陳書中，李軍亭

(1. 河南省有色金屬礦產(chǎn)探測工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450016； 2. 河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第六地質(zhì)大隊，河南 鄭州 450016)

河南省光山縣上范洼金礦位于揚子克拉通和華北克拉通之間，秦嶺—大別造山帶東段，大別分支大別山—桐柏北坡[1]。區(qū)域性龜(山)—梅(山)斷裂(涼亭韌性剪切帶)從該區(qū)北部呈近東西向通過，形成了寬達(dá)百余米的構(gòu)造糜棱巖和構(gòu)造片巖帶，奠定了區(qū)域性構(gòu)造格架，帶內(nèi)新老地層混雜，構(gòu)造活動頻繁，蝕變強烈，貴金屬礦化普遍[2]。該貴金屬成礦帶也是豫南重要的銀、金成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

1 研究區(qū)地質(zhì)

1.1 地層

研究區(qū)出露地層較為簡單，主要為中元古界龜山巖組上段和下段以及第四系。中元古界龜山巖組下巖段分布于整個研究區(qū)，近東西向展布，北側(cè)與薄刀嶺大石英脈呈構(gòu)造接觸，自下而上可分為3個巖性層。3個巖性層大體平行整合接觸，傾向160(°)～190(°)，傾角40(°)～65(°)。中元古界龜山巖組上巖段分布在研究區(qū)南部面積較小，近東西向展布，與龜山巖組下段整合接觸，南界超出研究區(qū)范圍。該巖段主要巖性為斜長角閃片巖，與下段相比，變形相對較弱，與下段呈整合接觸，傾向160(°)～190(°)，傾角40(°)～65(°)。新生界第四系主要分布在研究區(qū)溝谷地帶及山澗凹地，山前丘陵也有零星分布。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，受涼亭韌性剪切帶影響，區(qū)內(nèi)構(gòu)造蝕變帶均賦存在龜山組下段巖層中，長度270～3 100 m，厚度0.3～2 m。其中大部分?jǐn)嗔褬?gòu)造近東西向分布的構(gòu)造蝕變帶規(guī)模相對較大，少部分晚期形成的近南北向斷裂構(gòu)造蝕變帶規(guī)模較小,與前期東西向構(gòu)造蝕變帶交叉明顯具有棋盤格式展布特征。

1.3 巖漿巖

研究區(qū)內(nèi)無大面積巖漿巖，主要見后期脈巖，有花崗斑巖、石英脈及煌斑巖脈呈不同方向產(chǎn)出?；◢彴邘r脈：主要分布在研究區(qū)中東部，多呈細(xì)脈狀，長幾十到百余米不等，寬20～50 m，花崗斑巖脈近南北向分布穿切地層，近東西向分布順地層產(chǎn)出?；桶邘r脈：分布在研究區(qū)中北部規(guī)模極小，主要礦物成分為斜長石和黑云母，少部分黑云母呈斑晶出現(xiàn)，斑徑大小在0.1～0.5 mm左右。

1.4 地球物理特征

本次研究工作共完成激電中梯(電法)剖面15條?，F(xiàn)將比較具有代表性的、異常較好2條激電剖面總結(jié)分析敘述如下。

1.4.1 15線激電中梯剖面

該剖面起點坐標(biāo)(X=3529065，Y=0555621)，長620 m，方位170(°)，AB=1 200 m，MN=40 m，點距為20 m。由圖1可知：該剖面極化率曲線較平緩，總體南部較高，北部較低，一般在2%上下變化，在240～280 m處ηs最高達(dá)2.7%。剖面0～120 m主要為第四系覆蓋，120～620 m地表出露巖性為白云斜長片巖，270 m處槽探揭露出一金礦體，最高品位為1.15×10-6。在240～280 m處的極化率異常有一定的強度和規(guī)模，地表見到金礦(化)體，推測該異常由金屬硫化物引起。

圖1 15線大功率激電中梯視電阻率和視極化率剖面

1.4.2 16線激電中梯剖面

該剖面起點坐標(biāo)(X=3529128，Y=0556262)，長510 m，方位170(°)，AB=1 200 m，MN=40 m，點距為20 m。由圖2可知：該剖面極化率總體南部稍高，北部稍低，一般ηs小于2%，在40 m及80 m處有兩個峰值，ηs最高達(dá)2.1%。異常峰值處對應(yīng)地表有礦化現(xiàn)象，化探金異常較好，有一定的找礦意義。

