河南省盧氏縣郭家?guī)X金礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

張紅亮，李 佩，張 杰，牛宇航，渠玉冰

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450001）

郭家?guī)X金礦區(qū)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(xiāng)小河口一帶，行政隸屬徐家灣鄉(xiāng)管轄，西距豫陜界直線距離約6 km。

1 區(qū)域地質(zhì)

區(qū)域上大地構(gòu)造位置處在華北陸塊區(qū)（Ⅱ級(jí)）—豫皖陸塊（Ⅱ-6級(jí)）—華北南緣陸緣盆地（Ⅱ-6-2級(jí)）與秦祁昆造山系（Ⅳ級(jí)）—秦嶺弧盆系（Ⅳ-10級(jí)）—北秦嶺巖漿?。á?10-2級(jí)）接觸部位（潘桂棠等，2009）。成礦區(qū)帶屬于華北陸塊南緣褶皺帶多金屬成礦帶（III級(jí)）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(zhǎng)海等，2009）。地層劃分屬于華北地層區(qū)（杜鳳軍等，2015），區(qū)劃以黑溝—欒川斷裂為界，界線以北屬于豫西地層分區(qū)之盧氏—明港地層小區(qū)；界線以南屬于北秦嶺地層分區(qū)之西峽—南召地層小區(qū)。黑溝—欒川斷裂帶對(duì)成礦有明顯的控制作用。區(qū)內(nèi)出露地層復(fù)雜，構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)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(qū)地質(zhì)

2.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要為陶灣群風(fēng)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(fēng)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(chǎn)出，并發(fā)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(zhì)及鈣質(zhì)，黑云母變斑晶含量減少，表現(xiàn)為退化變質(zhì)作用，以砂泥質(zhì)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(fēng)脈廟組為整合接觸。大理巖中條帶發(fā)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(cè)，由粘土、亞砂土構(gòu)成河流階地，多為農(nóng)田，現(xiàn)代河床、河漫灘由鵝卵石、砂、粉砂組成。

2.2 構(gòu)造

2.2.1 褶皺

褶皺構(gòu)造主要發(fā)育在青巖背、莊臺(tái)溝、賀家?guī)X等處，多為同斜緊閉褶皺，軸面走向近東西，北傾，核部為風(fēng)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(fēng)脈廟組覆于秋木溝組之上。此外，區(qū)內(nèi)秋木溝組大理巖中小褶曲極為發(fā)育，在官坡河兩岸巖石中可見較為強(qiáng)烈的揉皺現(xiàn)象，褶曲的形態(tài)從長(zhǎng)翼到短翼的變化呈現(xiàn)出“S”型或“Z”型。

2.2.2 斷層

主要發(fā)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(chǔ)礦構(gòu)造。

（1）北西西向斷層

該組斷層主要發(fā)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(nèi)發(fā)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(dá)數(shù)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(chǔ)礦構(gòu)造，其中發(fā)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(fā)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(cè)巖石較為破碎，可見斷層泥及寬約0.1m的構(gòu)造角礫巖，角礫磨圓較差，呈次棱角狀，大小約1cm×2cm，個(gè)別角礫較大（圖1a）。斷層兩盤巖層在斷層面附近均發(fā)生褶曲，發(fā)育牽引褶皺，兩盤巖層產(chǎn)狀多變（圖1b）。

圖1 秋木溝組大理巖中北東向斷層發(fā)育特征（a.構(gòu)造角礫巖發(fā)育特征，鏡頭方向朝下；b.斷層整體發(fā)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(cuò)斷的山脊；兩側(cè)巖層沿走向發(fā)生突然中斷，在水平方向上被錯(cuò)開，并且?guī)r層厚度存在較大差異；巖層中可見一系列復(fù)雜緊閉的小褶皺組成的揉皺帶以及節(jié)理化、劈理化帶、擠壓破碎現(xiàn)象和各種擦痕。綜合以上地貌、地層和構(gòu)造標(biāo)志，推測(cè)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(zhì)，為成礦后構(gòu)造，對(duì)礦化蝕變帶的連續(xù)性造成一定的破壞（圖2）。

圖2 官坡河推測(cè)斷層構(gòu)造示意圖

2.2.3 節(jié)理

節(jié)理在秋木溝組大理巖中普遍發(fā)育，節(jié)理面平直，以剪節(jié)理為主。通過對(duì)官坡河兩岸大理巖中節(jié)理進(jìn)行觀察、測(cè)量、統(tǒng)計(jì)、分析，并繪制節(jié)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(jié)理走向以北北東～北東為主，其次為近南北向，其他方向節(jié)理發(fā)育較弱；傾向玫瑰花圖（圖3b）顯示，節(jié)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(jié)理傾角分布范圍為20°～90°，主要分布區(qū)間為50°～90°，占節(jié)理總數(shù)的77%，表明節(jié)理以高傾角為主。

