河南省嵩县松里沟金矿床地质特征及成因探讨

河南省嵩县松里沟金矿床地质特征及成因探讨

作者：崔利卫 李南南

来源：《中国科技纵横》2015年第23期

【摘 要】松里沟金矿床位于华北地台南缘，秦岭东西构造带的北亚带，属于华熊台隆、熊耳隆断区中的鹰咀山短轴背斜南翼。区内金矿化较连续，有用组分金在矿体中分布基本均匀，矿石结构主要为粒状变晶结构，交代结构、碎裂结构、碎斑结构、交代残余结构，以粒状变晶结构和交代结构为主，为中温热液充填矿床。根据该矿床成矿地质特征及矿物共生组合特征，工业类型为构造蚀变岩型金矿床。矿区中南部为找矿有利地段。 【关键词】矿床地质特征 矿床成因类型 松里沟金矿 河南嵩县

松里沟金矿区位于河南省洛阳市大章乡三人场村，现在是河南省嵩县金牛有限责任公司的一重要采矿区。它是蒿坪沟——虎沟——上宫——青岗坪——松里沟——祁雨沟金矿带内近东西向与马超营断裂平行展布的重要类型（构造蚀变岩型）金矿床。其地质特征的研究及成因探讨对该地区找矿模式的建立和相以类型的找寻具有重要指导意义。 1 矿区地质特征

松里沟金矿区位于华北地台南缘，秦岭东西构造带的北亚带。属于华熊台隆、熊耳隆断区中的鹰咀山短轴背斜南翼。 1.1 地层

矿区出露的地层主要为太古界太华群和中元古界熊耳群，以不整合为界，北部分布太古界太华群古老变岩系，岩性以黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩为主。南部以中元古界熊耳群的斑状、杏仁状安山岩分布为主。 1.2 岩浆岩

矿区东部出露有大面积的燕山期中深成相的花山花岗岩基，该花岗岩以发育显著的斑状为特点，并有大量的脉岩贯入。另外矿区还出现有沙土凹和三人场两个爆发角砾岩筒。 1.3 断裂构造

区内断裂构造发育，规模不等，形态复杂，具有多期活动特点。按展布方向可分为：北西西向断裂、南北向两组断裂。其中北西西向断裂、南北向断裂也是区内的主要控矿断裂。

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1.3.1 北西西向断裂

北西西向断裂是本区构造格架的主要组成部分。其出露广泛，遍布全区，成带出现。它既是重要的构造蚀变带，也是岩浆活动带，断裂多期活动控制了伟晶岩脉、斑状安山岩脉、闪长岩脉的分布。该组断裂走向60º--80º，倾向南或北，倾角变化较大，根据倾角大小不同，可划分出陡倾与缓倾两组北西西向断裂。

（1）陡倾北西西向断裂。该组断裂主要分布于矿区北部太华群变质岩区。其中规模较大者为松里沟北--后进宫--泉叶沟断裂带。该带长4000余米，宽200米左右，倾角55º--80º，倾向北。断面光滑，略呈波状弯曲，断面普遍发育连续、均匀的上下擦痕。在产状平缓的片麻岩中发育一系列产状一致的陡倾断层，等距性明显，间距7～8米，对其下盘片麻理产生明显的牵引现象，从褶曲的弯曲方向判断，该断层为上盘上冲，它们在剖面上构成迭瓦式构造，反映出受南北向挤压应力所形成，力学性质为压性。其形成后又受到南北向构造带改造而力学性质转变为张性，控制了具有锯齿状特点的伟晶岩脉、斑状安山岩脉及闪长玢岩脉的分布。进入中生代以来，该组构造活动减弱，只在晚期又重新活动，将含矿地质体错断，力学性质仍为压性。

（2）缓倾北西西向断裂。该组断裂也是矿区中广泛发育的一组构造，断裂倾角20°～40°，倾向南或北，主要有北部松里沟断裂带和中部山神庙--上庄两组断裂带。

松里沟断裂带，区内长约1800米，总体走向北60º西，倾向北，倾角30º左右。断裂带由数条产状一致，间距10--30米左右断裂组成，单条断裂宽1--4米，断面清晰，波状弯曲，光滑断面上常见上、下擦痕，断裂中碎裂岩极发育，反映出压性活动特征。后期张性活动也比较明显，沿压性断层下盘断面或两种脉岩接触面常见有大小混杂、棱角分明，分布杂乱的张性断层角砾岩。该断裂也是区内的主要含矿断裂，其中松里沟金矿体就含于松里沟断裂带内。 山神庙--上庄断裂带，西起山神庙，向东穿陈吴子沟，经阴寺沟过南沟至上庄，全长4700余米。断裂带宽450余米，东部略窄，约200米，由三条平行断层组成，断层走向北60º--80º西，均倾向南，倾角22º--36º，断层宽0.5--2.5米，最宽近10米。断层中发育压碎岩及密集节理带，节理间隔多为2～4厘米。垂直于节理走向，往往有短小的横张节理发育，走向近南北，陡倾，它与密集纵节理相伴而生，但不穿过纵节理。反映出北西西向缓倾断层为压性特征。后期张性活动也比较明显，表现为沿压性断层面或纵节理又形成张开裂隙，发育有垂直节理面对称生长的石英晶体及方解石晶体。 1.3.2 南北向断裂

