王俊德,狄廣禮,陳書印,程蓓雷,李智慧,張怡靜,常嘉毅
(河南省地質礦產勘查開發局第一地質礦產調查院,河南洛陽471000)
河南省欒川縣康山金礦床地質特征及找礦前景預測
王俊德*,狄廣禮,陳書印,程蓓雷,李智慧,張怡靜,常嘉毅
(河南省地質礦產勘查開發局第一地質礦產調查院,河南洛陽471000)
康山金礦床位于熊耳山地體南部,馬超營斷裂帶北界三門—嶺臺斷裂與康山—上宮斷裂的“入”字型交匯處,康山金礦床賦礦圍巖為太華群片麻巖,礦區斷裂構造發育,主要為近東西向和北東向斷裂。礦體主要呈薄脈狀、透鏡狀成群分布,其中北東向斷裂是礦區內最主要的儲礦斷裂。在分析研究康山金礦床成礦地質背景的基礎上,通過MAPGIS軟件DTM空間分析功能對康山金礦床典型礦體延走向和傾向找礦前景進行了預測。
馬超營斷裂帶;康山金礦床;DTM空間分析功能;找礦前景預測
康山金礦是華北克拉通南緣熊耳山金多金屬礦集區最早發現的祁雨溝、康山、上宮3個金礦床之一,地理位置位于河南省欒川縣白土鄉境內,大地構造位于秦嶺造山帶北部華北陸塊南緣,并有銀、鉛獨立礦床與之相伴。礦化介于石英脈型與蝕變破碎帶型之間,常被作為過渡類型、復合型或硅化體型金礦床。康山金礦的發現豐富了華北克拉通南緣的金礦類型,拓展了找礦思路,促使熊耳山成為我國重要的金礦礦集區,并帶動了鐵爐坪—蒿坪溝大型銀礦帶(伴鉛、金)的新發現。
華北克拉通南緣熊耳山前寒武紀地體的東、西邊界為新生代斷陷盆地,南、北邊界分別為馬超營斷裂和三魯斷裂(圖1)。核部出露早前寒武紀結晶基底太華群,為角閃巖相綠巖帶(陳衍景等,1988),主要由角閃巖類、片麻巖類和條帶狀混合巖類等巖石組成。厚達7160m的熊耳群火山巖系(1850Ma~1400Ma)角度不整合在太華群之上,在熊耳山地體南部和北部廣泛分布,自上而下由大古石組、許山組、雞蛋坪組、馬家河組和眼窯寨組組成、大古石組為礫巖—砂巖—泥質巖等沉積巖系,其余4組為陸相安山巖、英安巖、流紋巖、玄武巖等組成。
中生代華南與華北板塊碰撞時,三魯斷裂反向截斷了秦嶺造山帶內部一系列傾向北的陸內俯沖(胡受奚等,1997;陳衍景等,1990,1991,1992),為反向北邊界斷裂(Sengor,1990),構成秦嶺碰撞造山帶北邊界,使熊耳山地體成為碰撞造山帶的剛性基底推覆體。馬超營斷裂作為熊耳山地體的南部邊界,寬1~3km,由多種巖石碎塊組成,成分為熊耳群火山巖、太華群片麻巖、官道口群白云巖、欒川群炭質頁巖以及含蘆木化石(富士谷等發現1988)的晚古生代地層。
熊耳山區中生代碰撞型花崗巖類較為發育(范宏瑞等,1994a,b;陳衍景等,2000a),尤其以花山、五丈山、金山廟等花崗巖基和祈雨溝、雷門溝等斑巖—爆破角礫巖群最為醒目。斷裂構造以NE向壓扭性斷層最發育,且控礦明顯(圖1),斷裂活動經歷了壓扭—張扭—壓扭的多次演變,伴之以SN、NW、EW向斷層,均屬馬超營斷裂的次級構造。
康山金礦床位于近東西向馬超營區域斷裂帶與北東向康山—上宮斷裂帶的交匯部位。礦區出露的地層主要為新太古界太華群中深變質巖系和中元古界熊耳群火山巖。地表侵入巖不發育,主要出露正長斑巖脈,在東部紅莊金礦已發現隱伏花崗巖體,另據物探和遙感資料推測,該區也存在隱伏中酸性巖體,成礦地質條件優越、找礦前景良好。
2.1地層
礦區出露地層(圖2)主要為新太古界太華群變質巖系、中元古界熊耳群、官道口群,及分布在溝谷中的第四系。
2.2構造

圖1 康山金礦床構造位置和區域地質圖(據王海華等,2001)

