毕业论文范文——河南罗山金城金矿矿床成因研究

本科毕业论文（设计）题 目： 河南罗山金城金矿矿床成因研究姓 名： 学 号： 院 （系）： 资源学院 专 业： 资源勘查工程 指导教师： 职 称： 评 阅 人： 职 称： 年 月河南罗山金城金矿矿床成因研究 摘 要河南罗山金城金矿位于桐柏-大别碰撞造山带中部，北邻桐柏-商城韧性剪切带，西邻燕山晚期灵山岩体。大地构造位置上位于扬子板块和华北板块之间的秦岭-大别山造山带东段，桐柏-大别分区靠大别山一侧。矿床产于中元古界苏家河群浒湾组下段地层中，赋矿岩石为蚀变斜长角闪岩、蚀变二云母片岩以及薄层大理岩互层带等，矿体呈层状、透镜状赋存于围岩中，矿体围岩主要有斜长角闪岩、二云母片岩、大理岩等。通过对矿区地层的微量元素含量进行分析，显示矿区地层为重要的矿源层。花岗斑岩脉和灵山岩体的微量元素原始地幔标准化分布曲线与稀土元素球粒陨石标准化分布曲线基本重叠，表明花岗斑岩脉与灵山岩体具有同源性。硫同位素显示矿床的成矿物质主要来源于围岩，部分来源于岩浆热液。流体包裹体研究表明成矿流体温度分布范围较宽（Th=90380），从第一、二阶段到第三阶段，成矿流体温度逐渐降低，主要成矿作用发生在180330之间，属于中温热液成矿 ；中高盐度流体；中低密度；成矿压力集中在4090MPa之间，平均值为56.8MPa；成矿深度分布范围为3.18.2km之间，平均值为5.8km，说明矿床形成于中-深深度。氢氧同位素显示成矿流体为岩浆热液与大气降水的混合流体。金城金矿的形成经历了变质、变形作用的预富集，后经岩浆热液作用的活化形成含矿热液，沿断裂带运移至韧性剪切带的脆性、脆-韧性断裂构造中充填、交代沉淀成矿，属于受韧性剪切带控制的中温热液构造蚀变岩型金矿。关键词：金城金矿 成矿物质来源 中温热液构造蚀变岩型金矿 桐柏-大别地区The Research on the Genesis of the Jincheng Gold Deposit, Luoshan, Henan Province ABSTRACTJincheng gold deposit is located in the center of Tongbai-Dabie collision orogenic belt, Tongbai- Shang cheng ductile shear zone in the north ,Ling shan rock mass of the late YanShan movement in the west .It is located in the side of Dabie mountain in the Tongbai-Dabie division, eastern section of Qinling - Dabie collision orogenic belt between the Yangtze plate and North China plate on the tectonic position. The deposit is hosted in the lower stratum of Huwan Formation,sujia Group of Middle Proterozoic, the host rocks are interclated zone of altered amphibolite, altered schist and thin marble, the ore bodies are stratiform and lenticular and occur in the wall rocks, the wall rocks of ore bodies are amphibolite, schist and marble etc.Study on the trace elements of the stratum from the ore area show that the stratum from the ore area will be an important sourcr bed. Theprimitive mantle normalized trace elements spider patterns and REE distribution patterns between the granite porphyry vein and the LingShan rock mass are almost overlap shows that they have homology.The sulfur isotopecomposition show that the metallogenic material is major derived from the wall rock and part of the