張玲玲 趙亮亮 彭師華
(1.山西省第三地質工程勘察院有限公司;2.紫金礦業集團股份有限公司;3.四川蜀道新材料科技集團股份有限公司)
勉略康構造混雜巖帶是秦嶺造山帶與揚子板塊構造縫合帶的重要組成部分,是中央造山帶中僅次于商丹構造帶的重要貴金屬成礦帶[1-2]。西段位于文縣—略陽一帶,北以迭部—武都斷裂為界,南以瑪曲—文縣—勉縣斷裂為界,呈東西向展布。該構造帶自提出以來,不同學者進行了不同程度的研究,取得許多基礎性研究成果;近年來在文縣—略陽段找金成果比較豐碩,干河壩金礦、金家河金礦、吳家河金礦、水得溝金礦等是在此地區發現的中型金礦床。本文以略陽縣吳家河金礦和金家河金礦為例,利用以往勘查成果及化學分析,梳理了勉略康構造混雜巖帶金礦床地質特征,初步總結了成礦規律。
研究區域位于勉略康構造混雜巖帶的西段,地層區劃以狀元碑—馬道斷裂為界,北為鳳縣地層小區,斷裂間為勉略康構造混雜巖帶,斷裂以南為碧口地塊地層小區[3]。研究區主地層單元為勉略康構造混雜巖帶,出露有元古界相公山構造巖塊(Zx)、古生界泥盆系金家河巖組(Pzj)、泥盆系朱家山巖組(Dz)和狀元碑構造巖片(Cz)。其中古生界泥盆系金家河巖組金元素背景值較高,是區域金礦賦存的主要層位(圖1)。

區域上以狀元碑—馬道斷裂、略陽—勉縣斷裂為界,由北向南劃分為白水江—光頭山沖褶帶、勉略康構造混雜巖帶和摩天嶺滑脫逆沖帶。經歷了晚加里東—早華力西期陸內拉張裂陷滑脫階段、晚華力西—印支期碰撞造山階段和燕山—喜山期陸內走滑調整階段共3個階段,構造變形特征互不相同,相互參差疊置,因此構造十分復雜[4]。
區域侵入巖主要有在俯沖—碰撞和陸內造山時期形成的蛇紋巖、輝綠巖脈和中酸性脈巖,具有代表性的超基性巖體有三岔子巖體。
區域成礦區帶屬于勉略海西—印支蛇綠雜巖磷錳鉻鎳金成礦帶,以金、錳為主要礦種[5]。特別是印支期造山作用形成的逆沖-推覆斷裂構造及受其控制的構造熱液和地下水是導致金礦床成礦和富集的主要因素和條件。
2.1.1 礦區地質特征
吳家河金礦位于略陽縣郭鎮境內,屬勉略康構造混合巖帶西段。該礦區出露的地層為元古界相公山構造巖塊(Zx)與古生界泥盆系金家河巖組(Pzj)。各地層單元之間主要以韌性剪切構造接觸為主,地層總走向基本與區域構造線相一致。其中金礦床賦礦層位為金家河巖組中巖段(金家河千枚巖)、上巖段(喬子溝火山巖)(圖2)。

該礦區的主構造線為近東西向,以滲透性極強的片理化帶為特征。褶皺主要為鞘褶皺、以早期面理為主變形面的層間流變褶皺、層間小剪切褶皺等;局部發育寬緩的向形和背形構造[6]。斷裂構造主要沿不同巖性界面分布,斷裂方向以近東西向為主,且斷裂表現有多期活動特點。早期受到伸展構造機制下的層間滑脫,由于在伸展構造機制下構造切割較深,從而伴隨有超基性深源巖漿侵入;后期又經受區域擠壓構造機制下的走滑、逆沖構造作用,這組構造對成礦十分有利,為該礦區的主要控礦構造。
礦區巖漿巖主要有中、酸性脈巖(閃長巖脈、鈉長斑巖脈)和超基性巖(蛇紋巖)。其中超基性巖沿構造線方向呈帶狀分布,與喬子溝火山巖上巖段的千枚巖呈構造冷接觸關系,局部存在片理化變形及菱鎂巖化、滑鎂巖化和滑石化等退化蝕變。該巖體形成可能與晚加里東—海西早期伸展構造期深斷裂活動有關,成因為區域擠壓構造作用階段所形成的富長英質熱流體沿片理(S1)充填形成,與礦化初期構造作用有關。
2.1.2 礦體地質特征
