禮縣馬地地區(qū)金礦床礦體地質(zhì)特征及控礦因素淺析

魏永滿，都衛(wèi)東，石為江

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730046）

馬地礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于中秦嶺陸緣盆地華力西造山帶北亞帶（Pz2），屬臨潭-徽縣鉛-鋅-銅（鐵）-金（銀）-鉬-銻-汞成礦亞帶（Ⅳ-28②）～溫家溝-馬泉金-銀礦集區(qū)（Ⅴ-28②K）,構(gòu)造位置特殊，成礦地質(zhì)背景優(yōu)越，自19世紀(jì)末以來，多家地勘單位先后發(fā)現(xiàn)了金山、馬泉、李壩、崖灣等大（中）型金礦床多處，找礦地質(zhì)前景廣闊[1]。本文旨在通過對該金礦床的礦體特征總結(jié)和控礦因素的分析，以期對在中秦嶺陸緣盆地和禮（縣）～岷（縣）金成礦帶內(nèi)尋找同類型的金礦有所借鑒。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露的地層主要為中石炭統(tǒng)第一巖性段（C21）和第四系（Q）。根據(jù)巖性及巖石組合特征，中石炭統(tǒng)第一巖性段又可分為兩個巖性層，即第二巖性層（C21-2）和第一巖性層（C21-1），金豐度值8.00×10-6，是礦區(qū)主要含金層位。第二巖性層巖性主要為粉砂質(zhì)板巖、長石石英砂巖；第一巖性層上部巖性為粉砂質(zhì)板巖夾變長石石英砂巖、含碳板巖，下部巖性為泥灰?guī)r、千枚狀粉砂質(zhì)板巖夾角礫狀灰?guī)r[2，3]。第四系區(qū)內(nèi)分布較廣且厚度較大，主要由積、洪、沖積的黃土、泥砂、礫石、巖塊等組成。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的褶皺為發(fā)育于中石炭統(tǒng)地層中的溝門下～亂石山背斜，軸向北東東向，在金山～亂石山一帶軸面近于直立，往東至溝門下村一帶其軸面北傾，傾角70°±，長約4km，背斜核部地層為中石炭統(tǒng)第一巖性段第一巖性層，兩翼為中石炭統(tǒng)第一巖性段第二巖性層，核部附近小褶皺極其發(fā)育，使得巖石破碎，巖層產(chǎn)狀變化較大，馬地金礦賦存于該背斜核部附近[2，3]。

礦區(qū)次一級斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，具多期次活動特點，金礦化強(qiáng)弱不一。按其展布方向主要有北東東向、北北東向、北東向3組斷裂構(gòu)造，幾乎發(fā)育于中石炭統(tǒng)第一巖性段第一巖性層中，上下盤巖性以含碳粉砂質(zhì)板巖、石英砂巖為主，是區(qū)內(nèi)主要導(dǎo)礦構(gòu)造、控礦構(gòu)造、容礦構(gòu)造。北東東向斷層由多條斷裂組成，以F33斷層破碎帶為代表，性質(zhì)表現(xiàn)為壓性（早期）～壓扭性（中期）～扭性（晚期）；北北東向是在地層褶皺隆起與產(chǎn)生北北東向?qū)娱g斷裂的同時派生的，以F39斷層破碎帶為代表，性質(zhì)表現(xiàn)為張性（早期）～張扭性（中期）～扭性（晚期）；北東向以F40、F41斷層破碎帶為代表，性質(zhì)表現(xiàn)為張性（早期）～張扭性（晚期）。破碎帶中有石英細(xì)脈、碎裂巖、斷層角礫巖及花崗斑巖與煌斑巖脈交錯充填；在巖石裂隙中有硫化物細(xì)脈和金屬硫化物硅質(zhì)細(xì)脈分布，見有赤鐵礦化、褐鐵礦化、辰砂化，硅化，褪色蝕變強(qiáng)烈[2，3]。礦區(qū)內(nèi)主要斷裂特征見表1。

