吳登錄
(甘肅省核地質二一三大隊,甘肅 天水 741020)
猴家溝位于關子鎮—元家坪(北面)韌性剪切帶與舒家壩—娘娘壩—太陽寺(南面)脆韌性剪切帶兩條區域韌性剪切帶之間。礦區地層北部為下元古界秦嶺群(Pt1qn)中深變質的基性火山巖—碳酸鹽巖建造,是反“S”型構造中最古老的巖層,中部為震旦—奧陶系丹風群和上泥盆統大草灘群,丹風群為一套中淺變質的中基性巖夾沉積巖系,大草灘群為造山帶期后的磨拉石建造。南部為中上泥盆舒家壩淺變質碎屑巖。區域上韌性、韌脆性斷裂構造發育,巖漿活動頻繁,熱液活動及圍巖蝕變強烈,具有良好的成礦地質背景條件。
礦體產于丹鳳群木其灘組第二巖性段(Z-O)m2、第三巖性段(Z-O)m3,巖性主要為黑云母角閃片巖、白云母石英片巖、白云母石英巖[(Z-O)m2]和斜長角閃片巖、二云石英片巖、夾薄層狀大理巖[(Z-O)m3]為主。受關子鎮至元家坪區域邊界韌性剪切帶和老房子至白崖溝韌脆性剪切帶影響。礦區內主要構造線與之平行呈近東西向展布,屬區域韌性剪切帶的次級構造,礦體的空間形態受次級構造控制,礦體似層狀、傾向約為 153°~188°,傾角約為 69°~81°。
猴家溝礦石礦物組成經巖礦鑒定,脈石礦物主要為石英,其次是方解石、絹云母等,金屬礦物主要為黃鐵礦,其次是黃銅礦及少量方鉛礦、閃鋅礦、輝鉍礦等;貴金屬礦物為自然金、銀金礦。礦石礦物組成及目估百分含量見表1。

表1 礦石礦物組成及百分含量 %
1)石英:石英是礦石中主要非金屬礦物,粒度大小約0.15~2.0mm,它形粒狀,是組成石英脈、方解石石英脈等的主要成分,由于受到構造作用影響,局部破碎,在其裂隙中有金屬硫化物分布,石英與金礦物關系比較密切,在其粒間、顆粒中有金礦物賦存。
2)方解石:方解石主要分布于石英方解石脈和方解石石英脈中,粒度大小約0.13~1.0mm,呈半自形粒狀,局部裂隙比較發育,在其粒間及裂隙中有金屬硫化物分布。方解石與金礦物關系比較密切,在其粒間、裂隙、解理中均見到金礦物賦存。
3)黃鐵礦:黃鐵礦粒度大小約 0.01~0.65mm,一般為0.1~0.50mm,淡黃色,均質,呈半自形-自形粒狀,主要呈團塊、浸染狀分布,部分呈條帶狀分布。團塊狀、浸染狀分布的黃鐵礦主要分布于后期石英脈中,是黃鐵礦的主要分布類型。黃鐵礦呈半自形粒狀,由于受后期構造作用影響,裂隙發育,在其粒間、裂隙中有金礦物賦存,部分金礦物包裹于黃鐵礦中;在黃鐵礦裂隙中,黃銅礦、輝鉍礦等呈細脈狀、網脈狀充填;在少量黃鐵礦裂隙中有少量方鉛礦、閃鋅礦等分布。局部黃鐵礦具弱褐鐵礦化現象。條帶狀分布的黃鐵礦,主要分布于石英脈與圍巖的接觸部位,或分布于近礦圍巖中。這種黃鐵礦裂隙不太發育,金礦化較弱,在礦石中含量少。
4)黃銅礦:黃銅礦粒度大小約 0.05~0.45mm,一般為0.1~0.40mm,銅黃色,呈半自形-它形粒狀,主要呈細脈狀、網脈狀分布,少量呈團塊狀分布。細脈狀、網脈狀黃銅礦主要分布于黃鐵礦裂隙中,其次分布于巖石裂隙中。細脈狀黃銅礦與金礦物關系比較密切,在黃銅礦與黃鐵礦粒間有金礦物賦存,形成粒間-裂隙金,少量黃銅礦與金礦物一起分布于巖石裂隙中,部分金礦物包裹于黃銅礦中。在黃銅礦與方解石粒間也有金礦物分布,黃銅礦是礦石中僅次于黃鐵礦的又一載金礦物。局部可見黃銅礦具弱銅蘭化。
礦石的結構主要有半自形—自形粒狀結構、包含結構、交代結構、他形粒狀結構等。礦石的構造主要團塊狀構造、浸染狀構造、條帶狀構造等。
當金礦物中Au含量大于80%時為自然金;Au含量為80%~50%時,為銀金礦,以此確定本區的金礦物有自然金和銀金礦兩種,見表2。
自然金化學成分為:Au含量為82.98%~96.73%,平均88.94%;Ag含量為2.35%~16.53%,平均10.46%。銀金礦化學成分為:Au含量為78.92%,Ag含量為20.42%。

