甘肅省西和縣三洋壩金礦床地質(zhì)特征及礦床成因淺析

呂彩平，程健博，尚麗萍

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局張掖礦產(chǎn)勘查院，甘肅 張掖734012）

甘肅省西和縣三洋壩金礦床地質(zhì)特征及礦床成因淺析

呂彩平，程健博，尚麗萍

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局張掖礦產(chǎn)勘查院，甘肅 張掖734012）

三洋壩金礦床位于西成鉛鋅礦田西部。該區(qū)以近東西向展布的廣金壩復(fù)式背斜為主要構(gòu)造骨架，這些背斜構(gòu)造是成礦的有利地段，控制著礦體的展布,背斜翼部層間裂隙帶中有三華咀、三洋壩、小溝里、安家岔等金礦（床）點，這些礦（床）點均呈東西向或近東西向帶狀分布。三洋壩金礦成因類型為沉積變質(zhì)-巖漿期后熱液疊加改造的變質(zhì)熱液礦床。

三洋壩；金礦床；成因類型

1 概述

西成鉛鋅礦田以發(fā)育泥盆紀熱水沉積成巖作用為特征，是秦嶺造山帶金、鉛鋅多金屬成礦帶的重要成礦聚集區(qū)。該區(qū)內(nèi)金礦化類型為石英脈型，主要形成于巖體或巖脈接觸帶附近。金礦化主要分布于西漢水組千枚巖中，礦化體主要形成于印支期一燕山期侵入巖體的內(nèi)外接觸帶及斷裂構(gòu)造帶中。

2 區(qū)域地質(zhì)概況

三洋壩金礦床大地構(gòu)造位置處于秦嶺褶皺系西秦嶺海西褶皺帶東段。其北為秦嶺加里東褶皺帶，南接秦嶺印支褶皺帶。其北西和南東分別為中生代的西（和）—禮（縣）與徽縣—成（縣）斷陷盆地。西成鉛鋅礦田屬秦嶺鐵—鉛鋅（銅）多金屬成礦帶的西延部分。三洋壩金礦床位于西成鉛鋅礦田西部（如圖1所示）。

圖1 甘肅省西成礦田西部區(qū)域地質(zhì)簡圖

區(qū)域內(nèi)出露地層主要為上古生界泥盆系，第四系。上古生界泥盆系為淺海—濱?！懪锵喑练e，為一套淺變質(zhì)的碎屑巖和碳酸鹽巖組成的類復(fù)理石建造。主要巖性為變砂巖、變粉砂巖、千枚巖、灰?guī)r及生物灰?guī)r等，總厚度大于2500m。

該區(qū)以近東西向展布的廣金壩復(fù)式背斜為主要構(gòu)造骨架，廣金壩復(fù)式背斜核部由中泥盆統(tǒng)安家岔組（D2a）和西漢水組（D2x）諸地層組成，背斜向西傾伏，西部傾伏端被四兒溝門斷裂（F1）錯斷，失去完整性。這些背斜構(gòu)造是成礦的有利地段，控制著礦體的展布,背斜翼部層間裂隙帶中有三華咀、三洋壩、小溝里、安家岔等金礦（床）點，這些礦（床）點均呈東西向或近東西向帶狀分布。

區(qū)域斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，以東西向為主，南北向、北北東向次之。西成鉛鋅礦田南側(cè)為人土山-江洛斷裂，此斷裂南側(cè)為三疊紀地層，北為泥盆紀地層，是秦嶺印支褶皺帶與海西褶皺帶的分界線。走向延長300km。西成鉛鋅礦田北側(cè)為董河-黃渚關(guān)斷裂，其發(fā)育在泥盆紀地層中，東西延長近200千米。在這兩大斷裂之間，發(fā)育有東西向和南北向兩組斷裂。

區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，主要是一些小型中酸性巖體。

3 礦區(qū)地質(zhì)

3.1 地層

三洋壩礦區(qū)位于尖崖溝—三洋壩倒轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造東部，尖崖溝—三洋壩—小溝里鉛鋅金礦成礦帶中部。

