北秦嶺南緣張澗金礦地質(zhì)特征及礦床成因淺析

王 斌，張 樂(lè)，許 強(qiáng)

(西安西北有色物化探總隊(duì)有限公司，陜西 西安 710068)

礦區(qū)位于北秦嶺造山帶與中秦嶺造山帶結(jié)合部位的北秦嶺南部邊緣（張維吉，1996年）、區(qū)域性商丹大斷裂南側(cè)，大峪溝-兩岔口-楊斜金成礦帶東段。區(qū)域構(gòu)造格架為3條NWW向區(qū)域性斷裂（從北向南依次為商丹大斷裂、核桃園斷裂、韓家溝斷裂）所夾持；區(qū)域地層為經(jīng)歷了多期次變形變質(zhì)作用的海相碎屑～碳酸鹽～火山碎屑沉積建造，為一套沉積韻律發(fā)育的熱水沉積復(fù)理式建造，是東秦嶺多金屬成礦帶的賦礦層位。

區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，如礦區(qū)西北部印支期第四次侵入的二長(zhǎng)花崗巖（ηγ1b5），礦區(qū)西南部的園子街、下官坊一帶均有深源淺成的中酸性小斑巖體群（γπ25）。

區(qū)域礦產(chǎn)資源豐富，已獲知的礦種有金銀鉛鋅銅鎢鐵等，礦區(qū)位于商州金礦的西延部位（見(jiàn)圖1），北西側(cè)有兩水寺銅金礦、西部楊斜金鎢礦等分布，顯示該區(qū)較好的金鎢銅多金屬礦找礦潛力。

1 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)地層為中泥盆統(tǒng)牛耳川組（D2n）、池溝組（D2c）、青石埡組（D2q），巖性主要為絹云母石英片巖、角閃石英片巖、砂巖、粉砂巖及粉砂質(zhì)千枚巖、碳酸鹽巖等，賦礦圍巖為池溝組砂巖、粉砂巖等碎屑巖。

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，總體構(gòu)造線(xiàn)方向?yàn)楸蔽魑?，斷裂?gòu)造較發(fā)育。斷裂可分為二組，主要為北西西向斷裂，其次為北東向斷裂。

北西西向商丹大斷裂、核桃園斷裂、韓家溝斷裂為區(qū)域韌性剪切帶基礎(chǔ)上演化而成的脆性斷裂帶（魏鋼鋒，1994年），由東向西韌性剪切帶呈減弱趨勢(shì)。斷裂帶內(nèi)巖石強(qiáng)烈糜棱巖化，致使早期與片理近于平行的微型石英脈中“σ”及“δ”型旋轉(zhuǎn)碎斑發(fā)育，見(jiàn)有長(zhǎng)石石英拉絲現(xiàn)象，S-C面理等顯示韌性剪切帶經(jīng)歷了左行剪切。北西西向斷裂組屬容礦構(gòu)造，北東向斷裂組屬后期破壞礦體構(gòu)造。褶皺主要為層間同斜、緊閉及倒轉(zhuǎn)小褶曲發(fā)育，其軸面與片理近于平行，樞紐產(chǎn)狀280°～300°∠10°～20°，后期片理進(jìn)一步彎曲形成倒轉(zhuǎn)褶皺。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)不強(qiáng)烈，僅見(jiàn)有斜長(zhǎng)角閃巖脈動(dòng)及灰綠巖脈沿片理產(chǎn)出，為區(qū)域變質(zhì)作用以前的中基性火山噴發(fā)的產(chǎn)物。

2 礦體地質(zhì)

（1）金礦體特征

金礦體以含金石英脈為主，均受韌性剪切帶控制，產(chǎn)狀與片理近于平行，為北西西走向，寬5m～10m，走向長(zhǎng)度＞1km。含金石英脈為控礦韌性剪切帶在由韌性剪切發(fā)育到脆韌性階段，沿張扭性裂隙多次充填而形成。隨后又同韌性剪切帶經(jīng)歷了長(zhǎng)期的遞進(jìn)變形演化。由于受左行剪切作用控制，含金石英脈表現(xiàn)為呈舒緩波狀起伏不連續(xù)的石英透鏡體，含金石英脈產(chǎn)狀與韌性剪切帶產(chǎn)狀一致，傾向總體表現(xiàn)為北傾，局部為南傾，傾角60°～85°。目前已發(fā)現(xiàn)5條礦化帶，以Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦化帶規(guī)模較大，主要金礦體Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1均產(chǎn)于其中。

含金礦化帶長(zhǎng)200m～2200m，寬0.4m～3m，總體為北西-北西西走向，局部呈交匯狀，以陡傾向北為主（僅Ⅳ號(hào)礦化帶總體南傾，產(chǎn)狀198°∠60°），表現(xiàn)為脆韌性剪切破碎帶，其間主要圈出3條金礦體。

