淺析河南嵩縣牛頭溝床地質特征及成礦作用

黨國良

摘 要：河南嵩縣牛頭溝金礦為位于熊耳山-小秦嶺礦集區，具有很大的成礦潛力。文章在前人研究的基礎上，通過長期的時間勘查，初步論述了本區的斷裂構造、礦體特征、圍巖蝕變、礦石類型、金的賦存狀態，并對成礦流體和成礦機制進行了探討，初步得出本礦區為構造蝕變巖型金礦。

關鍵詞：構造蝕變巖型金礦；礦床特征；成礦作用；牛頭溝

熊耳山-小秦嶺地區是我國著名的金銀礦集區，是中-新生帶伸展構造背景下形成的變質核雜巖，形成了大量的金礦床，如上宮、店房、萑香洼等，牛頭溝金礦也正是位于這個礦集區之中，具有較好的成礦潛力，前人也對本礦區做的大量的工作，但礦床地質特征一直未能完整地揭示出來。文章詣在前人研究的基礎上，通過長期的勘查實踐，進一步揭示本區礦床的地質特征、初步探討找礦方向。

1 區域地質

牛頭溝金礦床位于于華北地臺南緣，馬超營斷裂以北，熊耳山隆斷區中的鷹咀山短軸背斜南翼。本區出露的地層為太古界太華群和中元古界熊耳群。太華群主要為黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖，熊耳群主要為一套中基性～中酸性熔巖，兩者為不整合接觸。區域上的北西向斷裂控制了香洼含金構造蝕變帶、松里溝含金構造蝕變帶和對門溝含金構造蝕變帶。燕山期的大規模巖漿活動形成花崗巖基，并派生了許多酸性的小巖枝、巖脈。這些都為金礦的形成提供了有力條件。

2 礦區地質

礦區地層出露簡單，主要為太古界和中元古界兩套地層，兩者亦為不整合接觸。太古界太華群片麻巖，分布于礦區北部，主要巖性為黑云斜長片麻巖、斜長角山片麻巖；中元古界長城系熊耳群張合廟組，分布于礦區南部，主要巖性為斑狀安山巖和杏仁狀安山巖。

礦區斷裂構造發育，根據斷裂的穿切關系可將其分為4期，分別為北西西向斷裂、南北向斷裂、北西向斷裂和北東向斷裂。第1組斷裂是北西西向斷裂，為本區的主斷裂和賦礦構造，全長2400余米，呈295～315°方向展布，傾向北東，傾角30～50°，一般在38°左右，構造帶最寬50余米，窄處3～5m，一般10～20m。

礦區巖漿巖比較發育，五丈山花崗巖體分布于礦區的東部，燕山期斑狀花崗巖分布于沙土凹一帶。

3 礦體特征

Ⅰ號礦體受F101構造蝕變帶控制，地表走向長度1320m，產狀受構造蝕變帶形態制約。礦體形態簡單～較簡單，呈板狀～似板狀，在走向、傾向上有膨大縮小、分枝復合現象，當有其他方向的構造相交時形成厚大礦體。礦體總體走向295°～315°，傾向25°～45°，傾角30°～50°，平均38°左右。礦體內無脈巖穿插，雖有小斷裂通過，但對礦體影響較小。圍巖分別為混合巖化片麻巖及蝕變安山玢巖。

4 圍巖蝕變

礦區圍巖蝕變發育硅化、黃鐵絹英巖化、褐鐵礦化、碳酸鹽化，與礦化最為密切的蝕變主要是硅化、黃鐵絹英巖化、褐鐵礦化。

硅化是礦區發育較為普遍的一種圍巖蝕變，主要呈細脈網脈狀。硅化往往與黃鐵礦化同時發生，兩者構成了黃鐵礦化石英脈。本區發育煙灰色石英脈、中細粒半自形-自形黃鐵礦化乳白色石英脈、細粒半自形-它形黃鐵礦化乳白色石英脈。

