甘肅徽縣九條溝金礦地質(zhì)特征及成礦因素探討

張君弟，毛祖永

（甘肅省核地質(zhì)二一九大隊(duì)，甘肅 天水 741025）

1 成礦背景

工作區(qū)位于西秦嶺造山帶東段，中、南秦嶺接合部位的中秦嶺陸緣盆地。處于兩當(dāng)-徽縣-成縣-西和-禮縣金成礦帶，金礦床受禮縣-高橋大斷裂的控制[1]。主要構(gòu)造線走向?yàn)榻鼥|西向，主要出露上古生界和中新生界地層，構(gòu)造層次屬淺層和表層層次，構(gòu)造變形，可分為淺層次形成的彎曲滑動(dòng)變形相和表層次脆性剪切破裂變形相，屬于八條溝逆沖斷裂構(gòu)造單元。區(qū)域上褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，巖漿活動(dòng)頻繁（如圖1所示），熱液活動(dòng)和圍巖蝕變強(qiáng)烈，為金屬礦產(chǎn)成礦提供了良好的地質(zhì)條件。

圖1 九條溝地區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于大河溝倒轉(zhuǎn)復(fù)向斜南翼，八條溝沖斷體南緣，麻沿河裂陷槽北側(cè)。主要出露晚古生代和中新生代地層。主要構(gòu)造線呈近東西向展布，近東西走向韌性剪切帶與金礦化關(guān)系密切。礦區(qū)北部鄰近呱雞山復(fù)式深成巖體，南部鄰近糜署嶺復(fù)式深成巖體，是成礦的有利地段。

圖2 九條溝金礦礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2.1 地層

工作區(qū)出露地層主要為泥盆系舒家壩組、石炭系包舍口組。泥盆系舒家壩組出露一 （Ds1）、二（Ds2）、三（Ds3）、四（Ds4）、五（Ds5）段，其中一段（Ds1）呈近東西方向展布（產(chǎn)狀 350～30°∠48～65°），分布最廣（如圖2所示），也是工作區(qū)金礦化層位，與李壩金礦化層位一致[1]，巖性自下而上以灰綠色粉砂質(zhì)板巖→綠泥絹云母板巖、千枚巖為主夾少量薄層粉晶灰?guī)r透鏡體，上部為變粉砂巖。其余四段呈北西向展布，巖性以泥質(zhì)-粉砂質(zhì)板巖，長(zhǎng)石石英砂巖為主。石炭系地層僅在工作區(qū)東南部出露包舍口組第一巖性段（Cb1），巖性為灰綠色板巖、粉砂質(zhì)板巖夾變粉-細(xì)砂巖和泥灰?guī)r。

2.2 構(gòu)造

工作區(qū)地層因受南北向擠壓應(yīng)力影響，壓性斷層較發(fā)育，呈近東西走向展布。總體來(lái)看斷裂構(gòu)造有兩組（如圖2所示），分別是南傾向構(gòu)造（F1）和北傾向構(gòu)造（F2、F3、F4、F5），主要斷裂構(gòu)造特征見(jiàn)表1。F1和F2斷裂均為地層接觸斷層，控制了該區(qū)地層展布及延伸。F4為韌性剪切帶，局部有弱的金鉛鋅礦化顯示。F3和F5為糜棱巖化韌性剪切帶，且規(guī)模較大，屬工作區(qū)含礦構(gòu)造，分別控制九條溝礦區(qū)Ⅰ、Ⅱ號(hào)金礦化帶。F3和F5均表現(xiàn)出劈節(jié)理發(fā)育，平行石英脈發(fā)育，硅化、絹云母化及綠泥石化較強(qiáng)、黃鐵礦化發(fā)育。

表1 九條溝礦區(qū)斷裂構(gòu)造特征表

2.3 巖漿巖

工作區(qū)北部鄰近呱雞山復(fù)式深成巖體，南部鄰近糜署嶺復(fù)式深成巖體，區(qū)內(nèi)未出露大面積巖漿巖，但脈巖較為發(fā)育，為工作區(qū)成礦提供了有利條件。其主要有閃長(zhǎng)（玢）巖脈、石英脈、輝綠巖脈。

