甘肅徽縣九條溝金礦地質特征及成礦因素探討

張君弟，毛祖永

（甘肅省核地質二一九大隊，甘肅 天水 741025）

1 成礦背景

工作區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-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]。主要構造線走向為近東西向，主要出露上古生界和中新生界地層，構造層次屬淺層和表層層次，構造變形，可分為淺層次形成的彎曲滑動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造單元。區域上褶皺構造、斷裂構造較為發育，巖漿活動頻繁（如圖1所示），熱液活動和圍巖蝕變強烈，為金屬礦產成礦提供了良好的地質條件。

圖1 九條溝地區區域地質簡圖

2 礦區地質特征

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

圖2 九條溝金礦礦區地質簡圖

2.1 地層

工作區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（產狀 350～30°∠48～65°），分布最廣（如圖2所示），也是工作區金礦化層位，與李壩金礦化層位一致[1]，巖性自下而上以灰綠色粉砂質板巖→綠泥絹云母板巖、千枚巖為主夾少量薄層粉晶灰巖透鏡體，上部為變粉砂巖。其余四段呈北西向展布，巖性以泥質-粉砂質板巖，長石石英砂巖為主。石炭系地層僅在工作區東南部出露包舍口組第一巖性段（Cb1），巖性為灰綠色板巖、粉砂質板巖夾變粉-細砂巖和泥灰巖。

2.2 構造

工作區地層因受南北向擠壓應力影響，壓性斷層較發育，呈近東西走向展布。總體來看斷裂構造有兩組（如圖2所示），分別是南傾向構造（F1）和北傾向構造（F2、F3、F4、F5），主要斷裂構造特征見表1。F1和F2斷裂均為地層接觸斷層，控制了該區地層展布及延伸。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，且規模較大，屬工作區含礦構造，分別控制九條溝礦區Ⅰ、Ⅱ號金礦化帶。F3和F5均表現出劈節理發育，平行石英脈發育，硅化、絹云母化及綠泥石化較強、黃鐵礦化發育。

表1 九條溝礦區斷裂構造特征表

2.3 巖漿巖

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

閃長（玢）巖脈（δ）順斷裂及巖石片理產出，寬1～10m，長50～300m。巖石呈灰-深灰色，細粒結構、斑狀結構，塊狀構造。成分為斜長石、角閃石、黑云母等和微量金屬礦物。輝綠巖脈（βμ）在Ⅰ號金礦帶中順層產出，寬度1m左右，輝綠結構，塊狀構造，巖石主要由斜長石、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。區內石英脈特別發育，規模大小不一，最寬可達10m多，為不同期次的產物。早期形成的是普遍沿巖石片理分布的深灰色石英細脈，后期形成沿斷裂充填的乳白色石英細脈。

2.4 地球化學特征

本區處于李子園-太陽寺Au、Ag、Pb礦找礦遠景區[2]。工作區1：2.5萬溝系土壤地化測量顯示Au、Ag、Cu、Pb、Zn 五種元素都富集 （見表 2）。 同時，Au元素變異系數較大，說明有較強的集中分異性，易于活化遷移形成金礦（化）體。區內圈出有意義的金異常暈3處，主要集中分布于測區泥盆系舒家壩組一段地層中，與礦化層位及礦化點分布相對應。主要異常特征見表3。

表2 九條溝地區溝系土壤地化特征參數表

表3 九條溝地區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

工作區內已發現Ⅰ、Ⅱ號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造F3、F5控制（如圖2所示）。

Ⅰ號金礦帶共圈出金礦體32個，其中有20個單工程控制礦體，產于糜棱巖化帶中，金礦化嚴格受糜棱巖化帶內的蝕變巖及石英脈、石英—白云石脈控制，產狀與糜棱巖化帶基本一致。礦體形態簡單，多呈層狀、似層狀、脈狀平行產出，同時也存在膨脹收縮，分枝復合現象（如圖3所示）。礦體總體產狀：0～30°∠58～83°，東段產狀變緩。礦體控制長度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。 與金成礦作用有關的圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、硅化、絹云母化等。Ⅱ號金礦帶工作程度較低，共圈出金礦體2個，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號金礦帶相似。

