漢南古陸西鄉(xiāng)火山斷陷盆地金礦成礦規(guī)律研究

■王義忠 王得權(quán) 王朋 莊紅紅 高政偉

（中陜核工業(yè)集團二一四大隊有限公司陜西西安710064）

漢南古陸西鄉(xiāng)火山斷陷盆地金礦成礦規(guī)律研究

■王義忠 王得權(quán) 王朋 莊紅紅 高政偉

（中陜核工業(yè)集團二一四大隊有限公司陜西西安710064）

在漢南古陸西鄉(xiāng)盆地周邊，先后發(fā)現(xiàn)了蔡家梁、馬家灣、秋樹坪、西溝等金礦，顯示該地區(qū)極大的找礦潛力，筆者在該地區(qū)從事金礦找礦多年，掌握、積累了大量的基礎(chǔ)地質(zhì)資料和礦化信息，通過對西鄉(xiāng)火山斷陷盆地火山機構(gòu)的研究，總結(jié)了金成礦規(guī)律、成礦模式、找礦標(biāo)志，對金成礦遠(yuǎn)景進行了大膽預(yù)測，希望對該地區(qū)金礦找礦工作有所幫助。

漢南古陸西鄉(xiāng)火山斷陷盆火山機構(gòu)金礦成礦規(guī)律

1　前言

本文的研究區(qū)為揚子克拉通西北緣的米倉山以北漢南地區(qū)，主要出露西鄉(xiāng)群和火地埡群的地層。該區(qū)廣泛出露新元古代侵入巖，是一成分復(fù)雜（從超基性-基性-中酸性-酸性-偏堿性），產(chǎn)狀復(fù)雜并且多次活動的雜巖體群，習(xí)慣上稱漢南雜巖體。北部漢南雜巖體包括：早期（古元古代1870百萬年左右，據(jù)《陜西省區(qū)域地質(zhì)志》1984年）以基性巖漿侵入為主的望江山、塔爾山、蔡家梁和畢幾溝輝長巖體；第二期（中元古代1109百萬年左右，據(jù)《陜西省區(qū)域地質(zhì)志》1984年）中酸性-酸性的五堵門、二里壩、祖師殿、喜神壩花崗閃長巖、花崗巖巖體；第三期（新元古代780百萬年左右，據(jù)《陜西省區(qū)域地質(zhì)志》1984年）偏堿性的西鄉(xiāng)鉀長花崗巖體等。

隨著花崗巖的高位侵入，形成以西鄉(xiāng)縣城為中心，南北短、東西長，展布方向NEE的復(fù)式花崗巖盆，在斷裂構(gòu)造和重力作用下，巖盆頂蓋整體塌陷，形成由一系列小斷陷巖盆構(gòu)成的規(guī)模宏大的西鄉(xiāng)斷陷盆地?；鹕綌嘞菖璧厥菢?gòu)造-巖漿-地?zé)狍w系的最活躍場所，高滲透構(gòu)造破碎帶、基底和火山蓋層建造的相應(yīng)組合、多階段次火山巖的侵入、配套的水文地質(zhì)環(huán)境構(gòu)成了盆邊熱源、礦源、水源、礦質(zhì)沉淀空間的最佳匹配條件。本次研究的重點是西鄉(xiāng)火山斷陷盆地金礦成礦規(guī)律、模式和找礦潛力預(yù)測。

2　火山斷陷盆地機構(gòu)

西鄉(xiāng)火山斷陷盆地西起貫山鎮(zhèn)，東至白勉峽鎮(zhèn)，東西長達(dá)80km，南起堰口鎮(zhèn)、北至城關(guān)鎮(zhèn)、南北寬15km，總面積達(dá)1200km2，呈橢圓狀NEE向展布?？傮w為一個大的復(fù)式花崗巖盆，由一系列小的花崗巖盆組成，目前遺跡較為明顯的有竹林坡—麂子寨火山斷陷巖盆、三郎鋪—二郎鋪火山斷陷巖盆，在其間可見竹林坡、麂子寨、三郎鋪破火山口，直徑5-30m不等，從火山巖、次火山巖的分布來推斷，竹林坡、麂子寨、三郎鋪破火山口應(yīng)該為晚期噴發(fā)的次級火山通道，而西鄉(xiāng)縣城所在的8km*20km的花崗巖體出露區(qū)，才是早期火山噴發(fā)的主火山通道，這一破火山通道完全被后期侵入的花崗巖漿熔融。