magmatic hydrothermal.Study on the fluid inclusions show that theore-forming fluid have wide distribution temperature (Th=90380),the temperature is gradually decreased from the first and second stag to the third stage and the main mineralization are between 180 and 330,show that the mineralization is mesothermal;middle-high salinity;middle low density;The metallogenic pressureis about 4090MPa and the average is 56.8MPa;the mineralization depth is about 3.18.2km,the average is 5.8km,show it is mesogene.The hydrogen and oxygen isotopic composition show that heore-forming fluid are from the mixed fluid between magmatic hydrothermal and the meteoric water. The formation of the Jincheng gold deposit had experienced pre-enrichment from the effect on the metamorphism and deformation, form ore-bearing hydrothermal solution by the later activate from the effect magmatic hydrothermal,then mineralization by the infilling and metasomasis when the ore-bearing hydrothermal solution move to where the fault is range from brittle to brittle- ductile,it belongs to a mesothermal tectonic altered type gold deposit controlled by ductile shear zone.Key word: Jincheng gold deposit Ore-forming material source Mesothermal tectonic altered type gold deposit Tongbai-Dabie district目 录第一章前言11.1 研究目的及意义11.2 矿区自然地理及交通概况11.3 前人工作情况21.4 野外及室内工作3第二章区域地质概况42.1 地层52.2 构造62.2.1 近东西向韧性剪切带62.2.2 北东向断裂72.2.3 褶皱72.3 岩浆岩72.3.1 加里东期基性-超基性侵入体72.3.2 燕山晚期酸性-中酸性侵入体72.3.3 脉岩82.4 区域矿产8第三章矿床地质特征103.1 矿区地质103.1.1 地层103.1.2 构造113.1.3 岩浆岩133.2 矿体地质143.2.1 矿化带特征143.2.2 矿体特征143.3 矿石特征153.3.1 矿石类型与矿物组合153.3.2 矿石结构构造163.4 围岩蚀变特征173.5 成矿期与成矿阶段17第四章矿床成因研究194.1 成矿物质来源研究194.1.1 矿质来源194.1.2 硫的来源214.1.3 成矿流体来源224.2 成矿物理化学条件研究234.2.1 矿物中流体包裹体的类型和特征234.2.2 成矿温度244.2.3 成矿流体盐度与密度254.2.4 成矿压力及深度264.3 成矿过程与成矿模式27第五章结束语295.1 主要认识和成果295.2 存在的问题29致 谢31参考文献32图版34图版35图版37附图金城金矿矿区地质略图附图金城金矿ZK0-6钻孔柱状图 中国地质大学资源学院学士学位论文 39第一章 前言1.1 研究目的及意义河南省罗山县金城金矿是近年才发现的金矿床，位于桐柏-大别山地区。桐柏-大别造山带是我国重要的金银矿密集区。从收集到的地质资料来看，该区的区域地质矿产调查工作研究程度较高，但矿区内的地质研究程度薄弱。前人只对该金矿床的基础地质特征以及控矿因素进行了简单研究，对矿床成因及成矿物质来源并没有进行深入研究，对矿床成因认识不清楚。