甘肅天水金長溝金礦地質(zhì)特征與找礦標(biāo)志

洪百雄

（甘肅省地礦局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

甘肅天水金長溝金礦地質(zhì)特征與找礦標(biāo)志

洪百雄

（甘肅省地礦局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

金長溝金礦泥盆系舒家壩組第三巖性段。區(qū)內(nèi)金礦體礦石類型以構(gòu)造蝕變巖型為主，局部地段硅化極強(qiáng)部位為碎裂狀石英脈型；銅礦體礦石類型為石英脈型。礦體主要受斷裂構(gòu)造所控制。圍巖蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化，其次為褐鐵礦化、孔雀石化、絹云母化等。對(duì)主要控礦因素、找礦標(biāo)志進(jìn)行了總結(jié)分析。

地質(zhì)特征；找礦標(biāo)志；金礦；天水金長溝

1 區(qū)域地質(zhì)背景

天水金長溝金礦位于西秦嶺造山帶北秦嶺加里東商丹蛇綠混雜巖帶與中秦嶺華力西褶皺帶的接合部位，該帶為華北地臺(tái)的陸緣裂陷海槽，寬3～ 15km，呈反“S”型展布。其以華北地塊為基底，經(jīng)元古宙奠基、加里東早期裂陷接受海相火山－碎屑巖沉積，加里東晚期褶皺造山，并經(jīng)歷了華力西期，印支－燕山期強(qiáng)烈改造的復(fù)雜造山帶。。

1.1 地層

區(qū)域出露地層主要為下古生界丹鳳群、上古生界泥盆系、中生界白堊系、新生界第三系及第四系，總體呈北西向分布。其中丹鳳群與舒家壩組分布廣泛，與成礦關(guān)系密切，是本區(qū)金銀銅礦的主要賦礦層位。

下古生界丹鳳群 （Pz1D）呈南北向分布于娘娘壩－大草壩一帶，為一套淺－中變質(zhì)的海相基性－中酸性火山巖－碳酸鹽巖沉積建造，與泥盆系舒家壩組呈韌性剪切帶接觸。區(qū)域出露為丹鳳群木其灘組、黑灣里組、大草壩組、李家溝組地層，總體顯示了自下而上以基性－中基性火山巖－正常沉積巖的沉積旋回和韻律特征。

泥盆系舒家壩組（Dsh）：呈近南北向分布于曹家溝－大河溝一帶，東側(cè)與丹鳳群地層呈斷層接觸，測區(qū)出露泥盆系舒家壩組分第一、二、三巖性段。

1.2 構(gòu)造

1）褶皺：本區(qū)經(jīng)歷了長期而復(fù)雜的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成了較為復(fù)雜的構(gòu)造體系。褶皺構(gòu)造主要有：娘娘壩－銀銅山復(fù)式背斜：核部為丹鳳群木其灘組（Pz1m），軸向北西，軸線位于徐家河－上店子一線，長度大于20km，南部被天子山二長花崗巖體及錢家壩斷裂破壞。背斜北東翼為黑灣里組（Pz1h），南西翼由黑灣里組（Pz1h）、大草壩組（Pz1d）及李家溝組（Pz1l）組成，并發(fā)育一系列次級(jí)褶皺構(gòu)造，褶皺域自北東金子溝至南西豬波溝，為一向南東弧形突出的巨型復(fù)式背斜，其與南北向主干斷裂基本控制了區(qū)內(nèi)地層的空間展布和構(gòu)造格局。區(qū)內(nèi)主要金銀、鉛鋅等礦床（點(diǎn)）均分布于該褶皺南翼的次級(jí)褶皺與斷裂破碎發(fā)育部位。金長溝向斜：以舒家壩第三巖段（Dsh3）為核部，兩翼為舒家壩第二巖段（Dsh2），為軸向北西緊閉向斜構(gòu)造，軸部北西起王家溝腦，傾沒于新近系之下，南東至大河溝，被白堊系所覆，延伸約4km，兩翼次級(jí)褶皺發(fā)育。金長溝金礦點(diǎn)位于向斜核部，大河溝、磨子溝金礦位于向斜北東翼。

