壹、區域地質背景
該亞系列屬於北秦嶺構造帶，地理位置上為伏牛山南坡，它的北側為瓦穴子－鴨河口深斷裂，南側為朱陽關－夏館深斷裂。該帶北與寬坪巖群相鄰，南與秦嶺巖群相接（圖2-15）。該帶自東部西峽梅子溝經高莊到西部盧氏澗北溝以遠，斷續有金礦床（化）產出，延長50km。區內地層為二郎坪群，有大量花崗巖的侵入，部分地區地層被花崗巖所吞噬。
圖2-15 二郎坪—五裏川地區地質構造格局與金礦分布示意圖
（據楊崇輝等，1994)
1—紅層；2—T3板巖；3—Pt3—Pz1變質沈積碎屑巖；4—Pt3—Pz1變質火山碎屑巖及沈積巖；5—Pt3—PZ1變質中基性火山巖；6—Pt1大理巖；7—Pt1片麻巖類；8—花崗巖；9—斜長花崗巖；10—閃長巖；11—衛片解譯線性構造；12—強變形帶；13—金礦床（點）
二郎坪群是已知金礦的主要圍巖，分為三個組：大廟組主要為碎屑巖、火山碎屑巖夾碳酸鹽巖；火神廟組以細碧巖為主，夾角斑巖、石英角斑巖和少量火山碎屑巖、矽質巖；小寨組為碎屑巖夾火山碎屑巖。二郎坪群遭受了綠片巖相至低角閃巖相的區域動力熱流變質作用，由西向東變質程度有增高之勢。如火神廟組大多為斜長角閃巖、鈉長陽起片巖、鈉長綠簾綠泥片巖等，部分原巖特征仍有保存，如局部發育枕狀構造，巖枕及杏仁、氣孔有變形。關於二郎坪群的時代，現多數意見是將其形成年齡確定為新元古代—早古生代。
區內侵入巖發育，呈規模不大的巖株分布於區內北部和東部，主要為燕山期中—細粒似斑狀黑雲母花崗巖，其次為古生代中粒斜長花崗巖。前者代表性巖體有紅石窯巖體（ ）、二郎坪巖體、堂坪－長探河巖體、黑煙鎮巖體（ ）、滿子營巖體（ ）；後者代表性巖體為西莊河巖體。前壹類巖體與金、多金屬成礦關系密切，這類巖體在該區包括了燕山晚期的8個巖體，***分三次侵入，從早至晚分別為似斑狀黑雲母花崗巖、中細粒黑雲母花崗巖、花崗斑巖（圖2-16），最後壹次侵入多發育在巖漿活動的中部。物探航磁資料清晰反映出從地表向深部8個巖體逐漸合並歸壹，且侵入中心向北東方向偏移，表明多個巖體在深部為壹完整的大巖基，侵入方向由北東向南西，其南部邊緣有可能形成壹個巖漿侵入超覆區。在這壹巨大的巖漿活動區表現出明顯的熱液活動和礦化側向分帶現象，從宏觀上可分為三個帶。
圖2-16 太平鎮—長探河壹帶燕山期巖漿活動、熱液活動及礦化分帶圖
（據符光宏等，1995)
1—二郎坪群小寨組；2—二郎坪群大廟組；3—二郎坪群火神廟組；4—燕山晚期花崗斑巖；5—金礦點（床）；6—燕山晚期第二次侵入巖；7—燕山晚期第壹次侵入巖；8—加裏東晚期斜長花崗巖；9—加裏東晚期閃長巖；10—花崗斑巖；11—似斑狀黑雲母花崗巖；12—中細粒黑雲母花崗巖；13—斷層；14—以Mo-W-Bi-Be為主的異常；15—以Au-Pb-Ag-As-Sb為主的異常；16—熱及熱液擴散方向
內帶：主要發育在巖漿活動最晚期侵入中心，即物探推測巖體根部帶附近，廣泛發育元素組合為Be、W、Cu、Ag、Mo、Bi等與酸性侵入巖有關的高溫熱液元素組合異常，相應形成了壹些鉬、鎢礦化。分枝巖體在下部相連的鞍部是熱液活動強、形成金礦化的有利部位。因工作程度低至今未發現好的金銀礦化。
中帶：為巖漿活動帶南部邊緣，即巖體侵入超覆區外圍，黑煙鎮—草湖峪—牡珠流壹帶，呈帶狀、半環狀圍繞巖體，發育以金為主的中低溫熱液元素異常，元素組合為Au、Pb、Ag、Zn、Sb。
