陜西鎮(zhèn)安縣金坪金礦床地質(zhì)特征及成因分析

劉 勃，周國偉，王建良

（西北有色七一二總隊(duì)有限公司，陜西 咸陽 712000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

金坪金礦床地處南秦嶺海西－印支褶皺帶，鎮(zhèn)板斷裂北側(cè)，鎮(zhèn)安—紅洞向斜核部，屬南秦嶺丁馬汞銻金（鉛鋅）多金屬成礦帶的西延。區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為發(fā)育，褶皺構(gòu)造主要為鎮(zhèn)安—紅洞向斜，呈緊閉式、東西狹長帶狀展布位于研究區(qū)北部。區(qū)內(nèi)巖漿活動不發(fā)育，西部分布有寧陜巖體群之胭脂壩巖體，巖性主要為印支期石英二長巖和二長花崗巖[1]。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

區(qū)內(nèi)地層出露較為簡單，主要有泥盆系中統(tǒng)古道嶺組、泥盆系上統(tǒng)星紅鋪組、上泥盆—下石炭統(tǒng)九里坪組、石炭系下統(tǒng)。其中石炭系下統(tǒng)巖性為淺灰色—灰綠色層紋狀白云石絹云母千枚巖（Ph）、灰色灰?guī)r（Ls）、深灰色—黑色條紋狀含炭白云石絹云母千枚巖（Cph）及灰黑色斑點(diǎn)（斑塊）狀含白云石絹云母千枚巖（Bph），是礦區(qū)的主要地層，亦是金的礦源層和賦礦層。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)褶皺主要有牛欄溝—周家溝NWW向背斜，鍋條溝—金鐘近EW向斜及受逆沖推覆斷裂發(fā)育的層間小褶皺，金礦體主要產(chǎn)于背斜的核部、向斜的核部和南翼。受區(qū)南北兩側(cè)NE向逆沖斷層夾持，中部發(fā)育北西西、北東東向（近東西向）和南北向三組次級斷裂，其中近東西向斷裂為本區(qū)主要的控礦、容礦構(gòu)造，沿裂隙填充的熱液引起近側(cè)巖石動—熱蝕變（巖石變形、具塑形，鐵白云石斑點(diǎn)），并且在各帶內(nèi)均發(fā)現(xiàn)的金礦（化）體，礦化與石英脈關(guān)系密切，主要為構(gòu)造石英脈型。近南北向斷裂呈北北西向、北北東向、南北向，呈剪性走滑型斷層，為后期斷層，斷層延伸50m～300m，使地層及礦體發(fā)生不同的位移。

2.3 巖漿巖

研究區(qū)巖漿巖不發(fā)育，在中部岀露花崗細(xì)晶巖脈，長度小于10m，寬約30cm，產(chǎn)狀265°∠70°，侵入下石炭統(tǒng)斑點(diǎn)狀千枚巖層。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 主要礦體特征

研究區(qū)發(fā)育4條蝕變礦化帶，受近東西向脆—韌性剪切帶控制，表現(xiàn)為平行分布的細(xì)脈密集帶，具膨大狹縮、分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)或側(cè)現(xiàn)等特征，產(chǎn)出在石炭系下統(tǒng)絹云母千枚巖、斑點(diǎn)狀千枚巖性層內(nèi)。蝕變帶由絹云母千枚巖、斑點(diǎn)狀千枚巖與石英脈、方解石石英細(xì)脈組成，與圍巖界線基本清晰，局部為逐漸硅化過度。巖石普遍揉皺、破碎，蝕變?yōu)楣杌?、碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化、少量的方鉛礦化、閃鋅礦化，局部也見微弱的孔雀石化。

區(qū)內(nèi)金礦體均賦存于礦化蝕變帶中，主要由順沿裂隙充填的石英脈、方解石石英組成，與近礦蝕變圍巖界線基本清楚。礦體受韌—脆型剪切帶控制，呈脈狀、透鏡狀，斷續(xù)延伸，具分支復(fù)合特征，礦體礦化較連續(xù)，礦體主要由方解石石英脈、石英脈組成，夾少量蝕變絹云母千枚巖和蝕變斑點(diǎn)狀千枚巖。主要蝕變礦化類型有黃鐵礦化、方鉛礦化、碳酸鹽化、硅化、絹云母化、鐵白云石化。礦體厚度在走向和傾向上變化較大，厚一般在0.10m～1.88m。礦體品位在走向和傾向上變化較大，金品位一般1.1g/t～27.28g/t。