所以本文的主要目的是在了解前人研究成果的基础上，对矿区的基础地质情况开展详细的研究，查明矿床形成的基础地质条件，分析成矿作用与地层、构造、岩浆岩的关系；通过必要的测试分析工作，明确矿床的成矿物质来源及成矿的物理化学条件，对矿床成因进行初步探讨。本文的意义在于通过详细的基础地质工作，结合测试分析工作，对矿床成因进行初步界定，查明矿床的主要控制因素，明确主要的找矿标志，为矿区进行下一步的找矿勘探工作提供依据。1.2 矿区自然地理及交通概况金城金矿矿区隶属于河南省罗山县山店乡金城村管辖，南与湖北省大悟县宣化店镇相邻。西距信阳市90km，北距罗山县75km，东距尉（氏）罗（山）公路20km，南距宣化店镇14km。均有柏油路和水泥路相通，交通条件便利（见图1-1）。矿区中心地理坐标为：东经：1142729，北纬：314431，矿区面积0.81km2。工作区位于大别山北麓的低山丘陵区，属淮河流域，大贩河在本区东北部由东向西流经，河流宽1530m。该河流在河南省与湖北省交界地带流过，注入淮河。地势北低南高，地形较为简单。海拔98.7188.7m，比高90m，坡度525。区内植被较发育，地表岩石露头较好，通视条件较好。矿区地表没有大的水系。只有季节性溪流在工作区西部流经，注入大贩河。地表水溏较多。山间溪流和泉水是矿区和居民生活的主要水源。工作区属亚热带湿润型气候，气候温和，雨量充沛，年平均气温12.515.2。年平均降水量6181658mm。区内经济以农林业为主，主要农作物为水稻、小麦等，经济作物有油菜、茶叶、板栗、毛竹等。山地有松木、杂木等。矿业是当地主要工业项目，工作区周围分布有六、七家小型萤石矿山。区内供电、通讯及各种生活设施完备，当地劳动力资源丰富，外部投资环境优越，矿业开发条件良好。图1-1 罗山县金城金矿交通位置示意图Fig.1-1 The index map of Luoshan Jincheng gold deposit1.3 前人工作情况1981年河南省地质局区域调查队进行了1:20万的地质测量工作，首次确定了韧性剪切带的存在。2007年9月河南建材地质队提交了陕西展鑫矿业投资咨询有限公司山店萤石矿预查报告。2007年鑫恒矿业有限责任公司开始用斜井及平巷探矿，否定了萤石矿的利用价值并发现含金地质体。2008年7月辽宁省有色地质局勘查总院开展地质勘查工作，对区内的2条金矿体和1条金矿化带进行了控制，计算资源储量，总结金矿成矿规律及控矿地质因素，提交河南省罗山县鑫恒矿业有限责任公司山店萤石矿金矿生产补充勘查报告。2009年4月中-下旬，本项目组重点对矿区及外围的5平方千米范围内开展了1：10000土壤地球化学扫面测量和采样工作，同时提交了岩矿鉴定及金赋存状态的初步研究报告。2009年6月23日至7月10日，本项目组开展了激电中梯法和可控源音频大地电磁法（CSAMT）勘察综合物探工作，完成了野外27条激电中梯剖面和6条可控源音频大地电磁法（CSAMT）剖面（测线长度5.88km ，物理点153个）的数据采集工作，随后提交了罗山县山店金矿综合地球物理工作研究报告。2011年7月4日至7月30日，河南省煤田地质局物探测量队对矿区进行了瞬变电磁勘探测量工作，野外完成测线16条，测点1450个，试验点10个，检测点80个，合计完成物理点1540个的数据采集工作，并提交了罗山县鑫恒矿业有限责任公司金城金矿瞬变电磁勘探报告。1.4 野外及室内工作本次野外实习从2011年7月26日开始到2011年8月22日结束，历时26天。期间开展了野外地质路线观测、实测剖面、坑道观测、坑道编录、岩芯编录、化探采样等野外基础工作。在坑道内仔细的观察了矿体的形态及其与围岩的关系，对矿体明显有影响的构造进行了观测，系统的测量了坑道内节理的产状，系统的在野外和坑道中采集了化探及同位素测试样品，具体完成的实物工作量见表1-1。表1-1 本次工作情况统计Tab.1-1 The statistics of this workload 工作概况工作性质具体项目单位本次工作量备注野外工作地质路线条2实测剖面条1坑道剖面条1一中段4线穿脉北段东壁定地质点个58钻孔编录个1Zk0-6 (孔深476.62米)采样标本件36H-O同位素件3S 同位素件4有效照片张150大型图件张3室内研究光片个20薄片个15测温片个5第二章 区域地质概况秦岭-大别碰撞造山带地处华北和扬子板块的结合部位，是华北地块与扬子板块之间的多期拉张、俯冲、碰撞而形成的复合造山带，西起成（县）徽（县）盆地，东止郯庐断裂，绵延千余公里，是我国最著名的碰撞造山带之一（图2-1）。它是华北板块南部活动大陆边缘和扬子板块北部被动大陆边缘碰撞和拼贴的结果，经历了漫长的板块构造演化历史和复杂的地球动力学过程，具有不同的地壳物质组成6。 金城金矿位于桐柏山-大别山碰撞造山带中部（图2-1，图2-2），北邻桐柏-商城韧性剪切带，西邻燕山晚期灵山岩体，大地构造位置上位于秦岭-大别山造山带东段，桐柏山-大别山分区靠大别山一侧。