南秦嶺龍頭溝金礦床成礦地質(zhì)特征及找礦方向

王 超，黎偉峰，趙永剛，郝兆磊，王 鵬

（商洛西北有色七一三總隊(duì)有限公司，陜西 商洛 726000）

龍頭溝金礦位于陜西省山陽(yáng)縣城東南方向，大地構(gòu)造位置屬秦嶺板塊南秦嶺構(gòu)造帶云鎮(zhèn)-銀花地層小區(qū)，礦床位于區(qū)域性山陽(yáng)-鳳鎮(zhèn)大斷裂和鎮(zhèn)安-板巖鎮(zhèn)大斷裂之間。區(qū)域構(gòu)造線呈近EW向展布，褶皺構(gòu)造以EW向紙房溝-瓦房店-中村背斜為主體，斷裂構(gòu)造以區(qū)域性斷裂為主，并伴NE向與NW向兩組斷裂[1-3]。

區(qū)域巖漿活動(dòng)頻繁，侵入巖發(fā)育，以晉寧期、印支-燕山期中酸性巖漿為主，主要沿山陽(yáng)～鳳鎮(zhèn)大斷裂和鎮(zhèn)安～板巖鎮(zhèn)大斷裂兩側(cè)分布。印支期巖漿活動(dòng)與本區(qū)金礦成礦有著密切的成因和空間關(guān)系[4]。金礦化受山陽(yáng)-鳳鎮(zhèn)大斷裂和鎮(zhèn)安-板巖鎮(zhèn)大斷裂弧形轉(zhuǎn)折部位的次級(jí)斷裂控制，多與印支期構(gòu)造～巖漿熱液活動(dòng)有關(guān)，已發(fā)現(xiàn)金礦類型有微細(xì)浸染型金礦（王家坪金礦床）、與黑色巖系有關(guān)的金礦（夏家金礦床）等。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

礦區(qū)出露的地層有石家溝組（D2s）砂巖、白云巖；大楓溝組（D2d）砂巖、板巖、礫巖；古道嶺組（D2g）灰?guī)r；星紅鋪組（D3x）灰?guī)r夾砂巖。

其中大楓溝組（D2d）為龍頭溝金礦的主要賦礦地層。下段（D2d1）下部主要為厚層塊狀雜礫巖與中薄層狀長(zhǎng)石石英砂巖、絹云粉砂質(zhì)板巖互層夾生物灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)砂巖；上部主要為褐灰色、紫灰色中—厚層狀中粒長(zhǎng)石石英砂巖夾淺灰綠色絹云粉砂質(zhì)板巖、薄層千枚狀絹云板巖，夾少量含礫砂巖；上段（D2d2）以厚層石英砂巖為主，下部主要為淺灰綠-紫灰色中厚層狀中粗粒石英砂巖，偶夾生物灰?guī)r；上部主要為灰色薄層狀粉砂質(zhì)板巖、淺灰綠色絹云粉砂質(zhì)板巖、絹云板巖夾灰色厚層狀中粒石英砂巖、千枚狀泥質(zhì)粉砂巖。

1.2 構(gòu)造

1.2.1 褶皺

褶皺主要為紙房溝～瓦房店～中村背斜，軸向近東西，脊線沿走向呈鞍狀起伏。總體為一單斜構(gòu)造，局部有小褶曲，地層產(chǎn)狀340°～10°∠50°～80°；南翼地層傾向南，傾角72°～88°。北翼可見(jiàn)星紅鋪組不整合于寒武～奧陶系和加里東期板板山花崗巖體之上，局部向北倒轉(zhuǎn)，上岔口～土地嶺～東龍頭溝腦斷裂（F11）貫穿整個(gè)背斜，由此呈現(xiàn)出了奇特的地質(zhì)構(gòu)造特征[5]。

1.2.2 斷裂構(gòu)造

斷裂主要為東西向的上岔口～土地嶺～東龍頭溝腦斷裂（F11），在其北側(cè)東部龍頭溝地段發(fā)育著一系列的東西向?qū)娱g剪切斷層和走向斷層，是礦區(qū)最重要的容礦構(gòu)造。其主要斷層為F1、F4和F7。F1、F4斷層破碎帶，均為容礦構(gòu)造，特征基本相同。龍頭溝金礦床的斷裂構(gòu)造為壓扭性斷裂，水平斷裂距離約為400m左右，地層有錯(cuò)段可能性，最終判定為晚期破礦斷裂。

2 礦床特征

龍頭溝金礦床東西長(zhǎng)大于2500m，南北寬1000m，礦體賦礦主要為中泥盆統(tǒng)大楓溝組砂巖、板巖、礫巖地層中，受褶皺、地層以及與東西向主要斷層平行的次級(jí)的剪切斷層和走向逆斷層控制[6]。

