甘肅徽縣九條溝金礦成礦地質(zhì)特征及找礦方向探討

沈作剛，張龍海

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心甘肅總隊，甘肅 天水 741000）

甘肅徽縣九條溝位于甘肅省隴南市，在甘肅省東南部，西部與甘肅省成縣和西和縣接壤，北部與甘肅省天水市相鄰，南部與陜西省略陽縣相接，東部與甘肅省兩當(dāng)縣接壤。甘肅徽縣九條溝地處嘉陵江上游的徽成盆地，當(dāng)?shù)氐厝痪坝^優(yōu)美，素有“隴上小江南”美稱。此外當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)資源比較豐富，含有金、鐵、銅、鉛、鋅、汞等32種礦產(chǎn)資源，其中主要以金礦居多，金礦主要分布在嘉陵、高橋以及銀杏樹等一帶[1]。由于甘肅徽縣九條溝礦產(chǎn)豐富，礦產(chǎn)品級較高，品質(zhì)較好，早在1996年就有多個地質(zhì)勘查小組到達(dá)甘肅徽縣九條溝進(jìn)行地質(zhì)勘查，其中重點(diǎn)對當(dāng)?shù)氐慕鸬V進(jìn)行了研究[2]。但是因甘肅徽縣九條溝地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，交通道路條件較差，地形多以山區(qū)為主，對甘肅徽縣九條溝金礦地質(zhì)勘查具有一定的難度，導(dǎo)致對甘肅徽縣九條溝金礦地質(zhì)勘查活動盡是簡單的野外勘查。隨著金礦資源緊張，目前處于供不應(yīng)求狀態(tài)，為了緩解市場壓力，開始對甘肅徽縣九條溝金礦提高了重視，甘肅徽縣九條溝金礦與其他金礦不同，地質(zhì)條件復(fù)雜，至今沒有明確金礦成礦地質(zhì)特征以及找礦方向，導(dǎo)致甘肅徽縣九條溝金礦開采工作一直停止不前，為此提出甘肅徽縣九條溝金礦成礦地質(zhì)特征及找礦方向探討。

1 甘肅徽縣九條溝金礦成礦地質(zhì)特征

甘肅徽縣九條溝金礦成礦主要受到地層、構(gòu)造、巖漿巖等地質(zhì)因素影響，此次通過對相關(guān)地質(zhì)資料總結(jié)，從地層、構(gòu)造、礦床、巖漿巖四個層面分析甘肅徽縣九條溝金礦成礦地質(zhì)特征，下圖為甘肅徽縣九條溝金礦成礦地質(zhì)特征示意圖。

圖1 甘肅徽縣九條溝金礦成礦地質(zhì)特征

以下將結(jié)合圖1，對甘肅徽縣九條溝金礦成礦地質(zhì)特征從地層、構(gòu)造、礦床、巖漿巖四個層面進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.1 甘肅徽縣九條溝金礦成礦地層特征

甘肅徽縣九條溝金礦初露地層主要為三疊系舒家壩組，下三疊統(tǒng)包舍口組、奧陶系嘉陵組。其中三疊系舒家壩組地層呈近東西方向展布，地層產(chǎn)狀360-45°，該組地層在金礦分布范圍最廣，是甘肅徽縣九條溝金礦礦化層位。三疊系舒家壩組巖石的孔隙度和滲透率是造成甘肅徽縣九條溝金礦礦化局部富集的的重要因素之一。該組地層白云巖孔隙率和滲透率相對較高，利于金礦礦液的滲濾、擴(kuò)散、交代和沉淀；由于巖石性脆易碎，容易成為含礦溶液運(yùn)移的通道和富集場所[3]?；瘜W(xué)性質(zhì)活潑的巖石與熱液發(fā)生反應(yīng)，能使熱液化學(xué)平衡和熱動力條件改變，從而發(fā)生金屬組份的搬運(yùn)和沉淀作用。舒家壩組中CaO、MgO、Na2O和SO3等活性組分偏高，而惰性組分SiO2偏低，CaO、MgO是接觸交代矽卡巖的主要成分，可增大溶液的溶解度，在接觸交代作用過程中所釋放出的CO2能提高巖石的孔隙度和滲透率，同時也是Au的沉淀劑。Na2O、SO3可增加熱液的活度和分異能力，利于金礦成礦物質(zhì)呈配合物真溶液運(yùn)移，促進(jìn)Cu、Fe的富集成礦。舒家壩組角礫狀灰?guī)r原系膏巖層溶崩而成，膏巖層利于中酸性巖漿中的分異作用和富鐵熔流體與熔漿之間的分熔作用，最終形成鐵礦漿。