该断裂主要分布于矿区中南部，共有两条。一条是陈吴子沟断裂，另一条是陈吴子沟断裂东侧的F2断裂。北起南沟南端，向南延伸1200余米，区内出露长度仅600余米。陈吴子沟断裂与F2断裂间距约为800米，陈吴子沟断裂西侧，相距750米。

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陈吴子沟断裂，其长2000余米，其中工程控制达1200余米，走向10º西至北10º东，倾向东，倾角75º，产状稳定。断层宽0.8--5米，断层面较光滑，呈舒缓波状弯曲，并发育近直立擦痕。断层中发育片理、碎裂岩及构造透镜体，在剖面上可见断层带X型剪节理发育，将岩石切成小于2厘米碎裂岩，可见到一组近水平分布，延展很短的张节理，上述特征反映南北向断层具有压性特征。

在南北向压性断裂附近，还伴生有近东西向张性断裂（陡倾）及北东向和北西向扭性断裂或节理。它们交叉出现，且均表现出斜列特点，北东走向组为左型斜列，北西向为右型斜列，是典型的共轭扭节理，这些构造所反映的应力场与产生南北向断裂应力场一致。该断裂多期活动特征明显，早期局部为张性断裂，表现为凹凸不平的粗糙断面及张性断层角砾岩；后又为扭性活动，表现为普遍具有水平擦痕的平直断层面，切割了早期张性角砾岩；之后又转化为压性，表现断层中迭加的舒缓波状断层面，其面上发育有近直立擦痕；晚期为张扭性，表现为沿压性断层中充填的矿脉局部破碎成张性角砾岩，角砾成分为矿石，表明张性活动发生在成矿之后，该断裂控制了含金构造蚀变岩带的分布，局部金矿化较好，为区内一控矿构造。 2 矿体特征

2.1 矿体形态、规模及产状

（1）F981-I号矿体。F981-I号矿体位于松里沟断裂带中部，矿体形态产状受蚀变带的控制，是本区最主要的矿体。矿体控制最大长度780米，埋深0～270米，赋存标高：+1545～1153米，深部尚未封闭，仍有延伸趋势。矿体呈透镜状产出，倾向26º，平均倾角38º，矿体厚度0.8～22.32米，平均厚度3.92米，厚度变化系数94.6%为较稳定型，矿体单样金最低品位1.02×10-6，最高品位31.74-6×10-6，平均3.41×10-6，品位变化系数63%，属均匀型，金矿化较连续，有用组分金在矿体中分布基本均匀，变化程度一般。

（2）F982-I号矿体。F982-I号矿体位于陈吴子沟断裂内，矿体形态产状受蚀变带的控制。矿体控制最大长度630米，埋深0～268米，赋存标高：+1230～943米。矿体呈透镜状产出，倾向北东，平均倾角77º，矿体厚度0.38～12.9米，平均厚度2.28米，厚度变化系数100%，为较稳定型，矿体金平均品位3.41×10-6，金矿化较连续，有用组分金在矿体中分布基本均匀。

2.2 矿石质量特征

矿石矿物以方铅矿、褐铁矿、黄铁矿、黄铜矿及微量自然银；脉石矿物主要有石英、钾长石、斜长石、绢云母、黑云母、绿泥石、绿帘石、萤石、方解石；微量矿物为重晶石、白云石、锆石、磷灰石等。

矿石结构主要为粒状变晶结构，交代结构、碎裂结构、碎斑结构、交代残余结构。以粒状变晶结构和交代结构为主。

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矿石构造主要为块状构造、脉状～网脉状构造、角砾状构造。以块状构造为主。 2.3 蚀变及矿化特征

矿区蚀变主要为钾化、硅化、绢云母化、萤石化、绿泥石化、绿帘石化，次为钠长石化、黑云母化、方解石化、重晶石化。金属矿化主要是黄铁矿化，次为方铅矿化、偶见黄铜矿化。与金关系密切的是钾化、硅化、黄铁矿化、方铅矿化。