這些大小不一的火山通道呈桶狀近直立產(chǎn)出；火山巖在破火山口周圍產(chǎn)狀凌亂，在遠(yuǎn)離火山口的地段，在后期變質(zhì)作用下，片理在北部呈現(xiàn)NW、NE向，在南部呈現(xiàn)SW、SE向；花崗巖脈（體）靠近巖盆中心的呈直立產(chǎn)出，遠(yuǎn)離巖盆中心的呈陡傾產(chǎn)出，總體表現(xiàn)為北部南傾，南部北傾的巖盆狀；在花崗巖脈的兩側(cè)往往發(fā)育分異、混合巖化、接觸交代、巖漿熱液等作用形成的石英脈、石英角斑巖脈、鈉長斑巖脈等脈體和隱爆角礫巖帶，巖漿熱液中的金在這些脈體、隱爆角礫巖帶中聚集，形成含金、銅等礦物的地質(zhì)體，成為該地區(qū)金礦化的一種類型；在火山通道周圍，環(huán)帶狀斷裂發(fā)育，一些早期火山通道被后期侵入體熔融，形成圓形、橢圓形巖體，沿巖體的接觸帶形成隱爆角礫巖帶、外接觸帶形成與巖體產(chǎn)狀近似的片理化帶；一些環(huán)帶狀斷裂也被后期脈體充填，形成環(huán)帶狀脈體；后期發(fā)育的斷裂對西鄉(xiāng)火山斷陷盆地進一步改造，使得本已破碎的塌陷巖盆變得錯綜復(fù)雜，形成現(xiàn)在的西鄉(xiāng)火山斷陷盆地。

3　典型礦山簡析

2004-2015年，在西鄉(xiāng)火山斷陷盆地的周邊，先后發(fā)現(xiàn)了秋樹坪中—大型金礦床、蔡家梁小—中型金礦床、馬家灣小—中型金礦床，以及西溝金礦點、貫山金礦點、馬蹤灘金礦點等，秋樹坪金礦已控制金資源量18t，由于鐵路壓覆問題，勘查工作無法繼續(xù)，但礦床規(guī)模應(yīng)該可以達(dá)到大型；蔡家梁、馬家灣金礦規(guī)模已接近中型，通過進一步勘查，規(guī)模有有望進一步擴大。

3.1馬家灣金礦

西鄉(xiāng)縣馬家灣金礦位于西鄉(xiāng)火山斷陷盆地西端的竹林坡—麂子寨次級火山斷陷盆地，基底為火地埡群三灣組、西鄉(xiāng)群火山巖。在竹林坡南西側(cè)約1200m和麂子寨西側(cè)約1000m處為古火山口。火地埡群上部的三灣組和竹林坡礫巖、西鄉(xiāng)群為一套淺變質(zhì)中基性和酸性火山巖及火山沉積巖，上部火山沉積巖是竹林坡—麂子寨火山塌陷湖形成后河湖相砂礫巖與凝灰?guī)r的混合沉積巖。金礦化體受火山機構(gòu)及斷裂構(gòu)造控制，類型有鈉長斑巖型和構(gòu)造蝕變巖型，二者均成環(huán)帶狀產(chǎn)出于火山斷陷盆地邊緣，目前初步控制金資源量3.4t。鈉長斑巖型金礦（化）體品位1.00-10.00×10-6、單樣最高品位34.00×10-6、厚0.8-2.00m、長500-1000m，賦礦巖性為鈉長斑巖，鈉長斑巖產(chǎn)于花崗巖脈的外接觸帶，蝕變主要為磁鐵礦化、黃鐵礦化，金主要為自然金和銀金礦，成礦年齡大約為780Ma；構(gòu)造蝕變巖型金礦（化）體品位1.00-4.00×10-6、厚0.8-3.00m、長300-800m，賦礦巖性為蝕變凝灰?guī)r，產(chǎn)狀與凝灰?guī)r片理產(chǎn)狀相反，蝕變主要為黃鐵礦化、毒砂化、硅化，硅化表現(xiàn)為2-20cm不等的石英細(xì)脈，金主要為自然金和少量的晶格金，成礦年齡大約為90Ma。

