華北陸塊南緣爆破角礫巖型金礦床深部找礦前景分析

原瑞杰

（中國黃金集團嵩縣金牛有限責任公司，河南 洛陽 471400）

華北陸塊南緣晚中生代侵入的花崗巖活動強烈發育范圍廣泛，其中有老牛山、花山、文峪、娘娘山、五丈山、合峪等幾大巖基。該地區發育一系列Au-Ag-Pb等礦床。區內多分布有隱爆角礫巖（筒），附近均有較大的斷裂構造通過或有大的花崗巖基存在。店房金礦為外方山典型爆破角礫巖型金礦床（Wu.Fafu et al.2012）通過對其周邊燒瓦窯斷裂（馬超營大斷裂的次級斷裂）發現金礦體長與硫化物中的硫元素有著密切關系，我們通過Rb-Sr等時線年齡測定，測定成礦時期，對S同位素測試發現，S同位素來源單一，可以確定來自于地幔深部巖漿巖。從而進一步對深部探礦提供指導意義。

1 區域地質背景

研究區域地處華北地臺南緣，馬超營大斷裂橫貫全區，總體呈NWW-SEE向帶狀展布（圖1）根據該斷裂南北地質體差異，將研究區域分為兩個Ⅱ級構造單元，之北為華熊臺隆，之南屬洛南-欒川臺緣褶皺帶，華熊臺隆在測區又可劃分為兩個Ⅲ級構造單元，即分布于測區的潭頭-大章陷和外方山斷隆南部邊緣[1]。

2 成礦地質背景

主要出露地層為熊耳群雞蛋坪組，主要巖型為流紋斑巖、英安巖、英安斑巖、安山玢巖。區內還有火山角礫巖、含礦爆破角礫巖、分布的角礫巖角礫巖體呈筒狀。

圖1 嵩縣店房火山角礫巖體及其外圍區域地質略圖(據河南省有色地質五隊)

金礦化和爆破角礫巖體關系：絕大部分礦體在角礫巖邊界內；爆破角礫巖的頂部及邊部長形成高品位礦石。金礦化與隱爆角礫巖體呈正相關關系。蝕變礦化，靠近南緣接觸帶發育鉀長石化、青磐巖化、絹英巖化、黃鐵礦化以及鉛鋅礦化，整體上南強北弱特點。蝕變礦化范圍和爆發角礫巖體的南緣接觸帶密切相關，蝕變較強、礦化較好段均位于巖體的南傾部位即頂板流紋巖起著“阻隔層”的作用，限制了含礦熱液向上擴散。金礦體的形態、產狀、分布范圍受爆發角礫巖體中大致與接觸帶產狀一致的微細裂隙的發育程度和巖體邊界形態制約。

從上以特征可知，爆破角礫巖體和礦體有密切的相關性：首先，爆破角礫巖體和礦體在空間上都受斷裂構造的控制，其次，爆破角礫巖體和礦體都有向南東方向延伸的特點。其三，爆破角礫巖具有角礫狀結構構造，一般孔隙較大，連通性好，頂部又被“阻隔層”-流紋巖阻擋，是很好的容礦構造。其四，角礫巖體頂部相中含有大量的碳酸鹽類角礫，對成礦作用過程中的交代作用有利。因此爆破角礫巖與金礦空間分布及成因上，均有密切關系。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

礦體受爆破角礫巖與斷裂構造復合控制，分布于角礫巖體南側邊緣及圍巖破碎帶中。礦體在平面上呈彎曲脈狀，剖面上呈似層狀、透鏡狀產于隱爆角礫巖體的上盤，長度為80m～300m，厚度一般1m～6m，最厚達17m，向下延伸達300m以上，走向NEE，傾向SSE，傾角約60°，礦石類型有角礫巖型和蝕變巖型。Ⅰ號礦體在上部以角礫巖型金礦產于角礫巖體中，向下逐漸過渡到碎裂流紋巖中，形成蝕變巖型金礦[2]。

3.2 礦石特征

礦石類型：礦石按氧化程度可以分為原生礦、氧化礦和混合礦3種類型。按含礦巖石類型分為爆破角礫巖型礦石、蝕變爆破角礫巖型礦石、構造蝕變巖型礦石。

礦石結構構造：礦石結構主要有全自形粒狀結構、半自形-他形粒狀結構、交代殘余結構、乳滴狀結構、充填結構、包含結構等；礦石構造多為浸染狀、團塊狀、角礫狀、細脈或細脈網狀等；氧化礦石多見蜂窩狀構造。

