华北地块南缘ⅲ-3新太古代金成矿带(与华北地块南缘绿岩带有关的新太古代金成矿带)
太华岩群是豫陕地区前寒武纪变质基底的总称，主要由经历角闪岩相变质作用的变质岩系组成，包括两种成因岩石类型，一种属于地层系统的表壳岩，另一种属于经历变质变形的古TTG深成侵入体。侵入体与表壳岩所占面积之比约为4: 1。从整个变质基底的岩石组合特征来看，属于花岗岩-绿岩带组合(胡，1988；李俊健等，1992；李世美等，1994)。区内太古宙花岗岩-绿岩带呈东西向窄带状分布(图4-13)。变质基底双层结构明显，其下层由太华群镁铁质火山岩组成的TTG花岗片麻岩和金洞岔组(又称吕家峪组)组成，为一套斜长角闪岩，不规则、条带状包裹体分布于TTG片麻岩中。上层是一套富含镁、铝的变质沉积岩。主要岩石类型为黑云母麻粒岩、含石榴石硅质麻粒岩、含石墨麻粒岩、石英岩、变粒岩、大理岩和磁铁矿石英岩。其原岩为长英质火山岩、火山碎屑岩和沉积岩，具有孔兹岩系列组合特征。下层位于小秦岭轴部，上层分布在小秦岭地区的南北两侧。本区金矿床，特别是大型金矿床，主要分布在由角闪岩和片麻岩组成的下太华群中。斜长角闪岩是构成泰华群的主要岩石类型，呈层状、条带状、透镜状，少数不规则产出。单层厚0.5~30m，常以包裹体形式产于太古宙TTG片麻岩中或与麻粒岩互层。切片的麻向与TTG一致。其原岩为大陆拉斑玄武岩(沈宝峰等，1994 b)，具有幔源特征。TTG片麻岩应属于太古代深成侵入岩(李世梅等，1996)，岩石类型为黑云母斜长片麻岩、黑云母斜长角闪岩片麻岩、角闪石黑云母斜长片麻岩、花岗片麻岩。其原岩主要为普通辉石、英云闪长岩、花岗闪长岩和少量花岗岩，TTG岩浆来源于拉斑玄武岩的部分熔融。小秦岭太华群形成于2500 ~ 2980Ma之间，属新太古代，变质年龄为2351 103 Ma(李世梅等，1996)。
本区断裂构造十分发育，是本区的主要控矿构造，包括东西向、东北向、南北向、东北向和西北向断裂。东西向断裂以压性和剪压性为主，断裂中发育糜棱岩和破碎带，是本区的主要控矿构造。沿这组断层发育的矿体呈脉状、透镜状，呈雁形排列。NE向断层以剪切为主，兼有张性和(或)压性剪切，为层间滑动的剪切断层，其中的金矿体呈透镜状和脉状。南北向、北东向和北西向断裂为张性和剪切性，断裂规模一般较小，形态常呈锯齿状，是区内主要控矿构造之一。
图4-13小秦岭地区金矿地质示意图
1-中元古代；2-上太华群孔兹岩系中大理岩-硅酸钙组合；上太华群孔兹岩系中莫言斜长片麻岩-麻粒岩组合；4-含基性捕虏体的花岗质片麻岩；5—上太华群孔兹岩系中石英岩-石墨硅质黑云母片麻岩组合；下太华崖群6-斜长角闪岩-片麻岩组合；7-花岗岩；8-伟晶岩花岗岩；9-黑云(角闪石)二长花岗岩；10-金矿
该区岩浆活动具有长期性和多期性，形成的时代跨度很大。大致可分为:①TTG片麻岩，一种经历变质变形的古老深成侵入体，主要形成于新太古代(张等，1996；Kroner等，1988)，登封五里铺二长花岗岩的年龄为2604±4Ma，庐山英云片麻岩的年龄为2906±7Ma至2841 6Ma，相当于太华群Sm-Nd斜长角闪岩的等时线年龄。卢松年等(1997)用单锆石U-Pb法测定了河南灵宝金矿金洞岔矿区黑云母花岗岩的U-Pb年龄，表明古元古代有过TTG岩浆活动。②本区伟晶岩花岗岩(花岗伟晶岩脉)分布广泛，以脉状或不规则状注入TTG片麻岩中，其中锆石U-Pb年龄为1806±3Ma(卢松年等，1997)，是TTG岩浆侵入后的又一次早期热构造事件，是本区的次生变质作用。