顏正信
(河南省地礦局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院,河南 洛陽(yáng) 471000)
吉家洼金礦位于河南省洛寧縣城西南底張鄉(xiāng)吉家洼,為熊耳山地區(qū)隱伏-半隱伏陡傾斜的小型金礦床。河南省地礦局第一地質(zhì)調(diào)查隊(duì)十三分隊(duì)歷時(shí)5年零7個(gè)月普查工作,于1996年11月提交普查報(bào)告,提交C+D級(jí)金屬量1956 kg①河南省洛寧縣吉家洼礦區(qū)金礦普地質(zhì)報(bào)告、河南省地礦局第一地質(zhì)調(diào)查隊(duì),1996.。經(jīng)16年礦山開(kāi)發(fā),2011年底礦山資源儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)檢測(cè)報(bào)告提交保有(333)資源量礦石量 54 276 t,金屬量474 kg②河南省洛寧吉家洼金礦2011年資源儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)檢測(cè)報(bào)告,中化地質(zhì)礦山總局河南地質(zhì)勘查院,2011.,目前,礦山資源面臨嚴(yán)重危機(jī)。
吉家洼金礦所處大地構(gòu)造部位屬華北陸塊南緣華熊臺(tái)隆熊耳山隆斷區(qū),花山-龍脖背斜構(gòu)造核部南側(cè),瓦廟河次級(jí)傾伏向形的東翼[1](圖1)。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,常成群、成帶出現(xiàn),周邊分布有上宮、虎溝、干樹(shù)凹、七里坪等大中小型金礦床,是熊耳山區(qū)著名的產(chǎn)金集中區(qū)之一。筆者通過(guò)吉家洼金礦淺中部金礦床控礦特征和成礦富集規(guī)律系統(tǒng)研究,認(rèn)為各礦體縱向上嚴(yán)格受斷裂控制,橫向上各斷裂帶在標(biāo)高625~670 m間相交復(fù)合成一條礦脈,通過(guò)深部隱伏礦資源潛力預(yù)測(cè),表明吉家洼金礦深部具有較大找礦潛力。
礦區(qū)出露地層以太古宇太華群中部龍?zhí)稖蠋r組(Arlt)為主,次為中元古界熊耳群(Pt2xn),第四系(Q)僅在溝谷零星分布(圖2)。龍?zhí)稖蠋r組在礦區(qū)廣泛分布,巖性主要為黑云斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖、變粒巖等,為礦區(qū)主要賦礦層位;中元古界熊耳群分布于礦區(qū)南部,主要為許山組(Chx1)的安山巖、杏仁狀安山巖,以角度不整合覆于太華群之上,多呈港灣狀或半島狀。
礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,常成群、成帶密集出現(xiàn),共發(fā)現(xiàn)有規(guī)模的斷裂13條,按其展布方向可分為近南北向西傾斷裂、近南北向東傾斷裂和北東向斷裂三組(表1、圖2)。前者為礦區(qū)破礦斷裂,后兩組斷裂較發(fā)育,具多期多階段活動(dòng)特點(diǎn),與成礦關(guān)系密切。其中F1、F2、F3為礦區(qū)主要含礦斷裂。
圖1 河南省洛寧縣南部區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)圖Fig.1 Sketch map ofregionalgeology structure in the south ofLuoning,Henan Province
區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣泛,主要經(jīng)歷太古代和元古宙兩期巖漿活動(dòng)。前者形成的中-基性火山巖已變質(zhì)成各類片麻巖;后者形成大面積分布的熊耳群火山噴發(fā)巖系。另外,中元古代輝綠巖、輝綠玢巖等脈巖也比較發(fā)育,均侵位于太華群中,呈近東西向,北東向脈狀、枝叉狀產(chǎn)出,長(zhǎng)160~440 m,寬約60~100 m,傾角40~70°,個(gè)別近直立。區(qū)內(nèi)地表未發(fā)現(xiàn)晚期酸性巖體,礦區(qū)施工鉆孔中見(jiàn)有花斑巖脈,在近礦區(qū)的曹嘴溝有燕山期斑狀花崗巖株出露,預(yù)示礦區(qū)深部可能有隱伏花崗巖存在。
