河南嵩縣沙土凹金礦礦床成因分析

田振華， 武 偉

(1.中國黃金河南有限公司，河南 鄭州 450000； 2.嵩縣金牛有限責任公司，河南 嵩縣 471400)

1 區域地質

沙土凹金礦區位于華北地臺南緣，馬超營斷裂以北，華山—熊耳山臺隆東段，地層較老，巖石變質較深，構造變化強烈，巖漿活動頻繁(見圖1)。

1.1 地層

區域出露地層有太古界太華群(Arth)和中元古界長城系熊耳群(Arth)。

(1)太古界太華群(Arth)：分布于礦區北部，呈近東西向展布,為一套超基性、中基性火山-沉積變質巖系，普遍遭受混合巖化作用，部分形成條紋或條帶狀混合巖、混合花崗巖等。

(2)中元古界長城系熊耳群(Chx)：熊耳群古火山巖為一套中基-中酸性熔巖，夾少量火山碎屑巖及火山碎屑沉積巖。

1.2 構造

區內褶皺、斷裂構造較發育，基底形成近東西向倒轉-平臥褶皺和軸向近南北的大型開闊傾伏背、向斜，蓋層在前加里東期及其以后形成北近東西向的龍脖—花山背斜，并在基底和蓋層中發育北東向、近東西向斷裂。

1.3 巖漿巖

區域上巖漿活動強烈，具長期性、多期次活動特點。其中以中元古代熊耳期火山活動為主，次為燕山期花崗巖漿活動。熊耳群火山巖具大陸邊緣火山弧特點，花崗巖類屬殼幔質重熔型，富含高鈉、含金偏高，與金成礦密切相關。

圖1 區域地質及金礦點分布圖

2 礦區地質

沙土凹金礦區出露地層主要為太古界太華群片麻巖類和中元古界熊耳群安山巖類，北西向含金構造蝕變巖帶發育。

2.1 地層

礦區地層主要為太古界太華群片麻巖(Arth)和中元古界長城系熊耳群次火山巖(Chx)。

(1)太古界太華群(Arth)：礦區出露太古界太華群為一套古老變質巖系，主要巖性為角閃斜長片麻巖、混合巖化斜長角閃巖、斜長角閃巖(殘留體)、輝綠巖、正長花崗巖、輝綠輝長巖、角閃粗面巖、花崗斑巖、黑云斜長變粒巖、中細粒斜長淺粒巖、斜長變粒巖等。該套古老變質巖系組的片麻理產狀一般為160°～190°∠25°～35°。

(2)中元古界長城系熊耳群(Chx)：主要巖性有安山玢巖、蝕變安山巖、構造蝕變巖(長英質碎粉巖、黃鐵礦化蝕變巖、黃鐵礦綠泥鉀化蝕變巖)等，以角度不整合覆蓋于太華群之上。地表出露面積約3.20 km2，傾向南東，傾角25°～35°。

2.2 礦區構造

(1)褶皺。沙土凹金礦區位于鷹咀山短軸背斜的南翼，該背斜控制了本區地層在空間上的展布規律。核部為太古界太華群，翼部由熊耳群組成。地層傾向170°～210°，傾角為20°～60°，總體產狀179°，傾角40°。

(2)斷裂。區內斷裂構造發育，規模不等，斷裂具多期活動的特點，形態復雜。根據斷裂走向及力學性質，可分為北東向、北西向及近東西向三組，其中北西向斷裂最為發育，近東西向次之，其他方向斷裂不甚發育，礦化較弱。

北西向斷裂：該組斷裂在區內極其發育，這些斷裂性質相近，傾向355°～70°，傾角34°～50°，斷裂出露寬度0.18～9.70 m。發育于太華群地層中，與圍巖分界面較清楚，破碎帶內見有構造角礫巖、碎裂巖，具硅化、鉀化、褐鐵礦化、金礦化。該斷裂經歷了多期構造運動的疊加和多次力學性質的轉換，表現為早期張扭性，形成張性角礫巖帶；中期為壓扭性，形成擠壓破碎帶伴隨有金礦化；晚期為張扭性，表現為對礦石的破碎，斷裂帶內充填構造角礫巖、碎裂巖化巖石及碎裂巖，局部發育構造泥礫巖。