外帶：為距巖體較遠的朱陽關－夏館斷裂帶，總體受巖漿熱液的影響較小，以發育中低溫元素異常為特征，相應形成金、銻礦化帶。
區內構造為廣泛發育的葉理和劈理。基本的構造樣式是由線狀的強應變帶和透鏡狀的弱應變域組合而成。強應變帶和弱應變域內部又有相對較強和相對較弱的部分。從宏觀到微觀的尺度均是如此（圖2-15）。各種構造跡象表明，這些強變形帶是多期不同層次的構造運動產物。元古宙為強烈的韌性推覆變形.加裏東期為韌性推覆和走滑剪切，印支—燕山期則表現為多層次的推覆、滑脫和走滑。線狀的強應變帶在走向上長度可達幾十千米至上百千米，它們通常是與巖性界面或巖層平行或近於平行，由復雜而密集的剪切帶組成。二郎坪群的變形以緊閉倒轉褶皺和各類脆－韌性剪切變形為特征，總體表現為中淺層次的變形特征。本區壹個非常突出的特點就是在不同時代的強應變帶內廣泛發育有韌性剪切變質作用，這對成礦具有重要意義。
二、成礦條件分析
（壹）強變形帶（剪切帶）與金礦（化）的關系
區內金礦化東起西峽二郎坪，經高莊西至盧氏魏王坪、澗北溝呈帶狀分布。礦化帶集中於大廟組雲母石英片巖與火神廟組變中基性火山巖接觸帶附近，位於變中基性火山巖中。兩類巖石間為剪切帶相接。該帶北側1～2km發育有大量的燕山期花崗質巖石。金礦化明顯受剪切帶控制，主要是脆－韌性和脆性剪切帶。剪切帶控制了石英脈和蝕變帶的分布，它們均呈北西、北西西向展布，傾向南西、傾角可分為兩類：壹類大於60°，總體上明顯切割片理（局部平行片理），它們的脆性特征比較明顯；另壹類小於30°，基本上平行於片理，多表現為脆－韌性特點。
從區域背景來看，本區絕大多數金礦在空間上與區域性線性構造有關，但就具體位置而言，絕大多數礦床（點）多產於這些大型剪切帶的次級脆－韌性和脆性剪切帶中，如高莊剪切帶上分布了眾多的金礦床（點）（圖2-15）。
朱－夏斷裂帶等區域性線性構造，都是長期活動的大型剪切帶。早期為韌性變形，晚期出現脆性變形。韌性剪切帶是地殼深層次及中—深層次斷裂活動的標誌。從現代和古代的剪切系統所獲得的證據表明，它們是流體流量最大的地方，是流體/巖石比值最高的帶，是深部流體及含礦物質向上運移的通道。由於流體壓力梯度的存在，含礦流體通常遷移到次級的脆—韌性剪切帶中成礦。
高莊金礦是較典型的受剪切帶控制的金礦床。在礦區表現為密集的強片理化帶，或層間破碎帶，實際上為脆性特征較明顯的韌－脆性剪切帶。礦區部分地段拉伸線理發育，其走向為280°左右，另壹顯著特點是壹些強幹的巖石被剪切成片桿狀，長寬比壹般大於5∶1，礦體的側伏方向或者說延伸方向與拉伸線理方向壹致。該帶早期曾經歷了強烈的韌性變形，巖石中的殘留碎斑表現了強烈的韌性變形特征，動力分異造成的條帶狀構造也非常發育。隨著時間的推移，該帶由地殼較深部向淺部發展，疊加了晚期的脆性特征明顯的剪切改造，並且發生了重結晶作用，糜棱巖的微觀組構已很少保留，表現為糜棱片巖。由於恢復重結晶作用，基質已重結晶呈連續定向排列，使拔絲的石英、角閃石等呈透鏡狀、豆莢狀，平行斷續排列，且與葉理平行產出。
灣潭、梅子溝、高莊、澗北溝等礦床（點）盡管礦體形態變化很大，有些礦脈切割了剪切帶的葉理構造，但礦體或者礦化帶並未超出剪切帶的邊界，嚴格地受剪切帶控制。