1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量及重砂測(cè)量③1∶5萬(wàn)河南省熊耳山地區(qū)水系沉積物測(cè)量報(bào)告.河南省地礦局第一地質(zhì)調(diào)查隊(duì),1980.和1∶20萬(wàn)區(qū)域化探均覆蓋本礦區(qū),三者均未圈出Au異常區(qū),僅定為高背景區(qū)④1∶20萬(wàn)豫西區(qū)域地球化學(xué)圖說(shuō)明書(shū)(水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量).河南省地礦局第一地質(zhì)調(diào)查隊(duì),1992.。地表沉積物中Au含量普遍偏低。礦區(qū)普查利用原生暈樣品分析結(jié)果作出巖石普系圖,得出本礦床Au與As、Si密切相關(guān),與Ag、W、Mo、K微弱相關(guān),而且Au、Ag、Mo等元素由地表向下含量逐漸增高,表明礦體向下應(yīng)有一定延深[2]。該特征已被上部探采工程所證實(shí),對(duì)深部成礦潛力預(yù)測(cè)和工程驗(yàn)證具指導(dǎo)意義。
表1 礦區(qū)斷裂構(gòu)造統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistic ofthe fault structures in the gold deposit
礦區(qū)含金構(gòu)造蝕變帶主要有 F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7 等 13 條(圖 2),其中 F1、F2、F3 為礦區(qū)主要礦脈,其它礦脈金礦化較差,為次要礦脈。通過(guò)淺中部8個(gè)不同中段探采坑道資料證實(shí),F(xiàn)1、F2、F3等礦脈在橫向空間表現(xiàn)為樹(shù)枝狀、枝叉狀,相交復(fù)合,最終在標(biāo)高+670 m~+625 m間構(gòu)成一條礦脈(圖3、圖4)。經(jīng)工程控制和取樣分析,礦脈規(guī)模增大明顯,長(zhǎng)達(dá)920 m左右,形態(tài)為陡傾斜透鏡狀、脈狀,并嚴(yán)格受斷裂帶控制。礦體走向長(zhǎng)近640 m,礦體厚度明顯增大,一般為0.50~2.80 m,平均2.10 m;而金品位略有降低,平均為5.28×10-6。礦化蝕變主要為硅化、黃鐵絹英巖化、黃鐵礦化及少量褐鐵礦化。目前施工的PX167(+550m中段)揭示礦脈向下仍有延深。
圖2 吉家洼金礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)圖Fig.2 Sketch map ofgeologcalstructure in Jijiawa gold deposit
前已述及,礦山查明F1、F2、F3礦脈在淺中部各圈定1個(gè)礦體,編號(hào)依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,各礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀變化及礦化連續(xù)情況均嚴(yán)格受含礦斷裂蝕變帶制約[3-5](表2、圖3、圖4)。因此,深部礦化富集也是如此[6]。
2.3.1 礦石物質(zhì)成分
礦石中金屬礦物以金屬硫化物為主,含量低于2%~5%,并以黃鐵礦為主,次為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等。金礦物以自然金主,次為銀金礦;次生礦物主要為褐鐵礦、赤鐵礦。脈石礦物主要有石英、絹云母、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、次為綠泥石、方解石、高嶺石、螢石、黝簾石等。脈石礦物占礦物總量的90%以上。
自然金(Au):呈金黃色-亮黃色、金屬光澤,主要呈長(zhǎng)角狀,枝叉狀和板片狀,根據(jù)礦石中金礦物賦存狀態(tài)及其與共生礦物的接觸關(guān)系,金的主要嵌布形式為包體金,粒間金和裂隙金三種,分布于黃鐵礦粒間和石英、黃鐵礦顆粒中。金礦物粒度0.5~0.001 mm,一般為0.053~0.01 mm,以微-細(xì)粒金為主,中粗粒金次之,巨粒金少見(jiàn)。銀金礦(Au、Ag)的產(chǎn)出特征及粒度同自然金。
2.3.2 礦石化學(xué)成分
