一、区域地质背景
该亚系列位于桐柏—大别褶皱系Ⅳ级成矿带内，是该带内河南省境内迄今为止探明黄金储量仅次于破山、银洞坡特大型金、银、多金属成矿亚系列的重要金、多金属成矿亚系列。
区域上，北侧以松扒区域性断裂为界与古元古界秦岭岩群中深变质的长英质陆源碎屑—碳酸盐岩夹基性火山岩建造毗邻，南以老湾断裂带为界与老湾黑云母二长花岗岩接触，东、西两端分别被中新生代南阳断陷盆地和吴城断陷盆地所截。东西长约30km，宽近2km（图3-14）。
图3-14 桐柏县老湾地区地质图
（据高华明，1989)
1—老第三系；2—古元古界秦岭群；3—中元古界龟山组；4—古生界信阳群南湾组；5—燕山期花岗岩；6—花岗斑岩；7—地层界线；8—背斜；9—向斜；10—压性断裂及编号；11—压扭性断裂及编号；12—扭性断裂；13—挤压带；14—片理产状；15—凹陷盆地边缘
区内出露中元古界龟山岩组构造岩，该岩组为一套经过多期构造变形、变质作用改造的中基性火山岩，泥砂质碎屑岩建造。主要由中深变质强变形的云英片岩和角闪质岩石组成。岩石糜棱岩化强烈，糜棱纹、重结晶、残斑清楚。
区域岩浆活动频繁，南侧有长23km的燕山期老湾黑云母二长花岗岩（90～100Ma、K-Ar），矿带内有加里东期斜长角闪岩、辉长－辉绿岩及辉石岩脉、岩墙和燕山期石英钠长斑岩脉（137Ma）、花岗斑岩脉（100Ma）。
老湾韧性剪切带经历了由深部层次到浅层次变形，由顺层“水平”剪切伸展及挤压褶皱到走滑剪切和脆性变形各个阶段。初步可分为RF1、RF2、RF3、RF4四个高应变带（图3-15）。以超糜棱岩化的斜长角闪质岩为主体，有变质岩块和酸性岩浆岩、岩脉组成的构造杂岩带，宏观为一个大的“S-C”组构带，总体呈北西西向强叶理带。RF4较前三个高应变带变形变质程度略低，以二云石英片岩为主体，形成菱形块体和“S-C”组构带。
二、主要成矿条件分析
（一）控矿地层和岩石
龟山岩组地层控制了矿带内金矿（点）床的分布。据1∶2.5万水系沉积物测量资料，地层中金含量为5.018×10-9，变异系数3.92，均为豫东南地区之冠。据《桐柏县老湾韧性剪切带金矿大比例尺成矿预测报告》资料，矿带地层中Au、Ag、As、Cu、Pb等主要成矿元素平均含量明显高于相邻地层，其中Au是相临地层的1.9～2.4倍（表315），且具较高的变化系数和叠加强度。说明该带地层中上述元素的活化、迁移能力亦强于其他地层。
图3-15 韧性剪切带老湾段构造图
（据矿带大比例尺成矿预测资料.1990)
1—元古宇秦岭群；2—二云石英片岩；3—花岗岩；4—辉绿－辉长岩；5—脉状矿体；6—岩片编号；7—高应变带及编号；8—叶理形迹；9—劈理
地层中赋矿岩石以二云石英片岩为主，属泥砂质岩石，含有较高SiO2(62.95%）、Ti2O(3.1%）、Na 2O(1.7%）、Al2O3(14.39%）及TFe(6.86%），在变形变质过程中，放出大量H2O、加入K、Na，同时SiO2带入Fe，当温度下降首先析出K、Na，使溶液中SiO2增高。溶液与围岩作用形成硅化，Fe2＋与H2S和
地层岩石中，Au、Ag、As、Zn、W等元素平均含量均高于地壳克拉克值，其中金是地壳克拉克值的3.4～4.0倍，Ag为1.57～4.0倍，As为1.41～2.88倍，Zn为1.37～1.54倍，W为2.51～3.08倍。
表3-15 不同地层中微量元素特征值统计表
（二）韧性剪切构造对矿体的控制
