河南省庙岭金矿床地球化学特征

第29卷第5期物探与化探Vol. 29 ,No. 52005年10月GEOPHYSICAL & GEOCHEMICAL EXPLORATIONOct. ,2005河南省庙岭金矿床地球化学特征庞振山"2,赵春和2 ,付法凯,白世平2 ,瞿伦全3(1.中国地质大学,北京 100083;2.河南省地质矿产勘查开发局,河南郑州450007)摘要:熊耳山地区庙岭金矿床是大型构造蚀变岩型金矿,在该区发育有与金矿关系密切的地球化学异常,Au及相关元素的丰度由区域- +矿区- +构造岩→矿体呈几何级数递增,示矿元素主要有Au Ag.Hg.As.Sb.V .S、Se.Te.W.B、Pb、Zn .Cu等,Hg.As、Sb Ag等为中、低温远程指示元素。关键词:区域地球化学特征;矿床地球化学特征;庙岭金矿;河南省嵩县中图分类号: P632文献标识码: A文章编号: 1000 - 8918(2005)05 -0388 -05庙岭金矿位于河南省嵩县,为大型构造蚀变岩褐铁矿、赤铁矿、黄铜矿、自然金、自然银方铅矿等。型金矿。该矿是河南省地矿局第-地质调查队于主要脉石矿物为石英钾长石斜长石、绢云母、黑云1987年在该区进行1:5万水系沉积物异常查证时母、绿泥石、白云石、方解石、重晶石等,脉石矿物占发现的,经过10余年来的系统勘查评价,至2003年矿物总量的92%以上。主要围岩蚀变有硅化、钾累计探明金资源量x x吨,达大型规模。系统总结化、绢云母化、高岭石化绿泥石化等,金属矿化有黄庙岭金矿床的地球化学特征,对该区金矿找矿具有铁矿化、方铅矿化、黄铜矿化等。重要指导意义。2区域地球化学特征1矿床地质 概况2.1金的区域丰度庙岭金矿区位于华北陆块南缘贵金属有色金根据熊耳山地区1: 5万水系沉积物测量成属成矿带的东段、中生代合峪花岗岩基北部，区域性果,Au的背景值为1.91 x10-9 ,变异系数98,高于近东西向马超营断裂带与北东向旧县断裂带交汇处- -些学者推荐的克拉克值(谢学锦,1989年,1.0x北东侧;区域构造线方向以近东西向和北东向为主;10-9;马东升, 1990年,1. 80 x 10-9;戴向天, 1991出露地层为中元古界熊耳群鸡蛋坪组,主要岩性为年,1.0x10-9~1.5x10-9),也高于河南省Au的流纹斑岩、英安岩安山岩;岩浆活动频繁,以燕山期背景值(王志坤,1. 49 x10-9) ;其中,太华群为2.3x中酸性岩浆侵人为特征,形成合峪花岗岩基及众多10-9 ,熊耳群为1.26 x10-9 ,因此,本区为Au的高中酸性岩株(脉),与金矿成矿关系密切;地层呈东背景区1-3]。倾的单斜层状分布,断裂构造发育，按走向可分为近岩石中Au元素丰度低于水系沉积物，如Au的东西向、近南北向和北东向3组,以近南北向断裂为区域背景为1.0x10-9 ,变异系数为155。太华群为主,是最主要的储矿构造。1.1x10-9 ,熊耳群为0.9x10-9 ,说明Au在水系沉区内发现含金构造蚀变带10 余条,其中F8、积物中有富集现象。Au在地层中的分配特征说明,F22规模较大,为主要含金构造蚀变带。F8和F22Au在各地层中的含量和变异系数自下而上均由高呈近南北向平行分布,平面相距约1500 m,出露长变低,反映古老地层富Au;同时,地层界面对Au的度均大于4 500 m,宽10~30 m,最宽达50 m。F8富集具控制作用[3)。控制了5个矿体，F22控制了3个矿体。矿体长200 ~区内Au异常明显受燕山期花岗岩和断裂构造2300m,斜深290~500m,矿体形态呈层状、似层控制抿统计700%!卜的断列具有不同程度的蚀中国煤化工状,矿体产状与断裂产状基本-致,单矿体平均厚度变,51.59~13.64 m,平均品位1.01 ~5.90 g/t。矿石矿MHCNMHG物成分复杂,多达40余种,主要矿石矿物为黄铁矿、矿床位于北岭-店房以金为主的地球化学异常收稿日期:2004 -04 -095期庞振山等:河南省庙岭金矿床地球化学特征●389●浓集中心边沿梯度带上。北岭--店房异常面积大于3矿区地球化学特征200 km2 ,呈椭圆形分布。以Au为主,Au含量一般大于3.0x10-9 ,中心可达(10~100) x10-9,相伴3.1元素含量对比产出的异常元素有Ag、Pb、Zn、Hg、Sb等,多数元素与熊耳山地区鸡蛋坪组火山岩及世界同类岩石具有明显的浓度梯度变化。