河南桐柏北杨庄金矿成矿特征及找矿前景.pdf

第 卷 第 期 年 月 中 国 钼 业 收稿日期:基金项目:河南省国土资源科研项目(豫国土资函 号)河南省财政地质勘查项目()作者简介:门道改()女高级工程师主要从事地质矿产勘查及研究工作:.河南桐柏北杨庄金矿成矿特征及找矿前景门道改(河南省第三地质大队有限公司河南 郑州)摘 要:北杨庄金矿位于秦岭造山带东段 在系统收集区内已有地质成果资料的基础上结合实地工作总结了金矿床地质特征 通过与区内典型造山型金矿床进行类比认为该矿床受到地层和构造双重控制成矿物质来源于地壳深部和上地幔成矿物质来源、成矿时代以及矿体的赋存空间位置等均与秦岭造山作用相关与老湾、上上河金矿成矿特征类似属造山型金矿床矿区边深部具良好找矿前景关键词:找矿前景地质特征金矿床北杨庄:/中图分类号:文献标识码:文章编号:()():引 言北杨庄金矿床位于桐柏山老湾金矿田的东部矿区位于桐柏县城北部的北杨庄村境内中心地理坐标为东经 北纬 区内地质勘查工作始于上世纪七十年代河南省地质局第八地质队在该区进行了地质普查找矿工作探获 级储量金 银 二十世纪八九十年代河南省有色金属地质矿产局第三地质大队在该区进行详细普查探获 级(表内 表外)金金属量 此后区内的找矿工作因矿床规模较小而一直中断至今 本文通过对矿床成矿特征及形成机制等进行分析研究认为北杨庄金矿床为与中基性火山岩有关的、变质热液叠加改造造山带型金矿通过与区内老湾特大型金矿成矿特征进行类比认为矿区边深部具良好找矿前景 成矿地质背景北杨庄金矿床大地构造位置处于华北板块和扬子板块结合部的秦岭桐柏大别造山带内(见图)成矿区划为桐柏大别褶皱系级金银多金属成矿带区域出露地层由老至新为古元古界秦岭岩群、中元古界龟山岩组、古生界信阳群及新生界等(见图)其中龟山岩组为老湾金矿带的主要赋矿地层岩石组合为一套经过多期构造变形、变质作用改造的中基性火山岩及泥砂质碎屑岩建造岩性主要为石英云英片岩和斜长角闪片岩该岩组北侧与松扒韧性剪切带为界和秦岭群变质杂岩毗邻南侧以老湾韧性剪切带为界与燕山期晚期老湾黑云母二长花岗岩相接触岩石片理化和糜棱岩化强烈区域断裂构造发育主要有 向、向及近 向等 组 其中 向断裂为区内的主体构造规模较大的有松扒及老湾断裂二者联合控制了区域龟山组地层及南、北两侧地层、岩浆岩及老湾金矿田金矿床的分布(见图)二断裂均为区域性深大断裂(韧性剪切带)为导矿构造 向及近 断裂则为次一级断裂规模较小形成时代较晚为成矿后断裂对成矿期断裂有破坏作用区域岩浆活动频繁加里东期、海西期及燕山期岩浆岩均有侵入 其中燕山期岩浆活动与金矿的成矿关系密切主要为出露于龟山岩组南侧的燕山期晚期老湾岩体岩石类型为黑云母二长花岗岩区内金矿床(点)星罗棋布已发现的金矿床(点)近 处主要有老湾(特大型)、上上河(中型)以及夏老庄和黄竹园等金矿床(点)成矿地质条件优越图 北杨庄金矿区区域地质略图新生界信阳群二郎坪群宽坪群中元古界中元古界龟山岩组秦岭群变质杂岩桐柏山变质杂岩燕山期晚期花岗岩海西期花岗岩加里东期花岗岩加里东期超基性 基性 中酸性杂岩正断层及编号韧性剪切带及编号桐柏商城断裂木家垭内乡固庙断裂老湾断裂商丹(松扒)断裂朱阳关夏馆大河断裂道土湾王小庄断裂瓦穴子维摩寺王岗断裂栾川明港断裂图 老湾金矿田地质简图第四系新近系毛家坡组泥盆系南湾组下古生界肖家庙组中元古界龟山岩组古元古界秦岭岩群燕山期晚期花岗岩花岗斑岩脉韧性剪切带扭性断裂地质界线地层产状金矿床(点)第 卷 第 期门道改:河南桐柏北杨庄金矿成矿特征及找矿前景 矿区地质特征 地 层矿区出露地层由老至新主要为古元古界秦岭群石槽沟组、中元古界龟山岩组及新生界第四系等(见图)其中龟山组地层在区内大面积出露地层总体沿 方向延伸走向与区域构造线方向基本一致地层多向 倾斜倾角 产状较陡 