3.2 礦石礦物特征

主要為石英脈型、方解石石英脈型，次為蝕變巖型。

礦石礦物成分主要有黃鐵礦、方鉛礦，次為黃銅礦、閃鋅礦、偶見顆粒金。脈石礦物主要有石英、鐵碳酸鹽（鐵方解石、白云石）等。次生氧化物有褐鐵礦、鈣質(zhì)淋濾殼（膜）、孔雀石、高嶺土等。

（1）黃鐵礦是主要的載金礦物，常見立方體晶形，在巖礦中一般呈（稠密）星散狀，集合體呈團(tuán)塊狀或細(xì)脈狀，粒徑一般為0.3mm～8mm。在鏡下呈塵點(diǎn)狀、星點(diǎn)狀、草莓狀，晶體以立方體為主，其次為他形，粒徑0.002mm～0.5mm，具微碎裂現(xiàn)象，往往與其上附著有黃銅礦和閃鋅礦。經(jīng)后期熱液再次改造、富集在脈裂隙內(nèi)或接觸面以稠密浸染狀或團(tuán)塊狀產(chǎn)出的黃鐵礦與金礦化關(guān)系較為密切。

（2）閃鋅礦為次載金礦物，在礦石中分布極不均勻，粒度Φ=0.1mm～5mm，呈團(tuán)塊狀、星點(diǎn)狀等，一般常與方鉛礦共生，鏡下常見發(fā)育在黃鐵礦裂隙中、與黃銅礦共生。

礦石結(jié)構(gòu)常見自形—半自形—它形粒狀、碎裂、充填鑲嵌、交代溶蝕等。礦石構(gòu)造主要有稀疏浸染狀、團(tuán)塊狀等。

金礦物特征。自然金呈金黃色，不規(guī)則狀、片狀，產(chǎn)出在石英脈中或包裹在黃鐵礦中，經(jīng)電子探針分析，粒度在0.074mm～0.295mm之間，屬于粗粒金范圍內(nèi)，少量屬于巨粒金范圍（表1）。鏡下觀察自然金有三中賦存狀態(tài)：呈包裹金，被包于黃鐵礦中，具半島狀侵蝕結(jié)構(gòu)或渾園狀包于石英中；呈晶隙金賦存于石英與黃鐵礦晶隙間；呈裂隙金充填于黃鐵礦（或褐鐵礦）或石英的裂隙中。

表1 金坪金礦自然金電子探針分析結(jié)果表

3.3 圍巖蝕變

與成礦關(guān)系密切的圍巖蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、鐵碳酸鹽化、絹云母化。各類蝕變產(chǎn)生的先后順序不同，但在空間上分布是相互重疊的。

（1）硅化沿?cái)嗔殉蕩畎l(fā)生主要有兩期：一期硅化形成細(xì)脈狀石英沿東川街—鎮(zhèn)安—板巖鎮(zhèn)斷裂束的次級斷裂或裂隙貫入，伴生金礦化、黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化。二期硅化形成形式與一期基本相同，形成的石英脈呈乳白色，沿裂隙和空隙再結(jié)晶，或充填于張扭性斷裂中，形成粗大石英脈或網(wǎng)脈，該期脈石英結(jié)晶粗大，礦化不明顯。

（2）碳酸鹽化以方解石化為主，含鐵，地表氧化為褐色，含鐵較大時(shí)可定名為含菱鐵礦碳酸鹽化，一般與硅化相伴生，呈方解石石英細(xì)脈或團(tuán)塊產(chǎn)出，于張扭性斷裂中最顯著，是礦區(qū)主要含金蝕變類型之一。

（3）黃鐵礦化有兩種，其一呈單一自形粒晶狀分布于巖石中，晶體一般1mm～3mm，為區(qū)域變質(zhì)形成；其二呈草莓狀黃鐵礦集合體分布于千枚巖中，黃鐵礦集合體3mm左右，分布較均勻，為沉積變質(zhì)形成。此外，各類含金脈體及近脈體兩側(cè)蝕變巖中普遍發(fā)育黃鐵礦化，于含礦熱液有關(guān)，黃鐵礦發(fā)育地段金礦化富集。此種黃鐵礦呈細(xì)粒、微細(xì)粒浸染狀產(chǎn)出。

（4）絹云母化主要發(fā)生于礦區(qū)各類斷裂帶及兩側(cè)圍巖中，絹云母由泥質(zhì)碎屑巖中長石蝕變而成，形成絹云母交代長石的交代溶蝕、交代殘留結(jié)構(gòu)。蝕變強(qiáng)烈發(fā)生時(shí)，絹云母則變?yōu)榘自颇?，并在白云母外圍發(fā)生硅化（鉀長石蝕變白云母時(shí)有石英析出），形成硅化、絹云母化蝕變帶。與石英脈型金礦關(guān)系密切。