3.2蔡家梁金礦西鄉(xiāng)縣蔡家梁金礦位于西鄉(xiāng)火山斷陷盆地西端南緣路子嶺-響潭子一帶?；诪檩x長巖、閃長巖，路子嶺一帶上覆薛家灣礫巖。礦化帶西起茶樹構(gòu)，東至回回溝，東西長近3km，南北寬600m，圈定金礦體7個、金礦化體8個，初步控制金資源量1.5t。礦體賦存于輝長巖體中花崗斑巖的外接觸帶中，賦礦巖性為石英角斑巖、鈉長斑巖以及構(gòu)造（隱爆角礫）蝕變巖。鈉長斑巖型金礦是主要類型，礦化嚴(yán)格受脈體控制，礦化與圍巖邊界清楚，產(chǎn)狀與脈體一致，脈體受構(gòu)造控制，具環(huán)帶狀，礦體呈層狀、似層狀、豆夾狀產(chǎn)出，沿走向有明顯的膨縮現(xiàn)象。鈉長斑巖型金礦（化）體品位1.00-4.00×10-6、單樣最高品位 50.50×10-6、厚 0.8-2.00m、長200-800m，賦礦巖性為鈉長斑巖，鈉長斑巖產(chǎn)于花崗巖脈的外接觸帶，蝕變主要為磁鐵礦化、黃鐵礦化，金主要為自然金和銀金礦，成礦年齡大約為780Ma；石英角斑巖型金礦（化）體品位0.20-2.00× 10-6、單樣最高品位2.80×10-6、厚0.5-1.50m、長200-300m，賦礦巖性為石英角斑巖，石英角斑巖產(chǎn)于花崗巖脈的外接觸帶，蝕變主要為硅化、黃鐵礦化，金主要為自然金和銀金礦，成礦年齡大約為780Ma。值得一提的是在ZK002中見到了厚度近百米、金品位0.2-2.0的金礦化段，后期未進行深入研究探索；構(gòu)造蝕變巖型金礦（化）體品位1.00-3.00×10-6、單樣最高品位7.20×10-6、厚厚0.8-2.00m、長200-500m，賦礦巖性為蝕變輝長巖，蝕變主要為黃鐵礦化、毒砂化、硅化，硅化表現(xiàn)為2-50cm不等的石英細(xì)脈，金主要為自然金和少量的晶格金，成礦年齡大約為90Ma。在金礦體兩側(cè)的輝長巖中發(fā)現(xiàn)4層磁鐵礦化體，品位一般在7～8%、厚度20-40m。

3.3秋樹坪金礦

西鄉(xiāng)縣秋樹坪金礦位于西鄉(xiāng)火山斷陷盆地東端的三郎鋪—五間房次級火山斷陷盆地，基底為西鄉(xiāng)群火、三花石群火山巖和輝長巖。在三郎鋪東側(cè)約500m處為古火山口。金礦化體受火山機構(gòu)及斷裂構(gòu)造控制，類型有石英角斑巖型和構(gòu)造（隱爆角礫）蝕變巖型，個別小蝕變花崗巖脈中也見金礦化，構(gòu)造（隱爆角礫）蝕變巖型是主要類型，占目前資源量的90%以上。目前已初步控制金資源量18t。石英角斑巖型金礦（化）體品位1.00-2.00×10-6、單樣最高品位3.5×10-6、厚0.8-2.00m、長100-400m，賦礦巖性為石英角斑巖，石英角斑巖產(chǎn)于花崗巖脈的外接觸帶，蝕變主要為磁鐵礦化、黃鐵礦化，金主要為自然金和銀金礦，成礦年齡大約為780Ma；蝕變花崗巖細(xì)脈型金礦（化）體品位0.50-1.50×10-6、單樣最高品位2.5×10-6、厚0.8-2.00m、長100-300m，賦礦巖性為蝕變花崗巖，蝕變花崗巖細(xì)脈產(chǎn)于花崗巖脈的兩側(cè)，產(chǎn)狀與花崗巖脈近于平行，蝕變主要為磁鐵礦化、黃鐵礦化、方鉛礦化，金主要為自然金和銀金礦，成礦年齡大約為780Ma；構(gòu)造蝕變巖型金礦（化）體品位1.00-9.00× 10-6、單樣最高品位29.80×10-6、厚0.8-18.00m、長300-1800m，賦礦巖性為蝕變凝灰?guī)r，產(chǎn)狀與凝灰?guī)r片理產(chǎn)狀相反，蝕變主要為黃鐵礦化、毒砂化、鉀化、硅化，硅化表現(xiàn)為2-80cm不等的石英細(xì)脈、石英脈，金主要為自然金和少量的晶格金，成礦年齡大約為90Ma（據(jù)2015年王德權(quán)博士等）。