(3)巖漿巖。區內巖漿巖活動強烈，主要表現為中元古代熊耳期強烈的火山噴發和中生代燕山期侵入活動。

熊耳期侵入巖：該期侵入巖均與熊耳期火山活動有不可分割的內在聯系，在大規模火山噴發活動相對減弱之后，構造活動仍在繼續，基底斷裂切穿熊耳群蓋層與其同源的巖漿上侵。該期侵入巖多與火山活動、斷裂構造有同空間分布特征，均呈巖脈或巖墻充填于受火山活動帶控制的斷裂構造帶中。熊耳期侵入巖在礦區內多以石英斑巖、石英脈巖為主，次為火山巖。

華力西期侵入巖：該期侵入巖在礦區內僅見一些小的沿斷裂和裂隙充填的細粒石英巖脈、正長巖及正長斑巖脈，產狀均受斷裂構造控制，長度一般為幾米至數十米不等，寬數米。

燕山期侵入巖：出露有呈脈狀產出的似斑狀花崗巖，分布于沙土凹一帶，巖體呈脈狀產出，其出露長度為0.5～1 km，寬10～20 m，礦區內主要侵入于熊耳群地層。

(4)圍巖蝕變及礦化特征。礦區熱液活動主要是沿北西向大斷裂帶進行，斷裂帶內及兩側圍巖蝕變種類多、強度大，蝕變方式包括面型浸染、脈狀、網脈狀、團塊狀、透鏡狀等交代充填。

北西向構造為較大的區域控礦構造，蝕變從成礦前期到成礦期后均較發育，形成多期次、多類型、高強度的含金構造蝕變帶。含金構造蝕變帶的圍巖蝕變類型包括：黑云母化、硅化、絹云母化、鉀長石化、黃鐵礦化、方鉛礦化(閃鋅礦化)、鐵白云石化及方解石化等。

3 礦床成因

3.1 成礦物質來源

熊耳山地區目前已知的金礦床、礦點、礦化點及金化探異常的空間分布主要集中于燕山期花山花崗巖體外圍的秀才嶺、西石門溝、虎溝、上宮、干樹凹、三人場、洛店、牛頭溝、雷門溝、祁雨溝一帶，合峪花崗巖體北側的店房、前河一帶及蒿坪溝花崗斑巖附近，其他地區很少有工業價值的金礦分布，表明區域金礦化的分布富集總體上受燕山期花崗(斑)巖控制。

燕山期花山花崗巖平均含金量為1.0×10-9，其含金量比與礦化不密切的伏牛山花崗斑巖(1.0×10-9)高，具富鈉特點。洛寧虎溝礦區有北東向含金斷裂穿切燕山期花崗巖體，表明成礦不可能為熊耳期。產于不同地層中的金礦的大多數礦石鉛及花崗巖的全巖鉛和長石鉛同位素組成相對穩定，具放射成因鉛不高的鉛異常特點，并與未蝕變熊耳群火山巖、次火山巖全巖鉛同位素組成有明顯差異，表明金礦化與花崗巖有成因聯系。綜上所述，成礦物質Au、Pb、S等主要來自礦源層太華群。

3.2 控礦條件

本區金礦的主要控礦條件為礦源層、燕山期花崗巖漿活動及多期的構造運動、區域變質和混合巖化作用。礦源層是基礎，構造是主導，燕山期花崗巖漿活動是決定因素。金礦體明顯受基底背斜、基底與蓋層的北西向、北東向、近東西向斷裂及其復合部位控制，常富集于斷裂的頂、底及構造帶膨大、分枝復合、轉折、產狀變陡或變緩部位。

3.3 成礦時代

在燕山期構造-巖漿活動中，本區成礦作用一方面表現為來自深部重熔巖漿的含礦熱液沿斷裂構造多次活動，在中低溫條件下在構造有利部位充填成礦，形成本區

構造蝕變巖型金礦床；另一方面表現為在強大的熱驅動下，礦源層巖石中的金再次發生活化、轉移，在構造有利部位富集成礦。因此，認為該區金礦床為太古界太華群基底區域變質與燕山期巖漿熱液等作用形成的中-低溫重熔巖漿熱液蝕變構造巖型金礦床。

4 找礦標志

(1)沙土凹金礦床位于熊耳群與太華群的角度不整合面附近，太華群作為礦源層，在角度不整合面附近是尋找類似金礦的重要標志。

(2)斷裂構造破碎帶為礦液的運移和富集提供了有利條件，為本區構造破碎帶蝕變巖型金礦找礦的重要線索。

(3)燕山期酸性侵入巖為主的花山等花崗巖體，與區內多金屬礦產的形成關系密切，燕山期花崗巖體也是本區找礦的重要部位。

因此，本區北西向、北東向斷裂構造破碎帶、太華群古老變質巖系、燕山期花崗巖體為本區主要的找礦標志。