖—碳酸鹽巖沉積［22］，與熊耳群接觸關系為不整合接觸。

區域內巖漿活動極為發育，具有長期性、多次性等特點。太古代主要為中基性—酸性火山巖和奧長花崗巖、英云閃長巖、花崗閃長巖等侵入巖；元古代熊耳期以中基性—中酸性火山噴發最為顯著；燕山期巖漿活動達到高峰，以大規模的酸性巖漿侵入為特點，形成了從南向北有代表性的合峪、五丈山、花山等崗巖體，并派生了許多酸性的小巖枝、巖脈等小斑巖體，并伴生有多處隱爆角礫巖體。燕山期大規模的巖漿活動與金、鉛、銀、鉬等礦產密切相關［23-26］，如葚溝金礦床、店房金礦床、祈雨溝金礦床等，其分布于巖體外圍，或與花崗巖株、隱爆角礫巖體有關。

區域較好的大地構造背景、富金地層及巖漿活動使其成為重要的金成礦帶，金礦床總體分布于洛寧斷裂與馬超營斷裂之間，前河金礦床即就位于馬超營斷裂的次級斷裂中。該礦床與區域內其他金礦床具有極為相似的地方：①受構造控制明顯，如近東西向構造（前河金礦床）、南北向構造（小南溝金礦床）、北東向構造（石家嶺金礦床），尤其在構造交會部位更容易成礦；②集中于太古界、元古界地層內；③分布在燕山期花崗巖外圍。

2礦區及礦床地質特征

2.1礦區地質特征

前河金礦床位于洛陽市嵩縣縣城南西約35 km。礦區出露地層主要為中元古界熊耳群馬家河組下段和雞蛋坪組，以及第四系、古近系。熊耳群分布于礦區中部及東部地區，為一套紫紅色、灰黑色流紋巖、安山巖夾火山碎屑巖組合，為主要賦礦地層；古近系主要分布于潭頭盆地內，為灰綠色砂巖、粉砂巖組合，古近系與熊耳群呈斷裂接觸；第四系主要沿河谷分布（見圖2）。礦區巖漿巖主要為花崗巖，此外發育花崗巖脈、輝綠巖脈。合峪巖體年齡測定結果表明，其主要形成于108.3～131.8 Ma［27-28］。

礦區主要發育近東西向、南北向、北東向等構造，未見褶皺出露，與成礦關系較緊密的為近東西向構造，同時其也是礦區最發育的一組構造。北東向構造在石家嶺礦段附近出露，如F6斷裂為潭頭盆地邊界斷裂，該方向構造也控制了石家嶺礦段Ⅱ號礦帶產出。南北向構造為破礦構造，對礦體起到右行位錯的作用。

F4斷裂為近東西向構造的典型代表，為含礦構造，西起橋頭斷裂，經石家嶺礦段、葚溝礦段向東延伸出礦區，斷裂走向260°～285°，向北傾斜，傾角55°～75°。在葚溝礦段，F4斷裂出露寬數十米至上百米，由數個相間排列的破碎帶與變形較弱的碎裂巖化帶組成（見圖3），破碎帶直接控制脈狀礦體的產出，蝕變特征為硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化等；碎裂巖化帶中節理發育，可見星點狀黃鐵礦化、鉀化、碳酸鹽化等。F4斷裂在石家嶺礦段出露寬度變窄，一般寬數米，探礦工程揭露范圍內礦體連續性較差。

2.2礦床地質特征

Ⅳ號礦帶內的礦體賦存于近東西向F4斷裂中，F4斷裂對礦體的空間分布、形態、產狀及規模具有明顯控制作用［28］。Ⅳ號礦帶走向70°～100°，傾向北西，傾角45°～75°，平均值65°。該礦帶在區域上連續出露長度14 km，沿走向、傾向延伸穩定，連續性強。在85勘探線、87勘探線，Ⅳ號礦帶分別被F22、F18斷裂斷錯，自西向東依次向南平移，水平斷距分別為45 m、118 m。

賦礦圍巖為熊耳群安山巖（見圖4），礦體附近安山巖受熱液接觸變質作用，生成較多新組分，以黑云母為主，重結晶的長英質礦物次之。隱約可見原礦物成分及結構，具變余少斑結構，無定向構造。斑晶占比小于5 %，粒度0.2～1.5 mm，星點狀分布，成分主要為斜長石，斜長石為自形、半自形板狀。斑晶部分被硅化石英及黑云母交代。距離礦體較遠的安山巖可見杏仁狀、橢圓狀斑晶，斑晶占地5 %～10 %，成分為斜長石，斜長石為自形、半自形板條狀，粒度0.2～1.0 mm，略顯定向分布，有較強的硅化、絹云母化及泥化。巖石晚期有構造碎裂作用，裂隙呈不規則狀發育，其內有硅化石英及碳酸鹽礦物呈脈狀充填。

