巖礦鑒定技術(shù)在商洛市商州區(qū)桐樹溝金礦中的應(yīng)用

摘要：桐樹溝金礦為商州-丹鳳深大斷裂北側(cè)附近的1處中型金礦床，礦體受斷裂構(gòu)造控制明顯。在找礦過程中，巖礦鑒定技術(shù)在礦物定名、礦化蝕變期次劃分、礦床成因研究等方面發(fā)揮非常重要的作用。本文以桐樹溝金礦為例，研究礦區(qū)地質(zhì)特征和蝕變特征，劃分成礦階段，分析礦體特征、礦石特征和找礦標(biāo)志，從而明確礦床成因。研究表明，桐樹溝金礦是與秦嶺造山活動相關(guān)的中低溫?zé)嵋盒徒鸬V床。

關(guān)鍵詞：桐樹溝金礦；巖礦鑒定；礦床成因；中低溫?zé)嵋盒?/p>

中圖分類號：P618.51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2023）08-00-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.08.013

Application of Rock and Mineral Identification Technology in Tongshugou Gold Mine， Shangzhou District， Shangluo City

ZHAO Min， LIU Kai， CHEN Xiaogang， WANG Jianping， HU Bo

（Shangluo Northwest Nonferrous Metal 713 Corps Co.， Ltd.， Shangluo 726000， China）

Abstract： Tongshugou Gold Mine is a medium-sized gold deposit located near the north side of the Shangzhou-Danfeng deep fault， and the ore body is clearly controlled by the fault structure. In the process of ore exploration， rock and mineral identification technology plays a very important role in mineral naming， mineralization and alteration stage division， and deposit genesis research. Taking Tongshugou Gold Mine as an example， this paper studies the geological and alteration characteristics of the mining area， divides the mineralization stages， analyzes the ore body characteristics， ore characteristics， and prospecting indicators， in order to clarify the deposit genesis. Research has shown that Tongshugou Gold Mine is a medium-low temperature hydrothermal type gold deposit related to the Qinling orogenic activity.

Keywords： Tongshugou Gold Mine; rock and mineral identification; deposit genesis; medium-low temperature hydrothermal type

桐樹溝金礦位于陜西省商洛市商州區(qū)東南方，直線距離為25 km，它由孝義鎮(zhèn)管轄。該礦床于1990年被勘查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)提交金金屬量2 611 kg，規(guī)模達(dá)到中型。以往只是在礦區(qū)內(nèi)開展一定的勘查找礦及少量研究工作[1]，礦床的地質(zhì)特征、找礦標(biāo)志、礦床成因等信息并不明確。因此，有必要結(jié)合巖礦鑒定技術(shù)，研究桐樹溝金礦的地質(zhì)特征和蝕變特征，劃分成礦階段，分析礦體特征、礦石特征和找礦標(biāo)志，從而明確礦床成因。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

桐樹溝金礦位于南、北秦嶺構(gòu)造帶接合部位南秦嶺海西構(gòu)造帶泥盆系北帶的邊緣，北距商州-丹鳳深大斷裂約3 km，該深大斷裂是中國南、北兩大板塊經(jīng)過俯沖、碰撞和長期演化而形成的復(fù)雜縫合帶[2-4]，

區(qū)域內(nèi)出露中泥盆統(tǒng)牛耳川組（D2n）、池溝組亞組（D2ch）、青石埡組（D2q）、下東溝組（D3x）地層，總體為一套淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖夾碳酸鹽巖建造地層。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，主要構(gòu)造形跡為北西-南東走向。其中，北西向斷裂為控礦構(gòu)造，規(guī)模大，活動強(qiáng)烈，桐樹溝金礦就產(chǎn)于與其平行的次級斷裂中，巖漿活動微弱，侵入巖不發(fā)育，所見的以中酸性脈巖為主，有中粒似斑狀二長花崗巖脈、閃長花崗巖脈，脈體規(guī)模小，多呈橢圓狀或條帶狀。

1.1 地層

桐樹溝金礦產(chǎn)于上古生界中泥盆統(tǒng)池溝組下亞組上部的泥沙質(zhì)碎屑巖系地層，礦區(qū)內(nèi)地層走向?yàn)楸蔽魑?南東東，傾向南東，傾角一般介于30°～50°，產(chǎn)狀變異部位可超過60°。

第一巖性段（D2ch11）分布于礦區(qū)北部，主要為黑云母或二云母石英片巖。礦物粒度為0.1～0.3 mm，呈細(xì)粒結(jié)構(gòu)和片狀構(gòu)造，石英含量為70%～90%，黑云母、白云母含量為10%～30%。第二巖性段（D2ch12）分布于礦區(qū)中部，主要為石榴子石石英二云母片巖，是主要的含礦巖石，巖石外觀呈灰色，為細(xì)粒結(jié)構(gòu)。第三巖性段（D2ch13）分布于礦區(qū)南部，為一套條帶狀綠泥、綠簾石英片巖，顆粒細(xì)小，結(jié)構(gòu)致密，綠簾石石英條帶、綠泥石石英條帶、方解石石英條帶、石英條帶等相間排列。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)地層片理普遍南傾，具單斜特征，層間小柔皺，褶曲發(fā)育，但其規(guī)模不大。地層總體走向?yàn)楸蔽魑?南東東，傾向南西，傾角一般為30°～50°，局部較陡，可超過60°。斷裂構(gòu)造主要有北西向和近南北向二組。北西向有3條，近南北向有6條。