圖2 康山金礦床地質圖
礦區經歷了較多期次構造活動,不同期、不同方向的構造相交,使礦區構造更加復雜化。由于金礦床(體)的空間定位與斷裂構造關系十分密切,由于礦床處于構造交叉位置,不同方向、不同形跡的構造均有表現。
2.2.1褶皺
礦區內褶皺為一近東西向復式背斜,軸部緊閉呈帶狀,脊線呈波狀,總體具有向東傾伏之勢。核部地層為太華群,兩翼地層為熊耳群。北翼地層產狀正常,北傾,出露不完全,被三門—嶺臺斷裂切斷;南翼產狀不穩定,在中部磨石溝一帶正常南傾,在東部和西部發生倒轉(圖3)。

圖3 康山金礦床A-A′地質剖面圖
2.2.2斷裂
區內斷裂構造十分發育,其中以近東西向斷裂構造規模最大,次為近南北向、北東向和北西向等。
(1)近東西向斷裂。近東西向斷裂為研究內的主要控礦斷裂,發育程度高,規模較大,區內主要發育三門—嶺臺大斷裂(F1),自西向東貫穿全區,長26km,寬十余米至十米,北傾,傾角60°左右,斷裂破碎帶由構造透鏡體、片理化帶、長英質巖脈和構造巖(糜棱巖、角礫巖)組成。該斷裂上盤為熊耳群地層,下盤大部為太華群地層,控制了康山金礦床金礦床及其展布規律。
(2)北東向斷裂。研究區內北東向斷裂主要為康山—上宮斷裂(F2),區內長2000余米,寬0.5m至十余米,斷裂向南西逐漸尖滅,向北東方向由于晚期活動,切過三門—嶺臺斷裂(F1),繼續向北東延伸至洛寧境內。該斷裂是一條成礦前形成的斷裂,成礦期、成礦后發生了多次活動。成礦前為壓剪性活動,成礦期至少有2次:第一次活動較強,主要為壓剪性;第二次總體為左行壓剪性活動,以剪切為主,成礦后為左行剪切活動。
2.3巖漿巖
區內巖漿活動強烈,主要表現為中元古代熊耳期的火山噴發(溢)及中生代三疊系正長斑巖脈侵入。
(1)中元古代熊耳期火山噴發(溢)。熊耳期火山噴發(溢)形成了本區太華群結晶基底的第一個由火山巖組成的蓋層,巖性主要為中基性—酸性火山熔巖、夾火山碎屑及火山碎屑沉積巖。
(2)正長斑巖。區內主要分布在礦區南部高疙瘩至柳樹壕一帶,呈脈狀產出,巖脈長3500余米,寬15~20m,走向90°~105°,北傾,傾角60°~65°,巖石呈淺灰色,斑狀結構,塊狀構造,斑晶為正長石,基質以正長石為主,因被401礦脈切割,形成于成礦前。
2.4礦體特征
研究區內主要控礦構造為北東向及近東西向斷裂,在803、803-③、804、813、401、1101、210、911、915、917礦脈中共圈出了19個金礦體,現將區內主要礦體特征敘述如下:
(1)803-1礦體。該礦體為研究區主要礦體,位于星星印礦段中部9~70勘探線之間,主要受北東向斷裂構控制,礦體走向長880m,礦體金品位(1.07~53.18)× 10-6,平均8.04×10-6,礦體厚度0.30~8.36m,平均0.89m,厚度變化系數78.8%,為穩定型,礦體沿走向、傾向具膨大收縮、尖滅再現、分支復合現象。
該礦體內巖石蝕變破碎強烈,主要由絹英巖、蝕變片麻巖、碎裂巖、安山巖及少量的斷層泥組成,局部夾石英細脈,普遍發育黃鐵礦化,局部多金屬礦化,該礦體中上部絕大部分已基本采空,礦體深部未封閉,仍有延伸趨勢。
(2)1101-1礦體。該礦體位于21~20勘探線之間,受北東向斷裂控制,礦體厚度0.53~4.01m,平均1.16m,厚度變化系數45.6%,為穩定型,礦體金品位(1.36~10.99)×10-6,平均4.30×10-6,品位變化系數79.4%,屬均勻型,金礦化較連續,有用組分金在礦體中分布基本均勻。礦體形態呈不規則薄脈狀,礦體完整,產出基本受礦脈控制,礦體沿走向、傾向存在平行脈,礦體在深部有傾角變緩趨勢,可能發生分支復合,礦體規模有變大趨勢。
2.5礦石結構構造及礦化蝕變期次
礦石結構、構造復雜,各種交代結構、碎裂結構和角礫狀、網脈狀、條帶狀構造極為常見,局部可見梳狀構造,詳見圖4。