岩性主要有石英云母片岩及斜长角闪片岩等石槽沟组出露于松扒断裂的北侧宽度近百米岩性主要为大理岩局部夹有斜长角闪片岩及石英云母片岩龟山组地层则分布于松扒断裂的南侧夹持于松扒断裂和老湾断裂之间区内金矿(化)体均产于其中赋矿岩石主要为石英云母片岩其次为斜长角闪片岩图 北杨庄金矿区地质简图新生界第四系中元古界龟山岩组斜长角闪片岩中元古界龟山岩组石英云母片岩古元古界秦岭群石槽沟组斜长角闪片岩古元古界秦岭群石槽沟组石英云母片岩古元古界秦岭群石槽沟组大理岩燕山期晚期黑云母二长花岗岩花岗斑岩脉石英脉地质界线地层产状韧性剪切带及编号破碎带金矿体及编号 构 造区内断裂构造较为发育主要有松扒断裂及次一级的构造破碎带 其中松扒断裂位居龟山岩组北侧为区域性深大断裂为成矿流体的上升、运移提供了有利的通道属导矿构造构造破碎带性质属脆性(张性)控制了矿体的空间产出位置区内所圈定的 个金矿体均产于其中为容矿构造 岩浆岩区内岩浆岩主要为出露于矿区南部的燕山期晚期侵入岩()为老湾花岗岩体的一部分岩性为黑云母二长花岗岩局部见有小规模花岗斑岩脉及石英脉花岗斑岩脉与成矿关系密切 矿床地质特征 矿体特征矿区圈定金矿体 个编号为 其中、及 为主矿体 矿体均产于中元古界龟山岩组构造破碎带之中严格受中 国 钼 业 年 月地层和断裂构造的双重控制矿体形态多呈脉状少数矿体则以似层状出现矿体形态沿走向和倾向皆变化较大具膨大缩小、分支复合、尖灭再现之特征(见图)矿体规模长一般为 、最长可达 矿体厚度一般为 、最厚 厚度变化较大矿体走向有、及近 向 组 其中 及 向为矿体的主体走向矿石 品位一般为 /最高 /主要矿体特征详见表 表 北杨庄矿区主要金矿体特征矿体编号赋存位置矿体规模/矿体产状/()长 度平均厚度倾 向倾 角矿体 平均品位/()线 线 线 线 线 图 北杨庄金矿床 号勘探线剖面图斜长角闪片岩石英云母片岩大理岩地层代号花岗斑岩脉金矿体及编号断层及编号地质体产状(倾向/倾角)探槽及编号钻孔及编号矿石品位()/矿体真厚度()矿石特征 矿石组分矿石中金属矿物主要有黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿、方铅矿、自然金、银金矿、辉铜矿、铜兰、孔雀石、赤铁矿、褐铁矿等非金属矿物主要为石英、绢云母、绿泥石、绿帘石、锆石、金红石、电气石及方解石等 结构构造矿石结构主要有自形半自形晶粒状结构、半自形他形微细粒状结构、交代(残余)结构、碎裂结构、裂隙充填结构及浮滴状结构等(见图)矿石构造主要有角砾状构造、片状构造、块状构造及细脉浸染状构造等第 卷 第 期门道改:河南桐柏北杨庄金矿成矿特征及找矿前景图 北杨庄金矿床矿石显微镜下结构构造照片 矿石类型根据赋矿岩石类别矿石自然类型分为石英云母片岩型、斜长角闪片岩型、石英脉型及花岗斑岩型等 种 形成机制 成矿物质来源区内龟山组地层中、等主要成矿元素平均品位明显高于相邻地层其中 平均品位为 明显高于其克拉克值 是邻近地层的 倍 龟山组地层为区内金矿形成的初始矿源层 金矿石硫同位素组成属重硫型 值变化不大()接近陨石硫铅同位素组成稳定(/为 /为 /为 /为 )具造山带中岛弧和地幔铅特征 矿石硫、铅同位素特征暗示成矿流体来自地壳深部或上地幔 矿区南侧的老湾花岗岩体在上侵过程中提供了热源和部份活化致使地层中的金元素活化迁移 成矿流体特征根据前人采集的北杨庄金矿体中石英包裹体样品测试结果表明:为 、为 (见表)在 图解中(见图)多数位于岩浆水附近离大气降水和变质水较远表明矿区成矿流体早期主要来自岩浆水在后期的成矿演化过程中明显受到大气降水的影响使得成矿流体显示出由岩浆水向大气降水“漂移”的特征 且混入的大气水愈多“漂移”则愈强烈 以下的混合水范围总体反映为混合岩浆水和混合水特征 形成机制北杨庄金矿床的成矿机制可表述为龟山组初始矿源层的存在、多期次的剪切作用及燕山期岩浆的热液效应等 