礦區分布南、中、北共3條金礦化蝕變帶,發現多條金礦體;礦體厚度為0.83~4.52 m,厚度變化系數為37.53%~66.81%;金品位(2.51~7.68)×10-6,品位變化系數33.42%~58.8%。礦體呈似層狀,傾角45°~85°,傾向320°~42°,在傾向和走向上均呈現分枝復合、膨脹收縮、波狀彎曲等特點。含礦巖石以黃鐵礦化含碳絹云母千枚巖為主,其次為蝕變白云巖。礦化蝕變以鐵碳酸鹽化、黃(褐)鐵礦化、硅化為主。
2.1.3 礦石特征
礦石中金屬礦物以黃鐵礦和毒砂為主,其次為少量黃銅礦、黝銅礦、褐鐵礦、磁黃鐵礦等,貴金屬礦物為銀金礦;非金屬礦物以石英為主,其次為絹云母、碳酸鹽礦物。礦石中有益組分為Au;有害組分為As,其含量在0.04%~0.6%,以毒砂形式存在。對礦石標本中的金礦物在西安地質礦產研究所進行了電子探針波譜分析(表1)。銀金礦含金72.99%~76.55%,含銀21.11%~24.84%,銀平均值為22.41%,其次含有少量Zn、Fe等雜質。分析認為礦區中金礦物為銀金礦,成色764.94‰。

礦石結構為他形-半自形粒狀結構、交代結構、包含結構與變晶結構4種。礦石構造主要有浸染狀構造、星散狀構造及條帶狀構造。礦石類型自然類型有黃鐵礦化絹云母千枚巖型金礦石、黃鐵礦化蝕變白云巖型金礦石、褐鐵礦化硅化絹云母千枚巖型金礦石3種。
2.2.1 礦區地質特征
礦床位于略陽縣金家河鎮,屬勉略康構造混雜巖帶西段。礦區出露有古生界金家河巖片千枚巖、片巖(圖1),由強烈褶皺變形的基質夾雜透鏡狀與條帶狀的灰巖、白云巖及大理巖組成,原巖主要為一套火山活動的火山碎屑、陸源碎屑和臺地相碳酸鹽巖的混合沉積組合。
區內構造主要為近東西方向的韌性剪切帶。剪切帶內的剪切基質為金家河巖片上巖段絹云石英片巖,其間夾雜有大小各異的大理巖等外來逆沖推覆巖塊,帶內變形強烈,揉皺構造、片理發育,局部糜棱巖化,普遍發生硅化蝕變、黃(褐)鐵礦化、碳酸鹽化等現象。
巖漿巖出露面積較小,多沿構造帶呈線狀分布,主要以基性—中酸性巖脈為主,如蛇紋巖、輝綠巖、花崗閃長巖等。
2.2.2 礦體地質特征
礦區共發現北、中、南3條礦化蝕變帶,長1.5~2.8 km,寬30~200 m,受近東西向韌性剪切帶控制,帶內巖層變形強烈,揉皺構造發育,局部糜棱巖化,見面理置換現象。主礦體長450~800 m,金品位(0.51~6.49)×10-6,礦體呈似層狀,傾向0°~25°,傾角45°~75°。賦礦巖性為絹云母石英片巖,礦體受韌性剪切帶控制。礦化蝕變有黃鐵礦化、硅化、碳酸鹽化、褐鐵礦化等。
2.2.3 礦石特征
礦石中金屬礦物主要為自然金、褐鐵礦、黃鐵礦,其次含有少量的金紅石、毒砂、黃銅礦、黝銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦等;非金屬礦物主要為方解石、鈉長石、石英、絹云母等。金主要是自然金,載金礦物以黃鐵礦為主。伴生元素主要有Ag、Cu、Pb、Zn等,含量較低;有害組分為S和As。
礦石結構為半自形—自形粒狀結構、變晶結構、交代結構及碎裂結構等。礦石構造以條帶狀構造和浸染狀構造為主。礦石自然類型為構造蝕變巖型金礦石。
圍巖蝕變表現為絹云母化→鐵碳酸巖化→硅化→黃鐵礦化的遞進蝕變組合,其中成礦與硅化和黃鐵礦化的關系尤為密切;Au-As-Ag等成礦元素的遷移趨勢總體表現為由高到低,金等成礦元素逐步富集就位于控礦構造中。
硅化可分為分布形式不同但均呈他形微細粒的3期。區域變質期形成的石英,粒徑為0.02~0.05 mm,分布于絹云母粒間,呈星散狀;成礦期形成的石英,粒徑為0.03~0.1 mm,呈透鏡狀、與片理一致的細脈狀及不規則狀分布,常與黃鐵礦和白云石共生;成礦晚期形成的石英,粒徑為0.02~0.5 mm,呈脈狀斜交片理分布。