目前礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)10余條金礦化蝕變帶并圈出了7條礦體。通過(guò)工程控制，具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值工業(yè)礦體的蝕變帶為Ⅰ號(hào)和Ⅳ號(hào)，主要礦體為Ⅰ-1號(hào)和Ⅳ-1號(hào)。

2.1 主要礦蝕變帶及礦體特征

2.1.1 主要礦蝕變帶特征

Ⅰ號(hào)蝕變帶：呈近東西向展布，受F1斷層控制，總長(zhǎng)度不小于1500m，其中大部分?jǐn)嗔洋w為分枝復(fù)合狀，斷裂蝕變體的寬度在4m以內(nèi)，斷裂蝕變體由破碎蝕變巖和黃鐵礦化石英脈、黃鐵礦化重晶石石英脈、黃鐵礦化碳酸鹽石英脈組成，圍巖蝕變主要有（鐵）碳酸鹽化、硅化、重晶石化、黃鐵礦化。I-1金礦體產(chǎn)于其中。

Ⅳ號(hào)蝕變帶：呈近東西向展布，受F4斷層控制，長(zhǎng)大于1000m，寬1m～10m，產(chǎn)狀180°～215°∠40°～70°，出現(xiàn)了分枝重合的表現(xiàn)特征[7]。破碎的蝕變礦物共同構(gòu)成了Ⅳ號(hào)蝕變體，其中包括黃鐵礦化的石英脈和黃鐵礦化重晶石石英脈，蝕變類型分為硅化、黃鐵礦化、鹽酸化及重晶石化，Ⅳ-1金礦體主要產(chǎn)出于該蝕變體內(nèi)。

2.1.2 主要礦體特征

礦床已圈出7條金礦體和一些單工程控制的小礦體。各礦體均呈北西西～近東西向展布，近平行排列。

其中Ⅰ-1號(hào)、Ⅳ-1號(hào)礦體規(guī)模較大，為礦床的主要礦體。主礦體長(zhǎng)1000m～1200m，受走向斷層控制，脈狀產(chǎn)出，走向和傾向上均呈舒緩波狀變化，有分支復(fù)合現(xiàn)象，礦體總體傾向南，產(chǎn)狀178°～210°∠44°～71°。礦體厚0.21m～4.70m，平均厚1.04m。單工程Au品位1.01-42.0×10-6，平均品位3.58-4.75×10-6。礦體由破碎蝕變巖組成，其中發(fā)育黃鐵礦化石英脈、黃鐵礦化重晶石石英脈、黃鐵礦化碳酸鹽石英脈。圍巖蝕變主要有（鐵）碳酸鹽化、硅化、重晶石化和黃鐵礦化[8]。

2.2 礦石特征

本次研究礦床內(nèi)的地質(zhì)礦物主要來(lái)源于褐鐵礦、黃鐵礦，由少部分來(lái)自于黝銅礦、閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦；所發(fā)現(xiàn)的非金屬礦物為鐵白云石、方解石、石英、重晶石、白云石等等。

3 礦床成礦基本規(guī)律

3.1 控礦因素及成礦規(guī)律

龍頭溝金礦床位于紙房溝～瓦房店～中村背斜北翼，受南傾的切層剪切斷裂控制，含礦斷裂成群分布，有分支復(fù)合現(xiàn)象。

背斜構(gòu)造不僅控制了剪切斷裂的形成，而且還是深部（巖漿）含礦熱液上升活動(dòng)的主要場(chǎng)所，對(duì)成礦物質(zhì)的運(yùn)移起著重要的控制作用。

切割背斜軸的上岔口～土地嶺～東龍頭溝腦逆沖斷裂可能是本區(qū)導(dǎo)礦構(gòu)造，而其北側(cè)的剪切斷裂則是良好的儲(chǔ)礦構(gòu)造。

龍頭溝金礦體受EW向切層斷裂控制，該斷裂為早期壓性-后期張扭性構(gòu)造，沿走向、傾向均穩(wěn)定產(chǎn)出[9]。對(duì)龍頭溝Ⅳ-1號(hào)進(jìn)行構(gòu)造調(diào)查發(fā)現(xiàn)，礦體厚度較大部位往往是EW向切層張性含礦構(gòu)造和EW向?qū)娱g剪切帶疊加位置，早期剪切帶為金礦體形成提供有力的薄弱空間，疊加后期成礦構(gòu)造后容易形成厚大礦體，而切層構(gòu)造切穿該層間剪切帶后由于巖石較完整，成礦空間不足，礦體寬度往往急劇變窄。

龍頭溝金礦的成礦熱液活動(dòng)受到礦床中礦物的品位、圍巖蝕變的范圍及蝕變的強(qiáng)弱影響。金礦體的成礦過(guò)程中受溫壓控制，所以礦物產(chǎn)出在規(guī)定標(biāo)高范圍內(nèi)，龍頭溝金礦礦體受控標(biāo)高高度為一千米以上，礦床屬構(gòu)造蝕變巖型金礦。