另外,以合峪花岗岩基中元素含量进行对比(表1)[41] ,庙岭矿区具有如下为中心向北,异常元素存在侧向分带现象,在岩体内特点:①与金矿成矿作用有关的成矿及伴生元素含及近岩体--侧以W、Mo等偏高温元素的异常为主，量明显偏高,包括Au、Ag.Pb、S、As、Sb、Te、W等,其向北依次递变为以Cu、Pb、Zn和Au、Ag为主的地球中Au的背景含量明显偏高,但低于世界同类岩石化学异常,Hg、As、Sb异常通常不发育,面积不大、强中元素含量, Pb的背景含量略偏低或相当;②与成度较低、多呈零星分布,这种特征显示了成矿元素从岩作用关系密切的元素如Cr、Co、Ni、Ti、B、Sn等,含高温到中、低温的温度递变系列。北岭一店房异常量大多低于熊耳山地区及世界同类岩石的平均值。向北与分布于花山岩体南侧的以金为主的牛头沟异亲铁元素偏低是庙岭矿区火山岩的典型地球化学特常相连,从而构成了豫西地区规模最大的金异常。征之一, Hg含量特点与该组元素相似;③Cu、Mo、Se表1庙岭地区与熊耳山地区及世界同类岩石中元素含f对比参数AgPbZCuMSAssbSe庙岭地区鸡蛋坪组平均值53.46 0.38 37.84 86. 1016.83 1.27 58888 24.89 11.72 2.03 0.043庙岭地区鸡蛋坪组背景值2.770.08 2050151.35001.6、 1.0 0.03熊耳山地区鸡蛋坪组平均值1.230.062 22.61 126.18 12.501.26 83.760.89 0.51世界同类岩石平均值(维拉多夫,1962) 4.500.05 206020_400 80 1.50 0.26 0. 05CTCoNvMnTiW Sn0.0872.74 18.07 402729.75 10.74 2. 1'0.0352.52.5600 3000 52.527.99 17.96 14. 2960. 55345081世界同类岩石平均值(维拉多夫,1962) 0.0012:402300注:表中样品引自《河南省通峪沟地区金矿成矿地质条件研究报告》,河南省第一地质调查队、天津地质矿产研究所, 1998 ;样品由河南省第一-地质调查队化验;Au、Ag的质量分数为10 -9 ,其余为一。以下各表同。等含量与区域和世界同类岩石相当,其中Se的背景1.0 0.8 0.6 0.0.20.0 -0.2含量相对偏低,Mo的背景含量相对偏高。3.2元素主离散序列一个地区或地质体中元素含量离差通常反映元素空间分布的均匀程度,而均匀程度的高低与多重因素有关,分布极不均匀的元素往往意味着有后期矿化热液作用的叠加。根据庙岭地区岩石中元素含量对数离差大小所得到的元素离散序列为Au、R Mn=hAs、Hg、Te、Ag.V.W、S、Sb Zn、Se、Pb、Mo Ni Sn、Ti、CCo、Cu、Cr;其中Au与Ag的离差值大于0.6,为强离Sn散元素;V与Pb的离差值为0.6~0.4,为中等离散元素;Mo、B、Mn的离差值为0.4 ~0.2,为弱离散元H素;Ni与Cr的离差值小于0.2,为均匀分布元素。上述元素中,强离散和中等离散程度的元素为庙岭图1庙岭地 区火山岩中元素R型聚类分析谱系地区主要的成矿及矿化剂组分。5*区合矿由矿作用关系密切的3.3元素组合元索丝:YR中国煤化工的主要载体，As、根据元素的相关系数,制作了元素相关图谱Sb是CNMHG生组分,该簇团在(图1)。由图可知在信度为0.01条件下,所有元素较低程度上与Pb有关;第2簇团有Mn、Zn等,与Cr分为8个簇团,其中由多元素组成的簇团为3个。关系密切,该簇团反映岩石中基性组分的特点;第3第1簇团包括V、Ni、Sn. Mo和Sb.S Au、As.W.Te簇团为 Ti、Sn、Ag,多与岩石中酸性组分有关。物探与化探29卷.无明显差异。与世界同类岩石相比,本区流纹岩和4矿床地球化学特征英安岩之间元素含量具有相似性(图2),图中反映4.1围岩地球化学特征出以维氏( 1962)岩石中元素丰度1作为标准，庙岭庙岭金矿床的赋矿围岩主要为流纹岩和英安地区两类火山岩富集的元素为Au、Ag、S、 As、Sb、岩,其元素含量见表2。