(3)辉绿岩呈脉状产出，分布广泛，长度200余米，可达数公里，厚度约2m，其中锆石U-Pb表面年龄为498.7±7.5ma，侵入时间为加里东期。④燕山期二长花岗岩主要指分布在花山、文峪、娘娘山的岩石。年龄范围为100 ~ 130Ma(K-Ar法)和72.5 ~ 179.6 Ma (Rb-Sr法)。⑤矿脉，主要是正长斑岩、二长斑岩、石英斑岩、辉绿岩脉、煌斑岩脉和应时脉等。，形成于新太古代-中生代。
岩浆活动对金矿的形成具有重要意义。早期岩浆活动促进了初始地壳活化改造，使前寒武纪变质基底中的成矿元素预富集，甚至形成金矿床。后期，特别是燕山期花岗岩的侵入和变质核杂岩形成过程中的热构造事件，使金重新富集。
华北陆块南缘金矿主要分布在小秦岭地区。截至目前，已发现含金石英脉1200余条，主要沿背褶轴分布于杨寨峪-文峪矿带，其次为大虎峪-菱湖矿带，矿区中部金曲沟一带有少量。从矿体的产状和空间关系来看，矿体的产状具有以下特点:①矿田含金石英脉分布极不均匀，以成群或成带为主。含金石英脉大小不一，长度从几十米到几千米不等，厚度0.3 ~ 2m，最厚达7.71m，深度从100 ~ 500m不等，最深达810m。②含金石英脉主要以单脉产出，有一定的扩张、收缩、分支和复合现象。矿体呈脉状、透镜状、薄板状、豆荚状。③含金石英脉的产出严格受韧性剪切带控制，与糜棱岩密切相关，空间分布基本平行。
含金石英脉集中分布在太华群下层变质基底构造的斜长角闪石-片麻岩组合中，是金矿的主要含矿层位。上孔兹岩系变质基底中的金矿脉数量很少。含金石英脉有两种类型，黄铁矿型应时脉和多金属硫化物应时脉，前者占主导地位。矿石中的金矿物主要为自然金、银金矿和少量碲金矿。金属矿物以金属硫化物为主，伴有少量金属氧化物和碲化物，其中黄铁矿含量最高，其次是方铅矿、黄铜矿和闪锌矿。脉石矿物主要为应时，含少量方解石、白云石和铁白云石。矿石构造主要包括自形、半自形和异形构造、交代构造和充填构造。矿石构造主要有条带状、块状、细脉状、浸染状、杂色、角砾状、晶洞状和蜂窝状。有四个成矿阶段:黄铁矿-应时阶段、应时-黄铁矿阶段、应时-多金属硫化物阶段和应时-黄铁矿-碳酸盐阶段。
围岩蚀变，从矿脉横向看，从矿体到围岩，蚀变由强到弱，常有明显的分带现象，可分为强蚀变带、中等强度蚀变带和弱蚀变带。强蚀变带主要出现黄铁矿绢云母化，包括黄铁矿化、硅化、黄铜矿化和碳酸盐化。中度蚀变带以蓝色岩石和绢云母化为代表，而弱蚀变带只有蓝色岩石。
小秦岭金矿床的成矿时代一直有争议。从金矿床形成的主要特征分析，首先，它无一例外地产于花岗-绿岩带中的韧性剪切带内，含金石英脉往往与吕梁花岗伟晶岩脉带紧密产出。其次，含金石英脉中应时捕虏体水的氢氧同位素组成表明其成矿流体介于变质水和岩浆水之间，区内金矿床均分布在燕山期娘娘山等花岗岩体的外侧。本区变质基底控矿韧性剪切带形成于1768±25.3Ma(K-Ar法，李世梅等，1996)，燕山期娘娘山花岗岩、文峪花岗岩、花山花岗岩同位素年龄为130 ~ 100 Ma (K-Ar法)，据此推断本区金矿床的形成是多期的。前期约为654.38+0.8亿年。在韧性剪切带形成过程中，成矿热液沿韧性剪切带迁移。在构造有利部位，由于氧化还原等物理化学条件的变化，破坏了金氯络合物的稳定性，使矿石富集。中生代燕山晚期，由于碰撞造山作用，花岗岩-绿岩带在地壳深部重熔形成燕山期文峪岩和娘娘山岩，碰撞造山后在伸展体系下形成变质核杂岩和金矿床。晚期成矿可能是早期成矿的叠加和富集。