2）斷裂:區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育，以近南北向的舒家壩－娘娘壩區(qū)域性反“S”形深大斷裂及東西向次級(jí)斷裂為主要構(gòu)造線，疊加有北東向及北西向后期斷裂，形成了不同期次、不同方向的斷裂構(gòu)造基本格架。主要斷裂有兩個(gè)：

（1）舒家壩－娘娘壩韌脆性斷裂：分布在舒家壩－豬波溝－娘娘壩－徐家河一線，地貌上呈較明顯的負(fù)地形，斷裂帶寬約50～200m，測區(qū)出露長度大于20km，向東延入陜西境內(nèi)，與東秦嶺之唐藏－商丹區(qū)域大斷裂為同一條斷裂。該斷裂在測區(qū)舒家壩－豬波溝一帶為北西走向，在娘娘壩－徐家河一帶呈南北走向，至徐家河以北轉(zhuǎn)為北西向，總體呈反“S”形分布，以北東傾為主，傾角50°～75°。斷裂具有多期活動(dòng)性，最早形成于加里東晚期，于華力西期－印支期強(qiáng)烈的活動(dòng)，早期為中深層韌性剪切構(gòu)造，糜棱巖發(fā)育，帶內(nèi)形成不對(duì)稱旋轉(zhuǎn)構(gòu)造、A型褶皺、鞘褶皺等，晚期為淺層脆性構(gòu)造，帶內(nèi)形成構(gòu)造礫巖、碎裂巖等。

（2）錢家壩斷裂：近東西向分布于孫旗家－小南峪－前馱陽溝，西端在孫旗家一帶被新近系所覆。斷裂帶寬約50～200m，測區(qū)出露長度10km，呈明顯的負(fù)地形帶，航片帶（線）狀影像特征清晰。斷層總體產(chǎn)狀350°∠60°，具多期活動(dòng)性質(zhì)，早期為圧扭性，形成擠圧透鏡體和斷層泥等，晚期表現(xiàn)為張扭性質(zhì)，形成角礫巖、碎裂巖等，該斷裂形成于本區(qū)反“S”形構(gòu)造轉(zhuǎn)彎之后（燕山初期），斷裂右形切錯(cuò)地層及北西、北東向構(gòu)造線達(dá)4km。大橋下金銀礦、莊河溝金礦產(chǎn)于其南側(cè)的次級(jí)斷裂中。

1.3 巖漿巖

本區(qū)處在鴛鴦鎮(zhèn)－天子山構(gòu)造巖漿帶上，巖漿活動(dòng)極為頻繁。區(qū)域上加里東期到燕山期有大面積巖漿侵入。前加里東期主要為強(qiáng)烈的火山活動(dòng)。區(qū)域上主要出露為印支期八卦山單元和柴家莊單元的二長花崗巖，分布于測區(qū)東南一帶。據(jù)1：5萬娘娘壩幅區(qū)調(diào)成果，按單元－超單元理論劃分出的印支期柴家莊超單元分布在測區(qū)的東部，按其巖性、接觸關(guān)系、演化特征等劃分為柴家莊、八卦山兩個(gè)單元，巖性均為肉紅色似斑狀二長花崗巖，并伴有脈狀產(chǎn)出的閃長巖（δ）、花崗巖（r）、花崗斑巖、石英脈（q）等，為區(qū)內(nèi)成礦物質(zhì)的活化、礦液運(yùn)移、富集提供了熱動(dòng)力，與金、銀、銅等成礦關(guān)系較為密切。

1.4 地球化學(xué)特征

區(qū)域地球化學(xué)特征顯示出良好的成礦條件，區(qū)域上丹鳳群、泥盆系都是Au、Ag、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg元素的高背景區(qū)，特別是Ag、Pb極為富集，分異程度也高，形成大面積的高背景、高襯度異常，在中酸性侵入巖體中Au、Ag、As等元素也較富集，沿主要的區(qū)域斷裂Hg、As、Sb、Au等元素也富集。

1.5 遙感地質(zhì)特征

本區(qū)遙感影像解譯成果顯示，環(huán)形構(gòu)造較發(fā)育，環(huán)狀色線（塊）或色帶影紋反映出已知的侵入體及部分隱伏巖體的特征。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造明顯，以東西向、北東向線狀構(gòu)造為主。北、中秦嶺的分界斷裂娘娘壩－太陽寺大斷裂及南、中秦嶺的分界斷裂江洛－兩當(dāng)深大斷裂在影像中尤為明顯。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