由表可知,两类岩石中多数Te.W ,其富集度≥2,以Fe、Au、S高度富集为特征，元素含量无明显差异,这类元素包括Cu、Hg、B、Sn、其中 Te的富集度分别为82和117 ,Au的富集度分Mn、Co. .Se、S、W、Ni、Cr、Sb、Pb等,其含量相对偏差别为11和25,S分别为15和16。与维氏酸性岩含均在20%以下;含量偏差大于40%的元素有Au、量相近的元素有Pb、Zn、Cu、Mo、Se、B Sn、Mn、Ti,其Ag、Mo、Te、Zn等，以Au的相对偏差为最大,达127。富集度多为0.5~2,其中Pb、Zn略偏高, B、Mn略偏通过上述对比可认为,上述两类岩石之间除部分明低。本区火山岩中含量明显偏低的元素有Hg、Cr、显受矿化影响而富集的元素外,绝大多数元素含量Co、V等,以Cr最低。表2 庙岭金矿床赋矿围岩岩石元素含量对比岩性样数Au .APbZnCuMoS__HgSb Se流纹岩13249.99 0.616 33.90 89.8314.091.32587121.7511. 592. 040. 040英安岩1:113.24 0.367 33.04 63.3916.90 0. 84659225.7014.351.910.045酸性岩(维氏.1962)4.50_ 0.05 2060_20801.50_ 0.26_ 0.05c。N:VMnBW.Sn132 0.082 4. 502. 682. 6217.8538626588.6910.81 2. 15.15 0.117 4. 802. 332. 43332 3451 10.16 12.05 2.49酸性岩(维氏,1962)0.001.25560023001.53富集区1背景区贫化区AuAgPbZnCuMoSHgAsSbSeTeCrCoNiVMnTi BW Sn元素图2流纹岩和英安岩元素含量富 集度变化4.2不同蚀变 类型岩石地球化学特征度蚀变类型为主的岩石都存在-定差异(表3),主庙岭金矿床的赋矿围岩在成矿作用过程中普遍要表现在以下几个方面。遭受了程度不同的热液蚀变,蚀变类型主要有硅化、(1)在以不同蚀变作用类型为主的岩石之间,钾化和高岭土化、绢云母化、绿泥石化等。在地球化元素含量存在明显差异。硅化样品中Au、Ag、Cu、学特征及与金矿成矿作用的关系等方面,以不同程Hg、As、Sb Te、W均相对偏高,钾化、高岭土化及绢良3 庙岭金矿床不同蚀变类型岩石元素含对比蚀变类型AuAg硅化65.01 0.508 40.64 105.44 17.02 1. 465572 29.79 19. 952. 46 1. 253钾化6340.47 0.456 41.56 119.00 15. 802.010.047绿泥石化1434.04 0.211 27.16 75.86 13. 12中国煤化工2。1.150.026.TeCr_CoNiYHCNMH G,Sn0.1174.762.7123.602.120.085 5.06 3. 103. 4023. 634572789 12.45 10.55 2. 04绿泥石化.0.044 4.57 2. 73___ 2. 5311. 7294319910.12 6. 702.30注:钾化包括钾化、高岭士化和绢云母化。5期庞振山等:河南省庙岭金矿床地球化学特征●391云母化样品次之，绿泥石化样品偏低。前二者中(3)不同蚀变类型岩石中,与Au有关的元素组Pb、Zn、Mo、V高于后者。合存在明显差异,在以硅化为主的岩石中,Au与(2)不同蚀变类型的样品具有相似的元素含量Sb、As、S、W.V、Te构成组合;在钾化高岭土化及绢离散序列(对数离差值大于0.4者)。硅化:Au、As、云母化岩石中,Au与Hg、S形成组合;仅有绢云母Ag、Hg、Te、S、V、W、Sb、Zn、Pb。钾化高岭土化及绢化的岩石和具绿泥石化的岩石Au的相关元素组合云母化:Au、As、V、Hg、Te、Ag、Se、W、Mo、S。绿泥石较复杂,前者为Au、Cr、Ni、Pb、Co、Te、Ag、Mo、Sb、化:Au、As、V、Hg、Ag、S.Te、Zn、Sb、W。Au、As 在不As Zn,后者为Au、S、Ag、Te、V、Se、Ni、Pb、Zn、Cu、同蚀变类型岩石中均呈强离散型分布,其离差值大Hg、Sb、Mo。