甘肅省文縣關(guān)牛灣金礦地質(zhì)特征與找礦標(biāo)志研究

卓雅

摘要：礦區(qū)位于秦嶺緯向褶皺系西段南帶，位于摩天嶺地體之石雞壩-康縣區(qū)域成礦帶（文康斷裂帶）內(nèi)。下泥盆統(tǒng)岷堡溝組為主要賦礦層位，控礦構(gòu)造在關(guān)牛灣礦帶中順層展布，關(guān)牛灣金礦區(qū)主礦體即賦存于該斷裂中，屬控礦構(gòu)造，硅化、黃鐵礦化、毒砂化是成礦期的同源同期產(chǎn)物，與金的關(guān)系十分密切，且為金的主要裁體，共圈出金礦體三條，礦床成因均應(yīng)屬中低溫?zé)嵋旱V床。地層、構(gòu)造、巖脈內(nèi)外接觸帶、蝕變等找礦標(biāo)志明顯。

關(guān)鍵詞：文縣；關(guān)牛灣金礦；地質(zhì)特征；找礦標(biāo)志

關(guān)牛灣金礦區(qū)地處秦嶺緯向褶皺系西段南帶，位于摩天嶺地體之石雞壩-康縣區(qū)域成礦帶（文康斷裂帶）內(nèi)，各類構(gòu)造十分發(fā)育。區(qū)域地層出露較全，從老到新有青白口系、震旦系、泥盆系、下石炭統(tǒng)、二疊系、三疊系、白堊系下統(tǒng)及第四系（圖1）。巖漿巖不太發(fā)育，多以中酸性巖脈產(chǎn)出，斷裂構(gòu)造控制的各類礦床、礦點(diǎn)。

1.地層

礦區(qū)內(nèi)出露的基巖地層下泥盆統(tǒng)岷堡溝組（D1m）主要分布于關(guān)牛灣金礦區(qū)的東北部（圖2），為一套碎屑巖～碳酸鹽巖沉積建造。其下部為淺灰色薄～中層狀微晶灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r；中部為灰～灰色鈣質(zhì)、粉砂質(zhì)及炭質(zhì)板巖，局部夾少量灰白色變石英砂巖、褐紅～褐灰色中厚層硅化變石英砂巖組成，為主要賦礦層位。上部為灰色粉砂質(zhì)、砂質(zhì)板巖及淺灰色薄～中層狀微晶灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r等。

2.構(gòu)造

關(guān)牛灣礦位于摩天嶺地體之石雞壩-康縣區(qū)域成礦帶之文康斷裂帶內(nèi)。松柏～梨坪斷裂帶的南側(cè)，屬金子山復(fù)向斜的北翼，地層由南向北呈由新到老的倒轉(zhuǎn)單斜構(gòu)造，地層走向呈近東西向或北西西向，地表巖層多傾向北或北北東，傾角40°～60°不等，深部巖層局部呈直立狀或向南陡傾。區(qū)域性松柏～梨坪大斷裂，呈向東南略突出的弧形穿過(guò)礦段西北部，地表多被第四系坡積物覆蓋而斷面不清楚，但在地貌上多顯示為負(fù)地形，且斷裂兩側(cè)地層迥然不同及巖層破碎強(qiáng)烈?？氐V構(gòu)造在關(guān)牛灣礦帶中順層展布，出露長(zhǎng)度大于1500m，走向近東西向，傾向北，傾角50°～80°，并形成寬約10m～30m的破碎帶。上盤為破碎板巖、碎裂變石英砂巖，下盤主要為碎裂變石英砂巖。依其特征屬壓（扭）性（逆斷層）斷裂。關(guān)牛灣金礦區(qū)主礦體即賦存于該斷裂中，屬控礦構(gòu)造（圖2）。

3.巖漿巖

區(qū)內(nèi)未見(jiàn)有較大的巖體產(chǎn)出，僅見(jiàn)有印支期中酸性的閃長(zhǎng)玢巖脈、（斜長(zhǎng)）花崗斑巖脈、花崗細(xì)晶巖脈。