礦區(qū)出露地層主要為泥盆系中統(tǒng)安家岔組上段(D2a2)及西漢水組(D2x)，上統(tǒng)洞山組(D3d)和第四系(Q)。

3.2 構(gòu)造

1）褶皺構(gòu)造。三洋壩金礦區(qū)的褶皺構(gòu)造以廣金壩復(fù)式背斜南翼的次一級尖崖溝—三洋壩背斜為基本骨架。背斜東起三洋壩大山溝腦，西至王壩，東西長大于7.5km，南北寬1km。其核部地層為D2x2-2層的中厚層粉晶灰?guī)r，兩翼地層為D2x2-3層的碎屑巖層。其背斜的北翼地層發(fā)生倒轉(zhuǎn)。背斜總體走向80°左右。礦區(qū)背斜東西形態(tài)不一，西部形態(tài)總體為一復(fù)式倒轉(zhuǎn)背斜，由四個小背斜組成。三洋壩金礦位于復(fù)式背斜的翼部。

2）斷裂構(gòu)造。本區(qū)斷裂構(gòu)造不太發(fā)育。以東西向?qū)娱g裂隙帶為主，產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀一致或略有斜切，在走向上較穩(wěn)定，寬度不大，從幾十厘米—幾米，延深長度較大，多以石英脈的形式出現(xiàn)。三洋壩金礦就賦存于東西向的層間斷裂中。

3.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，有花崗斑巖脈(γπ)和蝕變閃長玢巖脈(δμ)花崗斑巖脈規(guī)模較大，分布于礦區(qū)的中南部，順層或斜切層理侵入于D2x2-3層中，呈脈狀產(chǎn)出，斷續(xù)出露1500余m，寬幾十厘米—幾十米不等，在走向上有分支復(fù)合、膨脹收縮、尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。脈巖常為礦體的上、下盤圍巖，部分金礦體產(chǎn)在脈巖邊部。脈巖有弱的金礦化花崗斑巖脈中金含量高達0.58× 10-6。脈巖兩側(cè)發(fā)育褪色蝕變帶，蝕變帶中金含量高。因此，巖脈可作為本區(qū)金礦找礦的標(biāo)志之一。

3.4 變質(zhì)作用和圍巖蝕變

1）變質(zhì)作用。礦區(qū)巖石變質(zhì)很淺，屬綠片巖相。碎屑巖類變質(zhì)為千枚巖、變粉砂巖類；碳酸鹽巖變質(zhì)為微晶灰?guī)r類。

2）圍巖蝕變。礦區(qū)圍巖蝕變較弱，有硅化、白云石—鐵白云石化、方解石化、黃鐵礦化等?，F(xiàn)分述如下：

4 礦床地質(zhì)

4.1 礦體特征

本區(qū)金礦體規(guī)模中等，東西長180～800m，礦區(qū)共圈出金礦（化）體16條，其中規(guī)模較大者有1＃、2＃、3＃、4＃礦體。礦體的形態(tài)以似層狀、脈狀為主，產(chǎn)狀基本與圍巖一致或略有斜切。礦體沿走向和傾向的厚度、品位變化較大，有尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。

三洋壩礦區(qū)金礦體產(chǎn)出于礦區(qū)北部及南部，北部主要有1＃礦體，長800m，沿走向方向較為穩(wěn)定。南部金礦體產(chǎn)出較密集，主要有2＃、3＃、4＃，礦體產(chǎn)于兩套花崗斑巖脈附近，中間又有數(shù)條小巖脈。

各礦體特征分述如下:

1＃、2＃、3＃、4＃礦體地表出露長度800m左右，其中2＃礦體總長度變化較大。平均真厚度除1＃礦體變化較大外，其余變化不大，2m左右。品位變化較大，其中3＃礦體最高品位達16×10-6左右。礦體形態(tài)呈似層狀、脈狀。礦體產(chǎn)狀180°-210°∠50°-74°。

金礦(化)體主要賦存于中泥盆統(tǒng)西水組D2x2-3層中，受層間裂隙控制，含礦巖石主要為石英脈及碳酸鹽化、硅化絹云母千枚巖。

4.2 礦石特征

4.2.1 礦石結(jié)構(gòu)

