河南新县胡家湾金多金属矿床地质特征及地球化学特征

李军亭，陈书中

(1. 河南省有色金属矿产探测工程技术研究中心，河南 郑州 450016； 2. 河南省有色金属地质矿产局第六地质大队，河南 郑州 450016)

0 前 言

胡家湾金多金属矿床属于高田铺—观音岩金多金属成矿带的重要组成部分，区域成矿地质条件良好，受北西向韧脆性断裂带和燕山晚期近南北向断裂带控制，形成了一系列中低温热液型铜多金属矿床和构造破碎带带蚀变岩型金多金属矿床[1]。胡家湾金矿床是今年内发现的规模较大的多金属矿床，研究程度较低，为进一步研究矿床的成矿规律，本文在总结该矿床地质特征的基础上，分析了矿床的地球化学特征，为进一步分析矿床成因和控矿因素等提供参考。

1 区域地质特征

矿区处于桐柏—大别复杂构造造山带中段，区域构造—岩浆活动频繁，控制着区域地层、岩浆岩以及矿产资源的分布规律。区域地层出露较简单，主要包括：①新太古界大别岩群(Ar3Db)，为一套中深变质岩系，分布较广泛；②新生界第四系(Q)，以冲洪积物为主，主要分布在山前丘陵、垄岗及现代河谷中。胡家湾金多金属矿位于大别核杂岩变形带中，区内韧脆性构造发育，多呈北北西—北西向展布，规模较大，普遍发育硅化、褐铁矿化等蚀变。区域岩浆岩发育，以中酸性侵入岩为主，以早白垩世和晚侏罗世为主，与区域铜、钼多金属矿成矿关系密切。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区地层较简单，以新太古界大别岩群(Ar3Db)为主，出露于矿区南西侧，呈残留体展布于花岗质片麻岩中，多为长透镜状，其长轴方向与区域片麻理一致。岩性主要由黑云斜长片麻岩、含榴白云斜长片(麻)岩、斜长角闪(片)岩、白云石英片岩(构造片岩)及磁铁浅粒岩、榴辉(闪)岩透镜体等组成[2]。各类岩石与榴辉岩之间多呈渐变过渡的退变质特征，片麻岩中见红帘石、含柯石英假象石榴石等(超)高压变质矿物，并在石英岩中发现含柯石英、蓝晶石和绿辉石。

2.2 构造

矿区构造发育，以北北西向和近东西向为主，普遍发育矿化蚀变现象，为含金矿化蚀变带，是矿区主要的控矿构造。其中，Ⅰ号矿化蚀变构造带，地表断续出露约1 000 m，厚0.50～1.50 m，产状北部70(°)∠80(°)，南部60(°)～75(°)∠75(°)，具褐铁矿化、黄铁矿化和黄铜矿化，偶见方铅矿化，多处地段金矿化较强，围岩为二长片麻岩；Ⅱ号矿化蚀变构造带，位于Ⅰ号构造西南方向，长度断续出露大约1 600 m，厚度0.40～4.60 m，产状由北到南倾向25(°)～65(°)，倾角65(°)～89(°)，Ⅱ号断裂构造两端具明显的褐铁矿化、黄铁矿化和少量的黄铜矿化[3]；Ⅲ号矿化蚀变构造带，位于矿区南部，长度断续出露大约1 600 m，厚度1.04～21.10 m，产状走向100(°)～149(°)，倾角60(°)～89(°)，深部反倾，具明显的褐铁矿化、黄铁矿化和少量的黄铜矿化。

2.3 岩浆岩

矿区岩浆岩发育，以新元古代田铺花岗闪长质片麻岩和周河二长花岗质片麻岩为主。其中，田铺花岗闪长质片麻岩(γδPt3)为细粒黑云斜长片麻岩，呈灰色、灰白色，具鳞片柱粒状变晶结构，片麻状构造，矿物成分主要是斜长石、石英和黑云母，其次含少量钾长石和白云母；周河二长花岗质片麻岩(ηγPt3)为二云二长片麻岩，呈灰白色、肉红色，具柱鳞片粒状变晶结构，片麻状构造，矿物成分主要是斜长石、钾长石、石英和白云母，其次含少部分黑云母[4]。此外，在矿区东北角、西北角有少量榴辉(闪)岩残留体，主要是由榴辉岩和石榴辉岩组成。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

矿区初步圈定矿脉3条，编号分别为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ号矿脉，具成带产出特征，矿脉形态简单，以脉状、透镜状为主，具黄铁矿化、褐铁矿化和少量黄铜矿化。

Ⅰ号矿脉：地表控制长约700 m，走向135(°)～170(°)，倾向45(°)～80(°)，倾角65(°)～81(°)，主要具硅化、褐铁矿化、黄铁矿化和少量黄铜矿，一般厚0.5～1.00 m，金品位为0.05×10-6～1.28×10-6；Ⅰ号矿脉中圈定出工业矿体1条，即Ⅰ-1金矿体，赋存在新元古代田铺花岗闪长质片麻岩中，矿体产状为67(°)∠68(°)，呈脉状产出，平均厚度为0.86 m，金平均品位为1.22×10-6。