（二）巖性與金礦（化）的關系
區內所有的金礦床（點）均分布在變質中基性火山巖中，並常產於火山巖地層的頂部，靠近火山巖與上覆火山碎屑巖和沈積碎屑巖接觸部位，為剪切帶所占據，具體由片狀巖石所組成。與主體基性火山巖相比，該部位往往更偏酸性壹些。如高莊礦區，圍巖中有大量的黑雲斜長變粒巖及黑雲斜長石英片巖等中酸性巖石。而區域上該套變質火山巖的主體是基性的斜長角閃片巖。這壹特征具普遍意義，如澳大利亞卡爾古利卡姆巴爾達地區，大型金礦床常產於以火山巖為主的地層頂部，靠近火山巖與上覆碎屑巖的接觸部位；羅鎮寬等（1993）亦指出這種礦床常與海底拉斑玄武巖—細碧角斑巖伴生，產在熔巖層的上部火山碎屑巖中。從表2-8可看出高莊礦區容礦巖石具有相對高的Fe/(Fe+Mg）值，也就是說Fe/(Fe+Mg）值高的巖層更有利於礦化。所以容礦巖石不僅限定了巖石單元在變形期間的力學性質而且還起著化學控制作用。
表2-8 高莊地區巖石中Fe/(Fe+Mg）值與Au的含量表
從圖2-15、16可以看出，在空間上金礦的分布與花崗巖是密切相關的，如高莊金礦北1km左右即堂坪－長探河花崗巖體。而有些礦床則直接產在花崗質巖石中，如白土曼、許窯溝等礦床。
三、礦床式——高莊式金礦特征與成因模式
（壹）礦區地質
1.地層
礦區內出露地層為二郎坪群火神廟組（圖2-17）的上部，主要由海相火山熔巖、火山碎屑巖組成，屬細碧－角斑巖建造。根據巖性及組合特征，自下而上，自南而北可分為3個巖性段：下部巖性段為變中酸性凝灰巖、石英角斑巖夾細碧巖、細碧玢巖，下部有透鏡狀大理巖；中部巖性段為變細碧巖夾變細碧玢巖、變角斑巖、變中基性凝灰巖，下部普遍綠簾石化，夾薄層大理巖，凝灰巖是主要含礦層；上部巖性段主要為變細碧凝灰巖，上部夾變細碧巖，下部夾大理巖透鏡體。礦床產於中部巖性段。
2.構造
礦區位於朱陽關－夏館大斷裂北側6km，為壹走向305°～315°之單斜，傾向南西，傾角18°～38°，礦區範圍內的主體構造是高莊韌－脆性剪切帶。它既具有韌性剪切性質，又有脆性破裂。剪切之初以韌性為主，中前期就開始出現脆性破裂，有矽質充填，逐漸轉化為脆－韌性、韌－脆性。該帶南北寬0.45km，東西長2km以上，兩端均延出礦區，剪切帶內巖石糜棱巖化及片理化發育，常有構造透鏡體，兩側邊界不明顯，與帶外巖石呈過渡狀態，南側基本上以中下巖性段分界，北側大致以中上巖性段分界，為壹狹長的線性帶狀分布的高應變帶。總體產狀為202°～205°∠34°～39°，上緩下陡，在平面上及剖面上兩側巖石均表現出順時針左行平移，因此具上盤相對向上逆推，並向北西西平移，下盤相對向下，向南東東平移的扭動性質，總體順層延展，局部傾角大於地層，出現切截關系，該主體構造控制了礦區含金石英脈和礦體的分布。
3.巖漿巖
礦區內巖漿巖不很發育，只有石英鈉長斑巖、花崗巖、花崗偉晶巖脈等。
長探河—堂坪花崗巖位於礦區北不足1km，屬太平鎮—長探河燕山晚期花崗巖群的壹部分，巖體與圍巖接觸處可見不同程度的黃鐵礦化、綠簾石化、矽化、黃銅礦化、夕卡巖化及角巖化。巖性為中粗粒似斑狀黑雲母花崗巖。主要礦物為鉀長石、更長石、石英及黑雲母。巖體化學成分及主要微量元素如表2-9所示。巖石中強富集Bi及Be、Sr，壹般富集Ag、Pb、Ba、As、Sb、W、Sn、Mo、Cu、Zn、Au.
