甘肅省徽縣明家山汞礦地質(zhì)特征

牟銀軍

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

1 區(qū)域地質(zhì)特征

明家山汞礦位于甘肅省徽縣城西南方向42km處，行政區(qū)劃隸屬于甘肅隴南市徽縣大河鄉(xiāng)西大地壩村和余家溝村管轄。礦區(qū)地處西秦嶺東段，南秦嶺復(fù)雜造山帶北帶[1]。地層分區(qū)為昆侖－秦嶺地層區(qū)南秦嶺地層分區(qū)迭部－武都地層小區(qū)。

1）地層：出露地層由新到老一次為第四系、新近系甘肅群、白堊系東河群（KD）、三疊系隆務(wù)河群（TL）、二疊系（P）、石炭系－二疊系大關(guān)山組（CPdg）、石炭系岷河組 （Cm）、泥盆系－石炭系益哇溝組（DCyw）、泥盆系鐵山組（Dt）、泥盆系下吾那組（Dx）、志留系卓烏闊組（Szw）及志留系舟曲組（Sz）。

2）構(gòu)造。（1）斷裂：區(qū)域性的大斷裂為地層單元間的推覆斷裂。其中志留系推覆于泥盆系之上，推覆斷層傾向南，傾角30°－50°。泥盆系各組之間也為斷層關(guān)系，為褶皺過程中層間滑動(dòng)而成。（2）褶皺：本區(qū)域褶皺構(gòu)造極為發(fā)育，志留系和泥盆系均卷入了褶皺。其中志留系總體為一倒轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造，在勘查區(qū)內(nèi)形成構(gòu)造穹窿；泥盆系形成軸向北西向的連續(xù)向斜和背斜構(gòu)造。

3）巖漿巖。區(qū)域南部印支期迷壩巖體，呈不規(guī)則橢圓狀侵入于白龍江群迭部組、舟曲組中，面積240km2?？煞譃槎L花崗斑巖和石英二長巖兩個(gè)單元，前者位于中部，呈涌動(dòng)型侵入于后者。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

1）地層。區(qū)內(nèi)出露地層由新到老一次為第四系、泥盆系下吾那組（Dx）、鐵山組（Dt）、志留系卓烏闊組（Szw）[其特征如下2]：

泥盆系鐵山組（Dt）：主要分布于區(qū)內(nèi)北部邊緣，為淺海相細(xì)碎屑巖及碳酸鹽巖建造。按巖石組合特征，分兩個(gè)巖性段：

第二巖性段（Dt2）巖性主要為鈣質(zhì)板巖：呈淺褐色、灰白色，變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造。巖石主要由碳酸鹽、炭泥質(zhì)物和少量石英粉砂組成，并含有金屬礦物。第一巖性段（Dt1）巖性主要為生物灰?guī)r：灰黑色，微綠色調(diào)，呈礫狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石由含有泥質(zhì)的粉晶灰?guī)r和結(jié)晶粒度略粗的方解石所組成，并含有少量的硅質(zhì)物。

泥盆系下吾那組（Dx）：主要分布于區(qū)內(nèi)西北角及中北部西溝里一帶，為濱海－淺海相碎屑巖、碳酸鹽巖建造。

志留系卓烏闊組（Szw）：主要分布于區(qū)內(nèi)中西部大部分地段，約占區(qū)域總面積的40%。為淺海相泥質(zhì)碎屑巖、碳酸鹽及硅質(zhì)巖組成多旋回類復(fù)理石建造。

2）構(gòu)造。（1）斷裂：區(qū)內(nèi)斷裂十分發(fā)育，按走向可大致分為北東向、北西向、近東西向及北北西向四組。其中：汞多金屬礦體受北西向斷裂控制為含礦斷層，北東向斷裂較發(fā)育為破壞性斷層。

北西向斷裂，其走向基本與地層走向一致或小角度斜交，斷裂帶長數(shù)百至2km，斷裂帶寬數(shù)米至數(shù)十米，斷層總體傾向南西，傾角30°～60°。該組斷裂控制著區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)的分布。

北東向斷裂，該組斷裂數(shù)量多、分布廣、連續(xù)性較好，長度一般數(shù)百至數(shù)千米，破碎帶寬10－20m，屬張扭性，傾向南東，傾角 50°～76°，該組斷層對礦體起到破壞作用。

