1、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
2、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
3、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 ProvinceABSTRACTJincheng gold deposit is located in the ce
4、nter 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 bet
5、ween 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 lentic
6、ular 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. The primitive mantle normalized trace elements spider patterns a
7、nd REE distribution patterns between the granite porphyry vein and the LingShan rock mass are almost overlap shows that they have homology.The sulfur isotope composition show that the metallogenic material is major derived from the wall rock and part of the magmatic hydrothermal.Study on the fluid i
8、nclusions show that the ore-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
9、 low density;The metallogenic pressure is 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 he ore-forming fluid are from the mixed fluid between magmatic hydrothermal an
10、d 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
11、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 g
12、old 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
13、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 .
14、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 1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
15、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
16、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
17、。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。2 河南罗山金城金矿矿床成因研究 2012.6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
18、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
19、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，随后提中国地质大学资源学院学士学位论文 3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
20、，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 stat
21、istics of this workload 具体项目 单位 本次工作量 备注地质路线 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 1 Zk0-6 (孔深 476.62 米)标本 件 36H-O 同位素 件 3 S 同位素 件 4 采样有效照片 张 150 野外工作大型图件 张 3光片 个 20薄片 个 15室内研究测温片 个 5工作性质工作概况4 河南罗山金城金矿矿床成因研究 2012.6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（
22、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