Ⅱ号矿脉：地表控制长约1 400 m，矿脉走向为140(°)～166(°)，倾向50(°)～76(°)，倾角65(°)～84(°)，局部反倾，具硅化、褐铁矿化、黄铁矿化和少量黄铜矿化，一般厚0.40～4.60 m，金品位为0.05×10-6～2.89×10-6；在Ⅱ号矿脉中圈定出工业矿体1条，即Ⅱ-1银金矿体，赋存在新元古代周河二长花岗质片麻岩中，矿体产状为65(°)∠80(°)，呈脉状产出，矿体平均厚0.55 m，金平均品位为2.34×10-6。

Ⅲ号矿脉：分布在矿区南侧，矿脉走向100(°)～149(°)，倾角60(°)～89(°)，在矿脉西部，倾向26(°)～59(°)，在矿脉东部，倾向181(°)～192(°)，深部反倾；地表控制长1 600 m，蚀变带宽1.04～21.10 m，具硅化、褐铁矿化、黄铁矿化等，金品位为1.05×10-6～9.37×10-6，银品位为44.09×10-6～218.36×10-6。在Ⅲ号矿脉中圈定出工业矿体2条，均为银金矿体，其特征分别为：①Ⅲ-1银金矿体，赋存在新元古代田铺花岗闪长质片麻岩中，控制长320 m，斜深170 m，呈脉状产出，产状为59(°)∠70(°)，Au平均品位为6.24×10-6，Ag平均品位为105.88×10-6；②Ⅲ-2银金矿体，赋存在新元古代田铺花岗闪长质片麻岩中，控制长265 m，斜深40 m，呈脉状产出，产状为190(°)∠89(°)，Au平均品位为1.34×10-6，Ag平均品位为102.72×10-6。

3.2 矿石成分

矿区矿化蚀变地表主要赋存于破碎蚀变带中的氧化淋滤带及次生富集带中，矿石自然类型为氧化矿石，其矿床工业类型为构造蚀变岩型金矿床。矿石矿物主要为自然金、黄铁矿和褐铁矿，其次赤铁矿、磁铁矿和黄铜矿[5]。其中，黄铁矿呈浅黄色，呈自形—半自形粒状，大多呈浸染状分散分布，少量呈团块状集合体分布，部分或全部被褐铁矿交代，形成交代假象结构。脉石矿物主要为石英、斜长石和钾长石，次为白云母、绢云母、黑云母、角闪石、绿帘石、微量绿泥石等。矿石的物质组分简单，有用组分为Au、Ag、Pb、Zn，伴生有益组分为Cu、S、Sb、Mo等，有害组分为As。Ⅰ号脉矿石中金主要以自然金的状态存在，Ⅱ、Ⅲ号脉矿石中金主要以银金共生的状态存在，粒度一般在0.02～0.16 mm之间，个别达0.68 mm，以裂隙金、晶隙金和包体金3种形式赋存于黄铁矿、褐铁矿及石英颗粒中，以裂隙金及晶隙金形式为主。

3.3 矿石组构

矿石的结构包括自形—半自形粒状结构、交代结构等。自形—半自形晶粒状结构以黄铁矿为主，大多呈浸染状分散分布，少量呈团块状集合体分布，晶粒一般较小，粒径0.01～0.2 mm，少量粒径0.2～3 mm；矿石为交代结构，黄铁矿被褐铁矿交代，黄铁矿呈不规则岛屿状残留于颗粒的核心部位，褐铁矿环绕分布于黄铁矿边缘，外形仍呈黄铁矿特征。

矿石构造包括细脉网脉状构造和浸染状构造等。细脉网脉状构造，含金黄铁矿集合体呈细脉网脉状分布在矿石中，或与石英组成石英—黄铁矿细脉或网脉，矿脉大小不一，一般宽0.5 mm至几毫米，少量石英大脉宽数十毫米，形态不规则，或为稀疏单脉或组成稠密网脉；浸染状构造，含金黄铁矿和少量黄铜矿等金属硫化物，呈细粒或不等粒较均匀或不均匀散布在矿石中，根据金属硫化物含量分为稠密浸染状或稀疏浸染状构造。