3樣品及結果分析

3.1樣品采集與分析方法

測試樣品均采自F4斷裂內，F4斷裂為Ⅳ號礦帶的容礦構造，Ⅳ號礦帶內礦體均賦存于F4斷裂中。本次共采集樣品103件，取樣過程中對每個中段、每條勘探線進行取樣控制，每件樣品分析Hg、As、Sb、Ba、Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、Bi、Co、Ni、W等14種元素，將每種元素分析結果的平均值作為背景值。分析方法：泡沫塑料吸附—石墨爐原子吸收光譜法測定Au；氫化物發生-原子熒光光譜法測定As、Sb、Bi；原子發射光譜法測定Ag；電感耦合等離子體質譜法測定其他痕量元素。

3.2元素含量特征

結合前人總結構造原生暈元素分布特點，認為頭暈元素為As、Hg、Sb、Ba，近礦暈元素為Au、Ag、Cu、Pb、Zn，尾暈元素為Co、Ni、Bi、W、Mo。將各元素的濃度分帶分為外帶（弱異常）、中帶和內帶（強異常）。外、中、內帶的異常濃度，一般以異常下限的1倍、2倍、4倍為標準。前河金礦區Ⅳ號礦帶構造原生暈元素參數特征見表1。

由表1可知：頭暈元素As、Hg、Sb、Ba變異系數為0.16～0.82，且As、Ba變異系數分別為0.73，0.82，離散度較大；近礦暈元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn變異系數為0.25～0.46，變異系數較小，反映元素分布較為均勻；尾暈元素W、Mo、Co、Ni、Bi變異系數為0.25～1.76，變化范圍較大。其中，Mo、W變異系數均大于1，元素離散度較大，異常分布不均勻。

3.3構造原生暈特征

3.3.1葚溝礦段

葚溝礦段頭暈元素整體表現為異常強度較高（見圖5）。As異常以內帶異常為主，在00中段—40中段80.5勘探線—82.5勘探線為內帶異常，120中段—200中段75勘探線—76勘探線為中、外帶異常。Hg、Sb異常以中、外帶異常為主，在75勘探線—76勘探線、80勘探線—81勘探線、83勘探線—85勘探線出現3個中、內帶異常中心。Ba異常以外帶異常為主。

近礦暈元素以內帶異常為主（見圖6）。Au異常為強內帶異常（礦體）；Ag異常在75勘探線—77勘探線、81勘探線—85勘探線較好；Pb異常在00中段83勘探線附近為強內帶異常，120中段—200中段75勘探線—76勘探線表現出一定中、內帶異常；Zn異常總體表現為外帶異常，局部發育中、內帶異常。

尾暈元素異常分帶變化較大（見圖7），Bi、W異常以中、內帶異常為主，Co、Ni含量一般低于異常下限，僅局部發育尾暈異常。

綜合分析，頭暈元素整體以中、內帶異常為主，近礦暈元素以內帶異常為主，尾暈元素分布差別較大，可能與元素變異系數變化較大有關。結合構造地球化學成礦模式可知，80勘探線—84勘探線為上部礦體尾暈與下部礦體頭暈疊加部位，尤其是00中段83勘探線深部具有較好成礦潛力。此外，75勘探線—76勘探線120中段，近礦暈元素表現出強內帶異常，頭暈元素表現出中、外帶異常，指示深部近礦暈元素變強，其深部具有一定成礦潛力。

3.3.2石家嶺礦段

石家嶺礦段構造原生暈元素分布規律與葚溝礦段相似。頭暈元素以中、內帶異常為主（見圖5），主要集中在260中段—415中段38勘探線—42勘探線，Ba含量多低于異常下限。

近礦暈元素表現出較強的內帶異常（見圖6）。異常分帶具有向東側伏的規律，Au、Ag異常均具有較強的內帶異常；Pb在260中段35勘探線、260中段—385中段37勘探線—42勘探線內帶異常較強；Zn在260中段35勘探線、260中段39勘探線、300中段42勘探線內帶異常較強。

尾暈元素異常分布差距較大（見圖7）。W、Bi分別在260中段—415中段36勘探線—42勘探線、39勘探線—42勘探線表現為強內帶異常，Co、Ni含量一般低于異常下限，部分表現出外帶異常。