表1 馬地金礦區(qū)斷裂構(gòu)造特征一覽表

1.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)脈巖較發(fā)育，以多期次巖漿活動為特征，主要有花崗斑巖脈、煌斑巖脈、石英脈等，與斷裂構(gòu)造線方向基本一致，呈北東東向、北北東向、北東向展布，長度一般十幾至幾十米，最長大于200m，寬一般2m～10m，最寬20m±；在空間上，脈巖常與含金強(qiáng)蝕變帶或金礦體相伴出現(xiàn)，常呈透鏡狀在斷層破碎中斷續(xù)分布，脈巖附近礦化較強(qiáng)，金含量一般偏高，產(chǎn)于斷層破碎帶中的部分脈巖含礦。

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

馬地金礦已發(fā)現(xiàn)主要有5條礦體，分別由Au33-1、Au33-2、Au39、Au40、Au41號礦體組成，地表由槽探工程系統(tǒng)控制，深部由鉆探及坑探工程控制，其中Au39、Au40、Au41號礦體規(guī)模較大；均賦存于中石炭統(tǒng)第一巖性段第一巖性層中，斷層破碎帶控制著礦體的展布形態(tài)及產(chǎn)狀，在走向和傾向上有分支復(fù)合現(xiàn)象，受構(gòu)造和地層層位雙重控制。礦體與花崗斑巖脈、煌斑巖脈緊密相關(guān)，金礦體一般產(chǎn)于脈巖的一側(cè)。金礦化的強(qiáng)弱與各類熱液蝕變強(qiáng)度、巖脈發(fā)育程度關(guān)系密切，一般在斷裂及裂隙的交匯部位、圍巖蝕變強(qiáng)烈及脈巖發(fā)育地段金礦化較好。馬地礦區(qū)金礦體特征見表2。

表2 馬地礦區(qū)金礦體特征一覽表

2.2 礦石特征

馬地地區(qū)金礦石由20多種礦石礦物組成，其中主要金屬礦物有赤鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、毒砂、自然金、自然銀、含銀自然金，約占20%，見少量的黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、辰砂輝銻鉛礦；主要脈石礦物有方解石、石英、絹云母及高嶺土，約占70%，見少量的電氣石、鋯石、白云母、金紅石、白鈦礦等[3-5]。

礦石結(jié)構(gòu)主要有自形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)。自形～半自形的黃鐵礦、毒砂礦物晶體嵌布于礦石之中，形成自形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)；黃鐵礦被褐鐵礦交代，毒砂被褐鐵礦、臭蔥石溶蝕交代，形成交代殘余結(jié)構(gòu)；微細(xì)粒的自然金呈它形粒狀嵌布于石英裂隙和其它礦物裂隙中，形成它形粒狀結(jié)構(gòu)；強(qiáng)褐鐵礦化構(gòu)造角礫巖中呈膠狀結(jié)構(gòu)的褐鐵礦，形成膠接結(jié)構(gòu)；自然立方體黃鐵礦被褐鐵礦交代，形成黃鐵礦假象，形成假象結(jié)構(gòu)[5-7]。

礦石構(gòu)造主要有浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)狀和細(xì)脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。黃鐵礦及毒砂呈星散狀、浸染狀分布于礦石之中，形成浸染狀構(gòu)造；金屬硫化物細(xì)脈、網(wǎng)脈、含硫化物硅質(zhì)脈等沿礦石不同方向的裂隙、裂紋充填，形成網(wǎng)狀和細(xì)脈狀構(gòu)造；容礦巖石破碎成大小不等的角礫，被含褐鐵礦、黃鐵礦、毒砂的膠結(jié)物所膠結(jié)或被碳酸鹽膠結(jié)，形成角礫狀構(gòu)造[3，5-7]。