无论何种蚀变类型，与Au相关的元素于等于0.8,离差值在0.5 ~0.8的元素以绿泥石化组合均有一一个共同点，即S、Te、As、Sb与Au的关系岩石中为最少,仅有V、Hg组分,硅化和钾化、高岭较密切。土化及绢云母化样品中离散程度较高的元素有七八1.3 不同矿化类型岩石地球化学特征种,且均以矿化剂组分为主,包括Hg、Te、Ag、V、Zn、庙岭金矿床金属矿化主要有2种:黄铁矿化Pb、W等。在各序列中, Cu、Cr、Ni、Mn、Ti、Sn等呈(以原生矿石中为主)和褐铁矿化(多分布在氧化矿均一分布,与该组元素具有单-一母体分布特点是一石中)。在以2种矿化为主的岩石之间,某些地球致的。化学特征存在较明显差异或相似性(表4) ,表现为:表4庙岭金矿床不同矿化类型岩石元素含对比矿化类型样数AAgPbZnCuMo__HgAs5bSe黄铁矿化21406.440.745 54.08 96.38 15. 281. 581853540.0972.44 5. 150.064褐铁矿化. 6641.78 0. 5042.95 115.8 17.18 1.43315523.3312.68 .2.060.054无明显矿化5435.48 0.22 29.51 61.09 17.02__ 1. 04767422.70 5. 941. 470.030TeCrCoNiV_MnTBwSn0.230 5.092.72.3.1642.0747524497.08 24. 892. 28560.078 4.81 2. 873. 1222. 18852966 10.19 12.68 2. 2240.072 4.61 .2.552.2811.090026008.056.85 2.09①以黄铁矿化为主的岩石Au含量较高,比褐铁矿矿化岩石为Au、As、Ag、Hg、Sb、Se、Pb、S、V、Te、W、化岩石含量高的元素还有S、As、Te、Sb、W.V.HgZn ,褐铁矿化的岩石为Au、As、Te、Ag、Hg、V、Zn、W、等,与无明显矿化岩石相比,褐铁矿化岩石中含量偏Se、Pb、Sb。高的元素与黄铁矿化岩石相似,然而富集程度略低。4.4不同矿化强度岩石地球化学特征s在表生作用过程中大量带出,使得褐铁矿化的岩根据矿石(围岩)中Au的含量,划分为5级金石发生S的贫化,贫化率为0.41;②强离散元素序矿化强度区间,分别代表了背景、弱异常、强异常、矿列相同,以Au、As为主,在离差值大于0.4的元素化和强矿化,其微量元素含量见表5。从表中可看中除s外,2种矿化岩石中的元素也是相同的,黄铁出随着Au的矿化强度增加,多数元素如Ag、Hg、表5 庙岭金矿床不同矿化强度岩石元素含量t对比金含量AuZn_ CuM_S_Sb Sw( Au)≤52.77 0.0919.50 40.09 14.66 1.203968.472. 000.91 0.026s 200015 3639.2 2.05 0.38 37.84 86.10 2.07 24099 182.3 197.7 11.89 0.142全区平均5153.46 _ 0.38 37.84 86.10 16.83 1.275888 24. 8911.72 2. 030. 043中国煤化工wSuw(Au)≤521 0.0324.552.561.71二421.9252000150.419 6. 372.99 4. 1678. 704332564 6.73 40.83 2. 220.087 4. 76_2.70 2.7418.0740327298.75 10.74 2. 17●392●物探与化探29卷As.、Sb、Se.Te、Cr、V、W等表现了同步增高的趋势。5结论与世界同类岩石相比(维氏, 1962):S,Te在几乎所有不同Au含量组别中均呈显著富集,以Te的富集庙岭金矿区发育有与金矿关系密切的地球化学程度最高,在Au的背景含量样品中w(Te) =32x异常,这些异常的存在对于金矿找矿具有重要的指10-6 ,异常样品中w(Te) =(44~197) x10-6 ,Au的示意义。具有指示意义的异常元素主要有Au、Ag、.矿化样品中Te高达400x10-以上。Sb 相应比TeHg、As、Sb.V、S、Se、Te、W、B、Pb、Zn、Cu等。Au是低约1个数量级。Au、Ag、S、As、W在w(Au)≤5x成矿及找矿最直接的指示元素。