据矿带成矿预测资料，矿带内龟山岩组与外围无明显变形的龟山岩组地层相比Au、As、Cu、Ag等元素含量均有不同程度的提高，其中金提高64%，其他元素提高44%～254%；而Ni、Co含量则降低20%～39%，表明在韧性剪切变形变质阶段，成矿及伴生元素发生了不同程度的富集与贫化。同时，老湾韧性剪切带为区域性大断裂，为热流体循环的良好通道，提供了导矿和储矿的空间，在伸展、走滑过程中，形成的网络组构菱形块体，控制着矿化富集区，因此呈现出：老湾韧性剪切带控制了金矿带的分布，其中，菱形块体中的韧性应变叠加脆性构造部位控制了规模较大的似层状金矿体的空间分布，此类型矿体占工业总储量的90%以上，以老湾—上上河矿床为代表；脆性断裂破碎带控制了脉状金矿体，以下黄竹园矿点为代表；沿松扒断裂带内受脆性应变影响的花岗斑岩脉及其两侧断裂破碎带，控制了规模极小的金、银和多金属矿（化）体的分布。
（三）岩浆活动与成矿的关系
龟山岩组中部金矿（化）体最发育地段，花岗斑岩脉也十分发育，并与矿体关系非常密切，两者时而相伴产出，时而一段为金矿（化）体，另一段是花岗斑岩，或者两端是脉岩，中间为金矿（化）体；有的脉岩本身就是矿（化）体。与金矿带的空间分布紧密相伴的老湾黑云母二长花岗岩，呈23km长的带状展布，具大型规模的上上河—老湾矿床均产于岩体北侧最膨大部位，而且成岩与成矿时代均为燕山晚期，上述时、空关系暗示它们在成因上存在某种内在联系。老湾岩体分为边缘相与内部相，前者为中细粒花岗岩，后者为中—粗粒花岗岩。岩石化学成分与黎彤、饶纪龙（1962）同类岩石相比，SiO2、Na2O接近，高K2O、贫Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO,K2O+Na2O平均8.79%、K2O/Na2O为1.12～1.49。里特曼指数2.04～2.73，属钙碱性系列，碱度率AR＞3.5、分异指数DI为82～93，与绍汤和脱特尔（1960）所划分的碱性花岗岩（DI=91）、花岗岩（DI=80）相当。在K2O/CaO相关图解中，投入同熔改造型花岗岩区（图3-16）。据矿带科研成果，老湾岩体与全国成金花岗岩聚为一类（图3-17）。
图3-16 火成岩K2O/CaO-CaO相关图
○改造型；▲同熔型；·幔源型；*老湾花岗岩；■花岗斑岩；△石英钠长斑岩
图3-17 老湾花岗岩类与典型成矿花岗岩谱系图
黑云母花岗岩金的丰度为2.0×10-9，比中国花岗岩平均值（1.6×10-9）略高。据桐柏幅1∶5万资料，岩体LREE/HREE=18.48～18.77，属轻稀土富集型，（La/Sm)N=5.44～5.68，δEu=0.72～0.77，为铕亏损型，配分曲线均为向右缓倾斜式。岩石中K/Rb272、K/Cs8001、Rb/Cs36.75、Rb/Li13.36、Li×103/Mg2.99、Rb/Sr0.38，数学特征与刘英俊等资料中同熔型花岗岩接近（表3-16）。
表3-16 不同成因类型花岗岩中元素对比值
综上，老湾花岗岩属于具I型特征的陆壳重熔型，岩体不仅仅为成矿提供了热源，其成岩作用及化学成分、挥发份均必然促使成矿。
三、成矿特征
（一）矿床式及矿床类型
该亚系列矿床主要为老湾式。此矿床式包括北杨庄、老湾、上上河、下黄竹园、九拐等金矿（点）床。上述矿床主要特征如下。
（1）空间分布均受区域走滑运动产生的近等距构造控制，矿（点）床沿矿带在水平方向上以3～5km的近等间距分布，由西向东矿（点）床间距有渐减之趋势，与桐柏地区总体
构造线方向向东收敛，向西撒开趋势有关。