綜合分析，石家嶺礦段頭暈元素整體以中、內帶異常為主，近礦暈元素以內帶異常為主，尾暈元素Co、Ni部分表現為外帶異常，Bi、W異常明顯。異常主要集中在36勘探線—42勘探線，考慮到礦體向東側伏的規律，推測43勘探線—45勘探線260中段深部具有成礦潛力。此外，頭暈元素Hg、Sb，近礦暈元素Au、Ag、Pb、Zn均在22勘探線顯示出較好的中、內帶異常，雖然385中段未見礦，但其深部仍具有成礦潛力。

4深部找礦潛力分析

含礦熱液沿構造薄弱帶向上運移過程中一般具有脈動成礦的特征，由于不同元素地球化學性質具有差異性，每次成礦事件均會形成頭暈、近礦暈、尾暈地球化學場，受后期成礦事件的疊加，第一次成礦作用的尾暈與第二次成礦作用的頭暈往往處于空間上相疊加的狀態，使頭暈、尾暈元素較發育（見圖8）。

前河金礦床目前開采區（00中段—80中段）處于2個礦體疊加部位，該部位品位、厚度相較于上部中段具有變低、變薄的趨勢。根據構造疊加暈研究結果，開采區頭暈元素仍呈現出較強的異常特征，近礦暈元素從上部延伸至此未間斷，表明下部可能會出現下一賦礦中心。通過對黃鐵礦熱電性分析［29］，認為200中段深部出現富礦，同時提出前河金礦床以200 m間距為一脈動成礦區段。結合已有研究成果，認為00中段以下會出現下一脈動成礦事件［29］。

前河金礦床的形成與合峪巖體有關［30］，合峪巖體發育在礦區東南部。結合成巖成礦年代學、成礦流體性質等研究［31-32］，認為前河金礦床可能為巖漿期后熱液礦床。從元素分布規律可以看出，前河金礦床在葚溝礦段未表現出明顯的側伏規律，而在石家嶺礦段表現出向東側伏的規律，表明成礦熱液有從東向西遷移的趨勢。因此，在石家嶺礦段探礦過程中應注意考慮深部側伏方向。

5結論

1）前河金礦床目前開采區頭暈元素仍呈現出較強的異常，近礦暈元素從上部延伸至此未間斷，表明下部可能會出現下一賦礦中心。

2）葚溝礦段00中段83勘探線深部、石家嶺礦段260中段43勘探線—45勘探線深部均具有較好的成礦前景。葚溝礦段側伏向不明顯，石家嶺礦段具有向東側伏的規律，應該結合礦體側伏規律，繼續加強深部探礦并合理布設工程。

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Structural primary halo characteristics of Qianhe Gold Deposit

in western Henan and its indication for deep prospecting

Cao Xuefeng1，Qu Hailang1，Shi Pengliang1，Han Biao1，Wang Mengqi2，Zhang Shaoyuan1，Cui Yanfei1

（1.Geological Corporation of China Gold Group; 2.China National Gold Group Co.，Ltd.）

Abstract：Qianhe Gold Deposit in western Henan is a typical tectonic altered rock type gold deposit，and the ore body is controlled by the near EW trending tectonic belt.The study of tectonics shows that the area has undergone multi-stage evolution，forming 3 structures in the direction of near EW，NE，and SN，and different structures play a controlling or destructive role in the ore body.The F4 fault is a typical representative of the near EW structure，which is the ore-hosting structure of No.IV ore belt.Through the analysis of structural primary halo in No.IV ore belt，it is considered that the head halo elements are mainly anomalous in the middle and inner zones，and the near-ore halo elements are mainly anomalous in the inner zone.The distribution of tail halo elements is quite different，which may be related to the great variation of element mutation coefficient.The deep part of Exploration Line 83 in Level 00 of Shengou ore section and the deep part of Exploration Line 43-Exploration Line 45 in Level 260 of Shijialing ore section have good prospecting prospects.

Keywords：Qianhe Gold Deposit;structural primary halo;deep prospecting;structural altered rock type;ore-controlling structure;prospecting prospects

收稿日期：2023-12-20； 修回日期：2024-02-08

基金項目：國家重點研發計劃項目（2022YFC2903605）；中國黃金集團有限公司地質科研項目（中金科技函〔2015〕179號）

作者簡介：曹雪峰（1993—），男，工程師，從事金礦地質勘查及科研工作；E-mail：976870500@qq.com