金主要以獨立礦物自然金的形式存在，按金礦物顆粒大小可分為顯微粒狀金和超顯微粒狀金。顯微粒狀金礦物最大粒徑為10μm，平均粒徑為3.8μm，一般為枝叉狀、薄片狀、不規(guī)則狀嵌存于黃鐵礦、毒砂及脈石礦物粒間或其裂隙中[5-7]；超顯微粒狀金礦物呈小的圓球狀及鏈狀賦存于毒砂的微裂隙中及沉淀在晶面或被吸附在毒砂晶體邊緣，最大粒徑為0.166μm，一般為0.083μm～0.125μm。主要載金礦物有褐鐵礦、黃鐵礦、毒砂、辰砂等。褐鐵礦大部分為交代形成，呈假象殼狀結(jié)構(gòu)，少數(shù)充填物在巖石和礦物裂隙中，致使礦石呈褐紅色[5-7]；黃鐵礦呈浸染狀分布于礦石中，黃鐵礦結(jié)晶晚于毒砂，部分黃鐵礦分布在毒砂粒間；毒砂呈浸染狀較均勻分布于礦石中，自形程度較高，多為棱形切面自形晶體，呈針狀、長柱狀，它形細(xì)粒毒砂含金性較好[5-7]。

2.3 礦石類型

馬地金礦礦石為含金構(gòu)造蝕變巖，主要由構(gòu)造碎裂巖、構(gòu)造角礫巖組成，礦石類型單一,礦石氧化后呈黃褐色～紅褐色；依據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦物組合特征，為微細(xì)浸染型金銀系列礦物～毒砂～黃鐵礦礦石[5-8]，礦床類型為巖漿熱液型。

2.4 圍巖蝕變

受區(qū)內(nèi)多期次巖漿活動及構(gòu)造運(yùn)動的影響，圍巖蝕變發(fā)育，蝕變類型有黃鐵礦化、褐鐵礦化、毒砂化、辰砂化、碳酸鹽化、絹云母化、硅化等，蝕變強(qiáng)度與礦化成正比，在巖石破碎程度高、蝕變強(qiáng)烈、巖脈活動頻繁的部位金礦化好，以低～中溫?zé)嵛g變?yōu)樘卣?。蝕變主要發(fā)育在斷層破碎帶中，但不具分帶型[5-8]。地表多為褐鐵礦化、辰砂化及臭蔥石化，深部逐漸過渡為毒砂化和黃鐵礦化，毒砂化和黃鐵礦化在礦區(qū)有多期次多階段成因特征，礦前期，黃鐵礦、毒砂晶體粗大；成礦期，黃鐵礦粒度細(xì)小，多呈五角十二面體，毒砂呈細(xì)粒針狀[5-8]。

3 控礦因素淺析

（1）依據(jù)硫、鉛、銣鍶同位素資料，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為成礦物質(zhì)來源于上地殼，硫源于地層，載金礦物黃鐵礦、稀土元素組成特征與含礦圍巖相似，說明黃鐵礦中的鐵與地層關(guān)系更為密切，故認(rèn)為礦床成礦物質(zhì)來自于圍巖和基底老地層。

（2）礦區(qū)外圍地層中黃鐵礦、石英、方解石氫氧碳同位結(jié)果顯示出成礦熱液主要為大氣降水和變質(zhì)水（地層水）的混合水，可能混有巖漿水；礦物流體包裹體計算結(jié)果pH值為3.67-4.78，反映成礦流體呈偏酸性介質(zhì)狀態(tài)；成礦熱液溫度145℃～375℃，金沉淀的溫度210℃～259℃，中溫，溫度過高不利于金的沉淀。

（3）姚書振等(2002)認(rèn)為：礦石與中川巖體鉛同位素組成存在明顯的差異，而與花崗斑巖脈、煌斑巖脈及泥盆系、石炭系地層接近，說明礦石鉛源與巖脈或地層存在密切的成因聯(lián)系，這與礦區(qū)所見到礦化與脈巖關(guān)系密切是一致的。因此，根據(jù)鉛同位素組成特征，可以推斷金礦化與脈巖巖漿活動、地層、斷裂有關(guān)。