（2）控矿因素相同，矿体均受龟山岩组中具退化变质特征的二云石英片岩控制。控矿构造为不同类型的韧性剪切带，以脆－韧性构造控制的似层状矿体规模最大，单纯的脆性构造成矿较差。一般在构造产状变化部位有利于成矿，矿体相应出现膨缩现象。
（3）矿床的矿石类型均为构造蚀变岩型。
（4）矿床原生地球化学异常具分带性。以似层状矿体为主的原生金矿地球化学异常水平分带序列由内向外：Sn—Mn—Be—W—Mo—Bi—Pb—Sb—Cu—Ag—Au—Zn—As。轴向分带序列从上到下：As—Pb—Ba—Sb（前缘晕）→W—Mn（矿前晕）→Ag—Au—Cu—Bi（矿体晕）→Be—Mo—Sn（尾晕）。
（5）具相同的物源、液源，成矿环境和成矿作用相似。矿床的成因类型为与花岗岩有关的韧－脆性剪切构造蚀变岩型金矿。
（二）老湾式矿床特征
老湾式金矿床位于老湾韧性剪切带内。目前最具代表性的矿床为老湾金矿。老湾金矿床包括上上河及老湾两个矿段，东西长3.2km，宽约1km。上上河及老湾矿段分别长1km和1.5km，其间0.7km目前尚未控制，但种种迹象表明仍有矿体存在。
1.老湾韧性剪切带特征
老湾韧性剪切带分别为RF1、RF2、RF3、RF；四个高应变带。高应变带间变质弱的岩石组成Ⅰ、Ⅱ两岩片（图3-15），其中RF1、RF2在东端合为一个高应变带，其间夹持了I岩片；RF3被老湾花岗岩体侵位；RF2与RF3之间夹持了Ⅱ岩片，该岩片是晚期韧性及脆性叠加变形较强部位；RF4为主应变带，分布于Ⅱ岩片内菱形变质块体二云石英片岩发育部位，与成矿关系极密切，大型规模的老湾金矿床即赋存于此岩片中。
两岩片岩石多由斜长角闪质岩组成。根据变形变质强度差异，Ⅱ岩片又划分为Ⅱ－1、Ⅱ－2、Ⅱ－3三个变形域，其中Ⅱ－3变形域是在RF4影响范围内以二云石英片岩为主与斜长角闪质岩块相互拼合形成近东西展布的菱形块体，老湾矿段和上上河矿段分别产于东、西不同规模的两个菱形块体中部，菱形块体控制了两个矿段中主要工业矿体的分布。
韧性剪切带内有较广泛的金矿化，由北向南可分为三个带：北带分布在RF2剪切带两侧，由破碎花岗斑岩及两侧的接触破碎面构成NWW向矿化带，横贯全区，宽度变化大，一般数十至数百米，构成Mo、W或Mo、Ag、Pb、Au系列矿化体，仅局部达工业品位；中带为主要的金、银、硫系列矿（化）带，分布在韧性剪切带中部Ⅱ岩片菱形块体内，沿NWW向展布，矿化带宽度变化较大，由似层状顺层矿化的矿（化）体和295°～310°方向为主的脉状矿体组成，矿化集中分布于余家庄、白庙、上上河、老湾—西拐弯、蛮子沟、杨庄等地段；南带分布在老湾花岗岩体的北侧，赋矿围岩为以辉绿－辉长岩为主的斜长角闪质岩，在上上河—西拐弯一段最发育，主要受向南倾斜的近EW向及NWW向破碎带控制，一般含金较贫，仅构成矿化体。
2.成矿环境
（1）矿区地层和岩石
矿区出露地层为中元古界龟山岩组构造岩。主要由中深变质强变形的云英片岩和角闪质岩石组成，岩性大致可分三带：北带为斜长角闪（片）岩；中带为斜长角闪（片）岩与白云石英片岩，两者呈层状、透镜状、或不规则状交替产出；南带以斜长角闪（片）岩为主夹变粒岩。有工业意义的矿体主要赋存在中带。主要岩石特征如下：
云英片岩：是龟山岩组的主体岩石，也是最具工业意义的似层状矿体的主要赋矿岩石。主要岩性有二云石英片岩、白云石英片岩、二云斜长片岩等。岩石中普遍含石榴子石、十字石、蓝晶石，尤以中带发育，表明变质相曾达低角闪岩相，矿物组合特征显示原岩主要为副变质岩。岩石中早期顺层韧性剪切带和顺层流劈理发育，中期则叠加左旋走滑韧性剪切带，后期叠加多次脆性变形，为矿体的形成提供了容矿空间和热液通道。
