构造蚀变岩型金矿
熊耳山地区金、银金矿床(点)的分布及特征见图3-2和表3-4。
图3-2熊耳山地区金矿分布图
(1)矿化地质特征
容矿岩石:熊耳山地区蚀变岩型金矿的容矿岩石主要是太华群片麻岩和熊耳山群火山岩。在已发现的16蚀变岩型金矿床中，有9个产于熊耳群火山岩中，7个产于太华群片麻岩中，两个银矿床均产于太华群中，但大型金矿床均产于熊耳群构造蚀变带中，其储量占区内同类。围岩太华群和熊耳群金丰度很低，前者为(0.75 ~ 3.5) × 10-9，后者为(0.4 ~ 1.4) × 10-9(李世梅等，1993)，不能构成金矿床。李世梅等人(1996)计算出泰华集团原始含金量高达(18.5×147.2)×10-9，明显偏高。而张等人在同一地区用同样方法计算出的熊耳群火山岩中原始金含量小于0.1×10-9，太华群加里东期基性岩脉中的金含量仅为(0.12 ~ 0.14)×10-9，其样品采自同一地点。金和钯的地球化学行为表明，金是亲铁、亲硫元素，对铁的亲和力更大，而钯更亲硫，这可能导致原始岩浆分异过程中金、钯的歧化作用。在水热阶段，钯远不总是保持其原始含量不变。因此，金和钯的原始相关性不可能总是稳定的，所以用w(Au)/w(Pd)的比值来推断岩石的原始含金量是非常慎重的。事实上，这种方法在国外很少使用。
表3-4熊耳山地区主要金银金矿床(点)表
而李世梅等人(1996)在小秦岭测得的14新鲜辉长岩和蚀变辉绿岩的平均含金量为5.84×10-9，新鲜辉长岩的含金量有时达到58× 10-9 ~ 68× 65438+。这些中基性脉岩与地幔有关，它们的高金含量表明该区地幔的含金量高，为该区金矿床来自地幔提供了一个证据。
控矿构造:构造是熊耳山地区构造蚀变岩型金矿最重要的控矿因素。北东向、北北东向、北西向和近东西向有多组控矿构造，其中最重要的是东西向和北东向两组。熊耳山南部的马超营断裂是本区最大的近东西向深大断裂，长300 km，走向270° ~ 300°，北倾，倾角50° ~ 80°。断裂带两个震源的磁场明显不同，断裂带上有明显的重力梯度，深地震(郭启斌，1992)的大地电磁测深剖面显示有深断裂。熊耳山北部太华群与熊耳群的接触带及北东向构造交汇处是成矿的有利地段。区内北东向断裂大致以12 ~ 18 km等间距排列，规模不等。最长的北蒿坪沟-秀才岭断裂长达90多公里，是成矿区北部的一条控盆断裂。断裂北部为第三纪断陷盆地，南部(下盘)为太华群中深变质岩和中元古代熊耳群火山岩。这种以东西向构造为基础，以北东向构造为主导的构造格局，控制了本区金矿的产出和分布。当NE向和EW向构造相交时，或NE向构造与太华群和熊耳群接触面相交时，往往是大矿的生成场所。由于东西向断裂是一条超地壳断裂，具有切割深、长期活动的特点，是成矿流体的输导构造，而NE向构造可能诱发先已存在的东西向构造活动，特别是当它们相交时，会导致成矿流体向上运移，只有它们相交的部位才更容易成矿和矿化，如上工、康山、祁雨沟、红庄，它们明显位于两组构造的交界处(图3-2)。但具体矿床中控制矿体的构造主要是北东向，著名的上宫金矿就位于北东向剪切带中(图3-3、图3-4)。
岩浆活动:主要是酸性岩石，最大的有花山花岗岩、五丈山花岗岩和众多的花岗斑岩和爆破角砾岩。该区是河南乃至全国爆炸角砾岩最大的聚集区，有30多个爆炸角砾岩体(面)。这些花岗岩类大多缺乏准确的U-Pb和Ar-Ar年龄，多为K-Ar或Rb-Sr年龄。根据K-Ar同位素年龄数据，将其定为燕山期。从已知的花岗岩时代和金矿化时代来看，除斑岩-爆破角砾岩型金矿外，其他金矿与燕山期花岗岩无关。
(2)成矿阶段的划分
根据金矿化脉的序列和互穿关系，本区金矿化热液活动可分为以下三个阶段。
黄铁矿-应时阶段(ⅰ):该成矿阶段属于金矿化的初始阶段，或称金矿化早期阶段，在不同矿床中表现不同。如上工、北岭大型蚀变岩型金矿表现较强，何谦大型蚀变岩型金矿表现较弱。成矿热液沿构造带充填形成少量浸染状黄铁矿-应时透镜体和硅化岩，与此期伴生的热液蚀变有早期绢云母化和铁白云石。硅化作用弱时，钾长石和黑云母明显，如何谦金矿。该阶段形成的黄铁矿一般结晶度较好，多为自形-半自形粒状，含金量较低。