3.1閃長(zhǎng)玢巖脈

分布在關(guān)牛灣金礦區(qū)主礦體附近，脈長(zhǎng)一般50m～150m，寬2m～10m，沿?cái)嗔殉式鼥|西或北西西向展布，產(chǎn)狀近于直立或傾向北北東，傾角50°～80°。巖石新鮮面呈淺棕色、風(fēng)化面為淺褐色。斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶主要為斜長(zhǎng)石，次有少量黑云母?；|(zhì)具微晶結(jié)構(gòu)，成分同斑晶部分。斑晶及基質(zhì)斜長(zhǎng)石含量84%～87%，暗色礦物占10%～12%，石英2%～ 4%。在巖脈邊部或較小的巖脈多成為石英閃長(zhǎng)巖，其巖石石英含量達(dá)10%～15%。該類巖脈普遍具絹云母化（長(zhǎng)石幾乎均蝕變?yōu)榻佋颇福?、碳酸鹽化、褐鐵礦化。金礦化多見(jiàn)于該類脈巖斷層破碎帶附近，局部其接觸帶亦有金礦化。

3.2（斜長(zhǎng)）花崗斑巖脈

分布于關(guān)牛灣礦中南部，脈長(zhǎng)一般為50m～200余米，其總體走向多呈近東西或北西西向，多傾向北。巖脈呈舒緩波狀展布，并具有膨大、縮小及分枝現(xiàn)象。巖石風(fēng)化面呈淺褐～褐黃色，新鮮面為淺灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具顯微花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶由斜長(zhǎng)石（10%～15%）、石英（2%～3%）、黑云母（2%～ 3%）組成，基質(zhì)為石英（25%～30%）、斜長(zhǎng)石（35%～40%）、白云母（5%～8%）和褐鐵礦等。斜長(zhǎng)石普遍具絹云母化，黑云母多蝕變?yōu)榘自颇?。硅化和黃鐵礦化發(fā)育處產(chǎn)有金礦體。

3.3花崗細(xì)晶巖脈

主要分布在關(guān)牛灣礦段中南部，呈近東西向展布在下泥盆統(tǒng)內(nèi)，穿梭于閃長(zhǎng)玢巖及花崗斑巖脈中，表明該類巖脈形成期次較晚。巖脈一般長(zhǎng)50m～200m，寬幾米～30余米，多傾向北。巖脈普遍遭受黃鐵絹英巖化，而蝕變成黃鐵絹英巖。蝕變后的巖石新鮮面呈淺灰～灰白色，風(fēng)化面為淺褐灰色，花崗變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。由石英（55%～65%）、鱗片變晶絹云母（25%～30%）及少量方解石和黃鐵礦組成。該類脈巖與金關(guān)系密切，金礦（化）體多位于巖脈膨大變化處或裂隙中，但金品位較低，一般為0.5g/t左右。

4.圍巖蝕變

通過(guò)對(duì)礦區(qū)內(nèi)各類蝕變作用的研究發(fā)現(xiàn)：絹云母化、泥化、碳酸鹽化多系成巖及次生作用的產(chǎn)物，與金的成礦無(wú)明顯關(guān)系，而硅化、黃鐵礦化、毒砂化是成礦期的同源同期產(chǎn)物，與金的關(guān)系十分密切，且為金的主要裁體。

5.礦體地質(zhì)特征

5.1礦體特征

關(guān)牛灣金礦區(qū)在關(guān)牛灣金礦區(qū)內(nèi)共圈出金礦體三條（圖2），礦體嚴(yán)格受斷裂破碎帶控制，其展布方向、產(chǎn)狀與斷裂破碎帶基本一致，呈近東西向展布。礦化體長(zhǎng)度大于800m，寬30m～50m，礦體形態(tài)呈似層狀、脈狀，產(chǎn)狀較陡，礦體具分支復(fù)合、膨大收縮現(xiàn)象。賦礦巖石為下泥盆統(tǒng)岷堡溝組（D1m）的褐鐵礦化硅化變石英砂巖及板巖等。礦體地表出露標(biāo)高在1440m～1800m間，地形上呈東高西低。