角闪质岩石：主要岩性有斜长角闪（片）岩、条带状斜长角闪片岩、斑状角闪斜长片岩。原岩成分复杂，有副变质岩，中、基性侵入岩，中基性火山碎屑岩，凝灰岩。
角闪质类岩石及二云石英片岩中Au元素丰度值分别为3.1×10-9及4×10-9，远高于相邻地层，特别是后者为相临地层的2倍以上，说明受韧性剪切的岩石比其他围岩具更大的失滤性，易于Au元素的聚集。
（2）构造
矿区位于菱形块体中部，岩层呈单斜状，走向与区域构造有30°左右的交角，一般走向260°，倾向南，倾角60°～85°。区内与矿化关系密切的构造主要为断裂。区域性的松扒、老湾剪切带控制了矿带的展布。容矿构造，则是叠加在龟山岩组内部早期顺层韧性剪切带之上的脆性构造破碎带。脆性构造的倾角较陡，变化较大，具多期活动特征，按走向大致可分的EW向、NE—NNE向、NW向三组。
近东西向组：长百余米至上千米，斜深达数百米，破碎带宽几米至20余米，为平行地层走向的层间破碎带。主要发育于龟山岩组中带的浅色云英岩系中，由于岩石的能干性较低，变形主要表现为数米至数十米宽的挤压片理带，该组构造是矿区的主要容矿构造，控制了似层状、脉状矿体的展布，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ主要矿化带均产于该组构造中，这组断裂大部分南倾，倾角较陡。
北西向组：长几百至几千米，；宽1～3m，常切穿不同岩性层和切割东西向断裂，脆性构造岩比近东西向组发育，形成的构造层次也相对浅，控制了脉状矿体的展布。V号矿体赋存其内。该组断裂一般倾向北，倾角较陡。
北东—北北东向组：规模较小，长百余米，常呈雁行状排列，具平移断层特征，错切前两组断裂，是主成矿期后的破矿构造。该组构造也有小矿体产出，厚度薄，但品位有时较富。
（3）岩浆岩
矿区南侧有燕山期老湾花岗岩。矿区内主要发育变质中基性侵入岩和酸性、基性脉岩。
（4）矿区地球物理特征
从非矿化岩石－矿化岩石－矿石，极化率逐渐增高，电阻率逐渐降低；矿头部为高阻、高极化率、无矿地段MS一般小于8%。
（5）矿区原生地球化学异常特征
为一个以金为主的综合异常带。平面形态受近EW—NE向断裂构造控制，呈带状，不规则状沿矿体前缘和地表脉状金矿（化）体分布。剖面上，围绕矿体以各自不同的扩散晕分布。
3.矿床地质
（1）矿床规模及矿床特征
老湾矿床目前控制的黄金储量已超过大型规模，其中：老湾矿段：有五个金矿化带，共圈出26个金矿体，其中具工业意义的矿体15个，主要矿体有Ⅰ－1、Ⅰ－2、Ⅱ－1、Ⅱ－2、Ⅲ－2、Ⅳ、Ⅴ－1。除V矿化带赋存于龟山岩组北带的斜长角闪（片）岩、Ⅳ矿化带赋存于南带斜长角闪岩外，余者均赋存于中带的白云石英片岩中。中带有三个矿化带，各矿化带相距100～200m，呈左列式近于平行产出，以Ⅰ、Ⅱ矿化带中矿体规模最大。主要矿体长200～600m，厚0.85～2.48m，金品位3.75×10-6～6.77×10－，矿体呈似层状、豆荚状、透镜状及脉状，沿走向和倾向呈舒缓波状，并有分枝复合、膨缩等特征。主要矿体走向北西西、倾向西，倾角65°～75°。矿体与围岩界线不清，一般连续性好，每隔100～150m，矿体出现一个厚大部位和高含量点。