图2-1 桐柏-大别造山带区域地质略图（河南罗山金城金矿项目研究报告，2012）Fig.2-1 The areal geological map of Tongbai-Dabie orogenic belt（Study report on Jincheng gold deposit，2012）F: 栾川-明港断裂；F :龟山-梅山断裂；F:桐柏-商城断裂；F:定远-八里贩断裂图2-2 大别山北坡宣化店-马畈地区地质剖面略图（据1:20万新县（大悟）幅矿产地质图，1981，修改）Fig.2-2 Geological sketch map of Xuanhuadian-Mafan in Dabie mountain north breck (modified by the commodity geological map of Xinxian，1:200000，1981)2.1 地层该区地层上属秦岭地层区桐柏山-大别山分区。本区出露的地层主要为下元古界大别山群和秦岭群、中元古界苏家河群浒湾组和定远组、中元古界信阳群龟山组、下古生界二郎坪群、泥盆系南湾组、石炭系中统胡油坊组、白垩系下统陈棚组、第四系。下元古界大别山群（Ardb）：混合岩化中高级变质杂岩内的变质表壳岩系。由斜长角闪片麻岩、黑云斜长片麻岩、变粒岩、斜长角闪岩(或片岩)、富铝片岩、磁铁角闪岩、磁铁石英岩、石英岩、浅粒岩、石墨片岩、大理岩组成，其原岩主要是一套海相碎屑沉积岩、碳酸盐岩夹少量火山碎屑岩。下元古界秦岭群(Pt1qn)：为一套高级变质和柔流变形的火山-沉积岩建造，属区域变质基底。变质相达高角闪岩相，有的达到麻粒岩相。主要岩性有麻粒岩、变粒岩、石墨片岩、矽线石片岩、石墨大理岩等。共分三段：下部为一套麻粒岩及片麻岩；中部为大理岩，常呈角砾状，含有鳞片状及条带状石墨；上部为黑云斜长片麻岩，斜长角闪岩，原岩为基性火山岩5。中元古界苏家河群浒湾组（Pt2h）: 位于桐柏-商城断裂带南侧，主要分布于浒湾东部和西部一带。由二云斜长片麻岩、白云斜长角闪片岩、白云石英片岩、变粒岩、石榴白云片岩夹大理岩、榴辉岩等组成。总体走向为北西西向，片理倾向北，倾角30-50。分为上、下两段：下段岩性为云母片岩、二云微斜钠长片麻岩夹斜长角闪片岩、浅粒岩、大理岩，以及石英岩、石墨白云石英片岩。上段岩性为白云斜长片麻岩，白云石英片岩夹条带状、眼球状混合岩，斜长角闪岩，石英片岩和大理岩透镜体。下与大别山群不整合接触，上与定远组断层接触。中元古界苏家河群定远组（Pt2d）: 位于矿区以北，南侧以平天贩韧性剪切带（桐柏-商城韧性剪切带）与浒湾组相邻。分三段，下段为白云石英片岩、绢云石英片岩夹白云斜长片麻岩；中段为斜长角闪岩、绿帘角闪片岩；上段为绢云石英片、绢云钾长片岩夹少量斜长角闪片岩。中元古界信阳群龟山组(Pt2g)：分为三个岩性段，下部为石英岩（硅质板岩）、绢云石英片岩夹炭质层、斜长角闪片岩、局部夹大理岩等，中部为石榴绢云石英片岩、含十字石榴绢云石英片岩、蓝晶绢云石英片岩，上部为石榴绢云石英片岩夹斜长角闪片岩、角闪片岩等6。局部不整合于秦岭(岩)群之上(多为断层接触)，南侧与上覆南湾组断层接触。下古生界二郎坪群(Pz1er)：为一套浅变质中基性火山岩夹碎屑岩及碳酸盐岩系，主要岩性由硅质板岩、凝灰质砂岩、细碧角斑岩、云母片岩、含砾大理岩、结晶灰岩等组成，为一套蛇绿岩建造5。泥盆系南湾组（Dn）：位于矿区以北，呈近东西向分布于龟山-梅山断裂南侧，由含斑黑云斜长变粒岩、含斑斜长片岩、二云斜长角闪岩、黑云变粒岩、绢云石英片岩等组成。该组可分为二个岩段，下段岩性主要为黑云变粒岩，二云石英片岩，夹斜长角闪片岩、二云长石片岩。上段为浅灰黄色含方解石绿帘二云石英片岩，夹少量硅质板岩。石炭系中统胡油坊组（C2h）：以粉砂岩为主，夹暗色泥岩、细砂岩、钙质泥质或泥质灰岩，呈薄互层状。属于淡化海或微咸水盆地陡坡扇和浊积扇沉积7。白垩系下统陈棚组（K1c）:呈零星出露。主要为火山碎屑岩、安山岩等组成。下部为紫红灰白凝灰岩夹紫红色凝灰质砂岩、浅灰肉红色中-巨厚层含角砾中酸性晶屑岩屑凝灰岩；上部为巨厚黑云角闪辉石英安玢岩、灰白红褐角砾凝灰岩。第四系（Q）：分布在河谷地带，岩性由黄棕色砂质亚粘土、灰黄色含粘土粉砂、土灰白、灰黄色中、粗砂砾等组成。2.2 构造从区域构造上，夹持于华北板块与扬子板块之间的桐柏-大别造山带，具有多旋回裂隙-闭合演化，产生过多次塑性推覆和滑脱构造运动，形成了一系列不同层次、不同尺度、不同特征、不同序列且大致相互平行的近东西向断裂带（图2-1）。栾川-明港、龟山-梅山、桐柏-商城、定远-八里贩深大断裂带纵贯全区，连续性好，具长期活动性和继承性，控制了桐柏-大别山北坡金银成矿带。另外晚阶段的北东向断裂又截切了近东西向的断裂。