閃長(zhǎng)（玢）巖脈（δ）順斷裂及巖石片理產(chǎn)出，寬1～10m，長(zhǎng)50～300m。巖石呈灰-深灰色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。成分為斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母等和微量金屬礦物。輝綠巖脈（βμ）在Ⅰ號(hào)金礦帶中順層產(chǎn)出，寬度1m左右，輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石主要由斜長(zhǎng)石、輝石、角閃石、方解石等所組成，并含有微粒磁鐵礦等金屬礦物。區(qū)內(nèi)石英脈特別發(fā)育，規(guī)模大小不一，最寬可達(dá)10m多，為不同期次的產(chǎn)物。早期形成的是普遍沿巖石片理分布的深灰色石英細(xì)脈，后期形成沿?cái)嗔殉涮畹娜榘咨⒓?xì)脈。

2.4 地球化學(xué)特征

本區(qū)處于李子園-太陽(yáng)寺Au、Ag、Pb礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)[2]。工作區(qū)1：2.5萬(wàn)溝系土壤地化測(cè)量顯示Au、Ag、Cu、Pb、Zn 五種元素都富集 （見(jiàn)表 2）。 同時(shí)，Au元素變異系數(shù)較大，說(shuō)明有較強(qiáng)的集中分異性，易于活化遷移形成金礦（化）體。區(qū)內(nèi)圈出有意義的金異常暈3處，主要集中分布于測(cè)區(qū)泥盆系舒家壩組一段地層中，與礦化層位及礦化點(diǎn)分布相對(duì)應(yīng)。主要異常特征見(jiàn)表3。

表2 九條溝地區(qū)溝系土壤地化特征參數(shù)表

表3 九條溝地區(qū)溝系土壤地化異常特征表

3 金礦體及礦化特征

3.1 金礦體特征

工作區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)Ⅰ、Ⅱ號(hào)2條金礦帶，均賦存于泥盆系舒家壩組一段（Ds1）地層中，分別受近東西向斷裂構(gòu)造F3、F5控制（如圖2所示）。

Ⅰ號(hào)金礦帶共圈出金礦體32個(gè)，其中有20個(gè)單工程控制礦體，產(chǎn)于糜棱巖化帶中，金礦化嚴(yán)格受糜棱巖化帶內(nèi)的蝕變巖及石英脈、石英—白云石脈控制，產(chǎn)狀與糜棱巖化帶基本一致。礦體形態(tài)簡(jiǎn)單，多呈層狀、似層狀、脈狀平行產(chǎn)出，同時(shí)也存在膨脹收縮，分枝復(fù)合現(xiàn)象（如圖3所示）。礦體總體產(chǎn)狀：0～30°∠58～83°，東段產(chǎn)狀變緩。礦體控制長(zhǎng)度76～960m，垂深122～472m，礦體真厚度0.80～19.81m，平均品位（1.97～18.17）×10-6。其余單工程控制的礦體真厚度 0.81～3.08m，平均品位（1.08～7.04）×10-6。 與金成礦作用有關(guān)的圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、硅化、絹云母化等。Ⅱ號(hào)金礦帶工作程度較低，共圈出金礦體2個(gè)，均為單工程控制，礦體真厚度1.89～8.99m，平均品位（2.70～3.37）×10-6，礦化特征與Ⅰ號(hào)金礦帶相似。

其中 AuⅠ-1、2、3、5、6、7、8、9 號(hào)礦 體為主礦體，占全礦區(qū)總資源量的98.8%，主礦體在地表均有出露。最具代表性的為AuⅠ-1、AuⅠ-3號(hào)礦體，其特征作如下詳述，其他礦體特征見(jiàn)表4，不再贅述。

表4 金礦體特征一覽表

圖3 九條溝金礦0線剖面圖

AuⅠ-1號(hào)礦體呈層狀展布，礦體產(chǎn)狀為0～26°∠57～67°，含礦巖性糜棱巖。地表由10個(gè)槽探工程控制，深部由22個(gè)鉆探和3個(gè)坑道工程控制，控制總長(zhǎng)960.00m,最大垂深389m，厚度0.8～19.81m，平均厚度5.96m，厚度變化系數(shù)85.77%，為較穩(wěn)定礦體。 品位一般為（1.98～5.72）×10-6，平均品位 2.86×10-6，品位變化系數(shù)55.78%，為有用組分分布均勻礦體，礦體東西兩端及深部未完全封閉。

AuⅠ-3號(hào)金礦體呈串珠狀展布，礦體產(chǎn)狀為0～26°∠55～64°，含礦巖性為糜棱巖。由3個(gè)地表工程、11個(gè)深部工程控制，控制總長(zhǎng)604.00m, 最大垂深323m，厚度0.8～5.9m，平均厚度1.69m，厚度變化系數(shù)89.86%，為較穩(wěn)定礦體。品位一般為（2.00～4.05）×10-6， 平均品位 2.55×10-6， 品位變化系數(shù)46.83%，為有用組分分布均勻礦體，礦體東西兩端及深部未完全封閉。

