薛志強(qiáng)徐建昌王社全孫?;ㄌ锖?/p>
(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院,河南 洛陽(yáng) 471000;2.河南省金銀多金屬成礦系列與深部預(yù)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南 洛陽(yáng) 471000)
張家河金礦位于河南省陜縣張汴鄉(xiāng),是一處小型金礦床,屬于豫西金礦化集中區(qū)之一的崤山地區(qū)。前人做過(guò)一定的地質(zhì)工作,認(rèn)為該礦床規(guī)模小,對(duì)該金礦的成因和控礦構(gòu)造的研究程度也較低(陳鐵華等,1997;朱嘉偉等,1999)。本次工作,在綜合前人研究資料基礎(chǔ)上,系統(tǒng)介紹了張家河金礦地質(zhì)、礦(化)體、礦石類型及礦體變化規(guī)律等特征,總結(jié)了礦床成礦條件及成因,認(rèn)為礦床成礦地質(zhì)條件較好,礦床類型為構(gòu)造蝕變巖型,同時(shí)礦床還明顯受變質(zhì)核雜巖構(gòu)造控制,以期對(duì)下一步找礦工作具有一定的指導(dǎo)作用。
張家河金礦位于華北陸塊南緣,華熊臺(tái)隆中段崤山斷隆區(qū)。區(qū)域上,崤山斷隆呈北東-南西向展布(圖1)。北西受朱陽(yáng)斷裂所限,北東被三門峽-魯山斷裂截切,東南側(cè)發(fā)育盧氏-洛寧斷陷,顯示四周斷陷、核部斷隆的構(gòu)造格局。斷隆區(qū)具典型地臺(tái)雙層結(jié)構(gòu)(結(jié)晶基底和蓋層),顯示清晰層型結(jié)構(gòu)特征(朱嘉偉等,2001;尹維青和李建旭,2007;孫衛(wèi)志等,2013;王振閩等,2019)。
圖1 崤山地區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)常云真等,2014①)
區(qū)域內(nèi)地層主要出露太古代花崗-綠巖帶和中元古界熊耳群火山巖(常云真等,2018)。
區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造縱橫交錯(cuò),十分發(fā)育。按其展布方向可分為六組:北東向、北北東、北北西、北西向、東西向和南北向斷裂。其中工作區(qū)內(nèi)發(fā)育且與本次工作關(guān)系密切的為東西向、南北向、北西向斷裂。
區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁,具多旋回,多期次特點(diǎn)。新太古代變質(zhì)花崗巖類,集中分布于崤山斷隆區(qū)結(jié)晶基底內(nèi),為一套變質(zhì)花崗巖系,以眾多侵入體組合的巖基、巖株等形式產(chǎn)出,主要有變質(zhì)TTG 巖系、變質(zhì)二長(zhǎng)花崗巖系和基性巖脈(龍鳳溝巖墻)。中元古代侵入巖不發(fā)育,主要有輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、閃長(zhǎng)(玢)巖及花崗斑巖,呈脈狀或巖株?duì)钋秩胗诮Y(jié)晶基底變質(zhì)巖系和熊耳群古火山巖中(李健,2014;王振閩等,2019)。中生代侵入巖主要有多個(gè)三疊紀(jì)(印支期)正長(zhǎng)斑巖脈和侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)(燕山期)中酸性小巖體(陳鐵華等,1997;李磊等,2013;王利功等,2018)。其中燕山期花崗斑巖與該區(qū)貴金屬、多金屬礦產(chǎn)的成生密切相關(guān),具有重要的意義(朱嘉偉等,1999;張磊和楊俊鵬,2015)。