（4）區(qū)內(nèi)印支～燕山期巖漿活動強(qiáng)烈，印支期禮縣～白云～山陽深大斷裂再度活化，導(dǎo)致地殼部分熔融，中酸性巖漿多次侵入，形成了規(guī)模較大的中川復(fù)式巖體，同時形成大規(guī)模逆沖推覆改造。大規(guī)模的巖漿侵入活動為金成礦提供了重要的熱動力源，接觸變質(zhì)作用形成圍繞巖體的熱接觸蝕變帶，同時形成圍繞熱源的熱水循環(huán)系統(tǒng)。伴隨巖體的形成，在其周邊產(chǎn)生巨大的側(cè)向擠壓應(yīng)力，導(dǎo)致控礦構(gòu)造的脆韌性和脆性變形，形成利于熱水循環(huán)系統(tǒng)暢通的空間環(huán)境和便于成礦物質(zhì)沉淀的空間場所。大氣降水沿斷裂帶下滲與沿途圍巖中的水、深部巖層中的變質(zhì)水匯合，在深部受巖漿房加熱并混入少量巖漿水形成地下熱水循環(huán)，熱水溶液不斷汲取深部地層中的成礦物質(zhì)與鹽分，巖漿熱液也可能提供了部分成礦物質(zhì)，最終形成富含成礦物質(zhì)的熱（鹵）水。

（5）在巖漿及構(gòu)造活動的驅(qū)動下，成礦熱（鹵）水沿斷裂帶上升，進(jìn)入淺部含礦地層，沿導(dǎo)礦構(gòu)造并進(jìn)入次一級容礦構(gòu)造部位，隨物理化學(xué)條件的改變，含礦熱（鹵）水中的金以交代充填作用為主，降壓作用為次沉淀下來，形成金礦體和黃鐵礦化、絹云母化、硅化等蝕變。主成礦期后，在表生氧化淋濾作用下，金屬硫化物氧化形成褐鐵礦、黃鉀鐵礬等，其中的金礦物再次遷移富集，粒度加大，形成粗粒金。

綜上所述，依據(jù)礦體特征、成礦作用、成礦時代、控礦因素等，馬地金礦床產(chǎn)于特定的構(gòu)造內(nèi)和巖性層位，并與圍巖蝕變及巖漿活動緊密相關(guān)，被控于特定的地質(zhì)構(gòu)造背景，有利的成礦地質(zhì)條件控制了馬地金礦的形成，金礦成因?qū)賻r漿熱液型。

4 結(jié)論

（1）馬地金礦位于中秦嶺陸緣盆地華力西造山帶北亞帶，屬臨潭～徽縣鉛-鋅-銅（鐵）-金（銀）-鉬-銻-汞成礦亞帶）～溫家溝-馬泉金-銀礦集區(qū)，自19世紀(jì)末以來，先后發(fā)現(xiàn)了大（中）型金礦床多處，具有良好的成礦地質(zhì)條件和找礦潛力。

（2）馬地金礦受多期次斷層及地層巖性控制，金礦化受近北東走向的蝕變斷裂破碎帶控制，賦礦圍巖為粉砂質(zhì)板巖、變砂巖，礦體產(chǎn)狀與斷裂構(gòu)造產(chǎn)狀基本一致，斷裂的膨大和拐彎部位、主要控礦斷裂與次一級斷裂和裂隙的交匯部位、斷裂與小褶曲的疊加部位容易成礦。

（3）金礦化強(qiáng)弱與含硫化物石英脈、硫化物硅質(zhì)脈、褐鐵礦化、黃鐵礦化、辰砂化、毒砂化、褪色等圍巖蝕變關(guān)系密切，蝕變強(qiáng)烈地段金品位普遍較高，為主要找礦標(biāo)志。

（4）金礦（化）體與巖脈在空間上密切伴生，其多與金礦體平行展布，斷層破碎帶中多期次花崗斑巖脈、煌斑巖脈發(fā)育地段金礦化較好，可作為直接找礦標(biāo)志。