東秦嶺西官莊—鎮平斷裂帶兩側金礦成礦地質特征及找礦潛力

易志強 郭賢培 文 景 閆賀龍 謝 珂 楊 濤

（河南省地質礦產勘查開發局第一地質勘查院）

秦嶺—大別造山帶橫貫中國東西，是揚子、華北兩大板塊的構造拼合帶［1-3］。在長期構造演化作用下，秦嶺—大別造山帶變形強烈、結構復雜、多期疊加，并且其構造樣式典型、構造演化清晰，真實記錄了這一復合造山帶形成、演化的構造物理過程和動力學背景信息，因此一直是世界各國地質學家關注的熱點［4-8］。其中的商南—丹鳳斷裂帶（本研究簡稱商丹斷裂帶）是揚子板塊與華北板塊的縫合帶，該縫合帶由不同時期、不同性質、不同規模、不同構造層次的韌性、韌脆性、脆性斷層復雜疊置，共同組成的近EW向延展的巨大斷裂系統。該斷裂系統為礦液的富集、運移、沉淀提供了豐富的通道和空間，構成了我國一條重要的貴金屬成礦帶，主要產出大型變形構造控礦的韌性剪切帶型金礦床，其中主剪切帶控巖，次級脆韌性剪切帶控礦，礦體定位受里德爾（Riedel）剪切裂隙系統控制［9-11］。該斷裂帶在陜西省境內稱為商南—丹鳳斷裂帶，帶內已發現了大型金礦床2處，中小型礦床（點）20余處［12］。該斷裂帶東延進入豫陜兩省交界處的西峽縣西官莊至南陽盆地的部分稱為西官莊—鎮平斷裂帶，帶內已圈定了一批貴金屬元素化探綜合異常，并通過礦產檢查發現了多處金多金屬礦（化）點，但未開展過系統的礦產勘查及研究工作。南陽盆地東部桐柏縣境內部分稱為松扒斷裂帶，帶內已發現了老灣特大型金礦。本研究依托2016年度河南省財政地質勘查項目——“河南省西峽縣西官莊—鎮平縣金多金屬礦預查”，對西官莊—鎮平斷裂帶進行了調查研究，并對韭菜溝—母熊山區域長達22 km范圍內的成礦地質特征進行了重點研究。本研究結合上述成果，重點探討西官莊—鎮平斷裂帶東西兩側（南陽盆地東西兩側）金礦成礦地質特征及找礦潛力，供該區后續找礦工作借鑒。

1 區域地質特征

1.1 構造地質特征

西官莊—鎮平斷裂帶是華北板塊與揚子板塊的邊界斷裂，由一系列平行—斜列的斷層系構成，波及地層有古元古界秦嶺巖群、中—新元古界峽河巖群和龜山巖組、泥盆系南灣組、白堊系等（圖1），主界面位于峽河巖群或秦嶺巖群與龜山巖組或白堊系之間，波及寬度為1～10 km。斷裂帶總體走向NW，總體上，北部龜山巖組與峽河巖群界面處及附近以NE傾為主，傾角為45°～80°；南側以SW傾為主，傾角為40°～85°，以60°～75°為主（圖2）。該斷裂帶至少形成于中元古代末—新元古代早期，并可識別出至少3個階段的多期次變形活動。

早期活動沿斷裂帶主界面及其兩側分布，是中元古代末—新元古代早期陸塊間俯沖碰撞的產物，主韌性剪切帶是由各種（變晶）糜棱巖、（變晶）超糜棱巖、構造片巖及糜棱巖化巖石構成的寬數百米至千余米的糜棱巖帶。斷裂北側發育晉寧期同碰撞型花崗巖帶、戴家溝（輝長）閃長巖體（俯沖型）和構造就位的洋淇溝超鎂鐵質巖體，是早期陸塊間拼貼碰撞的結果，總體上表現為一期由右行走滑遞進變形至自北向南推覆的韌性剪切活動。

