河南省义寺山糜棱岩金矿床地质特征与成矿条件

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　　摘要:义寺山糜棱岩金矿大地构造背景属昆仑——秦岭东西向复杂构造带北亚带东段小秦岭复背斜与太行山新华夏系的反接部位。位于小秦岭东端，介于小河和太要两大围限断裂交汇部位，娘娘山主背斜东端倾伏部位，由韧性剪切作用和构造活动叠加形成了金属矿床，通过对糜棱岩带金矿带赋存的金矿床矿床地质特征的研究，并从宏观及微观方面进行成矿条件分析，发现金的富集与多金属硫化物，尤其是与黄铜矿关系密切；主要特征是黄铜矿沿早期黄铁矿或脉石矿物的裂纹、裂隙交代充填，局部富含方铅矿，金的分布极不均匀；剪切作用多次叠加及强烈糜棱岩化，形成糜棱岩型金矿床。
　　关键词：韧性剪切带；矿床地质特征；成矿条件；义寺山
　　作者简介：杨光忠，男，1977年生，中级工程师，从事地质矿产勘查
　　义寺山糜棱岩金矿床大地构造位置属天大地构造背景属昆仑—秦岭东西向复杂构造带北亚带东段小秦岭复背斜与太行山新华夏系的反接部位。近期野外工作研究认为小河和太要两大围限断裂之间的狭长地带为一含Au韧性剪切带，义寺山灰色糜棱岩金矿带位于该韧性剪切带东段交汇部位。而与韧性剪切带有关的糜棱岩金矿带赋存的糜棱岩型金矿床研究则起步较晚。笔者希望通过对义寺山糜棱岩带发现的金矿床由点到面，从金矿带到具体矿床的研究，提出一些初步的认识，抛砖引玉，在寻找大而富的糜棱岩金矿带赋存的金矿床方面取得新的重大突破。
　　1 地质背景
　　1.1 地层
　　区内出露地层如图1所示
　　区内出露地层主要为太古界太华群闾家峪组（Ar2l）、观音堂组（Ar2g）及新生界第四系（Q4）。太华群的基性火山岩建造属深海拉斑玄武岩，该类建造与金的成矿物质来源多有密切关系。
　　闾家峪组（Ar2l）依据岩石组合，自下而上分为三段。闾家峪组一段（Ar2l1）主要为斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩，主要分布于矿区北部；闾家峪组二段（Ar2l2）主要为斜长片麻岩与花岗质混合岩互层，夹有斜长角闪片麻岩、糜棱岩等，主要分布于矿区中部；闾家峪组二段在矿区内大面积出露。
　　观音堂组（Ar2g）主要为斜长角闪片麻岩，呈带状分布于矿区中部。
　　第四系(Q)：主要为黄土，少量冲积、残坡积物分布在沟谷及凹地中。通过1：2000地质填图，依据黄土层岩性特征，从下至上划分为午城黄土和离石黄土。
　　午城黄土：呈棕红色，质地粗糙，厚2～3m，含零星分布钙质结核，结核分布杂乱，大小2～15cm不等。
　　离石黄土：呈黄灰色，含少量粉砂质，土质纯而细腻，垂直节理发育，地表易形成陡壁、陡坎地貌，厚3～5m。
　　
　　1.2 岩浆岩
　　区内岩浆岩较为发育，岩浆活动频繁，自太古代、元古代到中生代皆有表现，具多旋回，多期次特点。五台期表现为花岗伟晶岩脉（γρ）侵入；加里东期表现为辉绿岩脉（νβ）侵入；印支期表现为正长斑岩脉（ξπ）侵入；燕山期表现为娘娘山花岗岩序列（JNηγ）及含金石英脉的侵入。而燕山期娘娘山花岗岩紧邻矿区西南部，与本区金矿的形成具有密切的生成关系。
　　1.3 断裂
　　受山前太要断裂和小河断裂的控制和影响，区内褶皱、断裂构造发育，并控制着矿体的分布。矿区位于秦岭构造带内，构造复杂，褶皱、断裂发育。
　　矿区内的褶皱构造主要为娘娘山背斜，背斜构造在武家山矿段表现明显，以西表现不明显。背斜在矿区东部向东倾，倾伏角45°左右，向西撒开翘起。背斜北翼总体走向280°转310°左右，北倾，倾角40°～70°，走向延长700余米；南翼总体走向230°左右，南倾，倾角30°～70°，走向延长千余米。背形转折端及倾伏端的虚脱裂隙为矿区控矿构造之一，控制了矿脉的展布形态。
　　区内断裂构造主要为早期的糜棱岩带及晚期的脆性断裂。糜棱岩带宽1～100米不等，长200～2000米，呈带状或透镜束状分布。主要沿区域性大断裂周边分布，方向一致。矿区内主要分布有北东向六硐沟——黄天墓糜棱岩带和近东西向的李家山——武家山糜棱岩带。