下三疊統(tǒng)包舍口組地層位于甘肅徽縣九條溝金礦的西南部，該組地層巖性主要以粉質(zhì)砂巖為主，整體呈北西向展布，下三疊統(tǒng)包舍口組地層巖系代表淺海陸棚-陸棚邊緣盆地-沼澤沉積環(huán)境，在還原環(huán)境下，泥質(zhì)、炭質(zhì)成份沉積時吸附大量金屬硫化物（Au、Pb、Zn、Mo、V、Ni等），在含礦熱液流經(jīng)上述地層時，這些金屬硫化物極易活化轉(zhuǎn)移，可能為甘肅徽縣九條溝金礦提供部分成礦物質(zhì)。

奧陶系嘉陵組地層呈近西南向展布，在甘肅徽縣九條溝金礦分布較少，主要集中在甘肅徽縣九條溝金礦的東南部，該組地層巖石是一套含泥質(zhì)的富鈣、鎂巖石，一方面具有較高的孔隙率和滲透率，另一方面還有較多的活性組分，利于礦液的充填、交代，在合適的構(gòu)造部位容易聚集成礦。奧陶系嘉陵組地層巖石中Na2O含量較高，在沉積吸附有一定的金屬硫化物，而且富堿和揮發(fā)分的巖石在適宜構(gòu)造條件下，利于成礦物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，成為區(qū)域內(nèi)Au、Pb、Zn、Ag的多金屬礦的容礦圍巖。嘉陵組含成礦元素豐度較高，可視為低品位礦源層，金屬元素于其中多呈硫化物相，極易活化轉(zhuǎn)移富集。

1.2 甘肅徽縣九條溝金礦成礦構(gòu)造特征

甘肅徽縣九條溝金礦構(gòu)造主要以褶皺、背斜、斷裂構(gòu)造為主，整體呈近東西走向展布，斷層比較發(fā)育，有次一級褶皺存在，引起局部地層產(chǎn)狀發(fā)生變化，地層走向北東。背斜是直接控制甘肅徽縣九條溝金礦礦床的構(gòu)造，深部巖漿沿翼部貫入，形成圍巖舌狀體，控制甘肅徽縣九條溝金礦2號礦體。傾沒端向北東倒轉(zhuǎn)，形成層間虛脫空間，并在褶皺過程中形成一個隱伏的近東西走向的正斷層，使三疊系舒家壩組巖石發(fā)生錯移，導(dǎo)致巖漿侵位、氣液交代和礦漿貫入，形成規(guī)模較大礦體。此外甘肅徽縣九條溝金礦礦床的上部覆蓋著一層巨厚的下三疊統(tǒng)包舍口組粉砂巖和泥質(zhì)巖石，厚度自南西向北東逐漸增加，形成一個屏蔽構(gòu)造。巖石的熱力變質(zhì)作用和屏蔽效應(yīng)隨深度的增大而加強(qiáng)。由于封閉條件好，成礦部位的熱量不易外逸，保持足夠的溫度，促使各種物理化學(xué)反應(yīng)的充分進(jìn)行，從而導(dǎo)致礦液沉淀和富集，自甘肅徽縣九條溝金礦向西，封閉條件由好變差，礦體規(guī)模由大變小。已探明的礦床中有五個在空間上均位于巖體的凹凸部位。巖體的外凸部位是巖漿流動的前緣，往往是含礦的揮發(fā)性組份容易聚集的場所，甘肅徽縣九條溝金礦礦床就賦存于此，巖體的內(nèi)凹部位實際上是處在兩組構(gòu)造即近南北向壓剪性構(gòu)造與中下三疊統(tǒng)層間虛脫構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)上，巖石受力破碎，一方面為礦液活動提供通道，另一方面又為礦液沉淀提供了空間。