金長溝金礦位于舒家壩南西2km處，礦區(qū)出露地層為泥盆系舒家壩組，為一套深海相濁積巖，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，成礦地質(zhì)條件較好。

2.1 地層

勘查區(qū)內(nèi)出露有泥盆系舒家壩組第二、第三巖性段?？傮w為一向北東傾斜的倒轉(zhuǎn)緊閉向斜褶皺，巖層均呈北西向展布，傾角在30°～60°。

第二巖性段（Dsh2）分布于勘查區(qū)南西部，地層走向呈北西向展布，傾向北東，與上覆地層呈整合接觸。巖石組合為灰綠色－灰色、?。泻駥訝钍㈦s砂巖，粉砂巖，粉砂質(zhì)板巖組成較為發(fā)育的鮑瑪序列、復(fù)理石韻律，厚度大于140m，為次深海－深海相濁積巖。按巖性組合，進(jìn)一步劃分為三個(gè)巖性層，即巖性為石英雜砂巖（Dsh2－1）、灰色粉砂巖（Dsh2－2）、粉砂質(zhì)板巖（Dsh2－3），各巖性層之間均為整合接觸。

第三巖性段（Dsh3）：分布于勘查區(qū)北東部，呈北西向展布，傾向北東。以灰綠色粉砂質(zhì)板巖為主，與少量鐵質(zhì)膠結(jié)巖屑石英雜砂巖、粉砂巖構(gòu)成較薄的鮑瑪序列，厚度約150m，屬深海相濁積巖。按巖性組合，進(jìn)一步劃分為兩個(gè)巖性層，即巖性為粉砂質(zhì)板巖夾石英砂巖 （Dsh3－1）、粉砂質(zhì)板巖夾粉砂巖（Dsh3－2）。該套地層為礦區(qū)內(nèi)金礦的主要含礦地層，斷裂構(gòu)造較發(fā)育，所發(fā)現(xiàn)的金礦（化）體均位于該套地層內(nèi)，但由于第四系覆蓋較厚，巖石地表出露較差，露頭多不連續(xù)。

2.2 構(gòu)造

1）褶皺：區(qū)內(nèi)褶皺比較發(fā)育，尤以層間小褶皺最為發(fā)育，主要是一些寬緩褶皺?？辈閰^(qū)位于區(qū)域金長溝向斜的核部，即舒家壩組第三巖段（Dsh3）。其兩翼為舒家壩組第二巖段（Dsh2），為軸向北西緊閉倒轉(zhuǎn)向斜構(gòu)造，兩翼次級(jí)褶皺發(fā)育。褶皺出露長2.0km，寬1.0km，軸向NW－SE向，產(chǎn)狀15°～25°∠15～45°。金長溝金礦位于該向斜核部。

2）斷裂：本區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，位于舒家壩－娘娘壩區(qū)域性反“S”形深大斷裂帶南西側(cè)，為區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)形成的次級(jí)斷裂?？辈閰^(qū)主要斷裂構(gòu)造以近東西向（F1）、北東向（F2）及北西向斷裂構(gòu)造F3為主，其規(guī)模不大，延伸有限，為區(qū)內(nèi)的容礦構(gòu)造。。北西向斷裂構(gòu)造主要集中分布在礦區(qū)中部，與區(qū)內(nèi)金礦成礦關(guān)系密切，產(chǎn)狀35°∠60°，規(guī)模較大，延伸較穩(wěn)定。通過對(duì)勘查區(qū)構(gòu)造特征及相關(guān)資料分析，F(xiàn)1、F2斷裂與Ⅱ號(hào)礦帶銅礦體成礦關(guān)系密切，Ⅱ－1礦體產(chǎn)狀受F1斷裂構(gòu)造控制，Ⅱ－2礦體產(chǎn)狀受F2斷裂構(gòu)造控制；F3斷裂與勘查區(qū)金礦成礦關(guān)系密切，金礦體嚴(yán)格受F3斷裂構(gòu)造控制。

