四川金洞溝巖金礦成礦規(guī)律

陳建英，王云

四川金洞溝巖金礦成礦規(guī)律

陳建英，王云

（四川省核工業(yè)地質局二八二大隊，四川 德陽 618000）

該金礦床賦存于志留系茂縣群淺變質的千脈巖中，受構造石英脈控制，是多次熱液活動復合疊加形成的金礦床，屬于中低溫熱液成礦，與堿交代作用關系密切。礦體呈脈狀、薄脈狀，具有膨脹收縮特點，呈舒緩波狀延伸。蝕變千糜巖、石英脈、黃褐色鐵帽是很好的找礦標志。

金礦；圍巖蝕變；找礦標志；平武縣

四川省平武縣金洞溝金礦床位于四川盆地西北緣龍門山推覆構造帶的北東端，茂汶—青川—韌性剪切帶的主滑脫面上，其北以青川—平武深斷裂與摩天嶺東西向分隔，其南是北東向轎子頂背斜推覆構造，該礦床處于東西向與北東向構造相交的三角楔形帶內(nèi)。區(qū)內(nèi)構造線呈北東南西向展布；區(qū)內(nèi)主要地層為第四系、志留系茂縣群、寒武系油房溝組和邱家河組；巖漿活動為晉寧、加里東、印支期三個活動期，區(qū)內(nèi)侵入巖主要有花崗巖、閃長巖、二云母花崗巖、花崗斑巖。

1 區(qū)域地質背景

區(qū)內(nèi)構造線呈北東南西向展布，地層傾向310°～340°，礦區(qū)北部白草至清溪一帶地層組成緊密的倒轉背斜，桑樹坪—金洞溝—金壩子一帶有一系列北東走向的逆沖斷層組成，此帶由北東向南西呈帚狀散開而逐漸消失。區(qū)內(nèi)另有少量北西向、南西向和東西向斷裂存在，但規(guī)模較小（圖1）。

圖1 礦床區(qū)域地質構造示意圖

區(qū)內(nèi)侵入巖主要有轎子頂斜長花崗巖、閃長巖脈和龍船山二云母花崗巖、花崗斑巖。前者呈小巖基侵入通木梁群地層，為晉寧期活動產(chǎn)物；后者呈巖枝、巖脈侵入于震旦、志留系，形成與印支期。在青川—平武深斷裂以南的大片志留系茂縣群中，未見有巖漿活動，而發(fā)育有大量的石英脈帶。

中、上元古界是構成本區(qū)域基底的主要地層，為一套變質的基性、中性及酸性火山巖系與海相沉積變質巖組成的火山雜巖系，主要地層為碧口群與通木梁群。蓋層為一套陸源碎屑巖系，屬于活動大陸邊緣沉積類型。

2 礦區(qū)地質特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層除少量下寒武統(tǒng)外，主要為茂縣群上亞群上部巖組，次套地層厚度大。由老到新分述如下：

2.1.1 寒武系

呈狹長帶狀分布于礦區(qū)東南緣，總體上走向北東50°～60°，傾向北西，傾角40°～60°，缺失中上統(tǒng)，總厚400m，與下伏震旦系呈假整合接觸。按巖性組合特征可分為兩個組：

1）下部油房溝組（∈1）:巖性為中厚度變質砂巖、粉砂巖及變質砂礫巖，厚200m以上。

2）上部邱家河組（∈1）:巖性為結晶灰?guī)r夾千枚巖、炭質板巖等，厚200m。

2.1.2志留系茂縣群上亞群上部巖組（SmX）

直接覆蓋于下寒武統(tǒng)之上，呈超覆假整合接觸。地層為北東—南西走向，傾向北西310°～350°，傾角30°～75°，分上下兩段：

1）下段（SmX）：分布于礦區(qū)東南部，主要巖性為灰至灰綠色絹云千枚巖，石英絹云千枚巖夾變質砂巖透鏡體，頂部見有多層紫紅色鈣質石英砂巖薄層，向南西漸變?yōu)橥哥R狀紫色砂質結晶灰?guī)r，厚2000米以上。