礦區(qū)礦石均為氧化礦石。根據(jù)礦石化學(xué)全分析,礦石化學(xué)成分主要為 SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、MgO、FeO、P2O5、Na2O、TiO2、CaO、MnO等,含量達(dá)98.67%以上。除主成礦元素Au外,伴生有用組分有 Ag、As、W、Mo、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi等元素。礦石中 Ag可綜合回收,其它元素含量甚微,難以回收。礦石中有害雜質(zhì)為As,但含量極低,不影響選礦回收效果。
2.3.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造
礦石結(jié)構(gòu):主要以自形-半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、他形晶粒結(jié)構(gòu)為主,次為碎裂結(jié)構(gòu),糜棱結(jié)構(gòu),交代殘余結(jié)構(gòu),包含結(jié)構(gòu)等。
礦石構(gòu)造:以浸染狀構(gòu)造,碎裂構(gòu)造為主,次為角礫狀構(gòu)造,定向構(gòu)造,細(xì)脈狀構(gòu)造,網(wǎng)脈狀構(gòu)造,局部可見(jiàn)蜂窩狀構(gòu)造。
2.3.4 礦石類型
礦石自然類型主要為蝕變巖型、碎裂巖型、角礫巖型,局部為糜棱巖型。其中碎裂巖型為礦區(qū)主要礦石類型。
礦區(qū)礦石以氧化礦為主,局部有少部分混合礦、原生礦。礦石工業(yè)類型屬少硫化物型金礦石。
圖3 吉家洼金礦區(qū)第3、12線剖面示意圖(左圖為第3線剖面;右圖為第12線剖面)Fig.3 Profile diagram ofthe 3th,12th lines in Jijiawa gold deposit(Left for the 3th line,right for the 12th line)
表2 吉家洼金礦床各礦體特征一覽表Table 2 list ofthe orebody characteristics in Jijiawa gold deposits
前已述及,F(xiàn)1、F2、F3等礦脈經(jīng)中深部坑鉆工程控制,證實(shí)在+670 m~+625 m間已相交復(fù)合成一條礦脈。礦脈規(guī)模增至920 m,經(jīng)取樣分析,金礦化較連續(xù),礦體走向規(guī)模長(zhǎng)達(dá)640 m,形態(tài)為陡傾斜透鏡狀、脈狀,并嚴(yán)格受斷裂帶控制。因此,相比上述三個(gè)分枝礦脈規(guī)模而言,深部礦脈規(guī)模增大,其成礦規(guī)模也相應(yīng)增大,另外,國(guó)內(nèi)外大量研究資料也表明了這一點(diǎn),即陡傾斜礦脈或礦體具有其傾向上延伸往往大于走向延長(zhǎng)的特點(diǎn)[7-9]。因此,本礦區(qū)深部具備較大成礦潛力。
通過(guò)淺中部8個(gè)不同中段探采坑道控制,礦區(qū)上部Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)礦體最終在標(biāo)高+600 m之上已相交復(fù)合成一個(gè)礦體(圖4)。經(jīng)工程控制和取樣分析,礦體形態(tài)為陡傾斜透鏡狀、脈狀,并嚴(yán)格受斷裂帶控制。礦體走向長(zhǎng)近640 m,礦體厚度0.50~2.80 m,平均1.90 m,金平均品位為5.28×10-6,依據(jù)中深部 PX167(+550 m)坑道控制和見(jiàn)礦情況,深部礦體具有向下延伸擴(kuò)大礦體規(guī)模的可能性[10、11]。 應(yīng) 及 早 施 工 驗(yàn) 證 鉆 孔 ZK406、ZK306、ZK1106、ZK1206、ZK1908等。按含礦率60%計(jì)算,深部可獲預(yù)測(cè)金資源量3872 kg,礦石量589 271 t。
根據(jù)吉家洼金礦床產(chǎn)出的地質(zhì)條件,控礦因素,圍巖蝕變及礦化特征,本區(qū)金礦找礦標(biāo)志主要有以下幾點(diǎn):
(1)地層標(biāo)志:太華群與熊耳群角度不整合面附近。
(2)構(gòu)造標(biāo)志:以近南北向東傾或陡傾斜和北東向?yàn)橹鞯臄嗔盐g變巖帶,往往是直接控制金礦脈產(chǎn)出的重要構(gòu)造。
(3)巖漿巖標(biāo)志:礦區(qū)或區(qū)域上存在燕山期花崗巖體或小巖株
(4)圍巖蝕變標(biāo)志:硅化、鉀化、黃鐵絹英巖化、褐鐵礦化及金屬硫化物發(fā)育地段是找金的重要直接標(biāo)志。
(1)區(qū)內(nèi)各礦體為陡傾斜、薄脈型隱伏-半隱伏礦體,地表礦體剝蝕程度較低,因此,今后找礦應(yīng)放在這些構(gòu)造帶的深部。