2.2.1 近东西向韧性剪切带栾川-明港剪切带（F）又名皇台-瓦房子-明港-固始断裂带，在河南省境内西起卢氏县黑沟，向东经栾川县南、嵩县铜河、南召县头道河、方城县维摩寺、桐柏庙西庄至信阳市明港东没入第四系，呈北西西向横贯河南省全境7，向西延入陕西称为洛南断裂6。具多期构造活动的特点，至少发生了两期推覆活动、一期拉张活动和一期左行走滑剪切活动7。由多条韧（脆）性剪切带及脆性破碎带组成，总体走向 270300，断裂带中断面多以北倾为主，少数南倾，倾角变化大6。龟山-梅山断裂带（F）龟山-梅山韧性剪切带，西起桐柏松扒，经信阳龟山、光山百步岗、商城河风桥延至安徽梅山7，再向东北郯庐断裂截切。在桐柏地区叫松扒韧性剪切带，控制了上上河-老湾大型金矿田的产出，在光山地区叫凉亭韧性前切带，控制了光山薄刀岭（凉亭）-余冲金矿带的产出。主界面位于秦岭岩群和龟山岩组之间，为南、北秦岭亚带的分界线，该断裂东段断面主要倾向南西，倾角6080，剪切破碎带宽1001000m，是一条长期活动、多次构造变形叠加的区域韧性剪切带7。桐柏-商城断裂带（F）桐柏-商城韧性剪切带位于大别山变质核杂岩体的北缘高压变质带，其形成于加里东-海西期，之后多期活动，具有早期韧性变形、晚期脆性变形的特点。西起桐柏鸿仪河，经信阳柳林、新县王母观、光山白雀园，向东延至商城。河南省内全长约400km。断面向北东倾斜，倾角7085，断裂带宽5001300m7。 定远-八里贩断裂带（F）为新县高压-超高压变质带的北部边界断裂，区域上相当于磨子潭-晓天断裂（索书田等，1999）。该断裂带表现为一套宽70900m的长英质糜棱岩质构造片岩、花岗质糜棱岩带。总体倾向北北东，局部倾向北西西，为浒湾岩组和大别变质杂岩的分界线7。2.2.2 北东向断裂为晚期的断裂，截切了近东西向的断裂带，其中北东向断裂与近东西向断裂结合部位，控制了区内灵山、新县等花岗岩体的产出7，多平行产出。2.2.3 褶皱区内发育的褶皱以向斜为主（图2-2），分布于宣化店-马畈一带，呈近东西向展布，往西呈北西西向展布，褶皱沿走向向西延伸至桐柏山东部。核部由泥盆系南湾组和第四系地层组成，两翼地层分别为中元古界苏家河群浒湾组、定远组和中元古界龟山组地层。该褶皱南北两翼大致对称，轴面近于直立，为一开阔向斜。该褶皱纵贯大别山全区，是自加里东-海西运动以来，南北向强烈挤压，洋壳俯冲的产物。2.3 岩浆岩桐柏-大别山地区岩浆岩分布较广，有多期活动，从前寒武纪的晋宁期海底基性火山岩、侵入岩，到加里东期、海西期、印支期和燕山期侵入岩均有。其中主要为加里东期和燕山期岩体，以燕山期最为发育、最为强烈、规模最大。包括基性、中酸性、酸性岩体等。（图2-3）。2.3.1 加里东期基性-超基性侵入体超基性岩：呈透镜状、脉状岩体群沿龟山-梅山断裂带产出，侵入于下元古界商城群歪庙组中，与围岩界线清楚，岩性主要为角闪石岩、辉石岩、角闪辉长岩，斜辉辉橄岩等。基性岩：主要沿桐柏-商城断裂带近东西向侵入于上元古界苏家河群定远组及浒湾组中。呈透镜状、脉状小岩株。岩体大小不一，主要由蚀变辉长岩组成。围岩蚀变有高岭石化、绿泥石化，蚀变带宽一般十到几十厘米。岩体外接触带有含钛磁铁矿、黄铜矿化，局部可形成小型富矿。2.3.2 燕山晚期酸性-中酸性侵入体第一次侵入体-灵山复式花岗岩基（53-1）：主要有花岗岩组成，分布于柳林、谭家河、师河港到灵山一带。出露面积490km2，与围岩界线清楚。分灵山超单元，团山独立单元、杨树湾独立单元。灵山超单元细分为第一、第二、第三单元。岩石类型分别为细粒黑云二长花岗岩、中细粒黑云（二长）花岗岩、中粗粒黑云母二长花岗岩及似斑状二长花岗岩。团山独立单元岩性为细粒二云二长花岗岩。杨树湾独立单元为斑状细粒黑云二长花岗岩。第二次侵入体-鸡公山岩体（53-2）：主要由似斑状黑云花岗岩组成。分布于鸡公山一带，面积达280km2，岩体呈一半圆形大岩基侵入于太古界及下元古界中，北与灵山岩体接触。第三次侵入体-李家寨岩体（53-3）：由细粒花岗岩组成，分布于李家寨一带。呈岩墙状、小岩株状侵入于灵山岩体及鸡公山岩体中。面积16km2。图2-3 河南省新县-大悟地区岩体分布示意图（据1:20万新县（大悟）幅矿产地质图，1981，修改）Fig.2-3 Distribution map of rock in Xinxian-Dawu district (modified by the commodity geological map of Xinxian，1:200000，1981)1：第四系；2：泥盆系南湾组；3：中元古界定远组；4：中元古界浒湾组；5：中元古界七角山组；6：中元古界新县组；7：中元古界七卡房组；8：下元古界大别山群；9：燕山晚期第一次侵入体；10：燕山晚期第二次侵入体；11：燕山晚期第三次侵入体；12：加里东期辉长岩；13：动力变质带；14：断层2.3.3 脉岩以花岗斑岩脉最为发育，其次为花岗岩脉、细晶岩脉、伟晶岩脉、闪斜煌斑岩脉等。