一、地质背景
万村金矿位于河南省嵩县西南部、华北陆块南缘贵金属―有色金属成矿带的东段,1987年,河南省地矿局地调一队在1:50000水系沉积物异常检查中发现了该矿床,鉴于该区地球化学特征及成矿预测研究成果显示矿区中深部存在矿化富集段①,已启动中深部找矿工作。该金矿处于以太古界太华群为主体的基底岩系和中元古界熊耳群为主的盖层建造构成了该区“二元结构”的地壳背景。太华群是一套以片麻岩为主的变质岩体;熊耳群是华北陆块南缘一套裂谷火山岩系,出露许山组上段安山岩及安山玢岩。区内岩浆岩以燕山期酸性侵入岩发育为特征,形成花山―五丈山花岗岩基,与金矿成矿关系密切。矿区断裂构造按走向有近EW向、NW向和NE向3组, EW向断裂是区内最主要的控矿和储矿构造。
二、矿床地质特征
2.1 控矿蚀变构造带特征
万村金矿床主要控矿构造为F6含金构造蚀变带,位于区域性马超营东西向断裂(F1)的次级分支断裂与焦园北东向断裂带的交汇处(图1)。地表出露长度大于3000m,宽度为6~30m、一般10~20m、走向东290°~330°,倾向NE~NNE,倾角30°~50°。断裂在走向和倾向上均呈舒缓波状。
图1 万村金矿区地质简图
1.第四系;2和3.熊耳群许;4.太华群地层;5.凝灰岩;6. 黑云二长花岗岩;7.不整合接触;8.地质界线;9.金矿点
F6含金构造蚀变带由多种构造角砾岩或构造蚀变岩组成。主要为蚀变碎裂岩、黄铁石英钾长蚀变岩、构造角砾岩等。岩石蚀变强裂,以钾化、硅化为主,另有碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化等。矿化主要是黄铁矿化,次为方铅矿化、黄铜矿化等。从构造蚀变带内岩石组成及岩脉穿插关系看,具多期性构造活动特点,在主成矿阶段呈现总体压扭性而局部引张的特点[1~2]。
2.2 矿体特征
在F6含金蚀变构造带中目前共发现Ⅰ、Ⅱ号两个矿体,矿体形态与产状严格受F6控制。两个矿体矿体均位于F6含金构造蚀变带内,矿体形态为大透镜状―板状,走向长200-800m,沿倾向延伸100~620m,沿走向、倾向均呈舒缓波状,并有分枝复合现象。矿体厚度0.80~12.5m;矿体品位大于1.12×10-6。矿体产状30°~50°∠25°~40°。
2.3 矿石特征
2.3.1 矿石类型
矿区发育黄铁矿石英钾长(绢云)蚀变岩型和石英脉型两种类型金矿石。前者为本矿床主要矿石类型,占矿石总量的80%以上。蚀变岩型矿石实际存在诸多过渡类型,但其共同特点是含较多的钾长石(55%以上)、强硅化、强黄铁矿化。石英脉型金矿石占矿石总量的20%左右。
2.3.2 矿石结构构造
自形一它形晶粒状结构最为发育,矿石构造有浸染状构造和细脉状构造。
2.3.3 矿石矿物组成
矿石矿物以黄铁矿(5%~10%)为主,其次为方铅矿、黄铁矿、自然金等。
脉石矿物以钾长石(≥55%)、石英(5%)为主,其次为方解石、绿泥石、黑云母等。
2.4 成矿阶段
万村金矿床矿化作用从早到晚划分为以下三个矿化阶段。
2.4.1 黄铁矿―石英阶段(Ⅰ)
含矿流体沿构造带强烈交代充填构造岩,形成含少量星点状黄铁矿的早期石英脉透镜体,伴有早期钾长石化等蚀变,金矿化较差。
2.4.2 石英―黄铁矿阶段(Ⅱ)
表现为早期石英脉和蚀变岩石受力破碎形成的碎裂岩、角砾岩,被含矿热液渗透交代(充填),形成以黄铁矿化为主的蚀变构造岩型金矿石,此阶段为主要矿化阶段。
2.4.3 石英―碳酸盐阶段(Ⅲ)
以白云石―石英和铁白云石―方解石等细脉沿裂隙穿插于岩石及矿石中,不构成工业矿体。