3.4 围岩蚀变

近矿围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、碳酸盐化和绿泥石化等，通常几种蚀变叠加在一起，构成矿化围岩的特征蚀变，如黄铁绢英岩化，自蚀变带中心向两侧蚀变逐渐减弱。各种蚀变特征为：①硅化是金矿化的主要蚀变类型，有两种成因，一是岩石中石英，呈他形粒状；二是脉状石英，与黄铁矿以前呈网脉状分布，是金矿化的主要阶段；②黄铁矿化是矿区广泛分布的蚀变，多呈自形—半自形粒状，有两种形式，一是岩石中黄铁矿，呈浅黄色，二是部分或全部被褐铁矿交代，形成交代假象结构，与金矿化关系密切；③褐铁矿化普遍发育，有两种形式，一是岩石中褐铁矿，无晶形呈分散状较均匀分布，呈黄褐色，二是完全交代黄铁矿呈其假象，形成交代假象结构，深红色，与石英一起呈网脉状分布；④碳酸盐化伴随硅化普遍分布于矿体及蚀变岩中，一般以方解石脉为主；⑤绿泥石化系热液交代中基性岩中的黑云母、角闪石、斜长石等蚀变而成[6]。

4 综合异常特征

为进一步缩小矿区找矿范围，开展了1/10 000土壤地球化学测量工作，共圈定出12处综合异常，本文重点讲述找矿前景较好的HT-6、HT-9和HT-11异常。

4.1 HT-6综合异常

HT-6综合异常位于矿区中部区域，出露新元古代周河二长花岗质片麻岩(ηγPt3)，岩性为二云二长片麻岩。HT-6综合异常中心已揭露Ⅲ-1银金矿体，与Ⅲ号矿脉具有较好的吻合度(见图1)。HT-6综合异常呈北西向带状展布，异常元素组合比较复杂，以Au、Ag为主，伴生As、Sb、Cu、Zn。其中，Au最高品位179.5×10-9，平均品位23.2×10-9，衬度9.26，面积0.085 4 km2；Ag最高品位1.63×10-6，平均品位1.63×10-6，衬度10.87，面积0.006 km2。Au元素异常规模很大、强度高，浓集中心和浓度分带明显；Ag异常分布在Au异常内，分为东西两个浓集中心，西部异常强度高，东部面积较大；其他伴生元素相对较弱，但前缘元素As、Sb分布在主成矿元素Au、Ag的外围，说明与Au、Ag矿体有一定的剥蚀，可能刚刚露出地面，对找矿十分有利。综上所述，HT-6综合异常属于矿致异常，找矿潜力巨大。

图1 HT-6综合异常剖析

4.2 HT-9综合异常

HT-9综合异常位于矿区中部，出露新元古代田铺花岗闪长质片麻岩(γδPt3)，岩性为细粒黑云斜长片麻岩，在异常区内揭露银金矿体1条(Ⅲ-2银金矿体)，且综合异常与Ⅲ号矿脉具有良好的吻合度(见图2)。HT-9综合异常呈近东西向带状展布，异常元素组合复杂，以Au、Ag为主，伴生Cu等。其中，Au最高品位140.5×10-9，平均品位14.7×10-9，衬度5.89，面积0.089 8 km2；Ag最高品位3.88×10-6，平均品位0.58×10-6，衬度3.88，面积0.063 9 km2。此外，Au、Ag元素异常规模大、强度高，浓集中心和浓度分带明显，且相互套合较好；其他元素异常相对较弱，主要分布在Au、Ag异常中心部位，对找矿十分有利。综上所述，HT-9综合异常属于矿致异常，找矿潜力巨大。

图2 HT-9综合异常剖析

4.3 HT-11综合异常

HT-11综合异常位于矿区中部，出露新元古代田铺花岗闪长质片麻岩(γδPt3)，岩性为细粒黑云斜长片麻岩。Ⅲ号矿脉穿过HT-11综合异常(见图3)，该综合异常呈近东西向带状展布，异常元素组合复杂，以Au、Ag为主，伴生W。Au最高品位63.8×10-9，平均品位13.6×10-9，衬度5.43，面积0.054 4 km2；Ag最高品位1.0×10-6，平均品位0.6×10-6，衬度4.03，面积0.025 5 km2。此外，Au元素异常规模大、强度高，东西各有一个浓集中心，Ag元素面积稍小，主要分布在Au异常的中带附近，两者吻合极好，其他元素相对较弱，西部与Au浓集中心套合较好，东部则较分散，分布在Au异常中带的外围，应该与区域Au、Ag矿化有关，属于矿致异常，具有较大的找矿潜力。

图3 HT-11综合异常剖析

5 结 语

1)胡家湾金多金属矿床属于构造蚀变岩型金矿床，矿体受构造控制明显，呈脉状产出，普遍具黄铁矿化、黄铜矿化和褐铁矿化；金以自然金和裂隙金、晶隙金和包体金为主。

2)共圈定出12个土壤地球化学综合异常，其中HT-6、HT-9综合异常范围内各揭露矿体1条，属于矿致异常，找矿潜力较大。

3)HT-11综合异常中Au、Ag元素套合良好，三级浓度分带清晰，浓集中心突出，且Ⅲ号矿脉穿过该综合异常区，具有良好的找矿潜力。