　　在后期变形中，一些脆性断裂往往叠加在早期的糜棱岩带上，并对早期构造具改造作用。这些后期的脆性断裂是金矿的导矿和储矿构造，控制着矿体的产状与分布。断裂主要为北东向、北西向、东西向断裂。各主要断裂组的特征如下:
　　（1）北东向断裂:该组断裂十分发育，且相互平行，断裂长数百米至数千米不等，构造结构面平直光滑，沿走向和倾向均呈舒缓波状，具平移逆断层性质。断裂走向变化为25°～50°，倾向南东，倾角为35°～50°。不仅在在采矿区的六硐沟一带发育，在高山沟、底石峪等地均有此断裂存在，常常赋存有矿脉，沿断裂均有硅化蚀变和含金石英细脉注入，普遍有金矿化显示，为矿区主要控矿构造。
　　（2）北西向断裂:此组断裂长度一般100～200米，宽0.5～7米，一般为2～3米，呈舒缓波状，走向310°～340°，倾向北东，倾角40°～80°。沿断裂发育有糜棱岩化，间断填充有石英脉。在张家山—武家山均有小规模分布。此种断裂中多分布有含金矿化体，为矿区的次要控矿构造。该组断裂与北东向断裂往往共轭相交，在断裂交汇处常形成富矿段。
　　（3）近东西向断裂:断面光滑，沿走向和倾向呈舒缓波状，早期具正断层性质，断裂长度20～200米，宽1～5米，走向70°～100°。主要分布在矿区西部橘桐洼一带，沿断裂分布有硅化、褐铁矿化、糜棱岩化。该组断裂含矿性较差。
　　（4）近南北向断裂:断裂长度一般20～120米，宽0.5～3米，走向0°～20°。六硐沟西山梁此组断裂斜切S401脉，错断约20米。
　　2、矿床地质特征
　　2.1主要矿脉
　　义寺山糜棱岩金矿脉成群出现，均受韧性、脆-韧性剪切带及次级构造破碎带的控制。已发现矿脉较多，多数含金性差；其中S402、S403号脉，具有较大规模，并与围岩一起发生了强烈的糜棱岩化，自然金、黄铁矿及少量闪锌矿多沿糜棱面理分布（照片1-2），并富集成矿。
　　2.1.1S402号矿脉
　　S402脉分布在六硐沟—豆芽洼，地表出露标高676～865米，走向北翼长500余米；南翼长900余米，中段第四系覆盖500余米。南翼总体走向北东40°，倾向南东，倾角30°～50°。
　　2.1.2S403号矿脉
　　S403脉分布在六硐沟—豆芽洼，地表出露标高691～861米，属S402下盘平行脉。矿脉由含金硅化黄铁矿化糜棱岩组成，矿脉不连续，沿走向，倾向均呈舒缓波状。北翼总体走向近东西，倾向350°，倾角40°～50°。南翼总体走向北东40°，倾向南东，倾角35°～60°。
　　2.2金矿物特征
　　2.2.1金的嵌布赋存状态
　　金矿物以独立自然金为主，多呈不规则粒状，乳滴状、蠕虫状、浑圆状，角粒状（照片1-2），粒径一般为0.01-0.016mm，部分为0.05-0.08mm；次为粒间金占15%；少量裂隙金5%。金矿物的形成分为两期：早期为粒间金，分布于糜棱面理及黄铁矿中，晚期为包裹体金，被黄铜矿包裹（照片1-4）。
　　
　　
　　其主要载体矿物为石英，次为黄铜矿及少量黄铁矿。另在S403号脉中黄铜矿富集地段常见明金，对单矿物的黄铜矿进行化学分析，金品位达170.8×10-6；表明金与糜棱岩化，与多金属硫化物关系密切，与黄铜矿关系尤为密切。
　　2.2.2金矿物分布特征
　　金的分布与多金属硫化物密切相关，尤其与黄铜矿的含量有关。在S403号脉中有的样品可见明金，镜下可见数百粒的自然金群（照片4），金品位70.8×10-6；而有的则不见金或仅见几粒，金品位为0.1×10-6，甚至为零。S402号脉金的分布同样是极不均匀的，有的光片在镜下见金达110粒，品位达68.4×10-6；而有的则仅见1～2粒，甚至不见金。金的分布不均匀性在所有金矿床中是客观存在的，但义寺山糜棱岩金矿带金分布也是不均匀性。
　　2.3金矿石特征
　　2.3.1矿物组合