2.3 侵入巖

區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)侵入巖，在勘查區(qū)東側(cè)有八卦山、天子山單元二長花崗巖的侵入，能為該區(qū)提供足夠的熱源。區(qū)內(nèi)脈狀產(chǎn)出的石英脈（q）、閃長巖脈（δ）較為發(fā)育。

2.4 圍巖蝕變

受變質(zhì)分異熱液、構(gòu)造分異熱液和其它熱液作用影響，區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育交代蝕變，形成區(qū)內(nèi)廣泛分布的各種蝕變巖石。礦體部位的圍巖蝕變多分布于控礦斷裂破碎帶及其附近，蝕變帶范圍大于礦化帶范圍，礦化發(fā)育于蝕變帶中，礦化強(qiáng)弱與蝕變強(qiáng)度呈正相關(guān)，中心部位蝕變最強(qiáng)，通常是礦體賦存部位，蝕變帶由中心向兩側(cè)強(qiáng)度逐漸減弱，地表主要為褐鐵礦化、孔雀石化、粘土化等，常發(fā)育在地表淺部的礦體氧化帶，沿礦帶呈帶狀分布，是找礦標(biāo)志之一。深部以熱液蝕變?yōu)橹?，主要有褐鐵礦化、硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化、絹云母化、碳酸鹽化等。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

通過地質(zhì)普查工作在勘查區(qū)北部及中部共圈定2條礦化帶。其中Ⅰ號(hào)礦化帶位于勘查區(qū)中部F3斷裂破碎帶中，產(chǎn)于舒家壩組第三巖段（Dsh3－2）粉砂質(zhì)板巖夾粉砂巖或石英砂巖。呈北西向展布，產(chǎn)狀25°～35°∠43°～68°，礦化帶長度大于350m，帶寬11～20m，待內(nèi)圈出3個(gè)金礦體（Ⅰ－1、Ⅰ－2、Ⅰ－3）及1個(gè)盲礦體 （Ⅰ－4），礦體產(chǎn)出狀態(tài)與F3斷裂構(gòu)造一致。Ⅱ號(hào)礦化帶位于勘查區(qū)北部F1、F2斷裂破碎帶中，產(chǎn)于舒家壩組第三巖段（Dsh3－1）粉砂質(zhì)板巖夾石英砂巖或粉砂巖。F1走向北東，產(chǎn)狀154°～190°∠33°～85°長度大于200m，破碎帶寬4～20m。圈出2個(gè)銅礦體（Ⅱ－1、Ⅱ－2），礦體的產(chǎn)出狀態(tài)與斷裂構(gòu)造基本一致。

金礦體4個(gè)，控制長度40～330m，礦體平均厚度0.80-2.66m，金品位1.03～2.74g/t，礦體平均品位1.04～2.30g/t。其中Ⅰ－1礦體為最大礦體，總體形態(tài)為脈狀，控制長度約330m，沿傾向最大控制斜深約180m，礦體見礦厚度0.81～2.16mm，平均厚度1.26m，厚度變化系數(shù)49.36%，單工程見礦平均品位1.06～2.24g/t，礦體平均品位 1.67g/t，品位變化系數(shù)28.81%。

銅礦體2個(gè)，控制長度分別為70m和115m，礦體平均厚度1.09m和13.35m，銅平均品位0.93%～ 1.67%。

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石組構(gòu)及礦石礦物成分

金礦石的主要構(gòu)造為脈狀、細(xì)脈狀構(gòu)造，為金屬礦物沿裂隙分布形成脈狀或細(xì)脈狀構(gòu)造；浸染狀構(gòu)造由微細(xì)粒黃鐵礦等金屬硫化物形成；角礫狀構(gòu)造是巖石受后期構(gòu)造活動(dòng)破壞，形成的角礫狀構(gòu)造特征。賦礦巖石主要是硅質(zhì)角礫巖，礦石礦物成份較為簡單，礦石主要由石英碎塊、斷層角礫、斷層泥及少量板巖碎塊組成，由斷層泥將其膠結(jié)在一起。礦石中黃鐵礦與石英脈或含石英的白云石條帶緊密伴生，石英含量比例愈大，其金含量愈高。金屬礦物以黃鐵礦為主，其次是黃銅礦，次生氧化礦物有褐鐵礦、赤鐵礦等。