礦體呈脈狀，走向與地層走向基本一致，傾向與地層走向相反。礦體走向規(guī)模大，厚度穩(wěn)定至較穩(wěn)定，品位變化較大。

礦化巖石蝕變較簡(jiǎn)單，主要有硅化、（鐵）碳酸鹽化、重晶石化、黃鐵礦化。近礦石英脈、石英碳酸鹽脈發(fā)育。

龍頭溝金礦區(qū)老溝溝垴—王家坪溝垴地段具有形成金礦的基本地質(zhì)條件。

3.2 礦床成因

龍頭溝金礦成因類型為受構(gòu)造控制的淺成中溫巖漿熱液礦床(胡西順等，2005)。其硫來(lái)源于地幔，金成礦物質(zhì)來(lái)源與圍巖地層無(wú)關(guān)，而可能來(lái)自深部的地層柱；井下水的來(lái)源為大氣水，其發(fā)展趨勢(shì)是向巖漿水靠攏。

金礦床的成因機(jī)制為：在固定方向擠壓作用下，出現(xiàn)了東西方向的紙房溝-瓦房店-中村背斜，地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生變化期間，形成切割背斜軸的上岔口-土地嶺-東龍頭溝腦逆沖斷裂和由剪節(jié)理發(fā)展形成的走向逆斷層，深部巖漿熱流體沿背斜核部活動(dòng)，淬取下部震旦系耀嶺河群、陡山沱組、燈影組以及寒武系等地層中的成礦物質(zhì)形成含礦熱液，沿上岔口-土地嶺-東龍頭溝腦斷裂向上運(yùn)移，聚集于礦體北側(cè)剪切斷層中。

3.3 找礦標(biāo)志

3.3.1 構(gòu)造標(biāo)志

EW向主要斷層的次一級(jí)南傾斷裂構(gòu)造。

3.3.2 熱液蝕變標(biāo)志

硅化、（鐵）碳酸巖化、重晶石化、黃鐵礦化蝕變組合。

3.3.3 脈巖標(biāo)志

南傾的黃鐵礦化石英（細(xì)）脈、石英碳酸巖（細(xì)）脈、重晶石石英（細(xì)）脈發(fā)育地段。

3.3.4 地形地貌標(biāo)志

負(fù)地形，南傾的線形構(gòu)造，地下水溢出點(diǎn)分布地帶。

4 找礦方向

（1）龍頭溝金礦礦化明顯受斷裂控制，其中金礦礦體賦存在東西向，有金-汞-銅-砷多種金屬元素組成，同時(shí)出現(xiàn)了礦物的中低溫特征。該地區(qū)的地質(zhì)勘查工作以金礦蝕變帶、礦區(qū)物探化探異常、背斜兩側(cè)的斷裂情況進(jìn)行地質(zhì)找礦工作。

（2）1號(hào)和四號(hào)礦體的長(zhǎng)度不小于1000m，礦體的最深延伸為400m左右，龍頭溝金礦礦化的產(chǎn)出較平穩(wěn)，可向下延伸的空間較充足。另外從該研究區(qū)域的西部的18號(hào)、19號(hào)礦體異常中發(fā)現(xiàn)有多個(gè)斷裂蝕變帶，今后的研究方向應(yīng)對(duì)礦體深部進(jìn)行驗(yàn)證。

（3）龍頭溝金礦在褶皺斷裂影響下，礦體深部的化探異常向東西方向展布，與該研究區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造線方向相一致，化探異常為金-砷-銻-汞等元素的組合，同時(shí)在礦區(qū)向西部延伸位置探測(cè)到了多條金礦體，說(shuō)明該礦區(qū)有良好的找礦遠(yuǎn)景。從礦體的異常特征發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)背斜北翼龍頭溝金礦帶資源儲(chǔ)量豐富，可以進(jìn)行深部開(kāi)采。

5 結(jié)論

龍頭溝金礦受褶皺、地層及東西向主要斷層平行的次級(jí)的剪切斷層和走向逆斷層控制，金礦產(chǎn)于泥盆系砂巖、板巖、礫巖地層中，礦石類型為構(gòu)造蝕變巖型，成因類型為受構(gòu)造控制的淺成中溫?zé)嵋旱V床。

分析區(qū)域地質(zhì)特征，總結(jié)與成礦有關(guān)的主要控礦條件和規(guī)律，指出礦體主要受近EW向斷裂控制，斷裂傾向與地層相反，并且圍巖巖性、蝕變強(qiáng)弱和礦體產(chǎn)出標(biāo)高均對(duì)礦體的形態(tài)和品位有不同程度的影響。

通過(guò)總結(jié)礦床地質(zhì)特征，分析礦床成礦規(guī)律及找礦標(biāo)志，提出了找礦方向，為下一步尋找該類型的金礦提供了依據(jù)。