黃鐵絹英巖化主要發育在石英脈兩側的圍巖中，寬度一般為0.1～1m，有時可達數米。黃鐵礦一般為細粒，片麻狀構造已經完全被蝕變。

褐鐵礦化在本區主要發育在斷層的上下兩盤，受斷層控制，蝕變范圍為5～10m，上盤較下盤褐鐵礦化蝕變更寬更強，在斷層的碰撞部位或者多條斷層的交切部位蝕變更加發育。

碳酸鹽化在本區不是很發育，主要有3種產出狀態：呈細脈狀穿片麻巖產出、呈透鏡狀產生在張性裂隙中和呈擠壓片狀產生于斷層泥中。

5 礦石類型及特征

本區發育4中類型的礦石，分別為黃鐵礦化石英脈型金礦石、方鉛礦化黃鐵礦化石英脈型金礦石、褐鐵礦化石英脈型金礦石、褐鐵礦化蝕變巖型金礦石。黃鐵礦化石英脈中黃鐵礦為中細粒半自形～自形呈浸染狀分布；方鉛礦化黃鐵礦化石英脈中方鉛礦呈細粒它形浸染狀分布于石英脈中部，黃鐵礦呈中細粒它形分布于石英脈的兩側；黃鐵礦化蝕變巖型金礦石中黃鐵礦主要呈細粒它形浸染狀分布；褐鐵礦化蝕變巖以發生強烈的褐鐵礦化為特征，未見黃鐵礦晶體。

6 金的賦存狀態

金主要呈粒間金和包體金賦存于礦石中，粒度為2μm～20μm，與金相鄰的礦物主要是褐鐵礦。褐鐵礦是被氧化的黃鐵礦，所以與金共生的礦物是黃鐵礦。這些黃鐵礦在鏡下都有一個普遍的特點——黃鐵礦形態破碎，遭受了后期蝕變或構造運動。

7 對流體作用及成礦機制的探討

在區域變質作用過程中，太華群和熊耳群地層發生了一定程度的變質產生了少量的變質流體。這些變質流體沿著巖石裂隙充填便形成了早期的無礦煙灰色石英脈。之后本區的控礦構造F101開始活動，并持續遭受后期構造運動的影響，在此過程中，中細粒半自形～自形黃鐵礦化石英脈開始沿著這些裂隙灌入，加熱圍巖，使圍巖的S、Fe活化，并與圍巖發生交代作用，使長石變為絹云母，共同形成了黃鐵絹英巖化；流體持續演化，溫度降低，又萃取氟和鉛等物資，在圍巖的裂隙中形成了細粒它形黃鐵礦化石英脈；溫度持續降低，流體在進入張裂隙后逐步結晶，形成裂隙中的石英晶簇。流體逐漸冷卻，天水沿著裂隙不斷下滲，地表水中富含氧，能氧化周圍的黃鐵礦形成褐鐵礦化；天水中也含有大量的CO32-，賦的水萃取圍巖中的Ca2+，形成了后期的碳酸鹽化，在普通裂隙中呈脈狀，在張裂隙中呈透鏡狀，在斷層了呈擠壓片狀。金一般與金屬硫化物共生，金屬硫化物都是在堿性、還原條件下結晶沉淀，所以金的沉淀環境為堿性、還原環境。金在運移過程中流體為酸性、氧化環境，但在進入控礦斷層之后，由于某些物質的加入，流體變成了堿性、還原環境。此時，金與黃鐵礦同時發生了沉淀，導致了礦床的形成。后期流體作用可能只是改造了之前的成礦地質體，并未對礦床的形成做出多大貢獻。

8 結束語

礦體產于太華群和熊耳群的不整合面附近，但礦床的形成與不整合面的關系不太密切，主要受控于F101斷裂，在斷裂的膨脹部位和斷裂的交匯處更有利于礦床的形成。

礦區圍巖蝕變發育硅化、黃鐵絹英巖化、褐鐵礦化、碳酸鹽化，與礦化最為密切的蝕變主要是硅化、黃鐵絹英巖化、褐鐵礦化。

礦石有4中類型：黃鐵礦化石英脈型金礦石、方鉛礦化黃鐵礦化石英脈型金礦石、褐鐵礦化石英脈型金礦石、褐鐵礦化蝕變巖型金礦石。金主要以粒間金和包體金的形式存在，與碎裂黃鐵礦的關系最為密切。成礦流體主要形成于堿性、還原環境，此可能控制黃鐵礦和金的形成。本礦區是石英脈型和蝕變巖型構成了構造蝕變巖型金礦

參考文獻

[1]滑世權.河南嵩縣祈雨溝金礦床J7角礫巖提地質特征及找礦方向[J].礦產勘查，2011，19（6）：22-26.

[2]姚偉宏.河南嵩縣牛頭溝金礦區斷裂構造性質及其控礦作用探討[J].黃金，2006，5（27）：20.

[3]牛頭溝金礦1：5萬化探普查為例[J].地球化學，2013，49（5）：928-938.

[4]王洪濤，吳啟明.嵩縣牛頭溝地區南傾金礦脈地質特征及找礦方向[J].礦產地質.

[5]王長明，鄧軍，張壽庭，等.河南萑香洼金礦床圍巖蝕變與金礦化的關系[J].2006，4（27）：9-14.