北北西向斷裂規(guī)模較小，一般長數(shù)百米至1km±，帶寬5～10m。該組斷裂屬張扭性，形成較早，為地層的分界斷裂，往往被后期北東向斷裂切割。

近東西向斷裂規(guī)模小，一般長數(shù)百米，帶寬0.5－2m，為壓扭性斷裂，傾向南，傾角較緩，一般24°－35°。該組斷裂北后期北東向斷裂所切割。

2）褶皺：褶皺構(gòu)造在本區(qū)兩套地層中的表現(xiàn)樣式是不同的。在志留系中，主要的褶皺構(gòu)造表現(xiàn)為走向北西、傾向南西的倒轉(zhuǎn)背斜，普遍發(fā)育有北西向的寬緩次褶皺，局部地段發(fā)育北西向的緊閉褶皺；而在泥盆系中發(fā)育開闊的寬緩褶皺，軸向呈北西向，局部發(fā)育北東向次褶皺。這種現(xiàn)象可能是志留系向泥盆系推覆的過程中造成的。

3）巖漿巖：礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育，僅見少量花崗斑巖脈沿?cái)嗔褞Щ蝽槑r層侵入，寬一般5－10m，長30－120m，走向北西或北東。巖脈中汞含量0.2－0.5×10－6，是酸性巖正常含量的 3－6 倍，呈明顯富集，推測與汞成礦有一定關(guān)系。

4）變質(zhì)作用及圍巖蝕變（1）變質(zhì)作用。變質(zhì)作用表現(xiàn)形式主要有兩種，即區(qū)域低溫淺變質(zhì)作用和動(dòng)力變質(zhì)作用。

區(qū)內(nèi)志留紀(jì)和泥盆紀(jì)各地層巖石均經(jīng)受了長期的區(qū)域低溫淺變質(zhì)作用，形成的各類面理面多為板理，巖石呈變余（殘留）結(jié)構(gòu)，板理發(fā)育，據(jù)此可基本還原原巖巖類。

區(qū)內(nèi)動(dòng)力變質(zhì)巖非常發(fā)育，主要是產(chǎn)于斷裂帶中的碎裂巖系，碎裂巖的種類隨斷層所斷開的巖石不同而不同，一般包括斷層泥、斷層角礫巖和碎裂原巖。

（2）圍巖蝕變。本區(qū)圍巖蝕變有方解石化、硅化、辰砂化、輝銻礦化、黃鐵礦化。①方解石化：方解石化特別普遍，主要發(fā)育在結(jié)晶灰?guī)r中，表現(xiàn)為規(guī)模不等的方解石脈。有時(shí)在灰?guī)r中的節(jié)理或斷裂中也有發(fā)育，這種方解石脈與硅化、辰砂化、輝銻礦化等共生，與金汞礦化關(guān)系密切。②硅化：硅化在區(qū)內(nèi)也較普遍，一般與層間斷裂有關(guān)，表現(xiàn)為規(guī)模較小的石英脈順斷裂侵入，局部伴有零星的黃鐵礦化和輝銻礦化，有時(shí)伴有方解石化和辰砂化。前者主要發(fā)育于板巖中，與金礦化有關(guān)，后者發(fā)育于灰?guī)r中，與汞礦化有關(guān)。③辰砂化：辰砂化在志留系和泥盆系灰?guī)r中普遍發(fā)育，一般與方解石化關(guān)系密切，但只有在斷裂中伴有硅化時(shí)，才可能富集。與辰砂化關(guān)系密切的還有輝銻礦化及雄（雌）黃化，局部伴有金礦化。④輝銻礦化：輝銻礦化在區(qū)內(nèi)比較弱，與小規(guī)模的層間斷裂有關(guān)，一般伴有硅化。發(fā)育在板巖中的與金礦化關(guān)系密切，發(fā)育在灰?guī)r中的與汞礦化關(guān)系密切。⑤黃鐵礦化：黃鐵礦化在區(qū)內(nèi)極為普遍，有兩種成因，一種是原來的載體巖石（炭質(zhì)板巖、厚層硅質(zhì)巖）中特別富含F(xiàn)eS，在后期的構(gòu)造熱動(dòng)力作用下，在原載體巖石中進(jìn)一步富集，形成塊狀或細(xì)脈狀黃鐵礦，其與礦化無關(guān)。另一種是與各種斷裂有關(guān)的黃鐵礦化，伴生有硅化，表現(xiàn)為沿?cái)嗔殉涮畹氖⒚}中含有黃鐵礦或斷層巖具星點(diǎn)狀黃鐵礦化，同時(shí)伴有輝銻礦化或汞礦化、雄（雌）黃化，這種黃鐵礦化與金礦化關(guān)系密切。