張家河金礦區(qū)內(nèi)地層主要有熊耳群火山巖、阜平期變質(zhì)巖和第四系。熊耳群為一套中基-中酸性火山熔巖,以安山巖、安山玢巖為主;阜平期以斜長(zhǎng)角閃巖、野喬河片麻狀花崗閃長(zhǎng)巖、澗里河片麻狀?yuàn)W長(zhǎng)花崗巖為主;第四系以離石黃土為主(圖2)。其中,熊耳群火山熔巖以角度不整合直接覆于阜平期變質(zhì)巖系之上(高帥等,2015;劉紅濤等,2018)。
圖2 陜縣張家河金礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖(自測(cè))
礦區(qū)內(nèi)含礦構(gòu)造為近南北向斷裂,該斷裂南起靈寶寺河鄉(xiāng)坡根,向北經(jīng)竹園溝-韓家河-柏王廟,至張家河水庫(kù)一帶,北段被張家河水庫(kù)掩蓋,全長(zhǎng)17 km,其中礦區(qū)內(nèi)長(zhǎng)2~3 km。該斷裂總體走向340~20 °,傾向西,局部?jī)A向南西、北西,傾角40~75 °。西盤(pán)南段出露熊耳群馬家河組安山巖,北段出露熊耳群許山組安山巖。東盤(pán)出露新太古界太華巖群變質(zhì)巖系(圖3)。斷裂沿走向呈舒緩波狀,因第四系覆蓋,斷面不多見(jiàn),斷裂帶寬10~150 m??梢?jiàn)兩期活動(dòng)跡象,早期具正斷層性質(zhì),發(fā)育斷層角礫巖、碎粉巖、斷層泥等,分帶性不明顯;晚期具逆斷層性質(zhì),發(fā)育擠壓片理及透鏡體,為改造早期構(gòu)造巖的產(chǎn)物(宋立強(qiáng)等,2015;張磊和楊俊鵬,2015;徐文超等,2016)。
圖3 陜縣張家河金礦控礦斷裂圖(局部)
礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育,外圍巖漿活動(dòng)主要為燕山期中酸性巖株,礦區(qū)東部有龍臥溝花崗巖體、東南部有后河巖體。
近礦圍巖蝕變?yōu)楣杌⒔佋颇富?,其次為碳酸鹽化、綠泥石化等。在這些蝕變中,硅化最重要,是與金礦化最密切的圍巖蝕變(劉祥龍,2011;王利功等,2018)。金屬礦化主要為黃鐵礦化、方鉛礦化,其次為黃銅礦化。
礦區(qū)賦礦地層為熊耳群火山巖、阜平期變質(zhì)巖,其中,中元古界熊耳群許山組安山巖屬于陸相中性火山巖噴發(fā)旋回,呈噴發(fā)不整合覆于基底變質(zhì)巖之上。區(qū)內(nèi)圈出F84-Ⅰ、F84-Ⅱ兩個(gè)礦體(圖2、圖4)。
圖4 陜縣張家河金礦X-X’線地質(zhì)剖面圖
F84-Ⅰ號(hào)礦體:位于F84 礦脈北段頂板,賦礦地層為熊耳群火山巖。呈薄脈狀,產(chǎn)狀265°∠35°,長(zhǎng)450 m,厚0.3~0.8 m,平均0.48 m,Au 品位1.01 ×10-6~4.48 ×10-6,平均2.46 ×10-6。礦體出露標(biāo)高850~715 m。礦化為黃鐵礦化、黃銅礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化。蝕變主要為硅化、鉀長(zhǎng)石化,局部夾薄層石英脈。
F84-Ⅱ號(hào)礦體:位于F84 礦脈北段底板,賦礦地層為熊耳群火山巖和阜平期變質(zhì)巖。呈薄脈狀,產(chǎn)狀260°~285°∠30°~35°,長(zhǎng)230 m,出露標(biāo)高800~735 m 垂深65 m,厚0.30~0.45 m,平均0.38 m,Au 品位7.76 ×10-6~14.87 ×10-6,平均10.64 ×10-6。礦化為黃鐵礦化、方鉛礦化。蝕變主要為硅化,局部夾薄層石英脈。
另該斷裂礦化伴生多金屬礦,其中伴生銀品位30 ×10-6~70 ×10-6,可以考慮綜合回收利用。
3.2.1 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造
礦石結(jié)構(gòu)主要有自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、揉皺結(jié)構(gòu)、交錯(cuò)結(jié)構(gòu)、溶(浸)蝕結(jié)構(gòu)(圖5a、b);礦石構(gòu)造有塊狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造(劉祥龍,2011;王利功等,2018)。