(2)北東向斷裂地表均顯礦化,其中F12、F13在礦區(qū)分布規(guī)模較大,局部地段礦化尚可,斷裂長(zhǎng)1200 m左右,出露寬1.0~3.0 m,地表取樣0.10~1.80×10-6,局部為2.80×10-6。目前地質(zhì)工作程度低,應(yīng)及早投入各項(xiàng)探礦工程,進(jìn)行系統(tǒng)工程控制。
(3)礦區(qū)三個(gè)分枝礦體在傾向上延伸均大于其走向上的延長(zhǎng),大量研究資料也表明了這一點(diǎn),而礦區(qū)深部復(fù)合礦脈長(zhǎng)920 m,礦體走向長(zhǎng)達(dá)640 m。因此,本礦床深部具有較大成礦潛力。
圖4 吉家洼金礦深部+600 m標(biāo)高之下成礦潛力預(yù)測(cè)垂直縱投影圖Fig.4 Prediction verticallongitudinalprojection ofthe deep+600 m potentialunder elevation the Jijiava gold deposit
(4)對(duì)礦區(qū)其它較小的含金斷裂帶進(jìn)行研究,以爭(zhēng)取發(fā)現(xiàn)新工業(yè)礦體。
(5)依據(jù)本礦床的三個(gè)礦體為隱伏-半隱伏產(chǎn)出特征,應(yīng)注意尋找深部盲礦體。
通過(guò)對(duì)吉家洼金礦床淺中部構(gòu)造控礦和成礦富集規(guī)律系統(tǒng)研究,揭示了吉家洼金礦為一隱伏-半隱伏陡傾斜(平均傾角72°~77°)的礦床,認(rèn)為各礦體在縱向上嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造的控制,橫向上各斷裂構(gòu)造帶或礦體在中深部(標(biāo)高625~670 m)具相交復(fù)合成一條礦脈或礦體的成礦特點(diǎn),應(yīng)在深部及時(shí)開(kāi)展找礦驗(yàn)證工作,預(yù)計(jì)可獲得金資源量3872 kg,同時(shí)將印證陡傾斜含礦斷裂構(gòu)造其礦體傾向延伸往往大于走向延長(zhǎng)的成礦規(guī)律。
建議對(duì)熊耳山地區(qū)同類型的大中型金礦床開(kāi)展深部隱伏礦的預(yù)測(cè)工作,建立多級(jí)斷裂構(gòu)造控礦及礦體時(shí)空結(jié)構(gòu)等系列模型,為熊耳山地區(qū)金礦田深部找礦提供靶區(qū),最終將獲得較好的找礦效果及帶來(lái)良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。這對(duì)豫西熊耳山地區(qū)深部找礦及尋找隱伏-半隱伏礦體具有借鑒意義。
[1]胡受奚,林潛龍,陳澤銘,等.華北與華南古板塊拼合帶地質(zhì)和成礦[M].南京∶南京大學(xué)出版社,1988.71-78.
[2]李永峰,毛景文,郭保健,等.豫西公峪金礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征及成因探討[J].2004.礦床地質(zhì),23(1)∶61-66.
[3]任富根,李維明,高亞?wèn)|,等.熊耳山-崤山地區(qū)金礦成礦地質(zhì)條件和找礦綜合評(píng)價(jià)模型[M],北京,地質(zhì)出版社.1996.
[4]羅銘玖,黎世美,鄭德瓊,等河南省主要礦產(chǎn)的成礦作用及礦床成礦系列[M].北京∶地質(zhì)出版社.2000.10.
[5]盧欣祥,尉向東,董有.小秦嶺-熊耳山地區(qū)金礦特征與地幔流體[M].北京:地質(zhì)出版社,2004.
[6]顏正信,孫衛(wèi)志,薛成.小秦嶺金礦田中深部構(gòu)造控礦規(guī)律及盲礦預(yù)測(cè)[J].黃金地質(zhì),2007,12(28)∶17-21.
[7]張侍威.豫西公峪金礦床特征及成礦機(jī)制探討[J].地質(zhì)與勘探,2004.40(5)∶12-15.
[8]陳衍景,富士谷.豫西金礦成礦規(guī)律[M].北京;地震出版社.1992.108-121.
[9]段存基.河南嵩縣萑香洼金礦床斷裂構(gòu)造控礦特征[J].地質(zhì)調(diào)查與研究,2004.(4)∶261-267.
[10]羅銘玫.河南省主要成礦區(qū)帶礦床成礦系列及成礦模式[M].北京:地質(zhì)出版社,2001.
[11]黎世美.熊耳山地區(qū)構(gòu)造蝕變巖型金礦成礦模式及礦床成因探討[J].豫西地質(zhì),1990,14(1)∶1-10.