研究區蝕變類型有硅化、絹云母化、鉀長石化、綠簾石化、綠泥石化、鐵錳碳酸鹽化、濁沸石化及黃鐵絹英巖化、黃鐵礦化、多金屬硫化物化。硅化有3期:早期呈透鏡狀、角礫狀產于破碎帶中;中期石英脈呈玉髓條帶狀;晚期石英脈呈乳白色產出,伴有黃鐵礦化和多金屬礦化。
研究區礦化蝕變也分為早、中、晚3個階段:(1)早期石英一黃鐵礦階段,伴隨強烈的黃鐵絹英巖化,黃鐵礦主要為粗粒自形立方體;(2)中期網脈狀多金屬硫化物階段,伴隨細晶或玉髓狀石英形成,黃鐵礦為細粒煙灰狀五角十二面體;(3)晚期細脈狀碳酸鹽階段,伴有石英和極少的硫化物。
3.1礦床成礦基本規律
(1)礦體嚴格受控于北東向、近南北向、東西向構造,具多期次活動特點;構造分枝復合部位、斷裂密集處、多組斷裂交匯部位,是金的富集部位。
(2)稠密浸染狀、斑雜狀、條紋—條帶狀構造,脈狀、網脈狀、細脈狀構造發育的礦石,金品位較富集,塊狀、稀疏浸染狀及星點狀構造的礦石,金較貧。
(3)近礦圍巖蝕變中,以黃鐵絹英巖化為主,并有多金屬礦化疊加的礦石類型,其中石英脈,或構造角礫巖(石英為膠結物、早期蝕變巖為角礫)金明顯富集,含金性較好。
(4)金與多金屬硫化物關系密切,尤其是黃銅礦含量增多時,金的品位也隨著增高;黃鐵礦是金的主要載體礦物,其結晶程度差,且顆粒細的正方體、八面體及五角十二面體的黃鐵礦含金高。
3.2找礦方向
康山金礦床位于近東西向馬超營斷裂帶與北東向康山—上宮斷裂帶的交匯部位,主要出露的地層為新太古界太華群片麻巖、熊耳群火山巖;不同方向和不同期次和規模的斷裂構造發育;礦區深部存在隱伏的燕山期花崗巖,具備優越的成礦地質條件。勘查工程揭露,礦區803-1、803-③、401、1101礦脈部分礦體的延深(伸)尚未封閉,具有進一步找礦的前景。
3.3遠景預測
根據康山金礦已知礦體淺部及中深部厚度、品位情況,通過MAPGIS DTM空間分析方法繪制出礦體的厚度—品位權值等值線圖,對該區資源潛力進行深部預測,能最大限度地反映出礦體賦存的實際情況。本文主要通過DTM空間分析方法對康山金礦床803-1和1101-1礦體深部資源量進行了預測:
(1)803-1礦體DTM預測。通過對康山金礦803-1號礦體的DTM空間分析,得到礦體的厚度—品位權值等值線圖(圖4)。從圖4可以看出803-1號礦體整體沿走向呈“馬鞍”型傾伏,淺部厚度品位權值大于1的區域基本上與采空區范圍一致,且存在連續的集中分布;30線以左礦體向深部側伏延伸,54線右側礦體向深部側伏延伸,有膨脹加大的現象,證明803-1號礦體深部存在較大找礦潛力,可作為成礦遠景預測區,預測金金屬資源量約3.7t。
(2)1101-1礦體DTM預測。通過對1101-1礦體進行DTM空間分析,得到1101-1礦體的厚度—品位權值等值線圖(圖5),從圖5可以看出1101-1號礦體,淺部厚度品位權值大于1的區域基本上與采空區范圍一致,在5線右側整體沿走向向NE側伏,向深部存在延伸加大的現象,說明1101-1號礦體深部存在較大找礦潛力,可作為成礦遠景預測區,預測金金屬資源量2.2t。
康山金礦床位于康山—上宮成礦帶的南端,通過對礦床地質特征及成礦趨勢預測研究,表明區內成礦地質條件良好,僅對803-1礦體、1101-1礦體進行資源量預測(334)?金金屬量可達5.9t,達中型規模。隨著找礦工作的推進,在康上—上宮斷裂與馬超營大斷裂交匯部位有望發現新的礦體,該區找礦前景良好。

圖4;康山金礦803-1礦體厚度—品位權值等值線圖

圖5 康山金礦1101-1礦體厚度—品位權值等值線圖
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P61
A
1004-5716(2016)07-0088-05
2016-01-19
2016-03-24
王俊德(1980-),男(漢族),山西神池人,工程師,現從事地質礦產勘查及水工環地質工作。