4　成礦規(guī)律和成礦模式

4.1控礦因素

（1）成礦層位。沿?fù)P子地臺邊緣，從峽口到白勉峽，金礦化主要發(fā)育于中晚元古代侵入巖和噴發(fā)巖中。表現(xiàn)形式為沿火山機構(gòu)后期侵入（或分異形成）的環(huán)帶狀酸性脈巖、堿性脈巖和碎裂蝕變巖。礦化強度呈現(xiàn)出北強南弱的趨勢，從巖相古地理環(huán)境分析，北部以陸相噴發(fā)或以陸相為主噴發(fā)、南部以海相噴發(fā)或以海相為主噴發(fā)，金礦化與后期侵入酸性巖漿巖關(guān)系更為密切。

（2）熱液流體。從金礦化賦存環(huán)境分析，金礦化主要在輝長巖中的石英角斑巖和鈉長斑巖中，花崗巖與輝長巖間發(fā)生重熔、分異、交換反應(yīng)，靠近花崗巖的輝長巖中的長石、石英等淺色礦物與輝石等富鐵的暗色礦物等發(fā)生分異，在靠近花崗巖體的外接觸帶逐步形成了鈉質(zhì)-角斑質(zhì)巖石的礦物組合，鈉長石也發(fā)生長期的有序化過程直至完全有序，而巖漿熱液則從巖石中溶濾出Cu、Pb、Zn、Ag、Au等元素形成含礦熱液，在適宜的環(huán)境下形成含金的石英角斑巖、鈉長斑巖和隱爆角礫巖型金礦；富鐵的暗色礦物向遠(yuǎn)離花崗巖體的輝長巖遷移，在一定的位置形成鐵相對富集的低品位磁鐵礦帶；另外，在構(gòu)造破碎帶中發(fā)育有蝕變巖型金礦化，表明構(gòu)造熱液也是金成礦的熱液流體之一。二種類型熱液都可形成金礦化，從對金成礦的貢獻(xiàn)大小來看，巖漿熱液的作用最大、其次為構(gòu)造熱液。

（3）流體通道及成礦空間。該區(qū)火山形跡僅在竹林坡、麂子寨和三郎鋪一帶可見，其它地段多被后期潛火山巖熔蝕充填。從火山巖分布特征判斷，竹林坡、麂子寨、三郎鋪破火山口應(yīng)該為晚期噴發(fā)的次級火山通道，而西鄉(xiāng)縣城所在的8km*20km的花崗巖體出露區(qū)，才是早期火山噴發(fā)的主火山通道。這些大小不一的火山通道呈桶狀近直立產(chǎn)出，在火山通道周圍形成以火山通道為中心的環(huán)帶狀斷裂構(gòu)造；一些早期火山通道被后期侵入體熔融，形成圓形、橢圓形巖體，沿巖體的接觸帶形成隱爆角礫巖帶、外接觸帶形成與巖體產(chǎn)狀近似的片理化帶。這些斷裂構(gòu)造和片理化帶是含礦熱液流體的主要通道和成礦空間。后期發(fā)育的白勉峽大斷裂（一級）、塔爾山斷裂（二級）、蔡家梁斷裂（二級）一方面破壞了早期受火山機構(gòu)控制的金礦體，另一方面，其形成的次級斷裂又成為另一期金礦成礦的熱液流體通道和成礦空間。

