一、地质背景
蒲塘—毛堂中生代花岗斑岩－爆破角砾岩有关的金、铜多金属成矿亚系列属于东秦岭成矿系列东段，即位于扬子与华北两板块的主缝合带—商丹构造带之南侧，属扬子板块之北缘，是由北部的山阳－内乡断裂，南部的淅川断裂所夹持的一个地区，包括河南西峡到淅川的大陡岭一带，呈北西西—南东东向的透镜状展布（图2-20）。
这里的地层全为早前寒武纪的古老变质岩系，主要为古元古界的陡岭群和中新元古界的毛堂群。陡岭群（陡岭杂岩）由（石榴）黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩和石墨片麻岩，透镜状大理岩和透辉变粒岩，并夹少量斜长角闪岩组成，变质已达角闪岩相。主要矿物组合为PL+Q+Bi+Mus±Gt±Amp±Grp。
陡岭群的地质地球化学特征表明，片麻岩的原岩为一套砂泥质的沉积碎屑岩，具有后太古沉积岩的组成特点，形成于活动的大陆陆缘，陡岭群变质杂岩在岩石组合，角闪岩相变质作用时代（790～990Ma，游振东，1991），原岩构造和形成时代特征与秦岭群相似，表明陡岭群是在主角闪岩相变质作用以后从秦岭群中肢解出来的构造岩片，同样形成于华北地台南缘的活动大陆边缘。
图2-20 陡岭地区地质图
1—陡岭群；2—毛堂群；3—震旦系陡岭山沱组、灯影组；4—信阳群龟山组；5—上白垩统；6～8—超基性岩、甘沟闪长杂岩带、封子山花岗闪长岩带；9—加里东期闪长玢岩；10—晋宁期花岗岩；11—含金燕山期花岗斑岩、爆破角砾岩；12—韧性剪切带（山阳－内乡断裂）
毛堂群的一套火山岩系，主要岩性为细碧岩和角斑岩，下部有变质砾岩及变质砂岩等，其地球化学特征是亏损Ti、Zr、Y等高场强元素，其中长英质火山岩的洋脊花岗岩标准化模式则显示出富集K、Rb、Ba和Th，但强亏损Ta等元素，具有火山弧火山岩的特征（张本仁等，1994），只是缺少与弧型火山岩共生的花岗岩侵入体。
毛堂群与陡岭群为不整合接触关系。
陡岭地区作为南秦岭北缘或中部秦岭的一个独立的古老岩石块体，是秦岭造山带中的微板块之一（张国伟，1988、1993），也是出露于秦岭造山带的古老基底之一，正是它们的存在，使南秦岭构造演化，沉积建造出现了相当复杂的格局。
在陡岭地区分布着大量的各类岩浆岩，其面积占全区的半数以上，由于它们的侵入，使陡岭群支离破碎，十分零散。主要岩石类型为石英闪长岩、花岗闪长岩，二长花岗岩，花岗斑岩和爆破角砾岩。其时代有二期：一为晋宁期（700～1100Ma）；一为燕山期（138.1Ma）。燕山期的花岗岩出露面积很小，均为小岩体，面积一般＜1km2，岩性为花岗斑岩（γπ）及爆破角砾岩（Bf），为本成矿亚系列之成矿母岩。
成矿岩体有毛堂岩体及蒲塘地区的琵琶沟岩体、黑沟岩体等，矿床类型为斑岩－爆破角砾岩型，或爆破角砾岩型，主要成矿元素为Au(Cu）。典型矿床为蒲塘金矿和毛堂金矿，二者均属小型金矿床。
二、成矿条件
（1）两组断裂交汇处，是岩浆侵位和定位的最有利部位，但是这种断裂属一些大型的断裂特别是切壳断裂的次级断裂。这种大断裂能使下部地壳重熔的岩浆上侵，分布于山阳－内乡断裂南侧的次级断裂是成矿的重要控制条件。
（2）中生代中酸性的斑岩－爆破角砾岩体是最直接的找矿对象和找矿标志。斑岩偏中性有利于Au、Cu的成矿。