汞礦化與厚層狀灰?guī)r及斷裂有關(guān)，并伴有方解石化，局部斷裂中見硅化及輝銻礦化、雄（雌）黃化。

3 礦體特征

區(qū)內(nèi)目前共發(fā)現(xiàn)汞礦體2條，主要位于樊家溝，賦存于志留系卓烏闊組第二巖性段團(tuán)塊狀灰?guī)r和含炭質(zhì)板巖的接觸部位，受控于北西向接觸帶或斷裂破碎帶，并受南西微傾的復(fù)式小褶皺控制，礦體賦存于該褶皺的軸部隆起部位，且受后期穿插的方解石脈影響，產(chǎn)狀復(fù)雜，其特征如下[3]：

HgⅠ－1礦體分布于樊家溝一帶，礦體地表控制長度 197m，厚度 1.08－1.55m，平均厚 1.32m，Hg品位 2.48－8.00%，產(chǎn)狀 227°∠23－51°。礦體呈透鏡狀、似層狀或囊狀產(chǎn)于北西向次級(jí)斷裂中，礦石類型為構(gòu)造蝕變巖型。礦體頂板圍巖為灰黑色碳質(zhì)板巖，底板為含燧石條帶厚層狀灰?guī)r。

HgⅡ－1礦體分布于樊家溝北東山坡上，地表控制長度115m，厚度1.55m，Hg品位0.59%，產(chǎn)狀232°∠50°。礦體呈似層狀產(chǎn)于北西向斷層中，礦石類型為構(gòu)造蝕變巖型。礦體頂?shù)装鍑鷰r為含燧石條帶灰?guī)r。

1）礦石質(zhì)量。礦石主要為致密塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造，斑塊狀構(gòu)造，次有斑點(diǎn)狀構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)有交代結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)。礦石礦物占2－30%，其中以辰砂占絕對優(yōu)勢，個(gè)別地段見黃鐵礦及輝銻礦、雌黃、雄黃；脈石礦物有方解石、游離炭、石英、粘土、云母等。

2）找礦標(biāo)志。①團(tuán)塊狀灰?guī)r與含炭質(zhì)板巖的接觸部位；②灰?guī)r中與短軸背斜構(gòu)造相伴生的各種斷裂、節(jié)理構(gòu)造是容礦構(gòu)造；③方解石 化強(qiáng)烈地段可能是礦體產(chǎn)出區(qū)。④蝕變標(biāo)志：礦體圍巖普遍具白云石化、方解石化及硅化現(xiàn)象，強(qiáng)烈的白云石化，使巖石顏色變淺并構(gòu)成角礫狀、花斑狀外貌，白云石化愈強(qiáng)，礦化愈好。

4 結(jié)論

普查區(qū)位于西秦嶺東段，南秦嶺復(fù)雜造山帶北帶，地層分區(qū)為昆侖－秦嶺地層區(qū)南秦嶺地層分區(qū)迭部－武都地層小區(qū)，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜，且具多期性，地層支離破碎。

勘查區(qū)汞礦體賦存條件主要為志留系卓烏闊組第二巖性段團(tuán)塊狀灰?guī)r和含炭質(zhì)板巖的接觸部位，受控于北西向接觸帶或斷裂破碎帶，并受南西微傾的復(fù)式小褶皺控制，礦體賦存于該褶皺的軸部隆起部位，且受后期穿插的方解石脈影響，產(chǎn)狀復(fù)雜。

經(jīng)分析，該套巖性汞平均含量為12×10－6，是常見灰?guī)r的4－12倍，說明原始沉積時(shí)，汞在該容礦層中相對富集，為以后成礦儲(chǔ)備了大量豐富的成礦物質(zhì)。因此，本區(qū)地層巖性是汞礦化的基本條件。

區(qū)內(nèi)礦體的產(chǎn)狀與控礦斷裂的產(chǎn)狀基本一致，近北西向斷裂控制著區(qū)內(nèi)汞含礦體的分布，斷裂控礦作用明顯，因而汞礦化與構(gòu)造作用關(guān)系密切，為汞富集成礦提供了儲(chǔ)存場所。因而經(jīng)后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及巖漿活動(dòng)等因素的影響，成礦元素再次活化遷移，在有利部位富集成礦。由此說明，汞礦屬層控后期改造性礦床。