上上河矿段，共圈出10余条矿化脉体，其中规模最大的有h60、h63、h62、h67四条，主矿化脉长均大于1km，矿脉之间相距30～60m，自北向南矿脉的间距逐渐增大，矿脉走向290°～310°，总体南倾，平面分布具东部收敛，向西撒开之特征。矿体产于蚀变矿化脉中，构造控矿特征明显。该矿段目前圈出34个金矿体，主要工业矿体有h6。—Ⅰ、h63—Ⅰ、h6：—Ⅰ、h62—Ⅱ四个，平面上依次由北向南展布，垂向上依次自下而上分布。矿体在矿脉中不连续分布，常呈透镜状、脉状或不规则状，沿走向、倾向均具分枝复合及膨缩、尖灭再现、尖灭侧现，走向长45～487m，倾向长47～595m，平均厚0.2～3.11m，一般厚1～2m，平均品位3.40×10-6～11.56×10-6，多数5×10-6～8×10-6。矿体走向与矿脉一致，总体南倾，倾角60°～75°。矿体在构造扩张部位，走向弯曲部位及倾向上产状相对变缓部位常出现膨大及富集现象。主要工业矿体多分布在＋50～－100m标高之间。
（2）矿石特征
①矿物成分及标型特征
矿石中金属矿物主要有黄铁矿，次为黄铜矿，另有微量方铅矿、磁黄铁矿、磁铁矿、黝铜矿、斑铜矿、自然金、自然银、银金矿，
自然金：粒径一般小于0.07mm，最大0.32mm，呈次显微至超显微状嵌布在以黄铁矿为主的金属硫化物中（占82.8%）。黄铁矿中金含量占硫化物总量的96%，其余嵌布在石英为主的硅酸盐矿物中，金主要呈包裹体赋存于黄铁矿中，其次有裂隙金、粒间金，金成色高达963～987。
银金矿：镜下呈淡黄或乳黄色，在原生脉状矿石中多见，粒度一般比自然金小。
黄铁矿：是金的主要载体，主要为立方体、立方体与五角十二面体聚形、五角十二面体、八面体。可分三期，早期呈浸染状，以立方体为主；中期以粗粒、不等粒状为主，常呈细脉、网脉状分布；晚期呈他形半自形细粒状集合体。后两期含金高。据单矿物分析，不同矿化类型及同类不同部位黄铁矿中金及微量元素含量不同；似层状矿体中黄铁矿以Au、Cu、Mo、W、Co、Ni含量相对高为特点，脉状矿体中黄铁矿Ag、As、Sb、Pb含量远大于前者，反映了前者形成温度和深度均大于后者；从矿体上部到下部，似层状矿体黄铁矿中Au、Ag、Sb、Mo、Te、Se含量有递减之趋势，Cu则在矿体中部富集，W、Ni、Co呈逐渐升高趋势，表明黄铁矿形成温度深部高于上部。
黄铁矿金含量的高低与晶形和粒度相关。五角十二面体与立方体聚形中Au、Ni、Co、As含量高，细粒比粗粒含Au、As高。
②矿石矿物共生组合特征
矿石矿物共生组合简单，以Au-Ag-S系列为主，有自然金（自然银）－黄铁矿组合；自然金（银金矿）－黄铜矿－黄铁矿组合；自然金（银金矿）－方铅矿－车轮矿－毒砂矿－黄铜矿－闪锌矿组合。
③矿石类型
按氧化程度，垂深20m以上为氧化矿石，以下为原生矿石。按矿物共生组合可分为：绢云石英黄铁矿型∶由绢云石英糜棱岩、千糜岩蚀变矿化而成，黄铁矿呈稀疏浸染状、稠密浸染状、脉状、网脉状分布，是似层状矿体的主要矿石类型，金品位一般数克至十余克/吨。
蚀变角闪质岩黄铁矿型：是脉状矿体的主要矿石类型。一般金品位较高，多在十余克/吨以上，含银亦较高。
石英硫化物型：主要为石英及多金属硫化物，石英为脉状或强硅化的似脉状团块，多有块状硫化物分布，是脉状矿体的主要矿石类型，此类型矿石一般含金较高，多为十几至数十克/吨，含银较高。
长英质黄铁矿型：是石英钠长斑岩脉破碎蚀变矿化产物。硫化物以黄铁矿为主，多为浸染状，一般含金较低，多数1×10-6～5×10-6，脉状与似层状矿体均有此矿石类型。
④矿石结构
有自形－半自形晶粒状结构、半自形－他形微细粒结构、交代结构、碎裂结构及裂隙充填结构、浮滴状结构。