2）上段（SmX）：分布面積較廣，與下段呈整合接觸關系。根據(jù)其巖性組合，沉積韻律特征，在礦區(qū)范圍內(nèi)進一步劃分為三層：

①下部層（SmX）：為灰色絹云母石英千枚巖、石英絹云母千枚巖，有薄層巖屑砂巖。

②中部層（SmX）：為深灰石英絹云千枚巖夾灰黑色絹云千枚巖、透鏡狀黃鐵絹云千枚巖，見有變質砂巖小透鏡體。地層中劈理、揉皺發(fā)育，局部地層近直立。此地層構造斷裂發(fā)育，熱液蝕變強烈，該金礦床產(chǎn)于其中。總厚約220m。

③上部層（SmX）：分布于礦區(qū)的西北部。以灰色石英絹云千枚巖、絹云母石英千枚巖為主。

2.1.3第四系（Q）

主要為坡積、殘坡積及山麓堆積，零星分布于溝谷緩坡處，一般厚度0.5～1m，最厚可達4m以上。

2.2 成礦構造帶

礦區(qū)位于汶川—茂汶—青川推覆體構造的北段，該構造經(jīng)金洞溝、安家山、金壩子向北東方向逐漸變窄，在青川縣喬莊附近與平武—青川大斷裂相交并被隱伏于大斷裂之下。該推覆體構造南段茂汶—汶川一帶主滑面表現(xiàn)為斷面清晰的韌性斷層，而在礦區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為韌性剪切帶形式，該韌性剪切帶是礦區(qū)的主要控礦構造。

礦區(qū)內(nèi)斷裂構造為一系列近乎平行的走向北東、傾向北西的逆沖斷層，金礦化就賦存在這組構造帶中。其中有六條為主要成礦構造帶，位于志留系沉積蓋層中，總體上呈右列雁行式排列，平行或微斜交地層，每帶由一至多個斷面組成，分枝復合，尖滅側現(xiàn)，互為消長，呈舒緩波狀展布。北東經(jīng)金壩子一直延伸至青龍嘴一帶，與青川—平武深大斷裂成“入”字形交匯，南西經(jīng)大坪—桑坪一帶，呈撒開狀，構造強度逐漸減弱。在衛(wèi)片上反映為一富水帶，是經(jīng)過多次構造活動的疊加復合而形成的。

據(jù)成都地質學院《龍門山中北段推覆構造研究報告》，該韌性剪切帶反映的形成溫度在400℃左右，壓力為4千帕左右，形成深度在10 000～15 000m左右，屬于中深層次變形變質范圍，剪切帶形成之后經(jīng)過了大幅度抬升，在地表有出露。組成控礦剪切的蝕變片理帶在走向方向呈近乎平行的雁列形式排列，并出現(xiàn)分支復合和尖滅的現(xiàn)象。

2.3 含金石英脈

礦區(qū)內(nèi)未見有巖漿巖，但發(fā)育著大量的石英脈帶。單脈多呈透鏡狀、細脈狀順層理、片理成群出現(xiàn)，寬0.1～0.5m，最寬可達2m以上，長度幾米至十幾米不等，成分主要為二氧化硅，具有星點狀菱鐵礦和黃鐵礦；石英復脈受構造帶控制，產(chǎn)出于斷裂破碎帶及其上下盤裂隙中，主要是菱鐵石英脈、馬牙狀石英脈，并伴有少量黃鐵礦、黃銅礦、鉛鋅礦等金屬硫化物，形態(tài)復雜，有大脈狀、梳狀、樹枝狀、柔腸狀、分枝復合狀等等。

一般切層石英脈寬度大于順層石英脈寬度。切層石英脈與順層石英脈常層共扼狀，有時兩組呈逐漸過渡關系。石英脈具有多期次貫入特征，主要有兩期：一是規(guī)模較大的順層和切層菱鐵礦石英脈，另一期是后期的細小網(wǎng)狀石英脈。

3 礦體地質特征

3.1 礦體形態(tài)及產(chǎn)狀

礦體產(chǎn)在構造帶內(nèi)，在構造帶膨大處礦化較好，在構造閉合處礦化較差。礦體呈脈狀、似脈狀、透鏡狀分布，具有膨脹收縮特點，呈舒緩波狀延伸，同時具有分枝復合尖滅再現(xiàn)特征；礦體呈平行、雁行排列，受石英脈密集帶控制。礦體傾向313°～344°傾角32°～80°，變化較大。礦體平均厚度1.3m，屬厚度較穩(wěn)定礦體。