表2-9 太平鎮—長探河花崗巖巖石化學成分表
（二）礦床特征
1.礦（脈）體
礦區各脈帶均分布於火神廟組上部第二巖性段變細碧巖中的剪切帶內。礦區***有20余條礦脈，可分為三個含礦段。以中部含礦段的211、207礦脈規模最大。礦脈出露標高928～523m，呈西高東低產出。礦脈產狀190°～245°∠10°～35°。剖面上各礦脈以20～40m間距
圖2-17 高莊金礦（東段）地質圖
（據河南四調隊，1992)
1—二郎坪群火神廟組上段中酸性凝灰巖、變細碧巖夾角斑巖、變凝灰巖夾細碧巖、變細碧巖夾凝灰巖、大理巖；2—石英斑巖；3—石英脈；4—含金石英脈；5—剖面
圖2-18 高莊金礦40線剖面圖
（據河南四調隊，1992)
1—細碧巖；2—角斑巖；3—流紋斑巖；4—含金石英脈
平行排列（圖2-18）。在平面上呈相互平行的雁行狀右行排列。礦脈沿走向和傾向均呈舒緩波狀，形態簡單，以單脈為主，尖滅端常為復脈帶，具分枝復合、膨大、收縮現象。
礦脈內黃鐵礦及自然金則呈星散狀、團塊狀分布於中部，兩壁幹凈，基本無礦化和蝕變交代，只在極個別地段有很窄的蝕變礦化分帶（矽化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化），表現出典型的單階段充填式成礦。礦體分布於石英脈或蝕變細碧巖中。後者多分布於前者的兩側及延伸方向。礦區***圈出19個礦體，其中工業礦體11個。礦體呈似層狀、長條狀、透鏡狀。礦體長26～420m，厚0.28～1.45m，厚度變化系數27.43%～80.8%。平均含金1.15×10-6～18.189×10-6，品位變化系數64.8%～73.8%，延深14～250m，已控制儲量達小型礦床規模。
2.礦石
（1）礦石礦物成分
礦區礦石礦物有43種，其中金屬礦物26種，脈石礦物17種。含金石英脈型礦石的脈石礦物成分簡單，主要為石英；蝕變細碧巖型礦石的脈石礦物成分較復雜。金屬硫化物分布在石英脈體邊部。主要呈浸染狀、細脈狀、團塊狀、網脈狀分布。主要金屬礦物為黃鐵礦、白鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、褐鐵礦，另有少量方鉛礦、閃鋅礦。
（2）礦石化學成分
礦石中主要成礦元素為Au，伴生元素有Ag、Cu、S等20余種。不同礦體化學成分相近；含金石英脈型礦石SiO2、Fe2O3、FeO含量較蝕變細碧巖型礦石高，後者Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、MnO含量高於前者。礦石主要成分及微量元素含量見表2-10。
（3）礦石結構、構造
主要結構有自形晶結構、他形粒狀結構、交代文象結構、壓碎結構、膠狀結構。主要構造有塊狀、條帶狀、浸染狀、細脈狀、蜂窩狀、膠狀、團塊狀。
（4）礦石類型