4.2成礦規(guī)律

（1）礦床成因。早期輝長巖沿火山通道和斷裂侵蝕基地底層，使金元素在巖體裂隙中初步富集；其后又被花崗巖穿插吞蝕，在巖漿分異作用和熱液流體的作用下，形成金礦（化）體和磁鐵礦化體。早期形成的鈉長斑巖、石英角斑巖、蝕變花崗巖細(xì)脈、隱爆角礫巖型金礦中，金銀礦物的電子探針分析結(jié)果表明，金成色波動范圍較小，在700～900之間，金礦物的形態(tài)以不規(guī)則狀為主，金礦物的粒度則多在0.04～0.1mm之間，以中粗粒為主，金礦物的賦存狀態(tài)則主要有晶隙金和裂隙金二種，蝕變礦物以黃鐵礦為主。這些特征表明金礦具有明顯的中、高溫巖漿熱液成礦特征；晚期形成的構(gòu)造蝕變巖型金礦中，金礦物的電子探針分析結(jié)果表明，金成色波動范圍較大，在400～900之間，金礦物的形態(tài)則以樹枝狀為主，金礦物的粒度則多在0.001～0.03mm之間，以細(xì)粒為主，金礦物的賦存狀態(tài)則主要有包裹金、晶隙金和裂隙金三種，蝕變礦物以毒砂、黃鐵礦為主。這些特征表明金礦具有明顯的中、低溫?zé)嵋杭皽\成成礦特征。秋樹坪、蔡家梁、馬家灣金礦產(chǎn)于西鄉(xiāng)火山斷陷盆地內(nèi)，可以得出，秋樹坪、蔡家梁、馬家灣金礦成因類型為典型的火山～次火山熱液金礦床。

（2）成礦時間?？傮w可分為兩期，一期為晚元古代（780Ma），類型主要有鈉長斑巖、石英角斑巖、蝕變花崗巖細(xì)脈、隱爆角礫巖型金礦；一期為燕山期白堊紀(jì)（90Ma），類型主要為構(gòu)造蝕變巖型金礦。

（3）礦床的特點。①礦床（點）產(chǎn)出在西鄉(xiāng)火山斷陷盆地邊緣；②礦化強度北強南弱；③礦床淺部貧、深部富；④礦石的礦物組成簡單，金以自然金為主，裸露、半裸露存在于裂隙和晶隙間，屬易選礦石類型。礦石中金屬礦物主要有磁鐵礦、黃鐵礦方鉛礦、毒砂、自然金、銀金礦和自然銀，礦石東部以自然金為主、西部以銀金礦為主；⑤常與銅、鉛礦共生。

4.3成礦模式

受火山機構(gòu)控制，礦體就位于西鄉(xiāng)火山斷陷盆邊緣，以及次級小斷陷盆地的邊緣，呈環(huán)帶狀分布，與花崗巖脈（體）密切相關(guān)，形成含金二長花崗斑巖細(xì)脈、鉀長花崗斑巖細(xì)脈、石英角斑巖脈、鈉長斑巖脈和構(gòu)造蝕變巖帶。

5　成礦遠(yuǎn)景預(yù)測及找礦方向

5.1成礦遠(yuǎn)景預(yù)測

依據(jù)總結(jié)的成礦規(guī)律和成礦模式，以及已初步控制的馬家灣、秋樹坪、蔡家梁金礦特征，預(yù)測沿西鄉(xiāng)火山斷陷盆地邊緣，在蔡家梁、馬家灣、馬蹤灘、三郎鋪、秋樹坪、西溝地區(qū)淺表部（800m以淺）有望落實5-6個中-大型金礦床，形成一個金礦田，遠(yuǎn)景金資源量在100-150t；而在深部（800m以深）應(yīng)該加強探索，在花崗巖盆的盆底極有可能隱藏著超大型的金礦床，先通過物探手段探測花崗巖盆的形態(tài)，然后實施1-3個探索性的深孔，有望取得重大突破。

5.2找礦標(biāo)志

二長花崗斑巖、鉀長花崗斑巖外接觸帶或附近（一般在20m以內(nèi)）發(fā)育的石英脈、石英角斑巖脈、鈉長斑巖脈、花崗巖細(xì)脈（一般小于2m）等，以及赤志紅色構(gòu)造破碎蝕變帶（紅化帶）是最直接的找礦標(biāo)志；二長花崗斑巖、鉀長花崗斑巖、破火山口、火山湖角礫巖是間接的找礦標(biāo)志。