（3）斑岩－爆破角砾岩内部的断裂系统，对矿化程度具有明显的控制作用，断裂发育程度高，岩石破碎剧烈，更有利于矿液的充填与交代，矿石就较富。
（4）面式热液蚀变强度大，则有利于矿化，没有明显的热液蚀变，是很少成矿的。
三、矿床式——毛堂，蒲塘式斑岩、爆破角砾岩型金（铜）矿床特征
（一）矿区地质特征
矿区地层主要为古元古界陡岭群深变质岩系和晋宁期的石英闪长岩（δo），花岗闪长岩（γδ）。它们为中生代燕山期斑岩的主要围岩。
区内断裂构造十分发育，主要分为二组，一组为NWW向，与区域构造线一致，规模大，形成早；另一组为NE向，穿切NWW向断裂，形成较晚，二组断裂的交切，控制了本成矿带的斑岩体的产出，并使其呈东西成行，南北成串的分布。蒲塘地区就可以分成四列，自东而西为①瑟琶沟—小南沟—鹰爪山沟岩体；②黑石包—桃园沟岩体；③大林沟—枣树垭—下蒲塘岩体；④大园岩体仅一个金异常。每列走向为45°～50°，沿300°方向以600～700m左右等间距排列（图2-21）。
桃园沟花岗斑岩同位素年龄为138.1Ma（黑云母K-Ar，卢欣祥，1979），属燕山晚期早阶段的产物。
（二）岩体地质特征
1.岩体形态规模
目前矿区共发现爆破角砾岩－斑岩共17个，其中蒲塘地区有10个（总面积约2km2），毛堂地区有7个。最大有1km2（黑沟岩体），小的只有0.001km2，各岩体规模形态见表2-17，图2-22。
2.岩石学特征
该区岩体岩石类型主要有斜长花岗斑岩及爆破角砾岩两大类。斜长花岗斑岩以其斑晶大小、含量多寡、含砾数量等分为：含粗斑花岗斑岩（长石斑晶一般＞2.3mm，含量30%～50%）、花岗斑岩（长石斑晶0.2～2mm）和角砾花岗斑岩。一般粗斑花岗斑岩中很少含有角砾，如蒲堂地区桃园沟口、黑石包、小南沟岩体。
爆破角砾岩以胶结物及角砾成分可分为角砾花岗斑岩，含砾花岗斑岩，围岩角砾岩。角砾花岗斑岩主要为岩浆胶结的角砾岩。岩浆与角砾的相对含量4∶1～10∶1，含角砾花岗斑岩中主要为花岗斑岩，角砾含量＜5%，围岩角砾岩则主要为围岩的角砾，无岩浆胶结。
3.岩石化学特征
由表2-18知，岩石的酸度相对较低，SiO2低于中国及世界花岗岩的含量（71.99%及71.26%），碱度较高，K2O+Na2O在7%～9%之间，且多数K2O＞Na2O。与河南已知矿化与蚀变的关系密切，一般Mo、Cu矿化发育在石英－钾长石化带，Au、Cu矿化则发育在石英绢云母化带及绢云母、高岭土化带。
图2-21 蒲塘地区斑岩分布图
（据卢欣祥，1980)
1—陡岭群；2～4—晋宁期岩浆岩；5—大理岩；6—石墨片岩；7—岩体代号；8—碎角砾岩；9—围岩角砾岩；10—斑岩角砾岩；11—角砾花岗斑岩；12—花岗斑岩；13—粗粒花岗斑岩；14—断层；15—同位素地质年龄（Ma)
4.稀土元素特征
毛堂矿区三个岩体稀土元素特征值见表2-19，由表可知，该区岩体稀土总量低，平均118×10-6，比世界花岗岩稀土平均含量（250×10-6）低一半多，LREE/HREE=8.48～15.24，属轻稀土富集型，与I型花岗岩相当，δEu=0.24～0.36,Eu强烈亏损，这与岩体定位浅，处于氧化环境，Eu主要成三价状态，不易进入岩体内主要造岩矿物斜长石和钾长石有关。
表2-17 蒲塘—毛堂地区斑岩、爆破角砾岩体规模、形态一览表
（三）矿床地质特征
蒲塘、毛堂两矿区，已圈出工业矿体10个，毛堂6个，蒲塘4个。经详查蒲塘琵琶沟岩体及毛堂Ⅲ号岩体均为小型金矿床。