礦石物質組成：礦石礦物主要為硫鐵礦、方鉛礦、磁鐵礦和閃鋅礦，其次為黃銅礦、自然金、金紅石、硫酸鉛、硫銀鉍礦和硫碲銀礦；脈石礦物主要有石榴石、透輝石、硅灰石、透閃石、陽起石、石英、冰長石、綠泥石、綠簾石、方解石，少量鋯石、磷灰石等。

表1 店房金礦硫化物Rb-Sr同位素組成

3.3 成礦時代

通過本次測試的7個黃鐵礦、方鉛礦的Rb、Sr含量和同位素組成見表1。硫化物的Rb含量變化范圍為0.0862×10-6～0.8234×10-6，Sr含量變化范圍為0.2649×10-6～2.483×10-6。同位素比值87Rb/86Sr變化范圍為0.1026～8.361，87Sr/86Sr比值變化范圍為0.710764～0.724975。得到的87Rb/86Sr-87Sr/86Sr圖具有良好的線性關系，計算獲得硫化物等時線年齡t=121.5±1.7Ma，初始ISr=0.71056±0.00012，MSWD=1.7。

4 成礦物質來源

店房金礦床33件黃鐵礦、12件方鉛礦和1件閃鋅礦樣品的S同位素分析結果。黃鐵礦的δ34S值為4.9～7.6‰，平均為5.86‰；方鉛礦的δ34S值為1.2～4.7‰，平均為2.79‰；閃鋅礦的δ34S值為4.96‰。總體而言，δ34S黃鐵礦＞δ34S閃鋅礦＞δ34S方鉛礦，表明硫化物之間的S同位素達到分餾平衡。黃鐵礦的δ34S值變化范圍較窄，且δ34S值具有明顯的塔式效應，表明店房金礦床中S的來源較為單一。

5 礦床成因探討

店房礦區及其南部出露二期晚中生代花崗巖，一期出露于礦區后溝、水漉塘、店房等花崗斑巖，形成于143Ma的晚侏羅世—早白堊世（田永飛等，2016）。另一期出露于礦區南部的合峪花崗巖體，形成于132Ma的早白堊世（郭波等，2008）。店房金礦黃鐵礦等硫化物礦物的Rb-Sr等時線年齡為121.5Ma，形成于早白堊世。Rb-Sr等同位素示蹤成礦物質來源于巖漿巖。礦床成因應屬早白堊世巖漿期后熱液型礦床。對成巖成礦年齡分析，店房金礦成礦與132Ma的早白堊世巖漿作用關系密切。[3]

6 深部靶區預測

（1）預測靶區范圍。根據前述原則，店房礦區隱爆角礫巖體可圈定一個I類預測區Br-I-1。其位于第12-25勘探線，標高+500m-+100m之間范圍內。

（2）預測依據。礦區南部出露130Ma的早白堊世合峪花崗巖，礦區深部可能存在隱伏巖體。區域性馬超營斷裂帶及其次級燒瓦窯斷裂帶在礦區內通過，為導礦構造。賦礦的隱爆角礫巖體，經可控源音頻大地電磁測深結果證實（中科院提供），角礫巖體深部仍存在。店房淺部金礦體達到中型規模，礦體下部仍未封邊，在第17勘探線最深部CD17穿過Ⅰ、Ⅲ-Ⅳ、Ⅴ#礦體，且金金屬量均超過2.5g/t。客觀反映出，最底部的探礦坑道已揭露到較好的角礫巖型金礦體，這種“以礦找礦”的地質方法，對下一步深部探礦提供的有利條件。賦存于隱爆角巖體中的金礦體有4條，累積平均厚度20.26m，走向長度約200m，已控制延深約395m，礦體有明顯的向南東方向側伏趨勢，側伏角約60o。按側伏方向和側伏角，以下應延伸預測區范圍內。

7 結論

通過對店房金礦硫化物Rb-Sr、S同位素測定，追蹤巖漿巖的來源，確定礦體形成年限，結合馬超營大斷裂的顯著地質現象，推斷出橫貫全區的燒瓦窯斷裂，不僅是成礦物質的通道，而且也是儲礦場所。同時根據檢測的成礦流體反映的地質特征以及實地勘查“以礦找礦”的探礦思路，都為我們指明深部隱伏礦體有著巨大的工業價值，深部探礦的前景是巨大的。