第二期活動仍表現為韌性剪切作用，沿主韌性剪切帶兩側分布，分布有一系列規模不等的次級韌性剪切帶，它們或呈寬數米至數十米的小剪切帶，或集中成較寬的糜棱巖（化）帶，平行或斜交主韌性剪切帶呈向北西撒開、向南東收斂的帚狀展布，并明顯切錯、改造主韌性剪切帶，或受其限制。該期剪切作用是由左行走滑遞進變形為自南向北逆沖推覆剪切的，且韌性剪切活動可能與北側朱陽關—夏館斷裂帶加里東期的俯沖、碰撞活動有關，陸塊拼貼過程中由于后部（南部）塊體的推擠，使得北側陸塊整體向西北“擠出”，形成了北側右行、南側左行的走滑型剪切構造格局。

晚期活動主要表現為多次淺表層次的脆性斷裂活動，時間為中新生代，多沿晚白堊世盆地邊界展布。斷面較平直，破碎帶寬數米至數十米不等，由構造角礫巖、碎裂巖、碎粉巖等組成，常形成多個斷面，代表了其多次活動，斷面傾角一般較陡，但傾向不一。南傾斷面多為張性正斷層，構成盆地邊界。晚期脆性斷裂與燕山期中酸性小巖體活動有密切關系。

1.2 區域地球化學特征

1.2.1 構造地球化學特征

與區域水系沉積物元素平均含量相比，沿西官莊—鎮平斷裂帶W、La呈高背景分布，其他元素均呈正常背景分布；Zn、Nb呈均勻分布，Mo、Ba呈不均勻分布，Ag呈分異型分布，W、Bi、As呈強分異分布，Au、Sb、Hg、Cr、Ni呈極強分異分布，其他元素呈基本均勻分布。區域構造地球化學特征顯示，沿該斷裂帶為尋找金多金屬礦產的有利地區。

1.2.2 區域地球化學特征

以往區域地球化學工作沿該斷裂帶圈定了1∶20萬綜合異常8處，1∶5萬綜合異常21處（圖2），異常多以Au、As、Sb、Ag為主要組合元素，且套合較好，部分伴生有Cu、Pb、Zn、W、Mo等異常；其中Au、As多具有外、中帶異常，強度中等，以往區域地質工作已在上述異常中發現了較多的金多金屬礦（化）點。

1.3 區域礦產特征

商丹斷裂帶是我國一條重要的貴金屬成礦帶，斷裂帶上金礦床（點）具有成群、成帶的分布特征，近年來在陜西省境內、河南省南陽市桐柏縣境內、信陽市境內均取得了較大找礦突破。沿該斷裂帶在陜西省境內已發現大型金礦床2處，中小型礦床（點）20余處；東延進入河南省境內至南陽盆地（西官莊—鎮平斷裂帶），已圈定了一批貴金屬元素綜合異常并發現了多處金多金屬礦（化）點，該段為本研究重點工作區域；沿該斷裂帶再向東過南陽盆地至桐柏縣境內（松扒斷裂），已發現有老灣特大型金礦；至信陽市境內稱龜梅斷裂，已發現了涼亭、薄刀嶺、余沖等多個中小型金（銀）礦床［13-14］。

2 研究區成礦地質特征

2.1 斷裂帶地質特征

研究區位于西峽縣城北韭菜溝—母熊山地區，西官莊—鎮平斷裂帶呈NWW向橫貫研究區，總體走向290°。該區北側出露中—新元古界峽河巖群，南側出露中—新元古界龜山巖組（圖3）。斷裂帶具有多期活動特征，早期為韌性活動，晚期為脆韌性—脆性活動。早期韌性活動沿斷裂帶及其兩側分布，由各種（變晶）糜棱巖、構造片巖及糜棱巖化巖石構成，寬數百米至千余米。構造巖多具有不同程度的后期靜態恢復特征，形成了大量石英多晶條帶、矩形邊構造等變晶構造。糜棱面理因受后期變形改造而變化較大，但以NE傾為主，傾角為50°～80°，部分S傾，傾角為70°～80°。第二期脆韌性活動沿主韌性剪切帶兩側，分布有一系列規模不等的次級脆韌性剪切帶，或呈寬數米至數十米的小剪切帶，或集中成較寬的糜棱巖（化）帶，平行或斜交主韌性剪切帶，明顯切錯、改造主韌性剪切帶，或受其限制，糜棱面理或構造片理以N傾為主，傾角為45°～85°，局部S傾。晚期脆性活動沿斷裂帶及其兩側分布，疊加于韌性或脆韌性構造之上，為一系列規模不一且與主斷裂帶平行或小角度斜交的構造破碎帶，寬數米至數十米不等，由碎粒巖、構造角礫巖、碎裂巖組成，斷面傾角一般較陡，但傾向不一［7-8］，研究區內新發現的金礦脈均受該期次脆性構造控制。