礦體內(nèi)均表現(xiàn)出條帶狀石英脈發(fā)育，并見(jiàn)有較多的細(xì)脈狀黃鐵礦，礦體圍巖以灰綠色粉砂質(zhì)板巖及綠泥絹云母板巖、千枚巖為主，圍巖蝕變有褐鐵礦化、黃鐵礦化、硅化、糜棱巖化、退色蝕變及碳酸鹽化。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石礦物成分及賦存狀態(tài)

九條溝金礦帶礦石呈米黃色，表層氧化礦石呈紅褐色，礦石中的金屬礦物含量較少，種類(lèi)簡(jiǎn)單。主要礦石礦物有黃鐵礦、自然金、少量黝銅礦等。脈石礦物以白云石、石英、絹云母為主，微量和個(gè)別的黃銅礦、閃鋅礦、少量斜長(zhǎng)石、金紅石等。

自然金：該金礦中金以自然金的形態(tài)出現(xiàn)。自然金呈金黃色或亮黃色，礦石中金的粒度以小于0.048mm的細(xì)粒、微粒為主。形態(tài)以粒狀最多，主要有包體金、粒間金、裂隙金（照片 1、2、3、4、5、6）。自然金的賦存依次為黃鐵礦、白云石、石英的包體金，其次為黃鐵礦與石英、石英與絹云母粒間金，以及石英裂隙及黃鐵礦裂隙金。其中包于黃鐵礦和裂隙中以及在黃鐵礦與石英間的自然金含量最多，占66.4%，其次為白云石和石英中包裹的金，二者占24.3%，剩余的分布在其他脈石間。

黃鐵礦:黃鐵礦是該區(qū)礦石中主要的金屬礦物，含量約為1%，呈半自形和他形晶。尤其石英-白云石脈中的黃鐵礦呈半自形晶者多，且顆粒粗大，內(nèi)有自然金包體，脈中黃鐵礦粒徑在0.7×0.5～0.2×0.1mm之間，而千枚狀絹云母石英白云巖中黃鐵礦粒徑在0.25×0.25～0.05×0.05mm之間。熱液脈中的黃鐵礦與自然金關(guān)系較密切。如圖4～9所示。

圖4 黃鐵礦中的包體金

圖5 白云石中的包體金

圖6 黃鐵礦和石英的粒間金

圖7 黃鐵礦、絹云母、石英的粒間金

圖8 黝銅礦和白云石粒間的粒間金

圖9 黃鐵礦裂隙金

3.2.2 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

工作區(qū)金礦石結(jié)構(gòu)有：自然金被包含于黃鐵礦、白云石、石英和黝銅礦中的包含結(jié)構(gòu)；較晚結(jié)晶的自然金，充填于早結(jié)晶的黃鐵礦與脈石之間或裂隙中填隙（間）結(jié)構(gòu)；黃鐵礦在千枚狀絹云母石英白云巖中，大部分呈他形晶，而在熱液石英白云石脈中多為半自形晶；千枚狀絹云母石英白云巖的鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)；斑點(diǎn)狀白云石絹云母千枚巖的鱗片變晶結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造主要有浸染狀、千枚狀、斑點(diǎn)狀構(gòu)造等。黃鐵礦、黝銅礦等金屬礦物，均為星散浸染狀廣泛分布于礦石中；在絹云母千枚巖中白云石呈斑點(diǎn)出現(xiàn)。

3.2.3 礦石類(lèi)型及品級(jí)

該區(qū)金礦化主要產(chǎn)于構(gòu)造蝕變巖中，其次是石英脈體中，礦石工業(yè)類(lèi)型為構(gòu)造蝕變巖型和石英脈型雙重類(lèi)型，與天水李子園碎石子金礦床礦石類(lèi)型相似[3]；礦石中金屬礦物以硫化物為主，黃鐵礦占礦物總量的1.0%，可回收的有用礦物為自然金，礦石工藝類(lèi)型屬低硫化物金礦石。賦礦圍巖為硅化較強(qiáng)的糜棱巖及石英脈體，其抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，在地表下0～2.0m為氧化礦石，下部為原生礦石。