主要的礦石結(jié)構(gòu)如下：

1）角粒狀、麥粒狀等結(jié)構(gòu)：自然金呈角粒狀、尖角粒狀分布在黃鐵礦粒間及裂隙，呈麥粒狀被包裹于黃鐵礦、毒砂中。

2）自形-它形細粒結(jié)構(gòu)：早期黃鐵礦呈細粒自形-它形粒狀浸染于白云石絹云母千枚巖中。

3）自形粒狀、柱狀結(jié)構(gòu)：熱液期黃鐵礦呈自形溶蝕狀，毒砂呈菱形短柱狀、柱狀分布在碳酸鹽石英脈與巖石接觸處。

4）碎裂結(jié)構(gòu)：黃鐵礦、毒砂輕微破碎，具碎裂結(jié)構(gòu)，碎裂隙中有時分布有黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦和自然金。

5）交代乳濁狀結(jié)構(gòu)：黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、碳酸鹽交代黃鐵礦、有時交代毒砂成交代乳濁狀結(jié)構(gòu)。

6)包含結(jié)構(gòu)：毒砂粗大晶體包含自形細粒黃鐵礦。其次少見方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦沿黃鐵礦、毒砂裂隙交代呈細脈狀，閃鋅礦具黃銅礦固溶體分解乳濁結(jié)構(gòu)。

蝕變巖型金礦石具鱗片變晶結(jié)構(gòu)，交代殘留及交代假象。

4.2.2 構(gòu)造

礦石構(gòu)造簡單，以浸染狀構(gòu)造為主，其次是細網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

1)浸染狀構(gòu)造。早期黃鐵礦呈細粒浸染狀于巖石中，分布比較均勻；熱液期黃鐵礦、毒砂浸染狀分布在碳酸鹽石英脈與巖石接觸處，分布不很均勻。

2)細網(wǎng)脈狀構(gòu)造。黃鐵礦呈細網(wǎng)脈狀分布于石英脈裂隙中。

4.2.3 礦石礦物組成

礦石中礦物組成比較簡單,金屬礦物主要是黃鐵礦、毒砂，自然金和銀金礦，其次是輝鉬礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、褐鐵礦、斑銅礦、磁黃鐵礦，金的礦物為自然金。脈石礦物主要是石英、碳酸鹽礦物、有少量鈉長石和綠泥石，這些脈石礦物為主要的載金礦物。絹云母，礦石礦物組成（見表1）。

4.2.4 金礦物的化學(xué)成分

表1 礦石礦物組成及顯微鏡下目估百分含量

將所磨光片在高倍顯微鏡下進行掃面觀察，見到自然金粒118粒。將它們的形態(tài)特征、粒度大小、賦存狀態(tài)等進行了統(tǒng)計分析，并選取具代表性的樣品進行電子探針能譜及波譜分析（表2）。

表2 自然金的電子探針波譜分析結(jié)果（%）

測試單位：西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，2010年7月。

根據(jù)《巖金礦地質(zhì)勘查規(guī)范》，該金礦石中金的礦物為自然金，自然金含金83.16%～87.83%,含銀12.17%～16.84%,變化不大，金成色平均為852.83‰。自然金波譜分析結(jié)果與電子探針能譜分析結(jié)果基本一致，本區(qū)自然金含微量的As、Fe。

需要說明的是三洋壩金礦自然金的成色較高，粒度較粗，但有些粗粒金中含較多極細粒石英包體（包體粒度大小約0.0005～0.008mm），在高倍掃描電鏡下可以清楚看到（如圖2所示）。

圖2 背散射電子圖象

4.2.5 金的賦存狀態(tài)

1)金礦物的外形形態(tài)特征。該金礦自然金的外部形態(tài)比較多，有角粒狀、渾圓粒狀、長角粒狀、長尖角粒狀、三角形、長條形、多邊形、麥粒狀、枝杈狀、葉片狀、板片狀、線狀等。自然金的外部形態(tài)以角粒狀、長角粒為主，占61.86%，其次為渾圓粒狀、長尖角粒狀，分別占19.49%和6.78%，其他的較少。

2)金礦物的粒度特征。三洋壩金礦自然金的粒度粗細懸殊較大，粒度范圍長徑0.0011～0.098mm,短徑0.0011～0.065mm，延展率1～12.5。

三洋壩金礦自然金以中粒、細粒級明金（0.074～＞0.01mm）為主，分別占43.85%和43.86%，總計占87.71%；其次是微粒金(≤0.01mm)占12.29%，而且微粒金中的粒間金、裂隙金占到了10.14%，在微粒金中以 0.01～＞0.005為主，占 9.75%，0.005～＞0.0025mm和≤0.0025mm分別占2.35%和0.19%。