2.5 围岩蚀变
与金矿关系最为密切的蚀变为硅化、钾长石化和黄铁矿化。
三、成矿体系探讨
3.1 地层条件
万村金矿床产于熊耳群下部火山岩系中,许山组上段地层是其直接赋矿岩系。根据黎世美研究资料[2],熊耳群各组含金量变化范围为0.4~1.4×10-9,几何平均值0.6×10-9,明显低于克拉值。但是,太华群地层中金的丰度却高于熊耳群和地壳中金的丰度,黎世美等(1989)等用金-钯法测得太华群中原始金平均含量为107.2×10-9,远高于现在岩石中的平均含量1.24×10-9;同时认为太华群中的金为易释放金,在漫长的地质历史演化中和强烈的区域变质作用及后期的岩浆活动影响下,已被多次活化、转移,在有利的地质条件下聚集成矿;此外,区域上金矿床矿石铅、硫同位素组成特征与花岗岩、太华群的铅、硫同位素特征十分相似,均具有以幔源铅、深源硫为主的壳幔混合源铅、硫同位素组成特征,而与熊耳群的同位素组成有明显差异。据此认为太华群仍是本区金矿的主要矿源层,而熊耳群只是在构造带近旁由于热液作用而被萃取了少部分成矿物质。
3.2 构造条件
万村金矿床的产出严格受不同级别、多期次活动的断裂构造控制。主成矿期断裂活动历史较长,F6具脉动式挤压与引张转换的特点,而矿化阶段发生在其引张阶段,在其相对引张阶段形成更趋开放的构造扩容空间,有利于矿液的(充填)交代和矿质富集沉淀。
3.3 岩浆岩条件
万村金矿床位于区域性NE向焦园断裂带(F1)与中生带花山―五丈山花岗岩基交汇外的南西侧约1.5Km处。黎世美、陈衍景等众学者研究表明,熊耳山地区金矿的共同特点是在时间、空间、物源、热源的密切相关性,它们联系载体就是花山花岗岩,认为该岩体属于壳-幔物质重熔型花岗岩,由于原始花岗岩浆含有大量的成矿组分,为成矿提供了热源与部分物质来源。
四、找矿预测
通过在该区开展的构造地球化学特征研究成果表明:矿体原生晕中,Au异常贯穿矿床不同部位异常带中,是最直接的找矿指示元素。除Au以外原生晕轴向分带特征表明,从地表向中部,异常元素组合相应从Pb、Ag→Ag、Sb、Pb→Ag 、As、Sb的由少到多的变化趋势。Au、Ag、As相关组合延深较为稳定,在矿体晕或矿尾晕中重叠出现As、Sb元素异常组合初步推断F6含金构造蚀变带中深部存在第二矿化富集段,矿体向下赋存标高可延伸至500米标高范围内。
五、结语
(1)万村大型构造蚀变岩型金矿床位于华北陆块南缘华山一熊耳山贵金属一多金属成矿的东部,成矿地质条件优越。F6为区内主要控矿构造,矿体产状受F6严格控制。(2)主要矿石类型为黄铁矿石英钾长(绢云)蚀变岩型和石英脉型金矿石;自形一它形晶粒状结构是区内最发育的矿石结构;浸染状构造为本矿床矿石的主要构造。金属矿物以黄铁矿为主,其次为方铅矿、黄铜矿、自然金等。(3)太华群仍是本区金矿的主要矿源层,矿床的产出严格受不同级别、多期次活动的断裂构造控制。属于壳-幔物质重熔型的花山花岗岩体,控制了熊耳山北部地区构造蚀变岩型金矿床时空分布,为成矿提供了热源与部分物质来源。(4)F6含金构造蚀变带除Au以外的原生晕轴向分带特征表明,从地表向中深部,异常元素组合相应从Pb、Ag→Ag、Sb、Pb→Ag 、As、Sb的由少到多的变化趋势。与Au相伴产出的As、Sb作为远程指示元素的分布特征推测已知矿体中深部有新的矿化富集段,显示万村金矿中深部找矿潜力巨大。
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