1.3 脈巖及熱液脈體

礦區(qū)內(nèi)脈巖分布較廣，主要有煌斑巖脈、石英脈和碳酸巖脈等。

煌斑巖脈呈灰綠色，主要由斜長石、角閃石和黑云母組成，分布于北西向和北東向斷裂構(gòu)造帶中，一般出現(xiàn)在金礦體的上盤，與金礦脈近平行產(chǎn)出，規(guī)模較大，連續(xù)長度為300～500 m，寬度為0.8～2.0 m。煌斑巖脈的形成時(shí)間及其與金礦化的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。

石英脈大致分為3種。一是變質(zhì)分異型石英脈，沿片巖片理充填，規(guī)模極小，不含礦。二是含礦石英脈，沿北西向和南北向斷裂充填，其規(guī)模、產(chǎn)狀、形態(tài)均受斷裂構(gòu)造制約，具膨大、收縮、分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)等現(xiàn)象。北西向石英脈為礦區(qū)主含礦脈巖，規(guī)模大小不等，最長超過860 m，最短僅有幾米，一般為300～500 m，最大厚度為2.66 m，最小為0.15 m，一般為0.5～0.8 m。巖石為灰白色，存在強(qiáng)油脂光澤，呈壓碎變晶結(jié)構(gòu)和塊狀構(gòu)造，主要由石英組成，次為方解石、菱鐵礦、硫化物等。三是白色塊狀石英團(tuán)塊，規(guī)模小，亦不含礦。

碳酸巖脈以方解石脈為代表。方解石脈呈肉紅色，成礦后脈巖沿南北向構(gòu)造充填，規(guī)模小，呈透鏡狀，一般長度為數(shù)米至數(shù)十米，厚度為0.40～0.86 m，不含礦。

2 蝕變特征

礦區(qū)蝕變作用強(qiáng)烈，蝕變礦物種類較少，主要有黃鐵礦化、絹云母化、重晶石化、碳酸鹽化、褐鐵礦化等，硅化、黃鐵礦化（褐鐵礦化）與金礦化關(guān)系密切。一是硅化。區(qū)內(nèi)硅化分布廣且較強(qiáng)烈，成礦期石英多呈淺灰色，硅化表現(xiàn)為石英單脈在斷裂破碎帶內(nèi)發(fā)育，石英呈浸染狀或細(xì)脈狀交代圍巖，石英脈中的黃鐵礦呈他形-半自形結(jié)構(gòu)，黃鐵礦等硫化物發(fā)育，與金礦化關(guān)系較密切。二是黃鐵礦化。成礦期黃鐵礦呈微細(xì)粒浸染狀，粒徑小于0.01 mm，與其他金屬礦物稀疏浸染于石英脈和片理化帶，黃鐵礦與金礦化關(guān)系密切。

3 成礦階段劃分

根據(jù)礦脈之間的穿插關(guān)系、礦物組合類型及不同礦物的生成順序等，將桐樹溝金礦的礦化蝕變分為3個(gè)成礦階段。一是石英－黃鐵礦－絹云母階段，石英呈灰白色，呈微細(xì)粒細(xì)脈浸染狀，黃鐵礦呈自形-半自形結(jié)構(gòu)，多破碎，主要呈集合體條帶狀或細(xì)脈狀。二是石英－多金屬硫化物階段，主成礦階段出現(xiàn)大量黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦和閃鋅礦；脈石礦物以石英為主，綠泥石、絹云母等與之共生產(chǎn)出，石英為無色透明-半透明狀，呈自形-半自形產(chǎn)出。由此可見，黃鐵礦交代黃銅礦。三是石英－碳酸鹽階段，表現(xiàn)為碳酸巖細(xì)脈沿張性構(gòu)造或裂隙充填，主要礦物為方解石，為自形-半自形晶形，局部具有晶簇構(gòu)造、梳狀構(gòu)造等，還可見少量黃鐵礦，基本無礦化。

4 礦體特征

Ⅰ號礦體位于礦帶西段代溝-二道岔西坡勘探線之間，含礦巖性為含硫化物石英脈，礦體呈不規(guī)則的脈狀、透鏡體狀，走向長為680 m，礦體平均傾向?yàn)?00°，平均傾角為57°。礦體最大厚度為2.66 m，最小厚度為0.20 m，平均厚度為0.84 m，厚度變化系數(shù)為47.02%。金品位最高為99.50 g/t（特高品位），最低為1.00 g/t，平均為15.30 g/t，品位變化系數(shù)為144.84%。礦體沿走向厚度穩(wěn)定，連續(xù)性較好，品位變化較小；傾向上，礦體厚度穩(wěn)定，礦化較連續(xù)，品位變化較大。

