河南省鲁山县二道沟金矿床地球化学特征与找矿

摘 要 鲁山县二道沟金矿床位于华北地台南缘多金属成矿带前寒武纪花岗岩中，本文阐述了鲁山地区区域地球化学特征和矿区岩石、土壤地球化学特征，通过元素综合异常特征分析，区内混染杂岩带边缘矿脉相对发育位置及黄铁矿化、硅化、绢英岩化发育地段为本区找矿标志；而以Pb、Sb、As、Cd、Hg为远程中低温指示元素的异常区，可作为寻找次级含矿构造、隐伏构造或隐伏矿体远景区。

关键词 地质特征；地球化学特征；找矿预测；二道沟金矿床；鲁山

中图分类号TD98 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）93-0132-02

二道沟金矿区行政区划位于河南省鲁山县熊背乡宿王店村。上世纪90年代至本世纪初，矿区内曾有民采，遗留许多大小不等采坑和深浅不同斜井，主要开采地表及浅部金矿体，规模普遍较小。

1 矿区地质特征

1.1区域成矿地质背景

矿区位于华北地台南缘多金属成矿带（Ⅱ级）[1]，华熊台缘坳陷崤山～鲁山拱褶断束内（Ⅲ级）[2]。区域上受北部东西向鲁栾断裂、南部栾川～确山～固始深断裂（槽台分界）及下汤～拐河片理化韧性剪切带控制，区内岩浆活动频繁，构造运动剧烈，区域性构造和层间构造较为发育，形成了下汤～拐河长达35km韧性剪切带（图1）[3]。多期次的岩浆和构造活动为成矿物质的活化和富集提供了充足的热源与富集场所。区域地层区划属华北地层区豫西地层分区华熊地层小区，出露的地层以中元古界汝阳群兵马沟组、熊耳群马家河组为主，太华岩群零星出露。区域矿产主要有Au、Ag、多金属及稀有、稀土等，目前已发现大小20多个小型金矿床、铜铅多金属矿床和磁铁矿床，其中规模较大的有鲁山棚沟金矿、方城槐树庄金矿、开山寺金矿、长岭金矿、黑阴寺铁矿等。

图1 下汤～拐河韧性剪切带地质略图

1.第四系；2.上元古界栾川群；3.中元古界官道口群；4.中元古界熊耳群；5.块状火山岩；6.混染杂岩；7.糜棱岩化花岗岩；8.韧性剪切带；9.燕山晚期花岗岩；10.晋宁期花岗岩；11.含金石英脉集中分布区；12.角度不整合；13.平移断层；14.韧性剪切带边界；15.车村-下汤韧性剪切带

1.2矿区地质特征

矿区出露地层主要有太华岩群，主要为混染杂岩，岩性为混合岩、斜长角闪（片麻）岩、混合片麻岩等，零星分布于前寒武纪花岗岩内。熊耳群主要为马家河组火山岩，多为安山岩、粗安岩、安山玢岩等，分布于矿区南部，与花岗岩为断层接触关系；少数为花岗岩捕掳体，蚀变形成构造片岩。受区域构造及韧性剪切的作用，岩石片理化及片理叠加现象普遍，形成片理化带，发育黄铁绢英岩化、绿帘石化、硅化、绿泥石化，并有矿脉充填。矿区内侵入岩为花岗质岩石，主要有晋宁期强片理化片麻状钾长花岗岩、燕山晚期中粗粒黑云母二长花岗岩两种，大面积出露于矿区中部、北部。矿区内燕山晚期花岗岩（K1Jηγ）侵入中元古界地层（Pt2xn、Pt2g）及晋宁期花岗岩（Pz1ζγ）内（图2），对早期形成的碎裂岩、糜棱化岩石进行后期叠加改造，形成硅化蚀变岩、黄铁绢英岩等，是矿区金矿成矿的主要母岩。

图2 燕山晚期花岗岩侵位模式图

2 区域地球化学特征

河南省1：20万区域化探成果显示，鲁山地区是Au、Pb、Zn丰度最高、分异富集、程度最强和异常最好的地区，可以认为该地区具有极好的Au、Pb、Zn及多金属找矿远景。区内综合异常总体为北西向分布，与区域构造线方向一致。含矿层地球化学背景特征：太华岩群以富Cu、Ni、Cr、Co、V、Mn、Fe、Ca，贫Bi、U、Th、Nb、La、Zr、W、Sn、Pb、Ba、Hg、K|、Na为特征。熊耳群以富Ag、Au、Pb、As、Cd、W、Mo、B ，贫Cu、Be、U、Th、Nb及中-基性岩浆岩元素为特征。栾川群以富Ag、Ag、Pb、Zn、Cu、As、Cd、Sb、硫元素、铁族元素、贫P、Sr、Nb元素为特征。