其中 AuⅠ-1、2、3、5、6、7、8、9 號礦 體為主礦體，占全礦區總資源量的98.8%，主礦體在地表均有出露。最具代表性的為AuⅠ-1、AuⅠ-3號礦體，其特征作如下詳述，其他礦體特征見表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號礦體呈層狀展布，礦體產狀為0～26°∠57～67°，含礦巖性糜棱巖。地表由10個槽探工程控制，深部由22個鉆探和3個坑道工程控制，控制總長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85.77%，為較穩定礦體。 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號金礦體呈串珠狀展布，礦體產狀為0～26°∠55～64°，含礦巖性為糜棱巖。由3個地表工程、11個深部工程控制，控制總長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89.86%，為較穩定礦體。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。

礦體內均表現出條帶狀石英脈發育，并見有較多的細脈狀黃鐵礦，礦體圍巖以灰綠色粉砂質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

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，種類簡單。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，微量和個別的黃銅礦、閃鋅礦、少量斜長石、金紅石等。

自然金：該金礦中金以自然金的形態出現。自然金呈金黃色或亮黃色，礦石中金的粒度以小于0.048mm的細粒、微粒為主。形態以粒狀最多，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 礦石的結構構造

工作區金礦石結構有：自然金被包含于黃鐵礦、白云石、石英和黝銅礦中的包含結構；較晚結晶的自然金，充填于早結晶的黃鐵礦與脈石之間或裂隙中填隙（間）結構；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構；斑點狀白云石絹云母千枚巖的鱗片變晶結構。

礦石構造主要有浸染狀、千枚狀、斑點狀構造等。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出現。

3.2.3 礦石類型及品級

該區金礦化主要產于構造蝕變巖中，其次是石英脈體中，礦石工業類型為構造蝕變巖型和石英脈型雙重類型，與天水李子園碎石子金礦床礦石類型相似[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，礦石工藝類型屬低硫化物金礦石。賦礦圍巖為硅化較強的糜棱巖及石英脈體，其抗風化能力較強，在地表下0～2.0m為氧化礦石，下部為原生礦石。

根據金品位的變化區間，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金礦體兩類。對參與資源（儲）量估算的592個樣品進行了品級統計（見表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%，低品位級礦石占比與工業品位級接近。

表5 樣品品位分級統計表

4 成礦因素及找礦標志

4.1 成礦因素

4.1.1 地層

從地質環境來看，本區位于禮縣-鳳縣區域成礦帶馬塢-娘娘壩亞帶，海西期，北秦嶺處于相對隆起狀態，而中秦嶺則處于斷裂-裂谷的發展時間。由于斷裂的頻繁劇烈活動及北部（北秦嶺）隆起剝蝕區物質的充足供應，形成了活動性較強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。也是工作區金礦化層位，為本區金成礦提供了物質基礎。

4.1.2 構造

該區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斷裂構造[4]。大約于海西末期至印支末期發生中深層次的脆-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上產生近東西向的容礦構造。九條溝礦區內礦體均受斷裂控制，主控礦斷裂帶均由數條平行斷裂組成，寬度大、延伸長、切割深、穿透性強，與巖層呈平行，造成成礦流體對流循環，并萃取深部巖石中成礦物質，為成礦流體上升提供通道，并為礦質沉淀提供場所。

4.1.3 巖漿活動

巖漿侵入活動是成礦物質活化富集的熱動力，同時也是部分成礦物質的母源。加里東—印支期中酸性巖體活動時間長，強度大，特別是呱雞山復式深成巖體及下部隱伏巖體對金源層進行立體加溫促使地層中金活化，由高變質帶向低變質帶遷移，并在有利的近東西向次級斷裂構造中富集成礦。

4.2 礦床類型

盡管西秦嶺金礦床以微細浸染型 （卡林型）金礦床為主，但九條溝金礦床與一般的微細浸染型（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：容礦巖石為淺變質細碎屑巖系，發育斑點構造和明顯的圍巖蝕變現象；礦石礦物以黃鐵礦為主；金礦物主要為顯微自然金；石英（細）脈及脈旁（間）蝕變巖石共同構成金礦體。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型礦床[5]，屬于細脈浸染型金礦床。

4.3 找礦標志

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

2）糜棱巖化帶內部構造蝕變巖石及石英脈是工作區找礦的巖石標志。

3）黃鐵礦化、絹云母化、白云石化等是工作區找礦的礦化蝕變標志。