根據(jù)金品位的變化區(qū)間，將1.00×10-6≤Au＜2.50×10-6和 Au≥2.50×10-6的金礦體分別劃分為低品位金礦體和工業(yè)金礦體兩類(lèi)。對(duì)參與資源（儲(chǔ)）量估算的592個(gè)樣品進(jìn)行了品級(jí)統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表5）。＜1.0×10-6的占 18.24%；（1.0～2.5）×10-6的占 41.39%；≥2.50×10-6的占40.38%，低品位級(jí)礦石占比與工業(yè)品位級(jí)接近。

表5 樣品品位分級(jí)統(tǒng)計(jì)表

4 成礦因素及找礦標(biāo)志

4.1 成礦因素

4.1.1 地層

從地質(zhì)環(huán)境來(lái)看，本區(qū)位于禮縣-鳳縣區(qū)域成礦帶馬塢-娘娘壩亞帶，海西期，北秦嶺處于相對(duì)隆起狀態(tài)，而中秦嶺則處于斷裂-裂谷的發(fā)展時(shí)間。由于斷裂的頻繁劇烈活動(dòng)及北部（北秦嶺）隆起剝蝕區(qū)物質(zhì)的充足供應(yīng)，形成了活動(dòng)性較強(qiáng)的以含濁積巖為特征的泥盆系舒家壩組地層，并在局部形成了豐度較高的金礦源層，Au元素背景值為4.3×10-9高出地殼平均值的2～4倍，是西秦嶺地區(qū)Au元素的高背景地層，西秦嶺大多金礦床賦存于泥盆系地層。也是工作區(qū)金礦化層位，為本區(qū)金成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

4.1.2 構(gòu)造

該區(qū)金礦化明顯受控于近東西向禮縣-高橋斷裂帶與其平行的一組次級(jí)斷裂構(gòu)造[4]。大約于海西末期至印支末期發(fā)生中深層次的脆-韌性變形作用，印支末期由于近南北向推覆擠壓作用，褶皺造山，在脆性為主形變基礎(chǔ)上產(chǎn)生近東西向的容礦構(gòu)造。九條溝礦區(qū)內(nèi)礦體均受斷裂控制，主控礦斷裂帶均由數(shù)條平行斷裂組成，寬度大、延伸長(zhǎng)、切割深、穿透性強(qiáng)，與巖層呈平行，造成成礦流體對(duì)流循環(huán)，并萃取深部巖石中成礦物質(zhì)，為成礦流體上升提供通道，并為礦質(zhì)沉淀提供場(chǎng)所。

4.1.3 巖漿活動(dòng)

巖漿侵入活動(dòng)是成礦物質(zhì)活化富集的熱動(dòng)力，同時(shí)也是部分成礦物質(zhì)的母源。加里東—印支期中酸性巖體活動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度大，特別是呱雞山復(fù)式深成巖體及下部隱伏巖體對(duì)金源層進(jìn)行立體加溫促使地層中金活化，由高變質(zhì)帶向低變質(zhì)帶遷移，并在有利的近東西向次級(jí)斷裂構(gòu)造中富集成礦。

4.2 礦床類(lèi)型

盡管西秦嶺金礦床以微細(xì)浸染型 （卡林型）金礦床為主，但九條溝金礦床與一般的微細(xì)浸染型（卡林型）金礦床有所不同。九條溝金礦床雖然為沉積巖（淺變質(zhì)巖）容礦，總體上屬于沉積改造型礦床，但不具備典型低溫礦物共生組合（雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂等）及其圍巖蝕變。九條溝金礦床具備如下特征：容礦巖石為淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖系，發(fā)育斑點(diǎn)構(gòu)造和明顯的圍巖蝕變現(xiàn)象；礦石礦物以黃鐵礦為主；金礦物主要為顯微自然金；石英（細(xì)）脈及脈旁（間）蝕變巖石共同構(gòu)成金礦體。從礦化特征看，九條溝金礦床與陜西鳳縣八卦廟金礦床為同一類(lèi)型礦床[5]，屬于細(xì)脈浸染型金礦床。

4.3 找礦標(biāo)志

1）泥盆系舒家壩組地層是區(qū)域礦源層和賦礦層位，舒家壩組一段（Ds1）是工作區(qū)金礦化層位，是找礦的地層標(biāo)志。

2）糜棱巖化帶內(nèi)部構(gòu)造蝕變巖石及石英脈是工作區(qū)找礦的巖石標(biāo)志。

3）黃鐵礦化、絹云母化、白云石化等是工作區(qū)找礦的礦化蝕變標(biāo)志。