河南省盧氏縣郭家嶺金礦地質特征及找礦標志

張紅亮，李 佩，張 杰，牛宇航，渠玉冰

（河南省地質礦產勘查開發局第四地質勘查院，河南 鄭州 450001）

郭家嶺金礦區位于位于河南省盧氏縣縣城260°方位、直線距離約35 km的徐家灣鄉小河口一帶，行政隸屬徐家灣鄉管轄，西距豫陜界直線距離約6 km。

1 區域地質

區域上大地構造位置處在華北陸塊區（Ⅱ級）—豫皖陸塊（Ⅱ-6級）—華北南緣陸緣盆地（Ⅱ-6-2級）與秦祁昆造山系（Ⅳ級）—秦嶺弧盆系（Ⅳ-10級）—北秦嶺巖漿弧（Ⅳ-10-2級）接觸部位（潘桂棠等，2009）。成礦區帶屬于華北陸塊南緣褶皺帶多金屬成礦帶（III級）與北秦嶺多金屬成礦帶交界處，具體屬于盧氏—欒川近東西向中軸成礦帶與北東向徐家灣—官道口—崤山成礦帶交匯部位（羅銘玖等，2000；燕長海等，2009）。地層劃分屬于華北地層區（杜鳳軍等，2015），區劃以黑溝—欒川斷裂為界，界線以北屬于豫西地層分區之盧氏—明港地層小區；界線以南屬于北秦嶺地層分區之西峽—南召地層小區。黑溝—欒川斷裂帶對成礦有明顯的控制作用。區內出露地層復雜，構造發育，巖漿活動頻繁，物化探異常明顯，礦化蝕變普遍，是尋找金礦的有利部位。

2 礦區地質

2.1 地層

區內出露地層主要為陶灣群風脈廟組（Pz1f）、秋木溝組(Pz1q)以及第四系(Qhpal)。地層走向近東西，傾向北或南，傾角60～70°，局部近于直立，第四系沿洛河、官坡河出露。

風脈廟組：主體為一套二云石英片巖，其下部多含黑云母變斑晶，粒徑約0.1 cm，呈黑色粒狀集合體產出，并發育黃鐵礦、絹云母、綠泥石、黃銅礦、磁鐵礦等礦物，以含黃鐵礦二云石英片巖為主；上部多含有砂泥質及鈣質，黑云母變斑晶含量減少，表現為退化變質作用，以砂泥質二云石英片巖為主。

秋木溝組：巖性以大理巖為主，另有少量含石英大理巖、石英白云石大理巖，與下伏風脈廟組為整合接觸。大理巖中條帶發育，巖層中局部含有角礫，磨圓較差，呈棱角狀、次棱角狀。

第四系：主要分布于洛河、官坡河兩側，由粘土、亞砂土構成河流階地，多為農田，現代河床、河漫灘由鵝卵石、砂、粉砂組成。

2.2 構造

2.2.1 褶皺

褶皺構造主要發育在青巖背、莊臺溝、賀家嶺等處，多為同斜緊閉褶皺，軸面走向近東西，北傾，核部為風脈廟組二云石英片巖，兩翼為秋木溝組大理巖，地層北傾，傾角大于75°，南翼可見風脈廟組覆于秋木溝組之上。此外，區內秋木溝組大理巖中小褶曲極為發育，在官坡河兩岸巖石中可見較為強烈的揉皺現象，褶曲的形態從長翼到短翼的變化呈現出“S”型或“Z”型。

2.2.2 斷層

主要發育北西西向、北東向、北東東向斷層，其中北西西向斷層為主要儲礦構造。

（1）北西西向斷層

該組斷層主要發育在青巖背一帶，走向270°～290°，斷層面呈波狀，整體北傾，傾角80°左右，局部近于直立，地表露頭寬0.3m～1m，延伸約900m。斷層內發育角礫巖、蝕變大理巖，角礫主要成分為大理巖，角礫大小不一，大者可達數十厘米，小者僅為幾厘米，呈棱角狀。蝕變大理巖中可見黃鐵礦化、褐鐵礦化、孔雀石化、硅化和黃銅礦化。該組斷層為主要的儲礦構造，其中發育S1金礦化蝕變帶。

（2）北東向、北東東向斷層

北東向、北東東向斷層主要發育在秋木溝組大理巖中，傾向北西、北北西，傾角30°～55°，地表追索延伸5m～10m，斷層面呈波狀，斷面兩側巖石較為破碎，可見斷層泥及寬約0.1m的構造角礫巖，角礫磨圓較差，呈次棱角狀，大小約1cm×2cm，個別角礫較大（圖1a）。斷層兩盤巖層在斷層面附近均發生褶曲，發育牽引褶皺，兩盤巖層產狀多變（圖1b）。