1.矿体形态及分布
已知矿体、矿化体以带状和似筒状为主，一般面积小，延深大，产状陡，毛堂2号矿体为似层状，地表面积320m2，控制斜深114m，自地表向下，矿体有扩大趋势。蒲塘矿区Ⅰ号矿体为两矿区规模最大的矿体，地表呈弧形状，总体为似层状，局部膨大，倾向主岩筒中心，倾角上陡下缓（60°～80°变化）。两矿区不同形态及大小的矿体、矿化体均受岩筒特殊构造控制，分布于岩筒接触带及其附近环状和放射裂隙内，两种裂隙交叉部位矿体膨大变富。部分小矿体，分布于主岩筒外的分枝角砾岩中。矿化有一定的分带现象，自岩体中心向外为Cu(Mo）—Au、Cu(Ag）—Pb、Zn(Cu、Ag），岩性由粗斑花岗岩—花岗斑岩—爆破角砾岩（以斑岩角砾为主）—爆破角砾岩（以围岩角砾为主）变化。
图2-22 琵琶沟岩体3线剖面
（据卢欣祥，1980)
1—粗斑花岗斑岩；2—花岗斑岩；3—角砾花岗斑岩；4—爆破角砾岩（斑岩角砾）；5—爆破角砾岩（围岩角砾）；6—石英闪长岩；7—斜长角闪片麻岩；8—斜长角闪片岩；9—石英绢云母化；10—绢云母高岭土化；11—青磐岩化；12—金矿体
2.矿石特征
（1）矿石类型及含金性
根据矿化岩石类型及结构构造，可分为角砾岩型、斑岩型和蚀变岩型三种矿石类型。以角砾岩型为主（蒲塘1号矿体、毛堂Ⅱ号矿体等），斑岩型次之（毛堂I号矿体和蒲塘1号矿体底部）。三种矿石类型中角砾岩型最富，Au一般为2×10-6～5×10-6，最高为74.16×10-6；斑岩型中等，一般为2×10-6～4×10-6，最高为30.59×10-6。
（2）载金矿物及赋存状态
据对毛堂矿区不同类型矿体单矿物含金分析，金与黄铁矿关系密切，为主要载金矿物。长石、石英含金较低，镜铁矿、磁铁矿基本不含金（焦守敬，1991）。可选性实验证明，黄铁矿粒度大小与金矿化关系密切，二者为反相关，粒度细则含金高（表2-20）。
表2-18 蒲塘—毛堂含矿岩体岩石化学成分表
A/CNK=Al2O3/(CaO+K2O+Na2O）（分子比）；OX=Fe2O3/(Fe2O3+FeO,K/Na=K2O/Na2O；δ＝（K2O+Na2O）2/（SiO2-43）。
（据邓宗立，焦守敬，1991；卢欣祥，1982）
表2-19 毛堂岩体稀土元素特征表/10-6
〔据邓宗立、焦守敬（1991）〕
表2-20 黄铁矿粒度与金矿石关系表
两矿区金均以自然金形态出现，其赋存状态有裂隙金、晶隙金和包裹体金，晶形十分复杂，有粒状、针状、乳滴状、条状、片状、炉渣状、发丝状、团块状和不规则状。毛堂矿区以微细粒金为主（d＜0.01mm占79.88%），蒲塘矿区以粗粒金为主（d=1.0～0.1mm占67.88%），微粒金次之。金的成色较高，蒲塘850～903，毛堂为927～937。表明成矿温度较高。其他元素Ag、Bi含量高并与金关系密切。
3.热液蚀变
成矿热液蚀变主要有硅化，钾化，黄铁矿化，绢云母化，绿泥石化，绿帘石化，高岭土化等。蚀变类型为钾－硅化、石英绢云母化、黄铁绢英岩化、青磐岩化。斑岩体内主要为钾－硅化，蚀变呈面型，分带明显（图2-22）。
综上所述，认为矿床严格受斑岩－爆破角砾岩控制，具有典型的面式热液蚀变，岩石化学特征为富Mg、富碱且K＞Na，成矿以金、铜为主，为典型的斑岩－爆破角砾岩型矿床。