2.2 含礦破碎帶地質特征

受西官莊—鎮平斷裂活動的影響，其兩側的峽河巖群和龜山巖組地層中廣泛發育有次一級脆性構造破碎帶，其中F1、F22條斷層為研究區的主控礦構造（圖3）。F1斷層斷續出露長度為6.8 km，向東延伸出研究區，寬1～10 m，最寬達40 m，產狀為0°～30°∠60°～90°，總體走向293°，與主剪切帶在走向方向上有3°～5°夾角。構造巖原巖為黑云斜長片巖、黑云石英片巖；主體表現為構造碎裂巖，局部為構造角礫巖；熱液蝕變從中心向兩側具有硅化、黃鐵礦化→高嶺土化、綠泥石化→碳酸鹽化的分帶特征。

F2斷層橫貫整個研究區，斷續出露長度為22 km，并向東西兩側延伸出研究區，波及寬度達30～230 m，產狀10°～30°∠65°～80°，總體走向290°，與西官莊—鎮平斷裂帶平行。構造巖原巖為絹云石英糜棱巖、鐵白云石絹云千糜巖；構造巖自斷層中心向上盤方向具有碎粒巖→構造角礫巖→構造碎裂巖→碎裂巖化巖石的分帶特征，斷層下盤為絹云石英糜棱巖，受斷層影響較小；熱液蝕變自中心向上盤具有面狀碳酸鹽化、褐鐵礦化→細脈狀硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化→細脈狀碳酸鹽化、高嶺土化的分帶特征。

2.3 礦脈地質特征

研究區內新發現的礦脈按控礦構造和礦石類型可分為受F1斷層控制的石英脈-構造蝕變巖型金礦脈和受F2斷層控制的構造蝕變巖型金銅礦脈。

本研究沿F1斷層新發現了9條金礦脈，均呈NWW向沿斷層產出，沿地表有多處老民采坑。礦脈長度一般為270～650 m，最長達1 450 m，厚度一般為0.5～3.7 m，最厚為6.6 m，Au品位為0.21～6.77 g/t，最高為33.14 g/t。礦脈在地表表現為沿斷層斷續侵入的含金石英脈，呈脈狀、透鏡狀、豆莢狀，具有尖滅再現特征，發育黃鐵礦化、黃銅礦化及不均勻金礦化。向深部表現為金礦化構造碎裂巖，發育硅化、褐鐵礦化蝕變。

本研究沿F2斷層新發現了6條金銅礦脈，均呈NWW向沿斷層產出；礦脈長度一般為200～460 m，最長達840 m，厚度為0.78～7.53 m；Au品位一般為0.4～2.26 g/t，最高為5.01 g/t，Cu品位一般為0.22%～0.48%，最高為0.62%。礦脈均賦存于碎粒巖北側的碎裂巖-碎裂巖化帶中，發育黃鐵礦化、黃銅礦化、孔雀石化、細脈狀硅化蝕變。

2.4 成礦地球化學特征

為進一步分析西官莊—鎮平斷裂帶的主要地質體與成礦作用的關系，并對成礦潛力進行預測，本研究在研究區沿該斷裂帶長達22 km的范圍內進行了1∶1萬土壤地球化學測量，結果見表1。

注：X為研究區各元素含量平均值，（×10-6）；δ為元素含量標準離差，（×10-6）；Cv為變異系數；K為研究區元素含量平均值與內地及中低山丘陵區元素平均含量之比［15］；Au單位為（×10-9）。

（1）西官莊—鎮平斷裂帶兩側地層中，As、Cu呈強富集分布，Au、Sb、W、Bi呈富集分布，其他元素呈背景或高背景分布；Au、W呈極強分異分布，As呈強分異分布，Sb、Cu、Bi呈分異分布，其他元素呈不均勻或較均勻分布。說明在韌性剪切變質變形階段不同程度上導致部分元素特別是成礦及伴生元素發生富集，斷裂帶兩側為尋找金礦床的有利地區。