1.3 甘肅徽縣九條溝金礦成礦礦床特征

甘肅徽縣九條溝金礦受區(qū)域上北東向構(gòu)造帶影響，礦區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、巖漿巖等整體呈北東向展布。出露地層較為單一，出露的巖組巖性主要為三疊系舒家壩組，下三疊統(tǒng)包舍口組、奧陶系嘉陵組泥巖、頁巖夾粉砂巖等。與英安玢巖相比，多為滲透性較差的沉積地層。區(qū)內(nèi)出露巖漿巖主要為英安玢巖，亦是區(qū)內(nèi)主要的控礦、容礦巖體。礦體主要產(chǎn)于英安玢巖中，較為破碎的泥質(zhì)沉積巖圍巖及英安玢巖中的沉積巖捕擄塊體（一般厚約十幾米）亦有礦體產(chǎn)出。礦區(qū)金屬礦化相對較為簡單，主要為金礦化，次為砷黃鐵礦、白鐵礦以及極少量的閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等。其中金礦分布最為廣泛，呈浸染狀與絹云母、石英脈緊密共生，礦區(qū)內(nèi)金礦礦化亦未見明顯的分帶、分期特征。

1.4 甘肅徽縣九條溝金礦成礦巖漿巖特征

甘肅徽縣九條溝金礦巖漿活動頻繁，岀露巖體規(guī)模較小，多呈小巖珠、巖墻及不規(guī)則脈狀產(chǎn)出，成巖時帶屬燕山期，屬同熔鈣堿性巖漿系列，與金、硫、鉛、鋅、（金）、鉬、銻、（銀）等礦產(chǎn)的形成有密切聯(lián)系。巖體侵入深度一般為淺成，淺剝蝕。區(qū)域內(nèi)局部地區(qū)尚見有燕山晚期酸性粗面巖及花崗巖，屬深源分異型或陸殼改造型弱堿性巖漿系列；在巖體邊緣和內(nèi)部發(fā)育有中酸性巖脈，產(chǎn)狀與構(gòu)造破碎帶產(chǎn)狀基本一致，向北傾斜。形成于燕山早期（全巖K-Ar法測定年齡為108Ma），中成～超淺成相，屬鈣堿性巖漿系列，馬石巖體為甘肅徽縣九條溝金礦礦床的成礦母巖。巖體以被動侵入方式侵位，接觸線清晰，無明顯同化混染帶。此外，甘肅徽縣九條溝金礦礦區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育的角礫巖帶，對成礦具有明顯的控制作用，以發(fā)育于馬石巖體北部的隱爆角礫巖對礦化控制作用最明顯，蝕變增強(qiáng)，礦化發(fā)育，在南接觸帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)有金礦化。在斑巖穿插或膠結(jié)的角礫巖具硅化和絹云母化，其中可圈出低品位金礦體。

2 甘肅徽縣九條溝金礦找礦方向

在上文對甘肅徽縣九條溝金礦成礦地質(zhì)特征分析的基礎(chǔ)上，對該金礦找礦方向進(jìn)行分析。首先甘肅徽縣九條溝金礦礦床中重點(diǎn)解決的問題是背斜構(gòu)造的性質(zhì)以及特點(diǎn)，上文分析到背斜構(gòu)造是甘肅徽縣九條溝金礦礦床主要控礦構(gòu)造，因此對該構(gòu)造礦體定位預(yù)測可以作為甘肅徽縣九條溝金礦找礦的主要依據(jù)，據(jù)相關(guān)勘查資料顯示，預(yù)測在甘肅徽縣九條溝金礦背斜構(gòu)造上盤存礦化現(xiàn)象，礦體最大延深在1500m處，根據(jù)該背斜構(gòu)造方向可以確定甘肅徽縣九條溝金礦成礦找礦方向。其次甘肅徽縣九條溝金礦三疊系地層是該金礦主要控礦地層，根據(jù)該地層特征，可以確定甘肅徽縣九條溝金礦另一個找礦方向。根據(jù)這兩條找礦信息以及甘肅徽縣九條溝金礦與成礦相關(guān)的構(gòu)造和地層詳細(xì)信息，確定了兩條礦化帶，該兩條礦化帶空間分布示意圖如下圖所示。

圖2 甘肅徽縣九條溝金礦找礦方向空間示意圖

如圖2所示，該金礦存在A,B兩條礦化帶，對甘肅徽縣九條溝金礦找礦具有良好的找礦意義，以此完成甘肅徽縣九條溝金礦成礦地質(zhì)特征以及找礦方向研究。

3 結(jié)束語

本文結(jié)合相關(guān)地質(zhì)資料，對甘肅徽縣九條溝金礦成礦地質(zhì)特征以及找礦方向進(jìn)行了探究，此次研究對甘肅徽縣九條溝金礦開采以及后續(xù)靶區(qū)圈定具有一定的借鑒意義，同時還有利于促進(jìn)甘肅徽縣九條溝金礦礦業(yè)發(fā)展。