Ⅱ號(hào)金礦體，為主礦體，地表由3條探槽控制；深部由四個(gè)穿脈平硐及三個(gè)鉆孔控制。現(xiàn)已控制礦體長(zhǎng)400m，厚度為1.60m～10.90m，平均厚度5.09m，礦石金品位一般在1.00～ 11.75×10-6，平均品位3.41×10-6，最高達(dá)210.24×10-6，礦體沿傾向控制深度達(dá)40m～80m，最大控制傾向延伸120m（15線）；礦體形態(tài)呈似層狀，產(chǎn)狀：350°～10°∠75°～80°。

Ⅲ號(hào)金礦體：規(guī)模較小，位于Ⅱ號(hào)金礦體北側(cè)，呈北西西向的條帶狀賦存在褐鐵礦化硅化變石英砂巖中，已控制礦體長(zhǎng)320m，平均厚度5.43m，平均品位1.82×10-6，最高達(dá)22.20×10-6，礦體呈似層狀。礦體沿走向向北西西傾伏，產(chǎn)狀350°～10°∠75°～80°。

Ⅰ號(hào)金礦體，位于Ⅱ號(hào)金礦體南側(cè)，僅見(jiàn)于TC701及PD1501平硐內(nèi)，為一品位較低礦體，控制礦體長(zhǎng)度160m，厚度2.74m，平均品位1.62×10-6，賦存于黃鐵礦化碎裂石英砂巖及碳質(zhì)板巖內(nèi)，產(chǎn)狀近于直立。

5.2礦石質(zhì)量

在關(guān)牛灣金礦區(qū)的自然礦石類型中，主要為蝕變石英砂巖型和少量蝕變脈巖型兩種。根據(jù)肉眼觀察、巖礦鑒定資料表明，關(guān)牛灣金礦區(qū)，可分為氧化礦石、半氧化礦石，各帶特征如下：（1）氧化帶：位于地表之下約20m～60m左右。見(jiàn)地表探槽及PD2301穿脈中，多形成1m～2m厚的風(fēng)化～淋濾～次生富集層，其分帶不明顯，主要特征為強(qiáng)烈褐鐵礦化，故礦石多呈褐色、褐紅色，但其分布及強(qiáng)度不均。表層之下礦石呈淺色、雜色，礦石礦物主要為褐鐵礦、黃鉀鐵礬、石英、臭蔥石，微量黃鐵礦、自然金等。礦石結(jié)構(gòu)有：變余砂狀結(jié)構(gòu)、角礫狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造為：塊狀構(gòu)造。金含量最高達(dá)210.24×10-6。（2）半氧化帶：位于垂深20m～60m以下，見(jiàn)于PD001、PD1501及PD3103穿脈中。礦石呈淺灰～灰色，具黃鐵礦化、硅化及碳酸鹽化，礦石礦物主要為黃鐵礦、毒砂、石英、方解石，次有少量黃鉀鐵礬、褐鐵礦、云母及微量輝銻礦、黃銅礦、高嶺石、電氣石等。除黃銅礦表面因氧化而發(fā)蘭色外，黃鐵礦、毒砂、輝銻礦基本保持新鮮狀態(tài)。礦石結(jié)構(gòu)：為變余砂狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)；構(gòu)造：為塊狀構(gòu)造。

5.3礦體圍巖

普查地段礦體上盤圍巖主要為灰色粉砂質(zhì)、砂質(zhì)板巖夾少量褐灰色薄～中層細(xì)粒石英砂巖及云英巖脈、花崗斑巖脈組成，各巖層出露寬度一般5m～30m不等；下盤圍巖主要為上部由褐紅～褐灰色中厚層硅化變石英砂巖；中部為灰～灰色鈣質(zhì)、粉砂質(zhì)及炭質(zhì)板巖；下部淺灰色薄～中層狀微晶灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r。