圖1 秋木溝組大理巖中北東向斷層發育特征（a.構造角礫巖發育特征，鏡頭方向朝下；b.斷層整體發育特征，鏡頭方向47°）

官坡河兩岸存在一系列斷層三角面和錯斷的山脊；兩側巖層沿走向發生突然中斷，在水平方向上被錯開，并且巖層厚度存在較大差異；巖層中可見一系列復雜緊閉的小褶皺組成的揉皺帶以及節理化、劈理化帶、擠壓破碎現象和各種擦痕。綜合以上地貌、地層和構造標志，推測沿官坡河存在一條近南北向的左行平移斷層，具有壓扭性質，為成礦后構造，對礦化蝕變帶的連續性造成一定的破壞（圖2）。

圖2 官坡河推測斷層構造示意圖

2.2.3 節理

節理在秋木溝組大理巖中普遍發育，節理面平直，以剪節理為主。通過對官坡河兩岸大理巖中節理進行觀察、測量、統計、分析，并繪制節理走向、傾向玫瑰花圖及傾角直方圖（圖3）。由走向玫瑰花圖（圖3a）可知，節理走向以北北東～北東為主，其次為近南北向，其他方向節理發育較弱；傾向玫瑰花圖（圖3b）顯示，節理傾向主要為南東東向和北西向，其次為近東西向；從傾角直方圖（圖3c）可見，節理傾角分布范圍為20°～90°，主要分布區間為50°～90°，占節理總數的77%，表明節理以高傾角為主。

圖3 節理走向、傾向玫瑰花圖及傾角直方圖

2.3 巖漿巖與脈巖

區內僅見5條閃長玢巖脈，沿S1礦化蝕變帶兩側發育，脈體走向近南北，近直立，以約50m間距平行等距成群產出。閃長玢巖脈單脈寬度0.5m～1m，出露長度約10m，巖脈邊界一般平整，與圍巖界線清楚。

2.4 圍巖蝕變

區內的圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化、絹云母化、綠泥石化、方解石化、孔雀石化、黃銅礦化，局部可見藍銅礦化。與成礦關系最密切的為黃鐵礦化和褐鐵礦化，其次為硅化。

3 礦體特征

3.1 礦化蝕變帶特征

區內共發現2條金礦化蝕變帶，分別編號為S1、S2。金礦化蝕變帶均呈近東西向展布，受斷裂構造控制但又不局限于斷裂構造帶內，主要由角礫巖和蝕變大理巖組成，主要蝕變類型有黃鐵礦化、褐鐵礦化、孔雀石化、硅化和黃銅礦化。

S1金礦化蝕變帶露頭標高720m～1010m，地表出露長度約900m，出露厚度0.6m～1.0m，總體走向北西西，整體北傾，局部發生倒轉，傾角48°～79°。頂板圍巖為大理巖，底板圍巖為二云石英片巖，強硅化，以褐鐵礦化、黃鐵礦化為主，偶見黃銅礦化。

S2金礦化蝕變帶發育在大理巖的構造破碎帶中，露頭標高870m～890m，地表出露長度約100m，出露厚度0.5m～1.1m，走向近東西，北傾，傾角70°～80°，由于地表覆蓋嚴重，追索難度大，其產出規律有待進一步研究。

3.2 礦體特征

共圈定出1個金礦體I-1，賦存于S1金礦化蝕變帶東段，走向和傾向上均呈舒緩波狀變化。礦體總體北傾，傾角48°～79°。頂板圍巖為大理巖，底板圍巖為二云石英片巖，礦石為蝕變大理巖，主要蝕變類型有黃鐵礦化、褐鐵礦化、孔雀石化、硅化和黃銅礦化。

礦體標高897m～957m，沿走向工程控制長300 m，厚0.85m～1.09m，平均厚0.92m，厚度較穩定，厚度變化系數Vm=18.48%，礦體平均品位2.73×10-6，品位變化系數Vc=22.47%。

3.3 礦石特征

礦石具半自形晶粒狀結構，塊狀構造，礦石礦物為黃鐵礦，脈石礦物主要為石英。

黃鐵礦呈淺銅黃色，半自形晶粒狀，反射色淡黃白色，晶面常有不規則裂紋，沿裂紋被褐鐵礦（帶褐的灰色）交代充填，局部黃鐵礦完全被褐鐵礦交代，有的有少量黃鐵礦殘留，黃鐵礦粒度一般在1.0mm～0.05mm。