花岗斑岩脉以燕山期为主，主要有前大垄-余洼花岗斑岩岩墙群。2.4 区域矿产矿区位于桐柏-大别造山带中，目前已知矿产资料表明，区域矿产资源极其丰富，相继发现并探明的金属、非金属矿床（点）多达数十处，尤以铜、金、钼及铁、萤石、白云母、建材花岗石资源丰富著称。根据造山带的特征将其划分为3个亚带（韩存强等1995）：北亚带由赋存于桃园花岗岩、歪头山岩组和二郎坪群的桐柏-银洞坡-河坎大型银金矿田及光山-马畈金矿化带组成；中亚带由赋存于秦岭岩群的歇马岭-老虎顶-清泉寺金银成矿带组成；南亚带由赋存于龟山岩组和松扒-凉亭韧性剪切带的桐柏上上河-老湾大型金矿田和光山-余冲金矿带组成19。近年来沿信阳-商城成矿带发现多处钼矿床，如商城县汤家坪，新县姚冲、大营尖、千斤，光山县千鹅冲，罗山县肖畈、罗山等。第三章 矿床地质特征金城金矿区位于燕山晚期灵山花岗岩体（53-1）和鸡公山花岗岩体（53-2）东部。处于近东西向桐柏-商城韧性剪切带南缘。近东西向韧性剪切构造控制了本地区各类岩脉及地层的产状及分布及多金属矿化的空间展布方向。3.1 矿区地质3.1.1 地层矿区地层以中元古界苏家河群（Pt2sj）浒湾组（Pt2h）下段为主，岩性为（含石榴子石）黑云片麻岩、斜长角闪岩、黑云斜长角闪片岩、条带大理岩、白云质大理岩、变粒岩、二云母石英片岩等。岩层产状总体走向270290，北东倾，倾角3050。经历了多期构造变形和强烈的变质作用，变质程度达高绿片岩相-低角闪岩相。岩层构造面理与地层层理总体一致，局部可见构造面理以小角度斜切残留的地层层理构造（S0）。大多岩性段沿走向和倾向变化很快，不同岩块（岩片）之间呈断层接触关系（附图）。矿区岩性自下而上划分5个岩性带，分述如下：黑云片麻岩、（石榴）黑云片麻岩、变粒岩带（Pt2h1y）：岩石多呈灰黑色，中细粒变晶结构，片状-片麻状构造，主要矿物成分为黑云母、长石、石英、长石、石榴子石等，少量绿帘石、绿辉石、金红石。变粒岩以长石、石英为主。普遍含有星点状的中-细粒黄铁矿。大理岩夹黑云绿泥石片岩、角闪岩透镜体带(Pt2h1g)：条带大理岩呈灰白色-白色，细-中粒变晶结构，条带状，块状构造，矿物成分为方解石，少量白云石。岩层呈透镜状、层状分布。条带主要为黑云绿泥石片岩。岩石黑灰色，局部灰绿色，片状变晶结构，片麻状构造。矿物成分：黑云母为主，少量石英，长石，局部绿泥石化强烈，多见黄铁矿化，黄铁矿呈中细粒浸染状及星点状分布。斜长角闪岩、薄层大理岩、石榴黑云母片麻岩互层带(Pt2h1h)：厚度变化较大，一般东部较薄，向西展开厚度加大。下部以黑云斜长片岩为主，夹薄-中厚层大理岩；中部为薄层大理岩、斜长片岩、斜长角闪岩、角闪岩互层。各单层在走向上和倾向上常不连续；上部斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩、（含榴）黑云片麻岩互层。层间发育石英肠状体及薄层状细粒黄铁矿层。岩石受应力作用，片理化强烈。局部岩石石榴石含量较高，含量5%10%。普遍见有细粒黄铁矿。白云质大理岩带(Pt2h1d)：白色，中粒变晶结构，块状构造。主要矿物为方解石、白云石，少量云母矿物。岩层多呈透镜状，层状分布，局部夹有黑云片岩，二云斜长片岩等。石榴二云斜长片岩及二云母石英片岩带(Pt2h1p)：该带以石榴二云斜长片岩，二云斜长片岩和二云母石英片岩为主，局部夹黑云角闪片麻岩及薄层大理岩透镜体。岩石为灰色，细-中粒变晶结构，片状构造。主要矿物为石英、斜长石、黑云母、白云母及少量角闪石，见有细粒、微粒黄铁矿化，岩石局部强烈揉皱、挤压，片理化强烈。石英细脉较发育，脉宽在0.1-1cm之间。3.1.2 构造矿区处于近东西向桐柏-商城断裂构造带上。近东西向构造控制了各类岩脉的产出，对苏家河群岩层产状及分布和构造变形有重要影响。一、断裂矿区内断层有北西西-南东东向和北西-南东向2组（图3-1），其中北西西-南东东向（F1，F2，F3）的构造被后期的北西-南东向（F201，F202）构造切穿。北西西-南东东向构造隶属于桐柏-商城韧性剪切带，具有早期韧性变形，晚期脆性变形的特点，是矿床的控矿构造，整体向北倾斜，断裂面上具石墨化。北西-南东向构造为脆性构造，切穿了早期北西西-南东东向构造和金矿体。赋矿围岩表现出明显的韧性变形特征，发育强烈变糜棱岩化、强片理化、石香肠化，表明本区具深层次的韧性变形作用，属于高压变质带。 图3-1 金城金矿100米中段平面图(据金城金矿详查报告，2007，改编)Fig. 3-1 The 100 meters plan of Jincheng gold deposit（modified by the detailed exploration of Jincheng gold deposit，2007)1：石榴二云斜长片岩及二云母石英片岩带；2：白云石大理岩带；3：斜长角闪岩、薄层大理岩、石榴黑云母片麻岩互层带；4：条带大理岩；5：黑云片麻岩、石榴黑云片麻岩、变粒岩；6：石英斑岩；7：矿体及编号；8：断层破碎带及编号；10：勘探线及编号北西西-南东东向断裂构造：与区域桐柏-商城断裂构造主线一致。