Ⅱ號礦體位于金礦帶中段二道岔-三道岔西坡勘探線之間，礦體呈不規(guī)則脈狀、透鏡體狀，走向長為190 m，礦體傾向?yàn)?93°，傾角為59°。礦體最大厚度為0.93 m，最小為0.20 m，平均厚度為0.54 m，厚度變化系數(shù)為44.92%。金品位最高為30.70 g/t，最低為1.00 g/t，平均為7.71 g/t，品位變化系數(shù)為94.58%。礦化基本連續(xù)，厚度較穩(wěn)定。

Ⅲ號礦體位于三道岔白娃娃溝勘探線之間，礦體呈不規(guī)則的脈狀、透鏡體狀，走向長為263 m，礦體傾向?yàn)?96°，傾角為62°。礦體最大厚度為1.20 m，最小為0.18 m，平均厚度為0.53 m，厚度變化系數(shù)為52.91%。金品位最高為109.60 g/t，最低為1.00 g/t，平均為30.76 g/t，品位變化系數(shù)為121.01%。礦化連續(xù)，厚度穩(wěn)定，品位變化不大。

5 礦石特征

主要金屬礦物有銀金礦、自然金、黃鐵礦、方鉛礦和黃銅礦，次為閃鋅礦、磁鐵礦和菱鐵礦，次生礦物有赤-褐鐵礦、孔雀石及銅藍(lán)；脈石礦物主要為石英，其次為重晶石、方解石、絹云母、黑云母、白云母及黏土礦物等，另外含有少量磷灰石及石榴子石。礦石結(jié)構(gòu)主要有他形粒狀結(jié)構(gòu)、自形粒狀結(jié)構(gòu)、碎斑結(jié)構(gòu)、半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造主要有浸染狀、微脈浸染狀、脈狀、塊狀與次塊狀等。

經(jīng)巖礦鑒定，銀金礦和自然金同黃鐵礦、褐鐵礦關(guān)系密切，依據(jù)金粒賦存部位不同，金的嵌布類型可分為裂隙金（占69.21%）、粒間金（占21.73%）和包裹金（占9.06%）。自然金主要有角粒狀、樹枝狀、絲狀、針狀、乳滴狀等形態(tài)。金主要以銀金礦和少量自然金的獨(dú)立礦物形式產(chǎn)出，與黃鐵礦、褐鐵礦關(guān)系密切，常以角粒狀、樹枝狀、絲狀、針狀、乳滴狀等包裹于黃鐵礦晶體內(nèi)或充填于裂隙中，黃鐵礦為主要載金礦物。

6 找礦標(biāo)志

桐樹溝金礦成礦作用強(qiáng)烈，礦區(qū)圍巖蝕變、物化探異常發(fā)育，總體來說，找礦標(biāo)志主要有蝕變標(biāo)志和化探異常標(biāo)志。

6.1 蝕變標(biāo)志

硅化、黃鐵礦化是礦區(qū)尋找金礦床的直接標(biāo)志。自然金均呈超顯微-顯微狀包含于黃鐵礦化石英脈中，尤其是蝕變巖發(fā)育石英脈，黃鐵礦顆粒微細(xì)，含量較高（3%～5%）時(shí)，它常常是金礦體存在的標(biāo)志。褐鐵礦化蝕變是區(qū)內(nèi)間接蝕變標(biāo)志，黃鐵礦化蝕變巖石在地表常發(fā)生褐鐵礦化，呈黃褐色、棕色、栗色，表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)較疏松的土狀、碎屑狀、殘留柱狀集合體，其以特殊的顏色常構(gòu)成地表直接找礦標(biāo)志。

6.2 化探異常標(biāo)志

結(jié)合區(qū)內(nèi)礦體展布特征，Au、Ag、As、Cu、Pb元素含量變化的同消共長關(guān)系非常明顯，顯示Au、Ag、As、Cu、Pb組合異常為找礦的化探異常標(biāo)志。

7 結(jié)語

桐樹溝金礦明顯受斷裂構(gòu)造控制，區(qū)內(nèi)熱液蝕變作用強(qiáng)烈。從成因來看，印支期，秦嶺構(gòu)造運(yùn)動處于陸陸碰撞造山階段[5]，受陸內(nèi)俯沖的南北向擠壓作用影響，礦區(qū)形成東西向?yàn)橹鞯纳讨?丹鳳斷裂帶及其次級斷裂，富含揮發(fā)分及成礦元素（Au、As、Sb、Hg等）的深部巖漿提供熱源向上遷移，同時(shí)萃取周圍地殼中的部分成礦物質(zhì)，隨著大氣降水下滲、溫度和壓力降低，Au大量沉淀聚集，在構(gòu)造有利部位就位成礦。綜合研究認(rèn)為，桐樹溝金礦成礦作用與區(qū)內(nèi)中生代構(gòu)造-巖漿活動關(guān)系密切，它為區(qū)內(nèi)一中低溫?zé)嵋盒徒鸬V床。

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