以文峪、杨寨峪、东川金矿为代表，进一步分析了华北南缘金成矿区(带)的特征。
1.文峪金矿
文峪金矿是华北地块南缘的大型金矿床(储量32.719t)，主要分布于下太华群变质基底中的斜长角闪岩-片麻岩中(图4-14)。TTG花岗岩在本区分布广泛，角闪岩作为一个表壳岩系，以不同大小的包裹体存在于TTG花岗岩中。
图4-14文峪金矿矿脉分布图
1-TTG片麻岩；2-金矿脉及其编号
矿区褶皱构造主要为位于北部的老鸦岔背斜，轴向西270°，东300°，北翼倾角30° ~ 60°，南翼倾角50° ~ 70°，局部80°。该背斜控制了矿区含金石英脉的分布。本区断裂构造按走向分为三组:①近东西向压扭性断裂构造带，走向270 ~ 310，随轴向变化而弯曲，向南倾斜，倾角37 ~ 55°，多被应时脉充填，一般规模较大，延伸数千米。是本区主要控矿构造，如505、565、438+02脉。②北东向拉剪断裂带倾向西，如519脉。(3)北北东向和北北西向断层，主要为剪切断层，由* * *轭生成。其倾角较陡，多在60°以上，延伸约500米，厚度0.2 ~ 0.5米，多为辉绿岩充填，部分为应时脉充填。
岩浆岩主要是岩脉岩，严格受断层控制，分布广泛，种类繁多。主要是基性脉岩，主要是辉绿岩，其次是伟晶岩，少量碱性花岗斑岩和正长斑岩。
文峪矿区共发现大小矿脉70余条，其中走向大于1000米的有7条，走向500 ~ 1000米的有9条，走向100 ~ 300米的有33条，走向小于100米的有30条。平行于背斜轴部的压剪断层控制着最北西向的矿脉，这些矿脉有许多工业价值，如505、512和519矿脉。受北北东向和北北西向两组伸展断层控制的矿脉数量少，规模小，但品位高，如509矿脉。
总的来说，矿脉的分布有以下特点:①矿脉分布在北部TTG花岗岩为主的地带。②脉体多位于老鸦岔背斜南翼，距背斜轴部20 ~ 1200m。在这个地区之外，有许多没有工业价值的含金石英脉。③含金石英脉严格受北西向和西南向压扭性断裂控制。④根据矿区含金石英脉的分布特征，东少西多，向东撤回，向西收敛。⑤自北向南，矿化由多金属矿化向黄铁矿化转变。
505号矿脉是文峪矿区最大也是最重要的矿脉，其中黄金储量占整个矿区的70%以上，地表出露长度4200米，西起大西峪沟西，向东延伸至东闯矿区，其中工业矿体长度3170米，最大矿体360米。矿体最大延伸深度为900米，垂直深度为841米。矿化类型以多金属矿化为主，矿体金品位高，平均品位12.85 ~ 16.78 g/t。
矿石中金属矿物主要为方铅矿和黄铁矿，其次为黄铜矿和闪锌矿，微量矿物为磁铁矿、菱铁矿、磁黄铁矿、黑钨矿、白钨矿和自然金。脉石矿物主要为应时，含少量方解石、铁白云石、重晶石和绢云母。表生矿物包括褐铁矿、孔雀石、天蓝色、铅钒、黄钾铁矾等。，但后者并不发达。矿石结构构造:矿石结构主要有自生-他形粒状结构、交代结构和揉皱结构，此外还有乳滴状结构、网状结构、碎块状结构、杂色结构和格子状结构。矿石构造主要有块状构造、网脉状和云状构造、条带状构造、对称条带状构造和浸染状构造。此外，部分地区还有洞穴充填结构、树枝状结构和蜂窝状结构，其中块状结构最常见，其次为网状脉状和云状结构。有四种矿石类型:黄铁矿型矿石、多金属硫化物型矿石、矿化围岩型矿石和氧化矿石(本区不发育)。有三个成矿阶段:黄铁矿-应时阶段、应时-黄铁矿阶段和多金属硫化物阶段。