（2）作為控礦構造的F1斷層，其影響范圍內Au、As、Cu、W呈強富集分布，Sb、Bi呈富集分布，其他元素呈背景或高背景分布；Au、W呈極強分異分布，As呈強分異分布，Sb呈分異分布，其他元素呈不均勻或較均勻分布。相比峽河巖群，F1斷層影響范圍內Au、As、Sb、W等主要成礦及伴生元素的平均含量均有不同程度的提高，其中Au平均含量提高了68%，As含量提高了45%，W含量提高了27%，Sb含量提高了15%，表明該斷層導致了成礦元素及伴生元素發生進一步富集。

（3）作為控礦構造的F2斷層，其影響范圍內Au、As、Sb、Cu呈強富集分布，Mo、Bi呈富集分布，其他元素呈背景或高背景分布，Au、Cu呈極強分異分布，As呈強分異分布，其他元素呈不均勻或較均勻分布。相比于龜山巖組，F2斷層影響范圍內Au、Cu、As等主要成礦及伴生元素的平均含量均有不同程度的提高，其中Au平均含量提高了82%，Cu含量提高了66%，As含量提高了36%，Sb含量提高了15%，表明該斷層也導致成礦元素及伴生元素發生了進一步富集。

（4）經過分析對比可知，石英脈-構造蝕變巖型金礦脈的地球化學異常標型元素為As、W，異常元素組合為Au、As、Sb、Cu、W；構造蝕變巖型金銅礦脈的標型元素為As、Cu，異常元素組合為Au、As、Sb、Cu。前者以W相對含量高為特征，后者以Cu相對含量高為重要特征。

2.5 成礦地球物理特征

本研究對2種類型的礦脈分別進行了4條激電中梯剖面測量，對測量結果分析如下：

（1）石英脈-構造蝕變巖型金礦脈。激電中梯視極化率背景值約3.0%，激電異常視極化率一般為3.5%～5.0%，極大值為6.5%，與礦脈地表露頭位置基本吻合，并向傾向方向逐漸衰減；極化率異常對應的電阻率一般為650～850 Ω·m，極大值為1 000 Ω·m，與極化率異常曲線形態基本一致。相鄰剖面具有相似的極化率、電阻率特征，總體呈帶狀分布。

（2）構造蝕變巖型金銅礦脈。激電中梯視極化率背景值約2.5%，激電異常視極化率一般為3.0%～5.5%，極大值達7.0%，與礦脈地表露頭位置基本吻合，并向傾向方向逐漸衰減；極化率異常對應的電阻率一般為600～900 Ω·m，極大值達1 200 Ω·m，與極化率異常曲線形態基本一致。相鄰剖面具有相似的極化率、電阻率特征，總體呈帶狀分布。

3 成礦潛力

3.1 區域礦產地質特征對比

2010年至今，本研究依托河南省地勘基金整裝勘查項目——“河南省桐柏縣老灣礦區深部及外圍預查+普查”，在南陽盆地以東取得了重大找礦突破，在原老灣大型金礦的基礎上，提交了新增（333）+（334?）資源量超100 t［16］，已達特大型規模。通過將研究區與老灣金礦區進行對比，發現兩者在大地構造位置、賦礦地層、礦化蝕變、化探異常等方面均有諸多相似之處（表2）［17-21］，且研究區與老灣金礦區在南陽盆地兩側呈近似對稱展布，具有尋找大型金礦的潛力。

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3.2 找礦標志

3.2.1 石英脈-構造蝕變巖型金礦脈

（1）石英脈。地表斷續分布有民采坑或黃鐵礦化、黃銅礦化石英脈露頭。

（2）構造蝕變。構造巖多表現為弱碎裂巖化，局部表現為構造角礫巖-碎裂巖，發育硅化、褐鐵礦化、高嶺土化、碳酸鹽化蝕變，蝕變發育程度與構造破碎程度成正相關；石英脈弱破碎，發育黃鐵礦化、黃銅礦化、孔雀石化、赤鐵礦化，局部可見明金，地表金品位與上述礦化發育程度成正相關。

（3）地球化學。地球化學異常表現為Au、W、As、Sb組合異常，其中Au、W 2種元素在地表及鉆孔中均套合較好，Au、W 2種元素峰值疊加處往往直接指示礦脈賦存位置。