表2 金礦物的化學成分(電子探針分析) 單位(%)
根據顯微鏡下詳細掃面觀察,為全面了解金礦物的嵌布特征,對所見金礦物進行統計分析,分析結果見表3。由表3可知:金礦物以粒間金為主,含量為41.61%,其次是粒間-裂隙金,含量為32.16%,再次是包裹金,含量為22.07%,裂隙金較少,含量為4.16%。包裹金中金礦物粒度較粗,以粗粒金為主,含量為12.17%,其次是中-細粒金,含量為8.12%,顯微金很少,含量僅為1.78%。圖1至圖4為金在載金礦物中形態。

表3 礦石中金礦物賦存狀態特征

圖1 金礦物呈尖角粒狀、線狀、角粒狀等位于黃鐵礦粒間及包裹于黃鐵礦中

圖2 (100×單反偏光)金礦物(自然金、銀金礦)呈長角粒狀、線狀分布于黃鐵礦粒間及裂隙中,黃銅礦呈細脈狀沿黃鐵礦裂隙充填

圖3 金礦物呈渾圓狀、角粒狀分布于黃鐵礦粒間及裂隙

圖4 (200×單反偏光)金礦物(自然金、銀金礦)呈角粒狀包裹于黃鐵礦中
礦石中金礦物外形形態多樣,對本區金礦物外形形態進行了統計分析,金礦物主要呈渾圓狀和角粒狀,其次為針狀、線狀、長角粒狀等,再次為尖角粒狀、麥粒狀、葉片狀等,板片狀、枝杈狀少。統計結果見表4。

表4 金礦物外形形態
礦區出露地層為丹鳳群木其灘組,北鄰秦嶺群。秦嶺群從其巖石成因分析,具較高含金性,但由于秦嶺群普變遭受了高溫、高壓區域變質作用,變質程度多達角閃巖相,因而金易于被活化逸出。丹鳳群屬秦嶺群蓋層,本身經受了中低溫區域變質作用,變質相為綠片巖相,本身建造具有金的高背景值,加里東末期的陸陸碰撞造山作用,巖漿沿(細—中粒二長花崗巖)大斷裂上侵,巖漿熱力作用驅動秦嶺群中的金活化遷移至蓋層形成二次疊加,成為該區金的初始富集層,為金成礦奠定了物質基礎。
關子鎮—元家坪區域韌性剪切帶從礦區北側約1.5km處通過,該構造規模大,具多期次活動特點,受其影響,區內發育一組與之平行的次級斷裂構造。由于區域韌性剪切構造活動時產生膨脹效應,構造熱液再次活動,使活化的礦質組分沿斷裂帶定向遷移,同時為其提供運移通道,使早期初始富集層位中的金元素活化、遷移,在構造帶上升過程中,由于壓力、溫度的不斷降低,受構造控制的含礦物質的熱液便在中其不斷富集。由此認為,區域韌性剪切帶為金成礦提供了重要的熱力、壓力條件,并控制著熱液活動的范圍,其在活動過程中產生的次級斷裂構往往因熱液活動強度小,溫度、壓力低,氧化還原作用強,反而成為了金成礦的有利場所,并控制礦體定位。構造熱液活動中的溫度、壓力、氧化還原作用,使金礦化疊加再富集。
礦區巖漿活動強烈,南部約1.5km有大山坡溝印支期二長花崗巖體,規模較大,西側有小山坡溝閃長巖體(δx),礦區北有閃長巖枝(δx),巖漿活動及其期后熱液活動的熱動力、氧化還原作用及本身攜帶的成礦物質,為本區再次成礦提供了重要條件。
1)關子鎮—元家坪區域韌性剪切帶與巖漿活動的交匯部位,是金礦化集中區段。該構造與柴家莊、磨扇溝巖體交匯處,形成了兩個中型金礦床。本區的金礦化主要分布在元家坪韌性剪切帶與大山坡溝二長花崗巖巖體、小山坡閃長巖體構成的夾持區。
2)本區的金礦化均賦存于近東西向次級斷裂構造內,斷裂形成的破碎帶、片理化帶往往是礦體產出有利地段。在破碎強烈,構造蝕變帶變寬,礦體往往變厚,巖石破碎程度越高,金品位會增高。
3)金礦化成因類型表現為破碎帶蝕變巖型特征。含金石英脈具分散復合特征,含礦巖石局部表現為碎裂石英巖,強烈硅化碎裂成為石英脈。
4)圍巖蝕變強度與金礦化強度呈正相關,主要與黃鐵礦化、黃銅礦化、硅化、碳酸鹽化、褪色關系最為密切。
5)金礦化具多期性特征,并在空間上與各期次的巖漿巖關系密切。區內金礦化與閃長巖枝關系較為密切。