矿山附近围岩蚀变强烈，从矿体向外可分出三个蚀变带，蚀变宽度为0.5 ~ 2m。围岩蚀变类型包括绢云母化、黄铁矿化、硅化、碳化、黑云母、钾长石和绿泥石化。
2.杨寨峪金矿
杨寨峪金矿是一个大型金矿床，黄金储量为34.311t。分布在太华群变质基底中，由两种岩石组成，一种是以斜长角闪石为主的表壳岩，另一种是变形的TTG深成侵入体。前者以不同大小和形状的包裹体存在于后者中。
矿区内存在东西向褶皱和不同方向、不同性质的断层群。
褶皱构造:近东西向的老鸦岔背斜贯穿全区，背斜轴部向北倾斜，北翼倾角20° ~ 30°，南翼地层倾角30° ~ 70°，构成北缓南陡的不对称背斜。背斜控制了区内主要金矿脉的空间分布。
断层构造:区内有多组断层，如近东西向、南北向和东北向。
背斜轴部发育东西向断层27条，走向265 ~ 305，倾向北北东向或南西南向，北倾倾角10 ~ 25，南倾倾角45。该组断层一般规模大，延伸远，是主要的控矿断层。其他各组断层经历了多次复合叠加，包括矿化和基性岩脉充填。
该区岩浆活动频繁，分布着不同时代、不同规模、不同形态的岩浆岩。根据它们的形成，有混合伟晶岩、黑云母花岗岩、伟晶岩、辉长岩、辉长玢岩、辉绿岩、花岗岩细粒岩、应时脉、云黄岩等。
含金石英脉主要沿近东西向压扭性断裂构造带断续分布。脉冲最大的是60号，其次是212号，213号，201号，202号，203号，301号。60号金矿脉走向长度4200余米，厚度约7m，最厚处达20 m. * * *由15矿体组成，其黄金储量占整个矿区的84.438+0%。有6个大型矿体，其中3号矿体长740米，最大倾角528米，平均厚度1.26米，平均品位15克/吨，是全区最大的矿体。西段1号矿体长610m，最大倾角339m，平均厚度1.87m，平均品位12.68g/t，为矿区第二大矿体。
矿体呈不规则、透镜状、条带状，个别矿体形态复杂。矿体分布趋势西高东低，向南和向东倾斜，沿倾向向南和向西倾斜，倾角37° ~ 50°。
矿石中有30多种金属矿物，主要金属矿物是黄铁矿，其次是黄铜矿、白钨矿、方铅矿和闪锌矿。微量矿物除自然金外，还有自然银、辉银矿和十多种碲矿物。次生矿物有褐铁矿、天蓝色、孔雀石、铅和钒，但含量很少。应时是主要的非金属矿物，其次是方解石、白云石和重晶石。矿石结构包括中粗自形-半自形粒状结构、中细自形-半自形粒状结构、细自形粒状结构、充填结构、包裹体结构、破碎结构、斑状结构和交错残余结构。矿石构造包括条带状构造、块状构造、浸染状构造、星形构造、杂色构造、细脉状构造和蜂窝状构造。矿床可分为三个成矿阶段:黄铁矿-应时阶段、应时-黄铁矿阶段和碳酸盐应时阶段。矿石按成因可分为原生矿和氧化矿两类，其中原生矿又可分为黄铁矿矿、多金属硫化物矿和含金构造岩(矿化围岩型)矿三类。氧化矿数量少，仅占总数的2%。
自然金是矿床中的主要金矿物，其形态有等粒状、薄膜状、条带状和细脉状。最大粒径为1mm，最小为0.0001mm，以细金为主。自然金充填在黄铁矿的裂隙和粒间空隙中，或以粒状和不规则形式嵌布在应时中。自然金的纯度很高，为860 ~ 960。
围岩蚀变一般为硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化及其组合，局部地区有绿帘石、绿泥石化、钾长石化和钠长石化，最典型且与矿化关系最密切的是黄铁矿绢云母化。
3.东闯金矿
东闯金矿位于小秦岭金矿带中段。南川沟西邻文峪金矿，长安岔东邻老鸦岔金矿。面积约5km2。矿床规模大，储量27.642t(中国人民武装警察部队黄金指挥部，1997)。