区内构造蚀变带愈明显，金矿化愈强烈，尤其是近南北向构造复合部位，产生从边缘向中心蚀变分带：从青盘岩化、安山岩化-青盘岩化+钾化带-多金属硫化物+绢云母+绿泥石化蚀变分带；另矿区内线状蚀变愈强烈，金矿化愈强烈。区内蚀变及矿化关系按其生成顺序，可分为三期：

（1）成矿期前：指含矿热液尚未进入构造带之前，岩石遭受的区域变质所发生的蚀变现象。主要表现为绢云母铁白云石化、绢云母化、绿泥石化、硅化，蚀变矿物分布范围相对较广。该期蚀变对地层中金、银、铅、锌等成矿元素的迁移、活化有着积极的作用。

（2）成矿期：分布范围受断裂构造带控制，主要蚀变类型有黄铁绢英岩化、多金属铁白云石化、硅化、绢云母化等，同时伴有黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化及金矿化。黄铁绢英岩化、多金属铁白云石化与区内成矿地质作用关系最为密切。矿石本身即为蚀变构造岩。 （3）成矿期后：主要表现为碳酸盐化、石英绢云母化、绿泥石化、绿帘石化及与之伴随的弱铅锌矿化，是矿化晚期发生的低温热液蚀变。蚀变矿物为白云石、方解石等。白云石、方解石多呈细脉状、网脉状穿插于矿体与构造带顶底板围岩中，但其不破坏矿体。少量的黄铁矿、黄铜矿、方铅矿常呈浸染状或团块状分布或交代早期矿物。 3 矿床成因探讨

3.1断裂构造多期活动对多阶段矿化蚀变的控制

本区断裂经历了多期次活动及不同力学性质的演化，因此与其有关的热液活动具有多阶段特点。成矿前的断裂活动提供了导矿通道；成矿期的断裂活动为矿液的运移提供了驱动力、通道和储矿空间；成矿后的断裂活动，使矿体遭到破坏。如松里沟矿床，早期热液沿张性结构面活动，形成早期蚀变碎裂岩、角砾岩及无矿石英脉；成矿期产生压性和张性相间活动，形成构造角砾岩型、构造蚀变岩型金矿石和岩石，而且矿化主要发生在这个阶段；成矿后压扭和张扭活动，形成断层泥、砾。 3.2 断裂构造的控矿作用

北西西向断裂、南北向断裂是松里沟金矿区的主要控制断裂，对整个矿区控矿机制起支配作用，对矿体局部富集起控制作用。本区金矿化无论是蚀变岩型还是含金石英脉型，也无论在

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总体分布还是在具体产出上，毫无例外地严格受断裂构造控制。矿体产状受断层产状及其旁侧裂隙控制，与断裂产状基本一致。

研究表明，本区金矿床（点）内金矿化主要富集于断裂带的顶、底部，而中部矿化相对减弱。在断裂带膨胀、分枝、复合及转折处往往矿体增多，矿化好。这是由于这些部位易产生破裂，而且常是压扭性断裂相对引张部位，易改变热液运动的速度，有利于矿液运移，充填交代、沉淀。

3.3 矿床成因类型

矿床位于熊耳山断隆区之鹰咀山短轴背斜南翼近轴部的太华群片麻岩与熊耳群许山组安山岩为主的地层中，该地层中发育的北西西向和南北向断裂构造破碎带为矿体赋存的主要位置，矿体产状与断裂构造带基本一致。断裂带及顶、底板接触带岩石较为破碎，为矿液的运移、充填、交代提供了有利的构造条件。矿区北、中、东部燕山晚期酸性花岗岩的侵入，为矿床的形成提供热源，并为含矿热流的运移、熊耳群古老火山岩系矿源层矿质元素的活化提供了良好的热液条件。从矿石矿物共生组合看，金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等，具备了一般中温热液充填矿床金属矿物组合的特征。围岩蚀变有硅化、碳酸盐化、绢云母化等热液蚀变特征。

该矿床未进行包体取样及相关分析，但根据矿体产出形态、矿石矿物共生组合、围岩蚀变特征、矿床成矿地质条件等，初步认为本矿床成因为中温热液充填矿床。根据该矿床成矿地质特征及矿物共生组合特征，该矿床工业类型应为构造蚀变岩型金矿床。 4 成矿潜力简析

根据该类型矿床成矿地质特征分析，矿区中南部为找矿有利地段，其依据是：（1）该地段处于北西西向和南北向构造交汇部位；（2）蚀变明显，硅化、黄铁矿化、绢云母化、萤石化、碳酸盐化等发育；（3）有破碎蚀变岩型矿化类型；（4）多阶段矿化叠加，反应成矿时构造和矿液活动的多次性。 参考文献：

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作者简介：崔利卫，男（1986—），河南嵩县人，地质助理工程师，主要从事黄金矿山地质工程技术工作。