自然類型按氧化程度可分為氧化礦石和原生礦石兩類。原生礦石按礦物組合和脈石礦物種類可分含金硫化物石英脈型和含金蝕變細碧巖型，其中含金硫化物石英脈型包括含金石英脈型，含金黃鐵礦石英脈型，含金黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦石英脈型三種礦石類型。含金硫化物石英脈型礦石為本區主要礦石類型。
①氧化礦石
褐鐵礦－石英組合，具他形粒狀、膠狀結構，條帶、蜂窩狀、塊狀構造。金屬礦物為褐鐵礦（20%～30%）、黃鐵礦、磁鐵礦、自然金等，脈石礦物為石英、黑雲母、角閃石等。氧化礦石含金較富，具次生富集作用。
②原生礦石
含金石英脈型礦石：脈石成分以乳白色石英為主。硫化物含量極少。
黃鐵礦石英脈型礦石：半自形粒狀結構、包含結構、鑲嵌結構，條帶狀、塊狀構造，主要礦物為黃鐵礦（12%～15%）、自然金及石英、黑雲母。含金在3×10-6～4×10-6。
黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦石英脈型礦石：自然金－黃銅礦－磁黃鐵礦－黃鐵礦－石英組合，具粒狀、他形粒狀結構，塊狀、條帶狀、網脈狀構造。主要金屬礦物為磁黃鐵礦（20%～30%），次有黃鐵礦、黃銅礦、自然金。脈石礦物為石英、黑雲母、綠泥石、方解石。含金多大於5×10-6，含銅在0.12%。
蝕變細碧巖型金礦石：磁黃鐵礦、黃銅礦呈浸染狀、散點狀分布於基性凝灰巖中，金屬硫化物約5%～10%，脈石礦物為角閃石、絹雲母、綠泥石、綠簾石、長石、石英等。平均含金3.97×10-6。
3.金的賦存狀態
金在礦石中主要呈自然金、含銀自然金、銀金礦等礦物形式產出，以粒狀、片狀為主，少數呈不規則狀或樹枝狀，賦存在脈石中，其次在黃鐵礦、褐鐵礦邊部或中間，以粒間金和裂隙金為主，見少量包裹體金。自然金常與碲、鉍礦物***生，二者關系密切。
表2-10 礦石主要成分表
自然金粒度以粗粒級為主（1.28～0.076mm的占67.9%）、中粒為次（0.076～0.04mm級占24.5%）、微細粒很少（＜0.04mm級占7.5%）。手標本可見最大明金達2mm×2mm。電子探針分析結果見表2-11。本區金的成色為751～966,Au/Ag為30.2～28.39。
表2-11 自然金電子探針成分分析結果wB/%
4.成礦期次、成礦階段和成礦時代
（1）成礦期次和階段
按礦石中礦物組合、礦石結構、構造及礦物自然連生組合關系，本礦區成礦期可分為熱液期和表生期。
熱液期成礦活動可分為四個階段：
①氧化物階段；
②金－黃鐵礦－石英階段；
③金－多金屬硫化物—石英階段；
④金－鍗化物－碳酸鹽階段；
金礦主要在第三階段形成。
表生期以原生礦物發生次生變化為特征。
（2）成礦時代
①加裏東成礦期是最主要的成礦期，主要反映與韌－脆性剪切同構造期的成礦活動，包括三個主要階段：少硫化物石英階段、石英－磁黃鐵礦階段、石英－黃鐵礦階段，後二個階段是成礦主要階段。
②喜馬拉雅成礦期，主要表現在礦床剝露地表後的氧化次生加富，構成氧化礦石或礦體。
5.成礦溫度、鹽度
據礦物包裹體的均壹溫度測定資料，為155～334℃，為中低溫，變化範圍較大，鹽度＜10%，相當低。
四、礦化水平分帶規律