圖2 16線大功率激電中梯視電阻率和視極化率剖面

綜上，研究區(qū)內(nèi)炭質(zhì)及金屬硫化物均能引起一定的激電異常，對比來看炭質(zhì)層引起的異常極化率強度更高、電阻率相對更低，再綜合地質(zhì)及化探結(jié)果可大概將干擾異常與礦化異常進行區(qū)分?？傮w來說，15線激電異常與地表金礦化現(xiàn)象扣合較好，且沒有其他干擾因素，異常較為可信。16線異常部位有F8構(gòu)造通過，地層中有硅化褐鐵礦化，推測異常應(yīng)由構(gòu)造引起。

1.5 地球化學(xué)特征

1.5.1 地層中微量元素特征

由表1各項參數(shù)可知：上范洼研究區(qū)龜山巖組與中國東部大陸地殼相比，除Zn元素以外，所有元素濃集系數(shù)均大于1，其中Au、Ag、Pb、W相對較高，其中Au濃集系數(shù)為4.53，平均含量4.08×10-6，表明Au在研究區(qū)范圍內(nèi)強烈富集，為金礦的形成提供良好的條件，與Au關(guān)系密切的Ag濃集系數(shù)也較高，也能形成較強的異常。W的濃集系數(shù)達(dá)5.74，能形成較強異常，具有成礦的有利條件。這幾項元素在該地區(qū)強烈富集，并可能形成較強的元素異常，具有良好的成礦前提和基礎(chǔ)。

表1 地層微量元素特征值

上范洼金研究區(qū)龜山巖組與薄刀嶺礦帶相比，濃集系數(shù)大于1的有Au、Ag、Pb、Sb、W、Mo，據(jù)前人研究可知薄刀嶺礦帶龜山巖組受韌性剪切作用及后期熱液活動影響，各元素含量明顯高于中國東部大陸地殼。

研究區(qū)元素經(jīng)過后期疊加后，系數(shù)全部大于1，其中Au、Ag、Bi、W都在2.5以上，表明研究區(qū)受后期地球化學(xué)作用疊加影響，在本研究區(qū)表現(xiàn)為熱液活動帶來大量的成礦物質(zhì)并在研究區(qū)有利部位富集。研究區(qū)內(nèi)主要地層單元龜山巖組中，元素平均含量總體高于中國東部大陸地殼。

1.5.2 主要巖石中微量元素特征

研究區(qū)各類巖石中微量元素含量特征見表2。

表2 主要巖石中微量元素特征值

由表2可以看出：主成礦元素Au、Ag分布特征有一定相似性，本區(qū)脈石英、構(gòu)造角礫巖中富集Ag、Au等其他成礦元素，并形成一定規(guī)模的元素異常，具有形成金銀礦的有利條件。成礦總體與熱液構(gòu)造活動有關(guān)，脈石英、構(gòu)造角礫巖是重要的賦礦巖石，絹云石英片巖及白云斜長片巖在遭受硅化蝕變的情況下也會作為賦礦巖石出現(xiàn)。

2 金礦(化)體特征

在研究區(qū)范圍內(nèi)，地表共圈出3條金礦(化)體，其中I、Ⅱ號礦(化)體近南北向，為后期脆性斷裂所控制；Ⅲ號礦化體近東西向，賦存于涼亭斷裂帶次級張性構(gòu)造帶中，與龜山組地層產(chǎn)狀近似平行。Ⅰ號金礦(化)體賦存在F1構(gòu)造蝕變帶內(nèi)，帶長600余米，礦(化)體出露長400 m，寬0.4～1.0 m，兩端傾向西260(°)～290(°)，中部傾向東，傾角65(°)～83(°)，礦體呈弓字形狀，礦(化)體金品位0.31×10-6～8.35×10-6，平均金品位3.75×10-6；銀品位1.88×10-6～160×10-6，平均銀品位67.31×10-6。金礦體賦存在龜山組白云斜長片巖內(nèi)的硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化石英脈中。Ⅱ號金礦化體賦存在F2構(gòu)造蝕變礦化帶內(nèi)，長360余米，寬0.3 m，傾向266(°)～280(°)，傾角45(°)～65(°)，金品位1.85×10-6～4.35×10-6，平均金品位3.03×10-6；銀品位1.93×10-6～34×10-6，平均銀品位14.18×10-6，礦體真厚度0.22～0.27 m。金礦化體賦存在黃鐵礦化、褐鐵礦化破碎石英細(xì)脈中，兩側(cè)圍巖清晰均為白云斜長片巖。南端進入第四系覆蓋。Ⅲ號金礦化體賦存在F10構(gòu)造蝕變帶內(nèi)，金礦化體斷續(xù)出露長780 m，寬0.8～1.0 m，傾向150(°)～180(°)，傾角30(°)～45(°)，金品位0.83×10-6～1.15×10-6，平均金品位1.03×10-6，礦體真厚度0.60～0.71 m。金礦化體賦存在黃鐵礦化、褐鐵礦化破碎石英脈中，兩側(cè)圍巖為白云斜長片巖。