3)金的賦存狀態(tài)。三洋壩金礦自然金主要賦存在少硫化物蝕變巖型金礦石中，自然金分布不均勻。自然金的賦存狀態(tài)有三種類型：粒間金、包裹金和裂隙金，以粒間金為主，包裹金和裂隙金很少。

4.2.6 共、伴生礦物嵌布狀態(tài)

主要共、伴生礦物為黃鐵礦、毒砂及石英、白云母-絹云母、碳酸鹽礦物、鈉長石，有少量的金紅石、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦。

4.2.7 原礦多元素分析

由表3可看出礦石中有用元素除Au外，Ag可綜合考慮回收，其它元素?zé)o綜合回收價值。

表3 原礦多元素分析結(jié)果 （Au、Ag）×10-6,ω(Β)%

4.2.8 原礦金物相分析

將試樣磨至-200目85%進行金物相分析，物相分析結(jié)果（見表4）。

表4 原礦物相分析結(jié)果

由表4可知，礦石中裸露半裸露金占總金含量的80.93%。由于金的賦存狀態(tài)特點，決定了該礦石特別適宜采用氰化浸出提金工藝。

綜上所述，礦石中金屬礦物主要是黃鐵礦、毒砂；非金屬礦物主要是石英、碳酸鹽礦物、絹云母、鈉長石、磷灰石。金的礦物為自然金，自然金的粒度粗細懸殊較大，其粒度范圍0.0011～0.065mm,自然金以明金(大于0.01mm)為主，占87.71%，顯微金較少。礦石自然類型屬接近原生礦石的混合礦石。礦石中的金主要以粒間金形式賦存，并占97.6%。

5 礦床成因

5.1 礦床地質(zhì)特征

1）Au元素在西秦嶺各時代地層中含量變化不顯著，但在三疊系、泥盆系中較為富集，其平均值為0.0055×10-6，濃度克拉克值為1.1,尤其在中泥盆統(tǒng)西漢水組碳酸鹽巖地層中平均含量達到0.010×10-6,高于克拉克值2倍,具有較豐富的礦質(zhì)來源；

2）金礦(化)體主要賦存于中泥盆統(tǒng)西水組D2x2-3層中，受層位和層間裂隙控制，含礦巖石主要為碳酸鹽化、硅化、白云石絹云千枚巖夾石英脈；

3）巖石的相變除灰?guī)r外其余巖性均不影響礦體的連續(xù)性，礦體的賦存位置對巖性并無選擇性；

4）礦體的形態(tài)以似層狀、脈狀為主，產(chǎn)狀基本與圍巖一致或略有斜切。礦體沿走向和傾向的厚度、品位變化較大，有尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象；

5）礦化存在部位蝕變強度弱，范圍窄，蝕變作用主要有硅化、黃鐵礦化等，這些都表明礦體的形成與熱液蝕變有關(guān)；

6）礦石構(gòu)造簡單，以浸染狀構(gòu)造為主，其次是細網(wǎng)脈狀構(gòu)造；

7）三洋壩金礦自然金的粒度粗細懸殊較大，粒度范圍長徑0.0011～0.098mm,短徑0.0011～0.065mm，延展率1～12.5；

8）區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，有花崗斑巖脈(γπ)和蝕變閃長玢巖脈(δμ)。

5.2 成礦機制

泥盆紀海西運動時發(fā)育了相當(dāng)規(guī)模的裂谷構(gòu)造，產(chǎn)生了海底熱水噴流作用，形成了沉積型鉛鋅礦層和含金碎屑巖層；三疊紀末的印支運動產(chǎn)生碰撞造山，形成了一系列的推覆構(gòu)造，并伴隨著大量的巖漿活動，不但對已形成的鉛鋅礦層進行了改造或再造，而且使地層中的金元素發(fā)生了活化、富集，初步形成金礦的預(yù)富集；在燕山期由于太平洋板塊發(fā)生由南東向北西的俯沖，形成了以斷裂和花崗巖活動為特征的構(gòu)造熱事件，使構(gòu)造帶中的金元素進一步活化、遷移，巖漿后熱液以及大氣降水和變質(zhì)水共同構(gòu)成強有力的成礦熱液，從礦源層萃取大量成礦物質(zhì)，沿層間裂隙遷移至構(gòu)造減壓帶迅速充填成礦，在石英脈及脈旁圍巖中發(fā)生礦化。