图3-3上工金矿地质平面示意图
图3-4上贡金矿区断裂构造分布图
应时-多金属硫化物阶段(ⅱ):应时-多金属硫化物阶段是构造蚀变岩型金矿的主要成矿阶段，主要金矿体形成于该阶段。根据矿石中矿物组合特征，可分为两个阶段:①应时-黄铁矿阶段(II-1):特征矿物为应时和绢云母，载金矿物以黄铁矿为主，伴有自然金和银金矿。这一阶段黄铁矿的特点是自形性差，颗粒细小，多为五角十二面体和八面体晶形。该阶段虽有硅化，但较I期大大减弱②多金属硫化物阶段或碲化物-方铅矿黄铁矿阶段(ⅱ-2):早期热液活动脉断裂形成角砾岩和碎块，在含矿热液作用下，形成由黄铁矿、方铅矿、绢云母、碲化物和金矿物组成的角砾岩和破碎金矿。
由于ⅱ-1期和ⅱ-2期大多数矿床的热液脉之间没有明显的穿插关系，但不同矿床的表现强度不同，所以没有划分为两个明显独立的成矿阶段，而只是作为ⅱ期的两个亚阶段。
在某些金矿床中，仍有氟化阶段发生，形成时间相当于ⅱ-2阶段或稍晚。因其强度低，不常见，故不再单独划分矿化阶段。
碳酸盐化阶段(ⅲ):方解石、白云石和铁白云石细脉沿着岩石和矿石的裂隙穿插和解释。与碳酸盐化同时或晚于碳酸盐化的还有硅化和绿泥石化。
(3)矿石的主要化学成分
表3-5列出了熊耳山主要大型蚀变岩型金矿的主要化学成分。
从表3-5可以看出，金矿石明显富钾、贫钠、贫钙，以钾为进成分，钠和钙为出成分。金矿石的烧失量很大，从2.76%到9.52%，平均为6.66%，表明矿石富含挥发物，含水量高。但两种矿床有明显的区别:何谦蚀变岩型金矿床矿石中SiO2 _ 2含量高于围岩，这与矿石中K2O含量高有关。八个矿样的W(K2O)平均值为9.86%，是寄主岩石的3.68倍。这与金矿化和钾矿化密切一致。与围岩相比，北岭金矿矿石中Al2O3和MgO含量降低，SiO2含量增加，一般比围岩高20% ~ 60%，表明SiO2是硅化带入的，而Al2O3和MgO明显带出。
矿石中w(Fe2O3)/w(FeO)比值:除少数样品外，北岭金矿W (Fe2O3)/W (FeO)比值大于3.45，平均值为5.76，表明矿石形成于相对氧化环境，或矿石形成后被明显氧化。除两个富矿石外，何谦金矿石的w(Fe2O3)/w(FeO)比值普遍小于2，表明该矿石是在相对还原条件下生成的，后期氧化作用较弱。
热液蚀变:与金矿化关系最密切的是钾长石、硅化(应时)和绢云母化，特别是在主成矿阶段，诞生了应时、绢云母和黄铁矿，形成黄铁矿绢云母化。硅化是成矿过程中最常见的蚀变类型，也是与金矿化关系最密切的蚀变类型。根据碱交代理论(杜乐天，1989)，硅化作用来源于地幔汁液与地幔岩石和地壳的反应，即SiO2来源于碱交代作用。碱置换是一个脱硅过程。实验表明，二氧化硅只能溶解在碱性溶液中。比如人工晶体的实验，釜底加热到400℃，釜顶380℃，导致水热对流和SiO _ 2浓度差。在10 L溶液中，两个月后可形成尺寸为400 g的应时晶体。实验所用的溶液是1% ~ 5%的Na2CO3溶液。碳酸钠溶液是地壳深部碱性交代热液的重要组成部分。
表3-5熊耳山地区主要蚀变岩型金矿及围岩的化学成分(wB/10-2)
碱交代的本质是一个脱硅过程，所以碱含量高意味着地层缺硅(杜乐天，1992)。当含金硅质热液进入碱性交代岩时，硅质物质容易分散，所以不能形成应时脉。熊耳山地区的一些蚀变岩型金矿床，如何谦金矿床，成矿早期含钾量高，成矿期硅化作用弱。
绢云母化是成矿期常见的蚀变，与成矿关系密切，尤其是在主成矿期。绢云母化是一种微鳞片状集合体，它与应时或应时集合体一起构成斜长石。绢云母化伴随硅化和黄铁矿化，二者共同形成与矿化密切相关的黄铁矿绢云母化。长石和黑云母的绢云母化需要添加H+离子，这实质上是一种酸置换。钾长石的酸交代作用最终转化为高岭石，其K+离子全部析出。钾长石、绢云母、高岭石中可分离出部分硅质物质，因此金银的矿化与硅化、高岭石呈正相关，如北岭881号含金蚀变带。