3.2.2 礦石類型
礦石類型為含金多金屬蝕變巖型,礦物組成以石英、云母為主,其次為斜長(zhǎng)石,少量微量鉀長(zhǎng)石、黃鐵礦等。金屬礦物呈星散浸染狀或稀疏浸染狀構(gòu)造(圖5c、d)。
圖5 礦體特征及顯微鏡照片
區(qū)內(nèi)異常規(guī)模大,形態(tài)規(guī)整,濃度梯度變化明顯,濃集中心清晰,大多數(shù)元素異常套合重疊(圖6),元素組合十分復(fù)雜(達(dá)10 種之多),富集元素:W、Sb、Bi、As、Ag,其中W、Sb、Bi 強(qiáng)富集,As 和Ag 為富集和較強(qiáng)富集。正常元素:Co、Ni、Pb、Cu、Zn、Au。一般來(lái)說(shuō)異常規(guī)模和礦床規(guī)模呈正相關(guān),礦床規(guī)模越大,形成的地球化學(xué)異常范圍就越大,而且一個(gè)有意義的工業(yè)礦床是經(jīng)歷了多次多階段成礦作用的疊加,其礦物組合和元素組合都比較復(fù)雜,從高溫到低溫都有,反映了一個(gè)完整的成礦系列。
圖6 張家河異常剖析圖(據(jù)常云真等,2014①)
崤山地區(qū)位于華北地塊南緣華熊臺(tái)緣坳陷Ⅲ級(jí)大地構(gòu)造單元,燕山期強(qiáng)烈的構(gòu)造-巖漿活動(dòng),大規(guī)模地幔物質(zhì)的上涌,殼幔物質(zhì)的相互作用,構(gòu)成了區(qū)內(nèi)豐富的成礦物質(zhì)系統(tǒng);太華群與熊耳群穹狀接觸面發(fā)育的拆離斷裂等斷裂構(gòu)造,為含礦熱液的上升、運(yùn)移、沉淀提供了有利通道和空間系統(tǒng);變質(zhì)核雜巖體、花崗(斑)巖體及熱流體作用,定位了區(qū)內(nèi)礦床-礦體空間位置(高帥等,2015;宋立強(qiáng)等,2015;王振閩等,2019;徐書(shū)奎等,2019)。
張家河金礦受一定地層層位控制,主要賦礦地層為太華群和熊耳群。研究認(rèn)為崤山地區(qū)的花崗—綠巖帶地體經(jīng)歷了長(zhǎng)期發(fā)展演化,其中混入了大量下地殼和(或)上地幔物質(zhì),原始金豐度值高,具備金礦源層的物質(zhì)基礎(chǔ)(徐文超等,2016)。
張家河金礦礦體賦存于太華變質(zhì)雜巖群野喬河片麻狀花崗閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)角閃巖和熊耳群許山組安山巖的接觸帶上。變質(zhì)巖基底與熊耳群蓋層之間的拆離斷層、斷裂及變質(zhì)核雜巖體構(gòu)造奠定了區(qū)內(nèi)金礦化構(gòu)造基礎(chǔ)。礦體的產(chǎn)出、規(guī)模、形態(tài)嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制。斷裂下部與基底和部分熔融花崗巖體相連,是巖漿熱液循環(huán)的通道,是連接成礦源區(qū)與賦礦部位的導(dǎo)礦構(gòu)造(張燈堂等,2014;常云真等,2017;王振閩等,2019)。
崤山地區(qū)金礦床在空間上主要圍繞后河、龍臥溝、白石崖等巖體分布(圖1)。金礦距巖體一般在1~3 km,最遠(yuǎn)不超過(guò)8 km。但崤山地區(qū)的巖體出露規(guī)模均較小,多在0.2~1.0 km2,個(gè)別巖體在1.5 km2左右。但不能說(shuō)巖體出露規(guī)模就是巖體規(guī)模,已有航磁、重力異常和遙感影像資料顯示,在崤山變質(zhì)雜巖系之下仍有大規(guī)?;◢弾r體存在,隱伏巖體的延展方向大體與崤山山脈一致(陳鐵華等,1997;張林等,2003;王振閩等,2019)。據(jù)此可以推斷崤山當(dāng)前出露的燕山期巖體僅僅是深部大規(guī)模巖體的小面積露頭。