Ⅰ-1礦體：走向長(zhǎng)650m，厚0.30m～0.84m，平均厚度0.44m。礦體表現(xiàn)為舒緩波狀含金石英脈，走向100°，陡傾（＞65°）向南或向北。含金石英脈中含細(xì)粒浸染狀黃鐵礦顆粒及富集團(tuán)塊狀方鉛礦，金屬礦物含量＜15%，在脈體中呈不均勻分布，多表現(xiàn)為細(xì)脈條帶狀或似條帶狀，局部富集呈團(tuán)塊狀產(chǎn)出。

Ⅰ-2礦體：走向長(zhǎng)度＞200m，厚0.35m，平均厚度0.44m。礦體表現(xiàn)為沿傾向呈舒緩波狀產(chǎn)出的含金石英脈，金屬礦物主要有黃鐵礦及富集塊狀方鉛礦，金屬礦物含量＜5%，礦體向深部有變寬的趨勢(shì)，金品位可達(dá)十多g/t。

圖1 張澗金礦一帶區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖

表1 樣品全分析成果表

Ⅱ-1礦體：地表出露長(zhǎng)255m，厚0.36m～0.45m，平均厚0.41m，礦體表現(xiàn)為舒緩波狀含金石英脈，走向202°～210°，陡傾（＞65°）向南或向北，疊加有后期韌脆性剪切破碎帶，含金石英脈中含細(xì)粒浸染狀黃鐵礦及方鉛礦，不均勻分布，黃鐵礦多沿脈中裂隙產(chǎn)出，表現(xiàn)為細(xì)脈條帶狀或似條帶狀構(gòu)造，局部富集呈團(tuán)塊狀產(chǎn)出。

本區(qū)石英脈有成群分布，密集成帶的特征，礦體均分布于韌性剪切破碎帶中，帶中單條石英脈一般較薄，多呈雁行式排列，礦體規(guī)模均不大，具尖滅再現(xiàn)的特征。

（2）礦石特征

礦石化學(xué)成分中主要元素為Au，常見(jiàn)金屬元素有Pb、Zn、Cu、Fe，其次為W、Sn、Mo、Sb（見(jiàn)表1）。

半光譜定量分析成果表明，本區(qū)破碎蝕變巖中Au與Cu相關(guān)系數(shù)最大，為0.6617，次為Fe、Pb、Zn、Sb、Mo、As。石英脈中Au與Cu相關(guān)性最大達(dá)0.5819，次為Mo、Fe、Pb、Zn、As、Sb。

礦石主要為多金屬硫化物石英脈型，金屬礦物主要為黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦，金屬礦物含量＜1%。多表現(xiàn)為細(xì)粒浸染狀、條帶狀、似條帶狀構(gòu)造，局部呈現(xiàn)塊狀構(gòu)造。

礦石結(jié)構(gòu)為自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、交代包含結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)、交代假象、交代穿孔結(jié)構(gòu)、共生邊等結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造主要為脈狀、浸染狀、角礫狀、假象條紋狀、土狀構(gòu)造。

礦石類(lèi)型為石英脈型和破碎蝕變巖礦石。

礦石中金的賦存狀態(tài)以自然金產(chǎn)出，呈淺黃-亮黃色。自然金多表現(xiàn)為細(xì)粒裂隙金，粒度一般為0.004mm～0.009mm，最大0.0138mm，最小0.001mm，粗粒金及巨粒金少見(jiàn)，多呈不規(guī)則狀，占90.69%，棒狀、片狀、樹(shù)枝狀少見(jiàn)。金的載體礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦，其次為石英，且金絕大多數(shù)集中于載金礦物中，金的成色在665～856之間，屬中低成因。

3 圍巖蝕變與金礦化

（1）圍巖蝕變特征

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變發(fā)育，具有種類(lèi)雜、期次多、均受斷裂構(gòu)造控制和線(xiàn)型展布等特點(diǎn)，蝕變均沿?cái)嗔殉蕩罘植迹饕獮楸蔽魑飨驍嗔?，其次為北東向裂隙。其蝕變種類(lèi)有絹云母化、綠泥石化、硅化、鐵碳酸鹽化、黃鐵礦化、多金屬硫化物化等，蝕變期次大致可分3期：

第1期蝕變：為硅化、方解石化、黃鐵礦化，受北西西向斷裂控制，分布普遍多呈大脈狀石英脈、方解石石英脈狀、石英方解石脈，沿?cái)嗔褞嗬m(xù)展布，或充填整個(gè)斷裂帶，或充填斷裂帶內(nèi)上、下斷面附近。

第2期蝕變：為硅化、絹云母化、鐵方解石化、鐵白云石化、綠泥石化、黃鐵礦化。均呈細(xì)脈狀、顯微脈狀、團(tuán)塊狀產(chǎn)出，其分布受控于北西西向斷裂。多充填于第一期脈體內(nèi)的破碎裂隙中，或分布于脈側(cè)接觸帶，少量分布于遠(yuǎn)離脈體的整個(gè)破碎帶之內(nèi)。