多期次的剪切作用使、等成表 老湾金矿田北杨庄金矿矿石氢氧同位素特征表样品编号矿 体测试矿物/似层状矿体石英 似层状矿体石英 似层状矿体石英 脉状矿体石英 脉状矿体石英 注:数据引自文献图 图解(据文献编制)矿物质初步富集燕山期晚期酸性岩浆热液效应所产生的挥发份及、等加速成矿元素迁移、聚集成矿 具体如下:()中元古代火山 沉积阶段:赋矿地层和岩石中主要成矿元素含量矿石硫、铅同位素特征均说明在火山 沉积阶段中、基性岩浆带入了部分成矿元素、等形成了龟山组初始矿源层()古生代变形、变质阶段:加里东期区内发生水平剪切岩层岩石发生前进变质形成石榴子石、十字石及蓝晶石中基性岩浆侵位过程中混熔较深壳、幔源物质带入部分、等成矿元素 在海西期华北与扬子两大板块碰撞阶段发生区域变形、变质作用使金等成矿物质初步富集局部形成金矿化体()印支期脆 韧性剪切阶段:印支期区内发生强烈的脆 韧性剪切为热液流体循环提供了条中 国 钼 业 年 月件从深部带来部分成矿物质并使基性岩浆岩及地层释放出的、等成矿物质活化、迁移、再分配在局部再富集 龟山组地层中金含量高居豫东南地区所有地层首位其金平均丰度为全省平均丰度的 倍是测区平均丰度的 倍标准离差值和变异系数均明显高于邻区说明该地层中不但具丰富的金元素而且经过了一定的迁移()燕山期脆性剪切成矿:燕山期老湾剪切带发生左型脆性剪切叠加了脆性断裂形成了导矿(松扒断裂)和容矿构造(断裂破碎带)由于该期沿导矿构造侵入的酸性岩浆的热效应挥发份及、等加入流体促进了含矿热液的循环随着温度和压力的降低于构造扩容部位矿液沉淀形成金矿体 成因类型通过控矿构造、赋矿岩石类别、矿体形态、矿石类型及主要成矿元素组合等与老湾金矿田主要金矿床(上上河、老湾金矿)以及典型造山型金矿床主要特征进行对比(见表)结果表明这几个矿床主要地质特征基本类似表 北杨庄金矿与老湾金矿田代表性金矿及造山型金矿主要特征对比矿床名称控矿构造赋矿岩石类别矿体形态矿石类型主要成矿元素组合上上河金矿区域性深大断裂松扒断裂、韧性剪切带及破碎带等三级构造二云石英片岩及斜长角闪片岩等浅变质岩石金矿体呈脉状、似层状及条带状等形态产出构造蚀变岩型(黄铁绢云岩型、蚀变糜棱岩型、片岩型及蚀变角砾岩型等)及含金石英脉型 老湾金矿区域性深大断裂松扒断裂、韧性剪切带及破碎带等三级构造二云石英片岩及斜长角闪片岩等浅变质岩石金矿体呈脉状(斜切围岩片理)及似层状产出构造蚀变岩型及石英脉型 造山型金矿区域性深大断裂、韧性剪切带及破碎带等三级构造金矿的赋矿岩石以浅变质者居多次为花岗岩和基性至超基性岩中国的造山型金矿赋矿岩石的形成时代多为古生代其次为元古代变质作用以区域变持作用为主次为沉积变质和混合岩化作用变质相多为低绿片岩相次为角闪岩相亦有麻粒岩相金矿体一般呈脉状或似层状产出金主要产在石英脉或蚀变岩中或作为交代体产于石英脉体和剪切带周围的蚀变岩石之中或作为两种类型的结合体破碎带蚀变岩型及石英脉型 北杨庄金矿区域性深大断裂松扒断裂、韧性剪切带及破碎带等三级构造石英云母片岩、斜长角闪片岩及云母石英片岩等浅变质岩石金矿体主要呈脉状产出局部则以似层状或透镜状出现构造蚀变岩型及石英脉型 注:据文献 编制 综上所述北杨庄金矿成因类型应为与中基性火山岩有关的、热液叠加改造之类造山型金矿床 找矿前景矿区 激电中梯测量发现激电异常带 个(编号、)激电异常 个 仅对其中的 及 号 个异常经钻探工程验证皆由金矿化所引起(如针对 号异常所施工的 在孔深 处就遇到金品位达 /矿化层位)均为矿致异常 其余的 个激电异常尚未进行查证这些异常的形态完整规模较大异常中心明显视极化率 值多在 以上最高可达可能为矿致异常具有较大的找矿潜力矿区地球化学异常的水平分带(按晕宽由外向内):()紧靠矿体出现、异常 