3.4 礦物生成順序

表2 礦石礦物形成期化分表

礦物生成順序。依據(jù)野外產(chǎn)狀、鏡下光薄片鑒定、礦石礦物共生組合和相互穿插關(guān)系特征，按時(shí)間順序由老到新，劃分出礦物生成順序（表2）。

4 礦床成因分析

（1）金坪金礦床賦礦巖性為石炭系下統(tǒng)鈣質(zhì)千枚巖，泥質(zhì)、粉砂質(zhì)千枚巖，是重要的賦礦巖性，且是主要的礦化圍巖。九里坪組千枚巖成礦元素（Au）背景值較高，反應(yīng)了下石炭系地層是絹云母板巖沉積時(shí)就已形成了Au元素明顯的富集，為后期形成金礦脈奠定了基礎(chǔ)，是礦區(qū)Au元素遷移與富集的重要層位，可能是區(qū)內(nèi)成礦的“礦源層”。金礦化作用易于在溫壓條件適合的綠片巖相以下的變質(zhì)區(qū)富集，本區(qū)金礦賦存圍巖主要是石炭系下統(tǒng)低綠片巖相千枚巖，該層位巖系具有適合的溫壓條件，有利于成礦流體內(nèi)含金絡(luò)合物分解、沉淀而形成金礦脈。

（2）金元素活化與斷裂構(gòu)造活動耦合是成因之一，一般認(rèn)為，大型剪切帶兩側(cè)的次級斷裂起著傳遞含礦熱液的作用，成為配礦、容礦構(gòu)造。研究區(qū)區(qū)域性鎮(zhèn)安—板巖鎮(zhèn)斷裂為區(qū)域性多期活動斷裂，其分支斷裂東川—鎮(zhèn)安斷裂束具相同特點(diǎn)，為區(qū)內(nèi)重要的控巖導(dǎo)礦斷裂，分支破碎帶寬數(shù)十米，其旁側(cè)的次級斷裂直接控制著礦床和化探異常分布，為成礦作用提供導(dǎo)、容礦空間。區(qū)內(nèi)金礦體均產(chǎn)于一組脆性斷裂或斷裂帶，該組斷裂東西向或近東西向延伸，在研究區(qū)呈密集帶分布，斷層或斷裂帶由數(shù)厘米菱角狀雜亂排列的碎裂巖、含鐵方解石石英脈及碎塊、斷層泥等組成，斷面平行或舒緩波狀，斷面多見炭質(zhì)物、擦痕，斷裂及沿?cái)嗔殉涮钍⒚}及含鐵方解石石英脈，是礦區(qū)主要含礦（脈）構(gòu)造，形成研究區(qū)的7個(gè)含礦帶，顯示出礦體的富集與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切。礦體厚大部位構(gòu)造活動強(qiáng)烈，多表現(xiàn)出碎裂巖化、片理化。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造的多期次活動，又易于導(dǎo)致礦化蝕變作用的多次疊加，局部還疊加了成礦晚期的明金礦化，導(dǎo)致金品位明顯提高。

（3）成礦熱源可能主要為印支期構(gòu)造熱事件，研究區(qū)印支期構(gòu)造熱事件與綠片巖相區(qū)域變質(zhì)事件耦合，形成了區(qū)內(nèi)受斑點(diǎn)狀千枚巖、絹云母千枚巖夾石英細(xì)脈、方解石石英細(xì)脈的巖性組合和構(gòu)造雙重控制的熱液充填—石英脈型金礦床。

5 結(jié)論

（1）金坪金礦床含礦層位為下石炭系絹云母千枚巖、斑點(diǎn)狀千枚巖。金礦體是由含金礦物呈浸染狀或細(xì)脈浸染狀分布在容礦巖石中構(gòu)成，礦體受韌—脆性剪切帶控制，呈脈狀、透鏡狀，具膨脹、狹縮，波狀起伏、尖滅再現(xiàn)之特點(diǎn)。后期構(gòu)造對礦體破壞明顯，礦體與圍巖界線明顯，多為切層產(chǎn)生。

（2）礦石類型主要為石英脈型、方解石石英脈型，次為蝕變巖型。礦石礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦，其次為方鉛礦；脈石礦物主要為石英，其次是長石、方解石。與成礦關(guān)系密切的圍巖蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、鐵碳酸鹽化、絹云母化。

（3）礦床成因?qū)贌嵋撼涮睢⒚}型金礦床。