銅礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形－它形粒狀結(jié)構(gòu)：黃銅礦、黃鐵礦等絕大多數(shù)金屬礦物呈半自形或它形粒狀組成，偶見自形晶分布，粒度細(xì)小。礦石礦物中以銅為主的金屬硫化物沿早先生成的石英脈破碎形成的角礫巖石中的張剪裂隙中充填成礦，形成角礫狀、網(wǎng)脈狀和細(xì)脈狀礦石，形成的金屬礦物以黃銅礦、斑銅礦為主，次為黃鐵礦、褐鐵礦、輝銅礦、孔雀石等。脈石礦物以石英為主。

3.2.2 礦石類型

金礦礦石自然類型為黃鐵礦化構(gòu)造蝕變巖型，局部地段硅化極強(qiáng)部位為碎裂狀石英脈型。地表經(jīng)氧化變?yōu)楹骤F礦化構(gòu)造蝕變巖型礦石。其中黃鐵礦化構(gòu)造蝕變巖型礦石分布在地表2～5m以下，地表氧化礦很少，僅分布在近地表2～5m以上。

銅礦以氧化礦石為主，原生硫化礦物以集合體形式在礦物中呈細(xì)條帶狀無規(guī)律的分布，但含量低。礦石自然類型為石英脈型銅礦石，礦化特征表現(xiàn)為孔雀石化、黃銅礦化和硅化等。

3.2.3 礦體圍巖蝕變

礦體圍巖蝕變發(fā)育，主要有硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化，其次為褐鐵礦化、孔雀石化、絹云母化等。

4 礦床控礦因素及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成礦控制因素

根據(jù)礦體產(chǎn)出部分、分布特征和所處地質(zhì)環(huán)境，成礦控制因素主要為構(gòu)造控礦因素，其次為地層因素。

1）構(gòu)造控礦因素：區(qū)內(nèi)所發(fā)育的北西向斷裂屬導(dǎo)礦、控礦、容礦構(gòu)造，該組斷裂為成礦提供了熱液流動(dòng)、成礦物質(zhì)富集和賦存空間。成礦有利地段，往往是斷裂構(gòu)造發(fā)育部位。由此可見，該區(qū)斷裂控礦屬重要控礦因素。

2）地層因素：礦體賦存于舒家壩組第三巖段粉砂質(zhì)板巖夾石英砂巖中，在此地層單元中，金含量明顯高于其它地層單元，該地層單元為金的富集能提供重要物質(zhì)來源。

3）巖漿巖因素：礦區(qū)處于八卦山、柴家莊單元二長花崗巖侵入體的西側(cè)，巖漿活動(dòng)為本區(qū)礦化提供了足夠的熱源，巖漿后期熱液對(duì)本區(qū)金的活化起到了富集作用，成礦物質(zhì)隨溶液在有利構(gòu)造環(huán)境下，發(fā)生運(yùn)移、交代充填使之成礦。

4.2 找礦標(biāo)志

1）石英脈：石英脈露頭是最直接的找礦標(biāo)志，其主要特征是：煙灰色，富黃鐵礦化；石英脈中常具有褐鐵礦、黃銅礦等礦物；礦石具蜂窩狀、網(wǎng)格狀、碎裂狀構(gòu)造。

2）礦化蝕變：區(qū)內(nèi)與成礦有關(guān)的圍巖蝕變主要有黃鐵礦化、黃銅礦化、硅化等。硅化主要分布近礦圍巖和礦體中，遠(yuǎn)離礦體則明顯減弱。金屬硫化物集中分布于礦體或礦化體中。蝕變強(qiáng)度與礦化程度成正相關(guān)。

3）北西向、北西西向斷裂構(gòu)造及其褐鐵礦化強(qiáng)烈地段為直接找礦標(biāo)志。

4）礦物學(xué)標(biāo)志：礦石的主要組成礦物為石英、黃鐵礦、黃銅礦等，均具有指示金礦化的標(biāo)志型特征。

［1］ 袁見齊，朱上慶，翟裕生，等．礦床學(xué)[M]．北京：地質(zhì)出版社出版，1979.

［2］ 張新虎：甘肅礦床成礦系列研究[J].甘肅地質(zhì)，2008，16（4）：1-15.

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