异常元素在空间上的分布与老湾金矿相似具有岩浆热液元素分带序列的特点显示了高温元素和基性元素与金矿体的亲密关系 同时对比北杨庄矿床和老湾花岗岩体的稀土元素地球化学特征其矿床石英和黄铁矿中的稀土元素平均总量为 花岗岩中的稀土元素平均为 后者稀土元素总量显著低于矿石和花岗岩表明成矿流体并非来自岩浆分异只是共同来自岩浆源区也证明其矿床深部依第 卷 第 期门道改:河南桐柏北杨庄金矿成矿特征及找矿前景然有矿体存在具有良好的找矿前景北杨庄金矿床成因类型与老湾金矿类似为造山型金矿 与老湾金矿相比北杨庄金矿以往的控制深度不足 (垂深 矿体沿倾向延深的可能性大主矿体厚度沿倾向有明显变大的趋势显示出深部找矿前景良好的特征综上所述在北杨庄深边部找矿潜力大在深边部开展深部钻探工作有望实现区内金矿找矿突破 结 论()北杨庄金矿所有金矿体均产于中元古界龟山组该层位中 平均品位高于相邻地层亦明显高于其克拉克值是金矿形成的矿源层燕山期侏罗纪白垩纪因受扬子板块与华北板块碰撞的影响松扒和老湾二区域性深大断裂再次复活发生韧性剪切作用深部岩浆以及流体(活化剂)沿有利的构造空间上升一方面致使大面积老湾花岗岩体以及花岗斑岩脉就位另一方面促使区内原有的金矿胚中的金元素进一步活化迁移并在近地表的脆性断裂(构造破碎带)中沉淀形成工业矿体 燕山期大规模的酸性岩浆活动为东秦岭金矿床的形成起到了决定性的作用北杨庄金矿的形成亦不例外()矿石铅、硫等同位素特征暗示成矿物质可能来源于地壳深部和上地幔成矿物质来源、成矿时代以及矿体的赋存空间位置等均与秦岭造山作用相关具有造山型金矿的重要特点()矿床特征与处于同一成矿带的老湾金矿及上上河金矿的基本相同矿床的成因类型为与中基性火山岩有关的、热液叠加改造之类造山型金矿()北杨庄矿区及其外围龟山组地层广泛发育矿区内已发现构造蚀变破碎带达 余条尚有多个未经查证较好的激电异常找矿潜力大参考文献 赵金光杨喜瑞伏雄等.河南省桐柏县北杨庄金矿普查地质报告.河南有色地矿局三大队.陈建立雷准陈金铎等.河南省桐柏县老湾金矿深部及外围普查报告(深部空白区).郑州:河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院.陈建立陈英男陈金铎等.桐柏大别造山带老湾金矿造山型成因及找矿前景.金属矿山():陈建立.桐柏老湾金矿带成矿构造体系演化研究及其地质意义.地质找矿论丛():罗铭玖黎世美卢欣祥等.河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列.北京:地质出版社.胡受奚林潜龙陈泽铭等.华北与华南古板块拼合带地质和成矿.南京:南京大学出版社.符光宏鲍永超郭文秀等.河南秦岭大别造山带地质构造与成矿规律.郑州:河南科学技术出版社.王亨治念国安罗铭玖等.河南金矿概论.郑州:河南省地质矿产厅.姚凤良孙丰月.矿床学教程.北京:地质出版社.王自力牛树银陈超等.河北省西石门金矿稳定同位素特征及其成矿地质意义.地质与勘探():.卢焕章池国祥朱笑青等.造山型金矿的地质特征和成矿流体.大地构造与成矿学():.薛梦菲张渐渐潘鹤.河南老湾金矿床地质特征和深边部找矿预测.黄金():.杨梅珍付晶晶王世峰等.桐柏山老湾金矿带右行走滑断裂控矿体系的构建及其意义.大地构造与成矿学():.王洪恩任爱琴吴宏伟等.河南省桐柏县老湾金矿带断裂特征及控矿模式.华南地质与矿产():.林锐华王铁军史革武等.河南老湾金矿的构造控矿特征及矿床成因.地质找矿论丛():.陈良戴立军王铁军等.河南省老湾金矿床地球化学特征及矿床成因.现代地质():.谢巧勤徐晓春岳书仓.河南桐柏老湾金矿床氢氧氦同位素地球化学及成矿流体来源.地质科学():.陈衍景张静赖勇.大陆动力学与成矿作用.北京:地震出版社.欢迎关注中国钼业微信公众号 “中国钼业学术期刊”中 国 钼 业 年 月