包括F1、F2、F3断裂，在地表由于覆盖，局部断续出露，但在坑道中可见。F1断裂呈北西西-南东东向展布。控制延长近260m，宽0.30m1.00m，走向280300，倾向北，倾角5070，断裂带内构造角砾和碎屑发育，并在其东段有石英斑岩脉充填，伴生一定的蚀变矿化。常见蚀变有绿泥石化、碳酸岩化、绢云母化、黄铁矿化、硅化和石墨化，F1断裂在4线处被F201错断。该断裂带控制了1号金矿化带及号矿体的产出。F2断裂近东西向展布。倾向北，倾角4570；在0线处以西向北西向偏转，走向310340，倾向北东，倾角4570。常见蚀变有绿泥石化、碳酸盐化、绢云母化、黄铁矿化、硅化、石墨化。在0线与2线之间与北西-南东向的F201断裂相交，控制了2号金矿化带和号矿体的产出。F3断裂在0线附近与F201交汇。控制延长320m 360m，宽0.2m1.5m。蚀变主要有绿泥石化、碳酸岩化、绢云母化、黄铁矿化、硅化。北西-南东向断裂构造：主要为F201断裂和F202断裂，为成矿后断裂。F201断裂长大于600m，宽在0.3m2.0m。走向330340，倾向北东，倾角3560，断裂呈张扭特征，见有破碎角砾。蚀变有绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、硅化，局部见有萤石化，具石墨化。F202断裂走向330340，倾向北东，倾角3550，断裂呈张扭特征，见有破碎角砾。蚀变有绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化。二、褶皱矿区内受断裂构造影响褶皱发育，并且构造应力较强，很多小型褶皱已被挤压冲断，地表多发育宽缓褶皱。由于断裂作用影响在坑道中发育有小型的挠曲。地表的大理岩褶皱规模较大，整体呈倒转背斜形式，其转折端呈现紧闭褶皱形式。其中在实习过程中见到的小型褶皱属于宽缓的倒转褶皱（图版-6），褶皱附近的地层明显可见片理化特征，说明褶皱形成于区域变质作用之后或者同期形成。三、节理图3-2 001号点二云石英片麻岩中的两组节理Fig.3-2 Jointing in two directions of point 001 in two-mica quartz gneiss图3-3 节理走向玫瑰花图Fig.3-3 Rose diagram of jointing strike direction岩石发育强烈变糜棱岩化、强片理化、石香肠化，并伴有高压变形，表明本区高压变质活动强烈。矿区内发育有多组节理（图3-2）。通过对155个节理产状进行统计，做出如图3-3所示的节理走向玫瑰花图，通过节理走向玫瑰花图可以看出节理走向主要集中在50-70之间，另外两个主要走向为335及270-280中在50-70之间，即节理走向主要集中在北东东向，部分集中在北西和北西西向。3.1.3 岩浆岩由于矿区位于燕山晚期灵山、鸡公山花岗岩体东部， 区内无大型岩体出露，发育少量燕山晚期岩脉，主要为石英斑岩脉、花岗斑岩脉、闪长岩脉、煌斑岩脉等。钻孔资料显示，矿区深部发育大量连续的细晶花岗斑岩脉，整体延伸较好。石英斑岩主要出露在矿区的中南部，总体呈近东西向分布。岩石呈灰白-白色，细粒斑状结构、块状构造。斑晶为细粒石英，基质为微粒-隐晶质，多为长英质矿物。花岗斑岩呈脉状，主要出露在矿区中部，岩石呈浅灰暗灰红色，中粒斑状结构，斑晶为长石、石英，斑晶粒度在2mm3mm，块状构造。普遍具绿泥石化。在坑道和钻孔中局部见有花岗斑岩细脉，脉宽5cm20cm，多为顺层侵入（图3-4）。闪长岩分布在矿区的北西部。岩石呈灰-绿色、细粒结构、块状构造。蚀变为弱绿泥石化、碳酸盐化、绢云母化。煌斑岩多呈北西向分布。岩石呈灰黑色，细粒斑状结构，块状构造。斑晶为角闪石，含量15。基质为隐晶质。图3-4 花岗斑岩脉与其两边岩性接触关系素描图Fig.3-4 The contact relation between the granite porphyry dike and adjacent rock3.2 矿体地质3.2.1 矿化带特征区内共发现2条金矿化带，均沿层间断裂展布(附图)。1号金矿化带：带长大于400m，宽0.55米，平均23米。产状走向280300，倾向北北东，倾角4050。总体稳定性较好，受F1断裂控制，具分枝复合特点，常见角砾岩化，反映其后期成矿期有明显的脆性变形特征。另外，沿条带状大理岩带上盘内侧，可见含铅硅化带分支，其宽0.3m1.2m。钻孔见矿化带最大厚度10.61m（ZK11-1孔），自0线15线已有工程均发现有金矿化，现已圈定出工业矿体，该矿体沿条带状大理岩与斜长角闪岩、薄层大理岩、石榴黑云母片麻岩互层带产出。