三洋壩金礦賦存于中泥盆統(tǒng)西漢水組的碎屑巖層（D2x2－3），其成礦與巖漿侵入有關(guān)，受層間裂隙的控制。而鉛鋅礦含礦巖石為硅質(zhì)巖和含鉛鋅灰?guī)r，硅質(zhì)巖的產(chǎn)出，具有固定層位。常見賦存于中泥盆統(tǒng)西漢水組的碳酸鹽巖層 （D2x2－2）與碎屑巖層（D2x2－3）的接觸部位，并沿走向分布可達數(shù)千米，具有一定的穩(wěn)定性。硅質(zhì)巖的形態(tài)特征主要受構(gòu)造（背斜和斷裂）控制，呈似層狀、透鏡狀、鞍狀。在海西—印支區(qū)域變質(zhì)過程中形成富厚礦體。

綜上所述，三洋壩金礦成因類型為沉積變質(zhì)-巖漿期后熱液疊加改造的變質(zhì)熱液礦床。

6 找礦標(biāo)志

1）地層標(biāo)志。礦體產(chǎn)于D2x2－3層中，絹云母千枚巖，方解石千枚巖，粉砂質(zhì)板巖，變粉砂巖及薄層粉晶灰?guī)r是礦化的有利層位。

2）巖漿巖標(biāo)志?；◢彴邘r脈與金礦化在空間上相伴出現(xiàn)，也是本區(qū)最直觀的找礦標(biāo)志。

3）圍巖蝕變標(biāo)志。本區(qū)圍巖蝕變?yōu)橐惶字?、低溫?zé)嵋何g變組合，主要有硅化、絹云母化、碳酸鹽化、及褪色化。此外，石英—方解石網(wǎng)脈沿節(jié)理、層間裂隙充填的規(guī)模不等的呈紅褐色、煙灰色石英—方解石網(wǎng)脈發(fā)育地段礦化較強，斑點狀絹云母千枚巖與石英脈產(chǎn)出部位，礦化較好。

4）地球化學(xué)異常標(biāo)志。從多年的前人找礦成果看，金的水系沉積物異常區(qū)及次生暈異常區(qū)均有不同規(guī)模的金礦(化)體出現(xiàn)。

5）西漢水組第二層（D2X2）的碳酸鹽巖與碎屑巖的巖相過渡帶，沉積相屬潮間洼地相與潮下臺地相、生物灘相的巖相過渡帶，是尋找鉛鋅礦的有利地段。

7 找礦前景及方向

1）在礦區(qū)東段應(yīng)繼續(xù)擴大找礦范圍，在深部應(yīng)有礦化較好地段，要加大找礦力度，尋找新礦體，擴大礦體規(guī)模。

2）在礦區(qū)西段宋家溝內(nèi)，根據(jù)異常規(guī)模、強度、特征及民采礦點，應(yīng)布置探礦工程，尋找新的礦體，擴大資源量。

3）礦區(qū)西部緊鄰尖崖溝鉛鋅礦，受廣金壩復(fù)式背斜控制，鉛鋅礦床均呈東西向或近東西向帶狀分布，附近有較好的鉛鋅異常，工作程度低，成礦條件好。該區(qū)西部三洋壩村已有民采點兩處，詳查區(qū)北部有35號、36號礦體鉛鋅礦，因而該區(qū)也是尋找鉛鋅礦的有利地段。

4）今后找礦時要注意兩種不同巖性的接觸帶部位，這往往是巖石蝕變強烈地段，礦化較好地段。

[1] 霍福臣、李鐵軍.西秦嶺造山帶的建造與地質(zhì)演化[M].西安：西北大學(xué)出版社,1995.

[2] 于耀光,礦床學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社,1985(5).

[3] 趙世輝、李一航.甘肅省西和縣三洋壩金礦礦石特征及金的賦存狀態(tài)[J].甘肅冶金,2011（03）.

[4] 冀曉清.甘肅省西和縣三洋壩金礦床地質(zhì)特征及成因探討[A].甘肅冶金,2010（01）.

P618.51