6.礦床成因及找礦標(biāo)志

6.1礦床成因及其控礦因素

（1）物質(zhì)來(lái)源。礦區(qū)位于“碧口古陸”的西北緣，屬原碧口群，為一套淺海相沉積碎屑巖夾火山碎屑巖組成。據(jù)原地礦局化探隊(duì)對(duì)西秦嶺地化場(chǎng)的專題研究表明，碧口群金的豐度為5.3×10-9，而泥盆系、三疊系金的豐度為2.3×10-9，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中國(guó)大陸地殼和沉積物的豐度，即在長(zhǎng)期的風(fēng)化剝蝕中，“碧口古陸”為泥盆系、三疊系的金礦提供了物質(zhì)來(lái)源。區(qū)內(nèi)泥盆系、三疊系為一套濱?！珳\海相陸源碎屑巖和碳酸鹽巖沉積建造，巖性主要為灰?guī)r、砂巖、板巖等，這些碎屑巖相對(duì)孔隙度大、滲透性強(qiáng)、性脆、在構(gòu)造作用下，易形成容礦空間，從而有利于成礦。另外，巖石中含碳量較高，特別是有機(jī)炭，對(duì)金有強(qiáng)烈的吸附作用，這亦使熱液中的金大量富集在這些巖石中，從而成礦。

（2）礦區(qū)位于文縣～康縣大斷裂帶上，斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，且構(gòu)造活動(dòng)具有多期多次的特征，從礦區(qū)中部通過(guò)的松柏～梨坪大斷裂，對(duì)本區(qū)金的成礦起到了導(dǎo)礦和控礦作用，它將含礦熱液運(yùn)移到次級(jí)裂隙中，在運(yùn)移過(guò)程中，含礦熱液進(jìn)一步萃取圍巖中的金，最后經(jīng)過(guò)充鎮(zhèn)、交代，最終停積于破碎帶及斷裂交叉部位等有利空間富集成礦。因此，斷裂構(gòu)造是本區(qū)最主要的控礦因素。

（3）礦區(qū)內(nèi)巖漿巖不太發(fā)育，眾多的中酸性巖脈一方面對(duì)本區(qū)金的活化富集起到了提供部分熱源作用，另一方面，其邊部的巖凸、巖凹及小裂隙發(fā)育地段又為金的沉積提供了有利的物理化學(xué)環(huán)境。初步認(rèn)為二礦段內(nèi)礦床成因均應(yīng)屬中低溫?zé)嵋旱V床。

6.2找礦標(biāo)志

礦區(qū)內(nèi)主要礦產(chǎn)為巖金礦，多分布于三疊系及泥盆系中，根據(jù)已發(fā)現(xiàn)的金礦床（點(diǎn)）特征，可確定以下幾點(diǎn)找礦標(biāo)志。（1）有利的賦礦部位和巖性：已發(fā)現(xiàn)的礦床（點(diǎn)）多分布于三疊系中統(tǒng)褐鐵礦化砂板巖破碎帶、蝕變花崗斑巖及硅化石英砂巖和下泥盆統(tǒng)碎裂石英砂巖、褐鐵礦化砂質(zhì)板巖破碎帶、蝕變閃長(zhǎng)玢巖等內(nèi)，該類巖層是本區(qū)有利賦礦層位和直接找礦標(biāo)志之一。（2）構(gòu)造有利部位：特別是以近東西向的壓扭性斷裂及其次級(jí)斷裂形成的破碎帶，斷裂轉(zhuǎn)變及交匯部位對(duì)金的成礦更為有利，這些部位既是含礦熱液運(yùn)移的通道，又是成礦物質(zhì)沉淀富集成礦的儲(chǔ)礦空間，故為本區(qū)找礦重要標(biāo)志。（3）巖脈內(nèi)外接觸帶：特別是內(nèi)接觸帶及巖凹、巖凸，是成礦物質(zhì)沉淀富集的有利部位，在這些部位，往往形成膨大的金礦體，可作為本區(qū)找礦標(biāo)志之一。（4）蝕變：特別是硅化與黃鐵礦化（地表為褐鐵礦化），與本區(qū)金的富集成礦呈正比關(guān)系，黃鐵礦為金的重要載體礦物，因而可作為本區(qū)直接找礦標(biāo)志之一。

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