3 圍巖蝕變

硅化：分網(wǎng)脈狀和團塊狀兩類，網(wǎng)脈狀石英細(xì)脈一般寬1～5 mm，沿構(gòu)造帶角礫空隙或兩側(cè)圍巖裂隙呈網(wǎng)脈狀穿插分布。褐鐵礦化：多為土狀、皮殼狀、同心圓狀膠體，或由隱晶質(zhì)的針鐵礦、纖鐵礦等組成，粒度0.01～0.06 mm。

黃鐵礦化：分為稀疏浸染狀和稠密浸染狀兩類，稀疏浸染狀黃鐵礦化多為自形、半自形晶，粒徑一般大于1 mm，最大可達(dá)3 mm以上，在巖石中呈星點狀均勻分布，與銀金礦化關(guān)系不密切。呈稠密浸染狀、細(xì)脈狀分布于構(gòu)造帶內(nèi)及其兩側(cè)，多與銀金礦化有直接關(guān)系。絹云母化：有細(xì)鱗片狀和云母魚狀兩類，在巖石中分布不均勻，片徑一般在0.1 mm以下。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

1)構(gòu)造對礦床的控制作用：近東西向展布的涼亭韌性剪切帶與疊加在其上的脆性斷裂是研究區(qū)發(fā)育的較為重要的構(gòu)造樣式和構(gòu)造行跡，從現(xiàn)有礦脈的產(chǎn)狀和產(chǎn)出形態(tài)我們可以判斷，該韌性剪切帶既是含礦熱液運移的通道又為礦體賦存提供了空間，具密切的成因聯(lián)系，構(gòu)造控礦特征較為明顯。

2)脈巖的控礦作用：通過對研究區(qū)及其相鄰區(qū)脈巖的詳細(xì)調(diào)查，認(rèn)為薄刀嶺大石英脈為該區(qū)域發(fā)育最大的脈巖，在經(jīng)多次構(gòu)造蝕變影響，加之多起的構(gòu)造運動影響，巖石碎裂巖化現(xiàn)象較為明顯，脈巖中Au、Ag元素的含量是圍巖的數(shù)倍之高，這些都充分表明在研究區(qū)內(nèi)脈巖有重要的控礦作用[4]。

3)成礦機制及演化特征：中元古代原生礦源層—龜山巖組形成后，經(jīng)燕山中晚期馬鞍山、牢山寨、薄刀嶺花崗巖侵入就位，礦源層中的含礦物質(zhì)經(jīng)過多其次淋濾、析出和活化，隨著汽水熱液的活動而形成對流甚至沿著構(gòu)造薄弱地帶形成的通道遷移至有利的容礦和聚礦空間，從而為含礦熱液的聚積沉淀提供了有利空間，形成金銀礦體。

4.2 找礦標(biāo)志

1)地層對礦床的控制作用

本礦床賦存在白云斜長片巖內(nèi)，該組巖性中的Au、 Ag元素的豐都平均值分別高于其他巖性層3～5倍，而成礦元素的豐度值越高，富集程度越明顯，表明龜山巖組地層對成礦有一定的控制作用[5]。

2)構(gòu)造對礦床的控制作用

沿涼亭韌性剪切帶外帶邊部的近東西向展布的壓扭性構(gòu)造蝕變帶以及后期疊加在該蝕變帶之上的南北向的脆性斷裂為含礦熱液運移提供了較為暢通的通道，并為礦體提供了賦存的空間，兩期次構(gòu)造一起構(gòu)成明顯的棋盤格式展布，疊加部位局部礦體較富集，說明多期構(gòu)造對成礦有一定的作用[6]。

5 結(jié) 語

以河南河南光山縣上范洼金研究區(qū)為研究區(qū)，從區(qū)域地質(zhì)背景、研究區(qū)地質(zhì)特征、物化探特征、礦體特征等方面入手，采用激電中梯、水系沉積物測量、探槽工程揭露等工作方法總結(jié)了該礦的礦床成因及找礦標(biāo)志，為在豫南貴金屬的尋找提供了參考。