　　金属矿物主要有原生的金属硫化物如黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉铜矿、黝铜矿等；非金属矿物主要为石英，其次为少量黑云母、绢云母、白云母、斜长石、绿帘石、缙⒓爻な⒙棠嗍⒘谆沂自剖⒎浇馐取Ｆ渲饕卣魇瞧痘铺螅俣嘟鹗袅蚧铮植扛缓角螅环墙鹗艨笪锸⑵毡槌鱿置永庋一纬擅永庋摇�
　　2.3.2矿石结构构造
　　据黄铜矿、黄铁矿的结晶程度及受力特点有自形—半自形晶、他形晶、压碎、角砾状结构；据构造力学性质特点有糜棱结构；据自然金嵌布状态有填隙、包裹结构等。
　　2.3.3矿石类型
　　义寺山金矿床矿石自然类型简单，按氧化程度划分原生金矿石，次为混合金矿石及少量氧化矿石，没有明显的垂直分带。金的成矿期次为构造热液期及表生期；矿石的形成主要发生在热液期多金属硫化物—糜棱岩化石英脉—糜棱岩阶段；表生期的矿石的氧化作用，近地表处略显富集作用。
　　3成矿条件探讨
　　3.1金的来源与富集
　　在金矿形成过程中，来自地壳深部的岩浆使含矿热液不断从深部向表壳层涌动，并与围岩发生物质交换，不断改变着围岩及自身的物理化学条件。含矿热液在多期次构造活动的驱动下不断向有利于成矿的部位迁移、沉淀、富集成矿。金具有多源性，主要来于岩浆及深部；来自围岩、浅部则较少。
　　3.2构造作用与岩浆活动
　　义寺山金矿带严格受太要断裂与小河断裂交汇的影响，在后期变形中，一些脆性断裂往往叠加在早期的糜棱岩带上，并对早期构造具改造作用。这些后期的脆性断裂是金矿的导矿和储矿构造，控制着矿体的产状与分布。
　　义寺山韧性剪切带的宏观特征及次级构造特点，宏观上韧性剪切带控制金矿成矿带，次级构造控制矿床的具体产出部位；其主要宏观展布规律表现为：强度分带和走向上受早期岩体的影响。随着韧性及脆=韧性变形的增强，剪切作用多次叠加形成不同尺度的导矿和容矿空间，为含金热液的运移、沉淀、富集提供了空间，最终导致金的工业矿体侵位。
　　3.3显微构造与变形
　　通过对义寺山金矿区的野外地质工作和镜下研究，重点对S402和S403号脉脉体及围岩进行了显微构造分析。S403、S403号脉带由碎裂岩、糜棱岩化石英脉、糜棱岩及黄铁矿化硅化糜棱岩组成。在碎裂岩中，斜长石、钾长石、角闪石、石英、云母类都发生了不同程度的变形，碎裂、破碎、粒化、糜棱岩化普遍存在；笔者对该矿床石英的各类变形纹、机械双晶、消光位、残斑尾迹、单晶及多晶丝带的研究分析，发现各类显微构造与金的成矿有着十分密切的联系。一些学者对各类石英变形纹研究发现，不同的温压条件，则形成不同的石英的变形纹、扭裂纹。笔者在镜下见到石英的变形纹类型较多，初步分析认为：在张性剪应力作用和低温高压条件下，石英多形成次底面型变形纹，主要为脆性变形，在张及压扭剪切作用交替进行和中温中压情况下，石英可形成次底面变形纹，出现韧—脆性和脆—韧性变形，在石英粒间、金属硫化物粒间、金属硫化物及石英粒间出现粒间金，为早期形成的金矿物；在压扭剪切应力作用和高温低压条件下，石英多形成柱面型变形纹，主要为韧性变形，出现密集的韧性流，金矿物多黄铜矿包裹，为晚期形成的包体金多呈乳滴状、蠕虫状、浑圆状，角粒状。
　　4结论
　　区内金矿床的展布呈近东向西，受韧性剪切带控制。金矿（化）体成群出现，呈雁行状斜列，分带明显。与韧性剪切带作用多次叠加，特别是压扭性剪切应变的增强，显微构造变形的温压条件，为糜棱岩金矿带赋存的金矿床的形成，提供了有利得构造空间和物理化学条件。
　　义寺山金矿区S402及S403号脉属于韧性剪切带有关并与典型韧性剪切带型金矿床有着很大的区别的糜棱岩金矿带赋存的金矿床。野外和镜下研究还发现，毗邻的一些金矿床也多与糜棱岩化有关，亦属于糜棱岩金矿带赋存金矿床。因此，笔者认为在义寺山金矿区及其外围寻找这类矿床有着十分广阔的前景。
　　参考文献
　　1. 罗铭玖、王亨治、庞传安等，河南金矿概论，北京地震出版社，1991年；
　　2. 肖荣阁、冯建之、岳铮生等，小秦岭深部金矿成矿规律与成矿预测，北京地质出版社，2009年.
　　3. 胡岭，显微构造地质学概论【M】，北京地质出版社，1998年
　　4．杨元根剪切带、糜棱岩与金矿关系的研究进展，中国科学院上海冶金研究所出版社，2000年