⑤矿石构造
有浸染状、细脉状、网脉状、块状、条带状、角砾状构造。
⑥矿石化学成分
存在规律性的变化，矿石的氧化物，以高SiO2、K2O、Na2O及TiO2、Fe2O3为特征，含量与金属硫化物含量呈反消涨关系，主要成矿元素及微量元素含量与矿化类型有关，似层状矿化类型的矿石，以Cu、Sn、W、As、Co、Ni、Ti含量高，Pb、Zn明显偏低为特征，脉状矿石，富Cu、Pb、Zn、Ag、As、Bi，以高Pb、Zn为特征，斑岩多金属矿化类型矿石，以富Pb、W、Mo，相对低Zn为特征。
（3）围岩蚀变
与成矿关系密切的近矿围岩蚀变主要有黄铁绢英岩化、硅化、碳酸盐化。
黄铁绢英岩化：近矿围岩中黄铁矿含量比远矿围岩一般高1～2倍，可达1%～5%，呈星散状及细脉状分布，绢云母呈细小鳞片集合体沿片理或绕角砾分布，石英呈细粒或脉状产出。
硅化：十分发育，常与黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化相伴生，构成黄铁矿—石英脉。分早、中、晚三期，早期呈白色脉状或团块分布，中期糜棱岩中纹带状石英，为明显的重结晶，含不等量黄铁矿，属早期成矿阶段；晚期为主成矿期，分布在脆性构造叠加部位，呈青灰色石英、不规则状高硅质团块、细脉或网脉状。
碳酸盐化：方解石呈细粒或细脉状产出，局部见黄铁矿，与成矿的关系不如前两种蚀变密切。
围岩蚀变类型与赋矿围岩岩性相关，当赋矿围岩为二云石英片岩时，黄铁绢英岩化发育，蚀变范围大；赋矿围岩为斜长角闪片岩时，硅化强烈，蚀变范围小。
四、成矿机理及找矿标志
（一）成矿物质来源
龟山岩组地层中金含量居豫东南地区之冠，据1/5万桐柏县幅资料，该组金平均丰度为省平均丰度的7.46倍，是测区平均丰度的4.89倍，标准离差值和变异系数均明显高于邻区，表明该地层中不但具丰富的金元素，而且经过了迁移富集，呈分异状态。
地层的岩石组合以超铁镁岩浆岩为主，国内外大量研究资料表明，前寒武纪绿片岩及超铁镁质岩是形成金矿的主要源体。
硫同位素组成属重硫型，δ34S值变化不大（＋2.78‰～－5.59‰。）接近陨石硫，铅同位素组成稳定（206Pb/204Pb为17.408～18.693,207Pb/204Pb为15.378～15.614,208Pb/204Pb为37.206～39.855,206Pb/202Pb为1.131～1.48），具造山带中岛弧和地幔铅特征，模式年龄482～688Ma。反映成矿物质来自地壳深部。
矿区南侧的老湾岩体，呈带状南倾，但在南部具充分成矿空间的破裂面部位，均无金矿化和异常，加之矿石铅同位素年龄远远大于老湾花岗岩体（100Ma），因而可得出该岩浆未提供金源的结论。但是，老湾、上上河等具大、中型远景规模的矿床均产于该岩体膨大部位的北侧，这种密切的空间伴生关系，显示出岩浆在上侵过程中提供了热源和部份活化剂，从而使地层中的金等成矿元素活化转移富集成矿。
（二）成矿流体来源
据矿带大比例尺预测报告中石英包裹体资料，矿石中δ18O为10.25‰～12.31‰、δD为－53.3‰～86.3‰（表3-17），在δD—δ18O图解中（图3-18）全部投入大气降水线以下的混合水范围，总体反映为混合岩浆水和混合水特征。
表3-17 氢氧同位素分析结果表
（宜昌地矿所测试）
图3-18 δD—δ18O图解
（三）成矿物理化学条件