3 矿区岩石地球化学特征分析

3.1中元古界熊耳群

矿区内熊耳群主要为马家河组变玄武安山岩及蚀变形成的构造片岩，岩石化学成分见表1。[4]

由表1可以看出：构造片岩与变安山岩化学成分发生了根本变化，构造片岩SiO2、K2O、Fe2O3等含量高，而Al2O3、Na2O含量低。SiO2、K2O含量增高对金矿化有利。

3.2早古生界侵入岩岩石地球化学特征

矿区内早古生界侵入岩可分为两个侵入体单元：棚沟独立单元和河北岸独立单元，岩石化学分析结果见表2。[4]

表2 岩石化学分析结果表

从表2可以看出，棚沟独立单元侵入岩化学成分与黑云母花岗岩相比，SiO2、Fe2O3、K2O偏高而贫MgO、Na2O，尤其是CaO极少，在SiO2—A.R变异图上落入碱性区，故属高硅过碱性岩系。河北岸独立单元侵入岩岩石化学成分与黑云母花岗岩平均值很接近，K2O偏高，而FeO、CaO、MnO偏低，在SiO2-A.R变异图上主要落入碱性区，属过铝碱质岩系。SiO2、K2O含量高，对金矿化有利。

通过微量元素分析[4]，与维氏花岗岩克拉克值相比，Cr、V、Hf、Au偏高，Cu、Li、Ni、Zn、Sr偏低；而稀土元素Σce/Σy=8.3671-9.946，为轻稀土富集型，δEu=0.4552-0.4991，具中等铕亏损。

4 矿区土壤地球化学特征分析

通过矿区1：1万土壤地球化学测量[5]，共分析13种化学元素，除Zn、Mn两种元素受岩性控制，多分布于安山岩地层中，少数与中低温元素伴生以外，其它元素（包括综合异常）均与区内控矿构造带分布或含矿构造蚀变岩脉（矿脉）分布相对应。

Au元素异常（或综合异常）共生组合特点为：Au与Ag、Bi、Mo元素正相关，其次为Pb、As、Hg、Sb、Cd等元素。对综合异常分析及区域成矿地质条件类比，矿床成因比较复杂，即从高温～中低温的热液均有活动。表现为：分布在花岗岩或其它围岩（包括混染杂岩）接触带附近的接触蚀变热液活动十分强烈，而且围岩的岩性不同，其蚀变特点也有很大差异，综合异常以Au、Bi、Mo、Cu为主元素伴有其它元素的特点；但在花岗岩内，综合异常为Au多与As、Hg、Pb、Sb、Cd伴生，或者As、Hg、Pb、Sb、Cd形成无Au异常。在上述两组元素中， Bi、Mo、Cu可视为中高温近程指示元素，Pb、Sb、Cd、Hg为远程中低温指示元素，Ag与Au紧密相伴，根据异常组合特点可作为判定矿与非矿异常、矿头与矿尾、有无盲矿体的可能及盲矿体可能发育之部位等的判定依据。同时也表明，矿床经历了高、中、低温发展形成过程[6]。

5结论

1）混染杂岩带边缘以Au、Bi、Mo、Cu为主元素伴有其它元素综合异常，且矿脉相对发育，可作为本区内找矿标志。

2）以Pb、Sb、As、Cd、Hg为远程中低温指示元素的异常区，可寻找次级含矿构造或隐伏构造（矿体），提高找矿效果。

3）黄铁矿化、硅化、绢英岩化发育地段，综合异常一般较好，是本区内主要的找矿标志。

参考文献

[1]罗铭玖，黎世美，等主编.河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列[M].北京：地质出版社，2000：8-9.

[2]燕长海，刘国印，等主编.豫西南地区铅锌银成矿规律[M].北京：地质出版社，2009：85-86.

[3]姬清海.鲁山县黄土岭韧性剪切带与含金石英脉[J].河南地质，1992，10（4）.

[4]1/5万神林幅区域地质调查报告[R].河南省地质矿产厅，1993.

[5]唐汪忠，刘玉柱，王文君，等.河南省鲁山县熊背乡二道沟金矿区1：1万土壤地球化学测量报告[R].河南省地质矿产勘查开发局第四地质勘查院，2011.

[6]张正伟，林潜龙，等.鲁山棚沟金矿床包裹体特征及找矿意义[J].河南地质，1997，15（2）：87.