5.3找礦方向

沿盆西鄉(xiāng)火山斷陷盆地邊緣，以及西鄉(xiāng)火山斷陷盆地內(nèi)發(fā)育的次級小火山斷陷盆地邊緣找礦。如蔡家梁、馬家灣、馬蹤灘、蘇家院、馬家溝、李家溝、何家壩、三郎鋪、石梯、秋樹坪、西溝地區(qū)。

6　討論

（1）受明金效應(yīng)影響，化學(xué)分析品位往往不高也不穩(wěn)定，因此，不能以一兩次化學(xué)分析結(jié)果輕易否定，找礦過程中，應(yīng)注重用人工重砂測量；（2）地表淺部往往品位不高，應(yīng)重視地表一些弱的找礦信息，尋找半隱伏礦；（3）礦體產(chǎn)狀變化較大，在礦體走向追索和傾向控制時，應(yīng)加強研究，著重考慮火山機構(gòu)控礦因素，以環(huán)帶狀構(gòu)造為主要方向，以免丟礦；（4）對金礦體兩側(cè)圍巖中發(fā)育的低品位磁鐵礦應(yīng)加強研究，在礦山開發(fā)過程中應(yīng)考慮綜合回收利用；（5）對一些含礦鈉長斑巖脈體，應(yīng)研究其作為工藝雕刻原料（玉石）、玻璃用輔料、陶瓷用料的可能性，提高礦床的綜合利用價值；（6）揚子地臺北緣蔡家梁--馬家灣--秋樹坪--西溝金礦成礦背景類似的區(qū)域東西長80余千米，有著較好的找礦前景，建議將該區(qū)（約1200km2）設(shè)立為金礦整裝勘查區(qū)，加大勘查投入，實現(xiàn)找礦成果的快速突破。

［1］彭曉民，莫江平，酈今敖，席小平，三金柱等.新疆哈爾里克雙峰山淺成低溫?zé)嵋航鸬V床的地質(zhì)特征與成礦模式［J］礦床地質(zhì)，2004.2：102～104.

［2］地礦部西安地礦所，《陜西省秦嶺、巴山地區(qū)基性、超基性及有關(guān)礦產(chǎn)研究總結(jié)報告》，1981。

［3］尚瑞鈞 嚴(yán) 陣等，《秦巴花崗巖》，中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1988。

［4］王義忠等.秦巴山地?zé)嵋盒徒鸬V相對熱源中心水平分帶特征及成礦遠(yuǎn)景預(yù)測［J］漢中科技，2010，1：54～60．

［5］王義忠等.西鄉(xiāng)縣馬家灣地區(qū)鈉長斑巖型金礦成礦規(guī)律研究［J］中國科技信息，2012，6：118～120．

Research on Metallogenic Regularity of Gold Deposit in Xixiang Volcanic Fault Basin，Hannan Old Land

WANG Yi-zhongWANG PengZHUANG Hong-hong GAO Zheng-wei
（214 Battalion，CO.，LTD.In china shanxi Nuclear Industry Group Company，Xi'an 710024，China）

We have found many gold deposits in hannan old land of surroundingxixiangbasin，it includes Cai jialiang，Ma jia wan，Qiu shu ping and xigou gold mines.All of these show the great prospecting potential in this region.I mastered and accumulated a lot ofbasic geological data and mineralization information，Because I have been working in this region for gold prospectingfor manyyears，Accordingtothe the study ofvolcanic institution in xixiangvolcanic fault basin，I summarize the gold metallogenic regularity，metallogenic model，prospecting marks，and have an bold prediction about the vision of gold mineralization，I hope to help in gold prospectingwork in this region.

Hannan Old LandXixiang Volcanic Fault Basin Volcanic InstitutionGold DepositMetallogenic Regularity

P61［文獻(xiàn)碼］ B

1000-405X（2016）-8-57-3

王義忠，男，地質(zhì)高級工程師、注冊二級建造師，2014年獲得了中國地質(zhì)學(xué)會首屆“野外青年地質(zhì)工作貢獻(xiàn)獎--金羅盤獎”，2015年被國土資源部授予“全國地勘行業(yè)最美地質(zhì)隊員”光榮稱號。