張家河金礦位于后河巖體、龍臥溝巖體的西部,距離在1.5~2.5 km,與區(qū)域上金礦距巖體一般距離相吻合。鋯石測(cè)年資料顯示龍臥溝巖體形成時(shí)代為(128 ±1)Ma,后河巖體年齡為(128 ±1)Ma(盧仁等,2013),均為早白堊世,由此表明張家河金礦的成礦作用時(shí)代與龍臥溝、后河等巖體時(shí)代接近。張家河金礦的成礦與周圍的燕山期花崗巖體具有密切的時(shí)空關(guān)系,表明其形成與燕山期的中酸性巖體熱動(dòng)力作用密切相關(guān)。
張家河金礦的礦源層為太華變質(zhì)雜巖群野喬河片麻狀花崗閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)角閃巖和熊耳群許山組安山巖。當(dāng)發(fā)生構(gòu)造運(yùn)動(dòng),巖漿上侵并分離出熔融巖漿和富含揮發(fā)分的含金熱液,在熱液遷移途中,萃取圍巖中的金,使金進(jìn)一步富集形成富含金的流體,在近地表適當(dāng)?shù)娜莸V空間充填成礦。當(dāng)(局部地段伴隨)破碎帶構(gòu)造發(fā)育時(shí),含礦熱液上升、充填、交代其中,在拆離斷層和南北向的脆性斷裂內(nèi)形成網(wǎng)脈狀的蝕變型金礦(徐文超等,2016)。張家河金礦劃歸復(fù)合成因更接近事實(shí),即:張家河金礦是侵入巖漿成礦地質(zhì)作用與大型變形成礦地質(zhì)作用的聯(lián)合產(chǎn)物。
(1)變質(zhì)核雜巖—拆離斷層構(gòu)造標(biāo)志:礦床集中在基底太華群與蓋層接觸帶,發(fā)育的中元古界熊耳群中性火山巖、安山巖、中酸性火山巖,表現(xiàn)出中性—中酸性、噴溢—淺成的特征(崔敏利等,2010),具備形成構(gòu)造蝕變巖型金礦床的條件。
(2)圍巖蝕變標(biāo)志:圍巖蝕變對(duì)成礦的指示作用明顯,圍巖蝕變主要有硅化、黃鐵絹英巖化、碳酸鹽化、絹云母化、綠泥石化,礦化為黃鐵礦化、黃銅礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化各種硫化物礦化等,淺部可見(jiàn)褐鐵礦化、孔雀石。
(3)巖漿巖標(biāo)志:崤山地區(qū)的金多金屬礦大多圍繞早白堊世燕山期花崗(斑)巖分布,但研究區(qū)內(nèi)花崗(斑)巖規(guī)模較小,多成小巖株?duì)睢>C合物探等資料研究表明,這些小巖株是深部花崗巖基的地表露頭(陳鐵華等,1997;張林等,2003)。因此,在本區(qū)地質(zhì)工作中注意發(fā)現(xiàn)花崗巖(株),特別是早白堊世燕山期花崗(斑)巖株。
(4)地球化學(xué)標(biāo)志:金礦點(diǎn)絕大部分分布在金元素地球化學(xué)異常帶中,礦區(qū)及周圍以金為主的地球化學(xué)異常規(guī)模比較大,強(qiáng)度高,元素組合復(fù)雜,主要成礦元素及伴生元素具有明顯的濃度分帶,濃集中心清晰,形態(tài)具有明顯的地質(zhì)規(guī)律,異常與地質(zhì)條件吻合程度高(李磊等,2013)。地球化學(xué)元素異常圖圈定的異常區(qū)指示可能賦存有礦體。
(1)張家河金礦是侵入巖漿成礦地質(zhì)作用與大型變形成礦地質(zhì)作用的聯(lián)合產(chǎn)物。
(2)礦體位于太華群與蓋層的接觸帶,嚴(yán)格變質(zhì)核雜巖—拆離斷層構(gòu)造控制。
(3)金礦的成礦與周圍的燕山期花崗巖(株)體具有密切的時(shí)空關(guān)系,成礦地質(zhì)體可能為早白堊世燕山期花崗(斑)巖株。
注 釋
①常云真,趙留聲,徐文超,孫衛(wèi)志,王振閩,賈慧敏等.2014.河南省崤山地區(qū)1 ∶5 萬(wàn)區(qū)域礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告(上冊(cè)) [R].內(nèi)部出版.