該帶金異常元素組合類型自東向西，有從中溫元素組合向低溫元素組合漸變過渡的變化規律。五裏川以西主要為Au-Ag-Sb-Mo等元素組合，有大量銻礦床產出，澗北溝—高莊壹帶以Au-Ag-As-Sb組合為主，多金屬礦物不發育；梅子溝—灣潭壹帶則以Au-Pb-Zn組合為主，表現為金礦體中方鉛礦、閃鋅礦非常發育；向東到五垛山巖體附近，則以Au-Ag-As-Cu為主，金礦中銅礦化非常發育，並且在該區有許多銅礦點。
五、礦床成因與成礦模式
對該區的金礦，礦床地球化學資料甚少，據已有資料可了解本區發生的地質事件與金礦形成的可能模式。
（1）新元古代—早古生代時期，本區地殼拉張，大量基性巖漿從洋底噴溢，形成二郎坪群火神廟組細碧巖系，金從地幔隨巖漿進入地殼。
（2）隨著上覆沈積物的增厚，二郎坪群進入較高的溫壓環境。在區域變質作用下，轉入高綠片巖相—角閃巖相的變質巖，同時釋放出水及其他不穩定組分，但溶液為巖石保持著基本平穩關系，金處於深化狀態；無大規模的遷移富集。
（3）二郎坪群在南北向擠壓作用下開始褶皺，同時順時針向韌性剪切，循環系統逐漸開放，金開始小規模遷移，初步富集。隨著區域的隆升、降壓，韌性剪切帶逐漸轉變為脆－韌性剪切，形成張性破裂，溶液開始大規模遷移，此階段金有大規模的遷移與富集。
（4）本區北部形成大規模的加裏東期閃長巖、花崗閃長巖帶，有大量中酸性巖脈群貫入。這些脈巖有不同程度的糜棱巖化，有的已成為糜棱巖，顯示本區當時仍處於塑性變形為主的較深構造層次。由於存在大規模的巖漿侵入，本區急劇增溫增流，促進了地下水的循環和金的活化轉移。
（5）由於區域性的擡升，疊加了脆性破裂，使得剪切帶的中心地段成為含金溶液擴散、滲透、遷移的最佳場所。深層次的剪切帶引導著深部溶液上升，尤其在剪切帶中心面附近，應力最為集中，變形也最為劇烈，自然成為含金熱液流體側向遷移和物質交換、沈澱的最佳場所。早期以黃鐵礦－石英－磁黃鐵礦組合形式的沈澱為主，代表了開放程度仍不很高的貧硫半氧化環境，金的豐度較高，是本區成礦的主要時期；後期則以石英－黃鐵礦組合形式的沈澱為主，顯示開放程度、氧化程度較高，含金豐度與早期相近或略低，疊加在早期金礦化體上，又壹次加富和擴大了本區金礦體。金的來源目前尚無資料佐證，推測主要來自基性火山巖地層，不排除後期中酸性巖漿熱液有金的參與。
（6）經過海西、燕山、喜山構造旋回，本區不斷被擡升，巖石經歷了退變質過程，礦體被剝露出地表，經過風化剝蝕，在氧化帶內穩定組分被原地、半原地保留。隨著本區的擡升剝蝕，氧化帶向縱深遷移，且金有次生加富的現象。
六、找礦標誌
（1）二郎坪群火神廟組上部第二巖性段是本區金礦的賦礦層位。
（2）賦礦地層中北西西向韌－脆性剪切帶為控礦和儲礦構造。
（3）含金石英脈和蝕變細碧巖組成金礦脈，在礦脈產狀變化及膨大處，往往是工業礦體的賦存部位。
（4）矽化、鉀長石化、方柱石化、碳酸鹽化，多金屬硫化物礦化是成礦的主要蝕變和礦化。
（5）含金石英脈中，發育中細粒黃鐵礦者；富集多金屬硫化物者；煙灰色厚大脈體的頂、底部及產狀變化部位，則往往構成含金較高的富礦體。