黃鐵礦分為3期,早期黃鐵礦粒徑1 mm左右,呈自形—半自形微細粒立方體;黃鐵礦中晚期呈細脈狀、五角十二面體狀,其中個別黃鐵礦晶粒包裹板條狀毒砂,與細脈狀白云石、石英共生且呈稀疏侵染狀。
吳家河地區次生暈中主成礦元素金一般值為(5~50)×10-9,砷一般值為(20~60)×10-6,金、砷異常位于喬子溝火山巖上巖段絹云母千枚巖中,巖層分布穩定,含金背景相對較高;通過對不同礦體礦石中黃鐵礦進行化學分析,發現硫源相同,其來源均為地層,且具有富集重硫的特點[2]。
金家河地區195件原生暈樣品中,金平均值為35.59×10-9,最大值為1 585×10-9;銀的平均值為109.72×10-9,最大值為2 860×10-9;砷的平均值為46.38×10-6,最大值為1 948×10-6。分析發現,金濃度值在斷層破碎帶及金家河巖組在發生鐵碳酸巖化、絹云母化等蝕變過程中有所升高,說明金在構造作用過程中發生了局部遷移和富集。
區域內主要有兩期構造與成礦有關,一期為韌性剪切帶,呈近東西向;一期為右行張扭裂隙,呈近南北向。
區域上發現的吳家河金礦、金家河金礦、水得溝金礦空間展布方向均與東西向韌性剪切帶一致,金礦體均賦存在近東西向的韌性剪切帶內。礦化富集部位韌性變形越強,糜棱巖化、揉皺構造越發育;石英脈揉皺、拉斷增強。韌性變形強弱正相關于金富集程度。在變形強烈地段黃鐵礦含量明顯高于弱蝕變體,在這些變形強烈的部位,擴容構造也相對發育,有利于形成對金沉淀富集有利的物理化學微區,容富集成礦。
南北向剪裂隙發育在金家河韌性剪切帶的晚期,其常切穿東西向韌性剪切帶且常被石英脈充填,多呈雁行狀排列,與圍巖界線明顯,脈體產狀(10°~30°)∠(75°~85°)。脈體寬度一般在2~5 cm,長度不定,一般長0.5~2 m,少量可達5~10 m。石英脈旁側黃鐵礦化發育且含有毒砂,其中黃鐵礦呈細脈狀產出,毒砂呈柱狀、他形粒狀集合體產出。石英脈顯示在晚期剪切帶有近南北方向右行張扭裂隙生成,在脈體旁側的蝕變巖中金品位較高,在近南北向疊加剪裂隙帶形成富礦體。
勉略蛇綠構造混雜巖帶歷經多次閉開、伸展及收縮,對Au元素的活化、遷移、成礦產生重大影響。區域上礦床主控斷裂經歷多期構造演化。
加里東—海西期勉略構造混雜巖帶在伸展構造背景下,大量幔源物質上涌,形成一套以鐵鎂質—超鐵鎂質火山巖為主含礦建造,完成了金的第一次富集。晚海西—印支期隨著秦嶺、揚子板塊聚合與勉略洋萎縮,帶內巖石動、熱力學條件發生改變,從而韌性剪切構造帶在不同巖組界面形成;斷裂在韌性域產生變質-構造流體使巖石中Au發生活化遷移,形成金礦化的富集層。燕山—喜馬拉雅山期隨著走滑構造的形成,各構造巖片邊部或內部在近南北向的擠壓作用下發生縱向遷移,形成以近東西向為主的張性剪切斷層,從而使得含礦層位中初步發生富集的成礦元素隨著構造熱流體在此充填、沉淀、富集成礦。
綜合以上,礦床屬于構造蝕變巖型金礦,受韌性剪切帶控制,與火山沉積碎屑巖有關。
(1)通過對略陽縣吳家河金礦、金家河金礦地質特征分析總結,認為泥盆系金家河巖組中巖段千枚巖、上巖段喬子溝火山巖為該地區金賦礦層位。
(2)該地區金礦床(體)受控于韌性剪切帶,其中近東西向剪切帶控制著礦床的展布和規模,近南北向的疊加剪裂隙對金具有富集作用。
(3)與金密切的礦化蝕變以黃鐵礦化和硅化為主;礦床成因類型為與火山沉積碎屑巖相關且受控于韌性剪切帶的構造蝕變巖型金礦。