3.2 礦石的物質組成

1）礦石礦物成分：礦床礦石礦物成分簡單，種類也較少。礦石中除金（銀）外，其他有用礦物含量很少。主要金屬礦物為菱鎂鐵礦，次為黃鐵礦，微量黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等。主要脈石礦物為絹云母、石英，次為葉綠泥石等。

2）礦石化學成分：通過礦石光譜半定量分析、化學全分析，其分析結果為：礦石中主要有用組份為金，伴生有益組份為銀，其他元素含量低，無回收價值。

3.3 礦石結構、構造

礦石結構主要為壓碎結構、晶粒狀結構、填隙結構、蝕邊結構、包裹結構。礦石主要構造為細脈狀、斑點狀、團塊狀、角礫狀、千糜狀、蜂窩狀。

3.4 礦石類型及其特點

礦床內(nèi)礦石自然類型簡單，屬氧化—還原過渡帶的混合型礦石。根據(jù)自然金的賦存巖性，礦石可以分為石英脈型、蝕變千糜巖型和混合型三種。礦石工業(yè)類型以自然金獨立賦存于金屬硫化物及石英中，為低硫型金礦石，且不含有害雜質。

圖2 斷裂帶石英復脈與礦化關系

4 圍巖蝕變特征

4.1 圍巖蝕變特征

礦體圍巖蝕變發(fā)育，種類較多，其主要特征如下：

1）礦體內(nèi)泥質巖中的硅化、絹云母化、黃鐵礦化是在中低溫富堿質熱液作用下形成的，是金礦床的重要蝕變，它們形成的蝕變中心部位控制了金礦體的展布形態(tài)。

2）泥質巖在硅化、絹云母化及黃鐵礦化過程中，從原巖中分離出來的Fe2+、Mg2+、Ca2+、CaO與熱液中的HCO3-、CO32-及CO2等結合成菱鎂鐵礦、方解石而產(chǎn)生的蝕變。菱鎂鐵礦一種是呈分散狀態(tài)與黃鐵礦一起形成千糜巖的斑點，另一種是在石英脈邊緣形成粗大的晶體。

4.1 圍巖熱液蝕變分帶

蝕變帶主要分布在構造石英脈兩側，可分為強蝕變帶和弱蝕變帶：

1）強熱液蝕變帶：發(fā)育于構造斷裂帶內(nèi)，是地層深部熱液沿構造斷裂上侵而形成。主要為綠泥石、菱鐵礦化、黃鐵礦化、白云母化，分布密集，顆粒粗大。石英脈細脈狀、巢狀、團狀。鏡下可見細小的硅線石、電氣石、鉀長石等。

2）弱熱液蝕變帶：分布于強蝕變帶兩側，與強蝕變帶呈過渡關系，與區(qū)域變質熱液作用相關。主要為菱鐵礦化、黃鐵礦化、絹云母化，蝕變礦物粒度細小，石英脈不發(fā)育，一般無金礦化。

5 礦床規(guī)律與找礦標志

5.1 成礦規(guī)律

1）物質來源：茂縣群上亞群淺變質的碎屑建造地層是一套富含金的地層，一般含金量為5～60PPb，礦床物質成分簡單，金屬礦物主要為菱鐵礦、黃鐵礦及少量黃銅礦、鉛鋅礦，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖，因此，物質來源于茂縣群等沉積蓋層。

2）成礦溫度：根據(jù)礦物組合，見有少量硅線石、電氣石、磁鐵礦微晶，金的粒度在0.01～0.05mm，金成色840%～860%，含金量稍高，故判斷金礦化屬于中至中低溫條件下的產(chǎn)物。

3）成礦時期：印支期運動時期，深源熱液與變質熱液混合，這種熱液為富含揮發(fā)份的氣液流體，在其循環(huán)過程中，從圍巖中汲取了成礦元素，構成了成礦熱液，在石英脈體及其兩側形成金礦體，據(jù)同位素和包裹體成分測定結果，含礦熱液具有深源巖漿熱液與變質熱液混合特點，屬于中低溫熱液礦床。