（4）地球物理。通過對該類型礦脈進行激電中梯剖面測量，可知礦脈電法異常主要表現為低緩的高阻高極化異常。

3.2.2 構造蝕變巖型金銅礦脈

（1）構造蝕變。構造中心部位表現為碎粒巖，向北（上盤方向）形成規模較大的角礫巖帶、碎裂巖-碎裂巖化帶，發育有不均勻的褐鐵礦化和碳酸巖化，礦脈產出于碎裂巖-碎裂巖化帶，發育硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化（地表多已被氧化成孔雀石）。

（2）地球化學。地球化學異常表現為Au、Cu、As、Sb組合異常，其中As、Sb異常多位于礦脈南側，與碎粒巖出露位置相吻合，Au、Cu 2種元素的異常峰值疊加處往往直接指示礦脈的賦存位置。

（3）地球物理。通過對該類型礦脈進行激電中梯剖面測量，可知礦脈電法異常主要表現為低緩的高阻高極化異常。

3.3 找礦靶區

通過對研究區成礦地質條件進行分析并與鄰近礦區進行對比，結合找礦標志，初步圈定了孔溝（A區）、酸棗山（B區）、唐溝（C區）3處找礦靶區（圖2），各靶區特征分析如下。

（1）孔溝找礦靶區（A區）。該靶區位于西官莊—鎮平斷裂帶兩側，也為本研究重點工作區。以往1∶5萬水系沉積物測量工作在靶區內圈定了3處以Au、As為主的綜合異常，本研究在靶區內新發現了9條石英脈-構造蝕變巖型金礦脈和6條構造蝕變巖型金銅礦脈。

（2）酸棗山找礦靶區（B區）。該靶區位于西官莊—鎮平斷裂帶兩側，出露的地層為古元古界秦嶺巖群、中—新元古界峽河巖群和龜山巖組，斷裂構造發育，構造帶兩側巖石具有碎裂巖化特征。以往1∶5萬水系沉積物測量在區內圈定了3處以Au、As、Ag為主的綜合異常。本研究在區內新發現了1條金礦脈，礦脈賦存于秦嶺群雁嶺溝巖組中，受NWW—NW向順層擠壓破碎帶控制，礦脈走向270°～320°，寬1.5～3.8 m，初步追索長度為300 m；該礦脈巖石中發育黃鐵礦化及零星黃銅礦化、方鉛礦化；圍巖蝕變以碳酸鹽化、絹云母化、硅化為主；揀塊樣分析結果顯示Au品位為（0.79～3.74）×10-9，Ag品位為（8～45）×10-9。

（3）唐溝找礦靶區（C區）。該靶區位于西官莊—鎮平斷裂帶南側，出露的地層為中—新元古界龜山巖組，出露構造為與西官莊—鎮平斷裂帶平行的次級斷裂——唐溝韌性剪切帶。以往1∶5萬水系沉積物測量在該靶區內圈定了21乙3-Au、Cu、Mo綜合異常，Au異常面積為1.96 km2，最高值為19.95×10-9，平均值2.40×10-9；Cu異常面積為2.01 km2，最高值為93.33× 10-6，平均 40.74×10-6；Mo 異 常 面 積為1.04 km2，最高值為3.09×10-6。本研究通過在區內測制物化探綜合剖面，圈定了1處物化探異常帶，異常帶走向300°，寬度為40～80 m，長度為600 m，Au品位最高值為252×10-9，Cu品位最高值為307×10-6，Mo品位最高值為11.1×10-6，視極化率最大值為5.5%，視電阻率異常不明顯。經異常檢查，異常帶與唐溝韌性剪切帶的出露位置基本吻合，剪切帶內局部可見黃鐵礦化及零星的黃銅礦化、輝鉬礦化。

綜上所述，3處找礦靶區的成礦地質背景及化探異常良好，且均已發現了礦（化）點或大比例尺物化探綜合異常等找礦線索，找礦潛力均較大。

4 結語

詳細分析了西官莊—鎮平斷裂帶兩側金礦成礦地質特征，并進行了成礦潛力預測。研究表明：該區具有大中型金礦的找礦潛力；西官莊—鎮平斷裂帶的次級斷裂疊加了以Au為主的化探異常和高阻、高極化物探異常為有利找礦標志；區內所圈定的3處找礦靶區內均發現了礦（化）點或大比例尺物化探綜合異常等找礦線索，表明各靶區均具有較大的找礦潛力，是今后地質勘查工作的重點地區。