脈石礦物主要為石英，呈他形晶粒狀，粒度一般在0.5mm～0.05mm之間，略顯波狀消光，較均勻分布在巖石中。

4 成礦規律與找礦標志

4.1 控礦因素分析

4.1.1 褶皺控礦

在背斜構造的核部，應力集中，應變強度大，有多種伴生構造產生，伴生裂隙主要有橫張裂隙、縱張裂隙和X型剪切裂隙，它們進一步發展形成斷裂，為含礦熱液由下向上運移提供通道，背斜的巖性能干性差異較大時，易產生層間滑動，在軸部產生“剝離”，兩翼產生層間破碎，為含礦熱液的集中提供有利空間，是礦化富集有利部位。

褶皺構造普遍發育，S1金礦化蝕變帶發育在青巖背同斜褶皺的翼部，二云石英片巖和大理巖巖性界面附近。

4.1.2 斷裂控礦

斷裂構造為含礦熱液提供運移通道和賦存空間，對金成礦的控制主要表現在對金礦體形態、產狀和富集部位的控制，主斷面舒緩波狀起伏、凹凸相間控制了金礦體的形態和產狀，根據凹凸相間轉換頻率，金礦體呈板狀、透鏡體狀和豆莢狀。

斷裂構造產狀發生變化的部位易形成有利于含礦熱液充填的構造圈閉，是成礦物質富集的有利部位。在不同方向斷裂交匯部位，巖石易于破碎，滲透性強，也是含礦熱液活動的有利空間。

控礦斷裂構造主要為北西西向斷層，野外可見與近南北向小斷層相交，交匯部位礦化體厚度較大，但延伸不遠，呈豆莢狀。

4.1.3 巖性控礦

巖石的孔隙度、滲透性、碎屑物的膠結性質、結構等物理化學性質和機械性質對含礦熱液的遷移和富集起到明顯的控制作用。一般而言，巖石的孔隙度大，滲透性好，化學性質活潑以及易于破碎的巖石對于含礦熱液的遷移和聚集起積極作用，特別當不同機械強度、不同滲透性質、不同化學性質的巖層相互組合時，可形成有利于含礦熱液運移的剝離破碎空間。

雖然金成礦對巖性沒有選擇性，但本區金礦化體多產在秋木溝組大理巖地層中，尤其是在大理巖與二云石英片巖接觸面附近的大理巖中。該處巖石受構造作用較為破碎，角礫巖發育，為含礦熱液的運移提供了有利條件

4.1.4 熱液活動控礦

熱液活動是金成礦決定性條件，熱液蝕變的范圍、強弱決定著金礦體的品位、厚度。熱液一方面是圍巖中的金活化遷移，另一方面熱液本身可能也攜帶有含礦物質。

4.2 成礦規律淺析

通過對地質條件、礦化特征研究，初步認為有如下成礦規律：

（1）礦體賦存于黑溝-欒川斷裂的次級斷裂中，礦體受NWW向斷裂控制，在走向和傾向上均呈局部富集，礦體呈豆莢狀、透鏡狀。礦化蝕變類型簡單，主要為黃鐵礦化、褐鐵礦化和硅化。

（2）初步認為礦床成因類型應屬變質-熱液型，礦床工業類型為構造蝕變巖型。

（3）黃鐵礦是金的主要載體，大理巖中黃鐵礦呈集合體狀或星點狀，含量多的地方金的含量相對較高，原生礦黃鐵礦顆粒越細金含量越高。

（4）由于次生富集作用，越接近地表含金品位相對越高。

（5）大理巖中褐鐵礦呈蜂窩狀時，金含量高。

4.3 找礦標志

地球化學標志：Au-Bi-As-Sb-Hg元素組合，與金礦化關系密切，是一組低溫熱液成礦作用有關的元素組合。

構造標志：北西西向斷層與近南北向小斷層的交匯部位，可作為間接找礦標志。

遺跡標志：采掘遺跡可作為直接找礦標志。

蝕變標志：硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、孔雀石化是重要的找礦標志，蝕變越強則礦化越強。

礦物標志：黃鐵礦化是金礦化的重要標志，五角十二面體、立方體黃鐵礦以及細粒浸染狀、集合體狀黃鐵礦可能預示有金礦化。

礦化標志：地表褐鐵礦化是由黃鐵礦氧化而成，黃鐵礦是金的主要載體，因此褐鐵礦化可作為重要的找礦標志。

5 今后工作建議

（1）結合鄰區可知，區內金礦體規模較小，產狀陡，沿傾向有發生局部倒轉的可能性，建議在今后工作中，可充分利用區內已有的老硐工程，施工少量的坑探工程，沿脈進行驗證，有助于進一步研究礦化帶的地質特征和成礦規律。

（2）需進一步加強區內角礫的成因研究以及角礫與成礦的關系研究。

致謝：劉文波、張睿、胡建初、孫保平、神元、馬德旺、楊辰晨參加了野外及有關研究工作，對他們的辛勤付出表示感謝。