圖3 節(jié)理走向、傾向玫瑰花圖及傾角直方圖

2.3 巖漿巖與脈巖

區(qū)內(nèi)僅見5條閃長(zhǎng)玢巖脈，沿S1礦化蝕變帶兩側(cè)發(fā)育，脈體走向近南北，近直立，以約50m間距平行等距成群產(chǎn)出。閃長(zhǎng)玢巖脈單脈寬度0.5m～1m，出露長(zhǎng)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(qū)內(nèi)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(lán)銅礦化。與成礦關(guān)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(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)2條金礦化蝕變帶，分別編號(hào)為S1、S2。金礦化蝕變帶均呈近東西向展布，受斷裂構(gòu)造控制但又不局限于斷裂構(gòu)造帶內(nèi)，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(biāo)高720m～1010m，地表出露長(zhǎng)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(fā)生倒轉(zhuǎn)，傾角48°～79°。頂板圍巖為大理巖，底板圍巖為二云石英片巖，強(qiáng)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(fā)育在大理巖的構(gòu)造破碎帶中，露頭標(biāo)高870m～890m，地表出露長(zhǎng)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(yán)重，追索難度大，其產(chǎn)出規(guī)律有待進(jìn)一步研究。

3.2 礦體特征

共圈定出1個(gè)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(biāo)高897m～957m，沿走向工程控制長(zhǎng)300 m，厚0.85m～1.09m，平均厚0.92m，厚度較穩(wěn)定，厚度變化系數(shù)Vm=18.48%，礦體平均品位2.73×10-6，品位變化系數(shù)Vc=22.47%。

3.3 礦石特征

礦石具半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)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(guī)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(guī)律與找礦標(biāo)志

4.1 控礦因素分析

4.1.1 褶皺控礦

在背斜構(gòu)造的核部，應(yīng)力集中，應(yīng)變強(qiáng)度大，有多種伴生構(gòu)造產(chǎn)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(jìn)一步發(fā)展形成斷裂，為含礦熱液由下向上運(yùn)移提供通道，背斜的巖性能干性差異較大時(shí)，易產(chǎn)生層間滑動(dòng)，在軸部產(chǎn)生“剝離”，兩翼產(chǎn)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(gòu)造普遍發(fā)育，S1金礦化蝕變帶發(fā)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(gòu)造為含礦熱液提供運(yùn)移通道和賦存空間，對(duì)金成礦的控制主要表現(xiàn)在對(duì)金礦體形態(tài)、產(chǎn)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(tài)和產(chǎn)狀，根據(jù)凹凸相間轉(zhuǎn)換頻率，金礦體呈板狀、透鏡體狀和豆莢狀。

斷裂構(gòu)造產(chǎn)狀發(fā)生變化的部位易形成有利于含礦熱液充填的構(gòu)造圈閉，是成礦物質(zhì)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(qiáng)，也是含礦熱液活動(dòng)的有利空間。

控礦斷裂構(gòu)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(yuǎn)，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(jié)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等物理化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)對(duì)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(xué)性質(zhì)活潑以及易于破碎的巖石對(duì)于含礦熱液的遷移和聚集起積極作用，特別當(dāng)不同機(jī)械強(qiáng)度、不同滲透性質(zhì)、不同化學(xué)性質(zhì)的巖層相互組合時(shí)，可形成有利于含礦熱液運(yùn)移的剝離破碎空間。

雖然金成礦對(duì)巖性沒有選擇性，但本區(qū)金礦化體多產(chǎn)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(gòu)造作用較為破碎，角礫巖發(fā)育，為含礦熱液的運(yùn)移提供了有利條件

4.1.4 熱液活動(dòng)控礦

熱液活動(dòng)是金成礦決定性條件，熱液蝕變的范圍、強(qiáng)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(zhì)。

4.2 成礦規(guī)律淺析

通過對(duì)地質(zhì)條件、礦化特征研究，初步認(rèn)為有如下成礦規(guī)律：

（1）礦體賦存于黑溝-欒川斷裂的次級(jí)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(jiǎn)單，主要為黃鐵礦化、褐鐵礦化和硅化。

（2）初步認(rèn)為礦床成因類型應(yīng)屬變質(zhì)-熱液型，礦床工業(yè)類型為構(gòu)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(diǎn)狀，含量多的地方金的含量相對(duì)較高，原生礦黃鐵礦顆粒越細(xì)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(duì)越高。

（5）大理巖中褐鐵礦呈蜂窩狀時(shí)，金含量高。

4.3 找礦標(biāo)志

地球化學(xué)標(biāo)志：Au-Bi-As-Sb-Hg元素組合，與金礦化關(guān)系密切，是一組低溫?zé)嵋撼傻V作用有關(guān)的元素組合。

構(gòu)造標(biāo)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(biāo)志。

遺跡標(biāo)志：采掘遺跡可作為直接找礦標(biāo)志。

蝕變標(biāo)志：硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、孔雀石化是重要的找礦標(biāo)志，蝕變?cè)綇?qiáng)則礦化越強(qiáng)。

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

礦化標(biāo)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(biāo)志。

5 今后工作建議

（1）結(jié)合鄰區(qū)可知，區(qū)內(nèi)金礦體規(guī)模較小，產(chǎn)狀陡，沿傾向有發(fā)生局部倒轉(zhuǎn)的可能性，建議在今后工作中，可充分利用區(qū)內(nèi)已有的老硐工程，施工少量的坑探工程，沿脈進(jìn)行驗(yàn)證，有助于進(jìn)一步研究礦化帶的地質(zhì)特征和成礦規(guī)律。

（2）需進(jìn)一步加強(qiáng)區(qū)內(nèi)角礫的成因研究以及角礫與成礦的關(guān)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(guān)研究工作，對(duì)他們的辛勤付出表示感謝。