4）石英脈與礦體關系：礦區(qū)內(nèi)石英脈與區(qū)域構造活動相一致，是多期活動疊加而成，石英脈產(chǎn)出嚴格受構造帶、劈理、片理化帶和層理控制。單脈一般成透鏡狀、細脈狀順層成群出現(xiàn)；復脈石英形態(tài)復雜，有大脈狀、梳狀、樹枝狀，分枝復合，尖滅再現(xiàn)。礦化主要受石英復脈控制，石英脈復脈寬大部位，金礦化富集而寬大，如（圖2）處：石英脈寬達15m，金礦化異常寬12m，在緩傾斜的石英脈好兩組石英脈的交匯處，礦化就好。

5）成因類型：成礦作用與變質作用、構造活動同時發(fā)生和演化，具有多期次疊加復合特點，區(qū)域變質作用和構造剪切作用有助于形成活動性較強的變質熱液，使圍巖中的金易于活化遷移，形成富金熱液，沿構造斷裂上升運移，由于物理化學環(huán)境改變，而在構造擴容部位沉淀析出，含金熱液是含有大量二氧化硅、富鉀攜鈉的堿交代作用，使近礦圍巖強烈蝕變，并形成大量菱鐵礦石英復脈帶，故認為礦床屬于中低溫石英脈—蝕變巖型金礦。

5.2 找礦標志

1）控礦剪切帶是剪切應力最強、引力張力較大的地段，提供了成礦空間，其巖石片理、劈理發(fā)育，是成礦的有利地段。

2）蝕變千糜巖、石英脈發(fā)育地段是一個很好的找礦標志。含黃鐵礦的千糜巖及乳白色塊狀石英脈是主要容礦巖石，礦化主要富集在石英脈帶在走向上相交匯部位；切層、順層的菱鐵石英脈分支復合、膨脹及產(chǎn)狀變化處及石英脈蝕變千糜巖中金易于富集成礦。

3）礦床中含黃鐵礦的蝕變千糜巖和金礦體在表生作用下形成醒目的杏黃色鐵帽，是很好的找礦標志。在地表很多深黃褐色鐵帽本身就是富礦體。

4）多金屬硫化物組合發(fā)育，特別是細晶質黃鐵礦、方鉛礦、閃長礦、黃銅礦組合而成細脈狀、團塊狀礦石，以及結構構造復雜的礦石，均是富礦體的重要標志。

5）石英和黃鐵礦是主要的載金礦物。含金較好的石英為煙灰色油脂狀和灰色細脈狀細晶石英，乳白色粗晶石英經(jīng)剪切作用在碎裂和重新膠結后也具有較好的含金性。含金較好的典型黃鐵礦呈粗?？鞝?，晶形以立方體為主，或呈多種晶形的復雜組合，顏色淺黃、銅黃、光澤暗淡。

6 結語

1）該金礦床成礦構造為一系列走向北東、傾向北西的逆沖斷裂構造，形成與印支運動，屬茂縣—青川韌性剪切帶。

2）含礦石英脈為菱鐵石英復脈，是多次熱液活動復合疊加的結果。

3）礦化受斷裂構造和千糜巖、蝕變巖、菱鐵石英脈控制。

4）該礦床屬中低溫熱液成礦，成礦物質來源主要為志留系茂縣群。

[1] 謝青云. 四川省平武縣金礦床詳查地質報告[R]. 核工業(yè)西南地質勘探局二八二大隊. 1994.

[2] 饒文驤. 四川省平武縣—青川地區(qū)金成礦地質條件及遠景研究報告[R]. 核工業(yè)西南地質勘探局二八二大隊. 1994.

[3] 朱志澄. 構造地質學[M] . 武漢：中國地質大學出版社. 1992

Metallogeny of the Jindonggou Au Deposit in Pingwu, Sichuan

CHEN Jian-ying WANG Yun

(No. 282 Geological Party, Sichuan Bureau of Uranium Geology, Deyang, Sichuan 618000)

The Jindonggou Au deposit occurs as vein and veinlet in epimetamorphic phyllite of the Silurian Maoxian Group. It was formed by multiple hydrothermal activities and controlled by structural quartz veins. The gold deposit is a medium-low temperature hydrothermal one closely related to alkali metasomatism. Altered phyllite, quartz vein and pyrite are ore criteria of this gold deposit.

gold deposit; wall rock alteration; mineralization pattern; ore criteria; Pingwu County

2018-10-08

陳建英（1966—），女，四川鄰水人，高級工程師，主要從事地質調(diào)查與礦產(chǎn)勘查工作

P618.51

A

1006-0995（2019）02-0248-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.02.014