第3期蝕變：為硅化，受北東向小裂隙控制，一般呈細(xì)脈帶，脈呈乳白色，較干凈。

上述3期蝕變，以前2期與金礦化的關(guān)系密切，均為近礦蝕變。且各期蝕變對(duì)金礦化的形成具有不同的控制作用。其中第一期蝕變金礦化強(qiáng)度較低，然而所形成的脈體具一定規(guī)模，所以這期蝕變一方面對(duì)于金礦化的多期疊加富集起到促進(jìn)作用，另一方面其所形成的脈體，易于在后續(xù)變形過(guò)程中產(chǎn)生裂隙和破碎，從而為后期含礦熱液的運(yùn)移和充填創(chuàng)造了條件；第2期蝕變的金礦化強(qiáng)度較高，尤以黃鐵礦化、硅化與金礦化強(qiáng)度最密切。

第2期蝕變所代表的金礦化構(gòu)成了金礦化的主要階段。第3期蝕變礦化強(qiáng)度較低，對(duì)金礦化的多期疊加富集可能起到了一定的促進(jìn)作用。

4 控礦條件分析

池溝組地層提供了金的礦源物質(zhì)。該層金的豐度值為6.20～10.00×10-9，均高出于地殼元素豐度值，而區(qū)內(nèi)其它層位的金豐度值均低于地殼元素豐度值，顯示出池溝組地層為該區(qū)金的礦源層。通過(guò)工程中礦體兩側(cè)圍巖Au的微量元素含量對(duì)比，發(fā)現(xiàn)近礦圍巖中Au的含量顯負(fù)異常特征，遠(yuǎn)離礦體的圍巖Au的含量接近區(qū)域背景值或顯正異常特征，表明近礦圍巖中釋放了Au礦質(zhì)。

北西西向大斷裂是區(qū)域上金礦的導(dǎo)礦構(gòu)造，該區(qū)廣泛發(fā)育的韌性剪切帶是配礦構(gòu)造，含金石英脈為容礦構(gòu)造。導(dǎo)礦、配礦、容礦構(gòu)造配置協(xié)調(diào)，導(dǎo)致金礦的形成、富集（魏鋼鋒，1994年）。

礦區(qū)中主要金礦（化）體嚴(yán)格受北西西向斷裂構(gòu)造控制，礦體呈舒緩波狀、脈狀，局部見(jiàn)有擠壓片理、擠壓透鏡體，受斷裂構(gòu)造作用控制明顯。

5 礦床成因探討

綜上所述，該區(qū)在中遠(yuǎn)古界為活化區(qū)，中基性火山巖帶來(lái)Au礦質(zhì)于海底沉積，形成原始礦源層；其后秦嶺造山作用階段，由于華北和揚(yáng)子兩大板塊的對(duì)接碰撞，南北向擠壓應(yīng)力增強(qiáng)，Au礦質(zhì)開(kāi)始活化，并沿NE、NW、NNE向斷裂、裂隙進(jìn)行遷移，隨熱動(dòng)力及擠壓應(yīng)力的減弱，Au礦質(zhì)于NE、NW、NNE向斷裂、裂隙空間發(fā)生沉淀富集，形成區(qū)內(nèi)最主要的石英脈型礦體。礦體分布與斷裂帶內(nèi)的熱液脈巖相吻合，礦體形態(tài)呈切割脈狀，礦石的礦物組合為一套低溫礦物組合，成礦作用以充填方式為主。而后，構(gòu)造作用沿早期礦化體位置（應(yīng)力集中部位）進(jìn)一步疊加，改造，形成構(gòu)造破碎蝕變巖型金礦體。由此可見(jiàn)，該區(qū)金礦應(yīng)為熱液改造層控型金礦床。

6 結(jié)論

（1）池溝組地層為礦源層，為金的成礦提供了原始的物質(zhì)來(lái)源。

（2）同一韌性剪切帶（破碎蝕變帶）中發(fā)育不同產(chǎn)狀（北傾、南傾）的含金石英脈，其交匯部位礦體變厚大，品位明顯增高，為尋找富礦體的有利部位。

（3）順層擠壓破碎蝕變帶是尋找破碎蝕變巖型金礦的有利部位；NE、NW、NNE向斷裂、裂隙是尋找含金石英脈型金礦體的有利部位。

（4）脈體中黃銅礦、方鉛礦與Au的含量呈正相關(guān)關(guān)系，多金屬礦物越多，金礦體越富。

參考文獻(xiàn)

[1]張維吉等.東秦嶺地質(zhì)走廊研究[M].陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1996.

[2]陜西省商州市張澗金礦地質(zhì)普查報(bào)告[R].2000年.

[3]魏鋼鋒,張維吉,王力群等.商州市石英脈型金礦地質(zhì)特征及找礦方向研究[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版）,2003(03)：24-28.