矿区出露的地层主要为太古宙太华群中深变质岩系，为一套变质火山-沉积岩系，受TTG岩系侵入。其岩石组合与文峪、杨寨峪金矿相似，此处不再赘述。
东闯矿区位于老鸦岔背斜的南部，是老鸦岔背斜的一部分。矿区南部有一个两翼产状陡峭的“向斜”，总体走向近300°，北翼倾角45°-60°，南翼倾角60°-80°。井筒附近地层倾角在100m左右大于80°，井筒表面近垂直，略向北倾斜。该次级褶皱的轴向为NWW，与区域地层面理走向一致。此外，由于面理的置换，片麻岩中常见大量无根小褶皱。
矿区断裂构造发育，分为成矿前和成矿后两种类型。根据产状，成矿前构造可分为三组:NWW向、北北西向和北北东向。其中，NWW向断裂分为早期脆性断裂和晚期剪切带断裂，是矿区重要的控矿断裂。成矿后断裂活动一般较弱，成矿后的断裂对矿体无明显破坏。
东川矿区岩浆活动较为强烈，包括构成该区结晶基底的太华群花岗岩和TTG岩浆的侵入，以及后期各种岩脉的侵入。岩浆热事件对金的活化和富集起了非常重要的作用。
东闯金矿由20多条矿脉组成，主要是507矿脉，其中507、504、503、505、501、502、540矿脉具有工业意义。矿脉严格受矿断层控制，近东西向矿脉占矿脉总数的95%以上，部分为北北西向矿脉。
近东西向组矿脉(507号矿脉)长5000米，短200米，一般为1000～2000米..矿脉最大厚度为13.14m，最小只有几厘米，一般几十厘米到2m。NNW组矿脉为517矿脉，走向长520米，厚度0.16 ~ 0.33米，一般为0.25米..对于东西走向的矿脉，表现为沿走向和倾向平缓波状、波状弯曲，脉支复合、扩张收缩、尖灭再现。矿脉走向260 ~ 280，倾向南。部分小矿脉倾向北方，倾角30° ~ 60°。北西向矿脉呈薄板状、扁豆状，断续产于辉绿岩上壁的糜棱岩和碎裂岩中。叶脉平缓，呈波浪状，肿胀现象明显。北北西向脉(517脉)走向330 ~ 350，一般345，倾向东北，倾角70°以上，多在78°左右。
矿区内有30多种矿产:自然金、银金矿、金银矿、碲金矿、碲金矿和黝铜矿；铅矿物有方铅矿、方铅矿、方铅矿、铅和钒；铁矿物有黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿、磁铁矿、菱铁矿和褐铁矿；铜矿物包括黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、黝铜矿、孔雀石和天蓝色；有白钨矿、黑钨矿、闪锌矿等。脉石矿物包括应时、绿泥石、黑云母、绢云母、钾长石、方解石、白云石和铁白云石。矿石中金属矿物总量占矿石矿物总量的25% ~ 30%，其中以金属硫化物为主。矿石结构包括自形-半自形粒状、半自形-异形粒状、破碎-破碎、交代残余、包裹体、乳滴、充填和环状结构。构造有不规则块状、条状、网状脉状、浸染状和角砾状。矿石类型包括黄铁矿应时脉型金矿、多金属应时脉型金铅矿、应时脉型金铅矿、蚀变岩型金铅矿、糜棱岩型金铅矿等。* * *分为四个成矿阶段:粗黄铁矿-应时阶段、细黄铁矿-应时阶段、多金属硫化物-应时阶段和碳酸盐-应时阶段。
自然金的成色差别很大，一般在360-980之间。自然金的赋存状态为粒间金、裂隙金和包裹金。粒间金占53.1%，裂隙金和包裹体金分别占31.7%和15.2%。
围岩蚀变类型有钾化、绢云母化、绿泥石化、硅化、碳化、磁铁矿、赤铁矿化、黄铁矿、黑云母、绿帘石和钠黝帘石。