在正常岩石中,Au10-9组的样品中的含量与克拉克值相近或略有偏含量均小于5x 10 -9 ,受热液蚀变作用叠加,Au含高,在Au含量为(5~80) x10 -' 样品组中,上述元量显著增高,可达数十至数百x10 -9 ,并具有明显的素产生明显富集,富集度达3~8,在w(Au)≥80x浓度梯度分带。Au除以分散状态形成异常外,更多10-9样品组中则富集度呈显著增高达10以上,Au的是以自然金形式存在于蚀变带或矿体内的硫化物的矿化样品组中富集可达40 ~60,最高As可达.中,随蚀变矿化增强而形成以硫化物为主的金矿体，132。与之密切相伴产出的异常元素还有Hg、As、Sb、 Ag从以上可得出不同金矿化强度样品的富集元素等,多为中、低温远程指示元素。S的异常由于受不(表6)。在背景火山岩石中,仅出现Te、S(Sb)的富同硫化物阶段的影响,因而对指示金矿化的意义有集,反映火山岩地球化学的特点,而在出现异常和矿所差异,应结合相伴产生的其它元素予以评价。化的火山岩中,则增加了Ag、W、Au、As和Pb,显然是受晚期矿化叠加所致。参考文献:[1]韩存强,张学智， 李大勇河南省桐柏县老湾- -鸿仪河金矿带表6不同金矿 化强度样品的富集元素组合特征地球化学模式及预测评价[J].物探与化探, 1994 ,19(4).矿化强度分组地质意义富集元素组合2]赵荣军. 河南卢氏县杜关地区地球化学异常及找矿效果[J].w(Au)≤5背景Te、S(Sb)物探与化探,2001 ,26(4) ,447 -452.5<0(Au)≤80弱异常Te、S.Ag、W(Sb.Au、As)3] 黄守民,崔變样.熊耳山地区金矿地球化学异常特征[J].河南80 2000强矿化Au、Te 、As、S.Sb、Ag.Se、W(Pb)综合评价模型[ M].北京:地质出版社, 1996.GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS OFTHE MIAOLING GOLD DEPOSIT IN HENAN PROVINCEPANG Zhen-shan',2 ,ZHAO Chun-he2 ,FU Fa-kai? ,BAI Shi -ping2 ,QU Lun-quan2(1. China Unirersity of Geosciences ,Bejing 100803 ,Chia; 2 Henan Bueau of Ceology and Mineral Eploration and Derelpment ,Zhenghou 4500 ,China)Abstract: The Mialing gold deposit in Xiongershan area is a large-size tectonic altered rock type deposit, and there exist in this areageochemical anomalies closely related to the gold deposit. The abundances of Au and related elements increase in geometric progressionfrom the regional background through the ore district and tectonic rocks to the orebody. The ore-indicating elements are mainly Au,Ag,Hg,As,Sb,V ,S,Se, W ,B,Pb and Cu, and the mesoteral-pithermal remote indicator elements are Hg,As ,Sb and Ag.Key words:regional geochemical characteristics; geochemical characteristics of the ore deposit; Miaoling gold deposit ;Songxian Countyin Henan Province中国煤化工作者简介:庞振山( 1968 - ) ,男,高级工程师,中国地质大学(北京)在读,MYH.CN M H G安源评价工作。