2号金矿化带：横贯全区，延长大于900m，宽5m30m，似层状，受F2断裂带控制，产状总体展布方向290，但因地层和构造联合影响，其走向和倾向均有较大变化，波曲明显，带内裂隙发育，黄铁矿化和硅化不同程度发育。当产状走向偏近东西时表现宽大，且金矿化强烈，常形成厚大工业矿体，而产状近南北向时一般薄而矿化弱。3.2.2 矿体特征矿区内共发现工业金矿体二条（号金矿体和号金矿体），深部新发现矿体一条（号矿体）（附图，图3-1，图3-5）。号金矿体：似层状产出，为一层间破碎带（F1断裂）控矿，走向280290，倾向北东，倾角3050，矿化沿走向或倾向连续性均佳，但矿体连续性差，呈透镜状分布（见图3-5）。其特征明显、层位稳定，岩性主要为含碳质的碎裂大理岩（硅化较强），硅化强烈处表现为含角砾石英脉，并见有团块状或星散粒状方铅矿。品位不高，厚度不大，多在1-4m之间。号金矿体：为本矿区浅部区域的主矿体。矿体形态为似层状、串囊状，在垂向上，呈豆荚状或透镜状，且有明显的尖灭侧现、分支复合的特点。矿体中裂隙构造较为发育，多以压扭性为主，其中充填有石英脉，普遍夹有大理岩透镜体。在勘探线剖面图上，主矿体厚度变化较大（见图3-5），呈现沿倾向波状起伏、膨大与缩颈相间的情况。厚度变化大，膨缩现象明显，在坑道工程的二中段和三中段之间尖灭，钻孔未发现其深部的延伸（见图3-5）。其产状变化大，总体走向270290，西段1-5线间走向为330350，东段走向为7080，倾向北或北东，倾角2555。赋矿围岩主要有斜长角闪岩、二云母石英片岩、薄层不纯质大理岩层间或有含榴二云斜长片麻岩等，各岩性层沿走向变化较大。号金矿体（深部矿体）：深部矿体，根据CASMT剖面特征，在-500m-180m存在一低阻带，推测为金属矿化引起；该地段已经进行了钻探施工，也在0线剖面钻孔ZK0-5孔深500.2509.9m（标高-350m左右）处发现深部矿体，厚9.22m，品位1.0421.4610-6，平均3.0810-6。深部异常矿化与花岗斑岩脉关系密切，且为向东侧覆，侧覆角15左右。针对该矿体先后施工了ZK0-5、ZK0-7、ZK0-8、ZK2-2和ZK1-2等5个钻孔，发现该矿体连续性不好，可能为一透镜体，根据钻孔揭露资料和物探测深资料，矿体可能以雁列透镜状往北东深部延伸。图3-5 金城金矿0线地质剖面图(据金城金矿详查报告.2007.修改)Fig. 3-5 The geologic cross-section map of No.0 prospecting line，Jincheng gold deposit（modified by the detailed exploration of Jincheng gold deposit，2007)3.3 矿石特征3.3.1 矿石类型与矿物组合矿石类型主要为硫化物型金矿石。号金矿体矿石类型为强硅化次生石英岩和蚀变大理岩，品位不高但沿走向上和厚度方向上变异系数很小，号金矿体矿石类型主要为蚀变斜长角闪岩和蚀变二云母片岩，沿走向品位变化较大4。矿区矿石中金属矿物绝大多数为黄铁矿（90%），其次为黄铜矿、闪锌矿，少量的毒砂、方铅矿、赤铁矿、褐铁矿，非金属矿物主要有石英、斜长石、白云母、黑云母、角闪石、石榴子石、方解石、绿泥石、少量硅灰石。其中黄铁矿为本矿床的主要载金矿物。黄铁矿(Py)：为本矿区的主要载金矿物，根据矿石标本和显微镜观察，黄铁矿可以分为三个世代，第一世代的黄铁矿为半自形-自形粗大颗粒及细脉，受后期构造挤压作用的影响，颗粒被压碎，局部黄铁矿脉被拉断（图-3）；第二世代的黄铁矿最为发育，多呈密集中细粒他形颗粒，受后期构造作用后，具有定向性排列（-4）；第三世代的黄铁矿以他形-自形颗粒出现，表面较为光滑（图-5）。第三世代黄铁矿较少。号矿体大理岩中多见第一世代的黄铁矿，颗粒较为粗大，破碎较为严重；号矿体中常见第二世代和少量第三世代黄铁矿。黄铜矿（Ccp）：早世代的黄铜矿为他形粒状（-7），粒度在100mm左右，在含矿大理岩中交代第一世代自形粗粒黄铁矿；晚世代的黄铜矿成乳滴状产于闪锌矿中（-8、9）。闪锌矿（Sp）：主要为他形颗粒，粒度在0.2mm左右，颗粒中可见乳滴状黄铜矿（-8、9）。方铅矿（Gal）：较为自形，粒度0.10.2 mm左右，可见明显的三角空隙(-10),受构造作用影响，强烈的揉皱，偶见肉眼可见的大块颗粒，交代闪锌矿（-8）。毒砂（Apy）：毒砂在样品中出现的较少，可分为两个世代，第一世代的毒砂呈脉状交代透明矿物，但脉不连续，局部被错断，粒径在0.15mm左右；第二世代的毒砂呈自形晶或半自形晶，颗粒较大，多交代黄铁矿，还有些被黄铜矿交代。赤铁矿（Hm）:含量很少，仅在N8-2号样品中见到少量的赤铁矿，呈针状，粒度很小。 3.3.2 矿石结构构造一、矿石结构本矿床矿石矿物的结构比较简单，主要有自形-半自形结构、碎裂结构、他形结构、交代残余结构、固溶体出溶结构、骸晶