矿石中石英包裹体以气相成分为主。气相成分主要是H2O、CO2，次为CO、N2、H2，少量CH4。液相成分阳离子以K＋、Na＋为主，次为Ca2＋、Mg2＋。Na+/K＋老湾矿段为1.16～360，平均67.46，矿体平均10.4，上上河矿段2.03～9.12，平均5.36，矿体平均5.05；阴
河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列
河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列
河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列
属于NaCl—H2O与NaCl—CO2—H2O体系。成矿溶液的pH值，老湾矿段7.66，上上河矿
段7.24，属弱碱性。成矿溶液逸度，老湾矿段fCO2为0.82、fO2为－26.22，矿体fCO2为0.94、fo2为－25.45，近矿围岩fCO2为0.75、fO2为-26.61。上上河矿段fCO2为1.12、fO2为－29.23，矿体fCO2为1.18、fO2为－19.48，近矿围岩fCO2为0.82、fO2为－28.01，上述数值表明，从近矿围岩到矿体，成矿环境由氧化变为还原。
氧化－还原电位Eh值－0.62～0.91，平均－0.78，矿体平均－0.75，近矿围岩平均－0.82，还原参数仅为0.00～1.58，平均0.63。表明成矿均处于还原环境。
矿床成矿的均一温度，早期350℃左右，晚期170～210℃。石英爆裂温度，老湾矿段，矿体平均357℃，近矿围岩332C，上上河矿段矿体平均337℃，近矿围岩324.4℃，反映由东向西成矿温度下降。可能与该矿带东端抬升高，剥蚀深有关。
（四）成矿机理
本矿床成矿物质的富集，一方面由多期活动的韧性剪切作用，使之初步富集，另一方面是燕山期酸性岩浆的热液效应，挥发分及SiO2、K2O、Na2O加速成矿元素迁移、聚集成矿。
矿床的形成大致可分如下几个阶段：
1.中元古代火山—沉积阶段
如前所述，赋矿地层和岩石中主要成矿元素含量，矿石中硫、铅同位素特征，均表明在火山－沉积阶段，中、基性岩浆带入了部分主成矿元素Au，形成了原始矿源层。
2.古生代变形、变质阶段
加里东期水平剪切，岩层发生前进变质，形成石榴子石、十字石。蓝晶石；中、基性岩浆侵位过程中，混熔较深壳源物质，带入部分Au、Ag等元素。在海西期南、北两大陆块碰撞阶段，发生区域变形、变质作用，使金初步富集，局部形成金矿化体。
3.印支期
发生强烈韧性剪切，形成主剪切带，为热液流体循环提供了条件，从深部带来部分成矿物质，并使基性岩浆岩及地层释放出的Au等成矿物质活化迁移，发生再分配，在局部初步富集。
4.燕山期
老湾韧性剪切带再次发生左型脆性剪切，叠加脆性断裂构造，形成了导矿、容矿构造，由于该期酸性岩浆的热效应，挥发分及SiO2、K2O、Na2O等加入流体，加强了矿液循环，在170～210℃的中温还原（Eh0.75）、弱碱性（pH7.24～7.66）条件下，在构造扩容部位沉淀形成工业矿体。
（五）找矿标志
（1）龟山岩组地层中二云石英片岩内岩石破碎、片理化、糜棱岩化（韧—脆性剪切带）发育，并伴有花岗斑岩脉侵入地段。
（2）绢云母、绿泥石、硅质交代蚀变和硫化作用强烈地段，尤其是绢英岩化强烈地段。
（3)Au、As、Ag、Cu等元素组合异常存在，Ag/Au＞20、As/Au＞800、黄铁矿中Ag/Au=2的部位，指示具较好找矿前景。
（4）有激电异常存在，极化率＞7%的区段，常有矿体存在。