陜西安康沈壩金礦成礦地質(zhì)特征及找礦前景分析

張進(jìn)高

(福建省地質(zhì)測繪院，福州，350001)

1 區(qū)域地質(zhì)背景

安康沈壩礦區(qū)位于南秦嶺多層次韌性滑脫逆沖推覆褶皺帶南緣，白水江—白河褶皺束東段的牛山穹隆北翼[1，2]，基底構(gòu)造層為中元古界酸性-基性火山巖建造，上覆地層主要為寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系一套深-淺海相及潮坪相的硅質(zhì)巖、細(xì)碎屑鹽巖建造。區(qū)內(nèi)月河斷裂、牛山復(fù)背斜及呈北西西-東西向展布的RF1～RF5韌性剪切帶構(gòu)成了該地區(qū)基本構(gòu)造骨架。其中分布于RF3韌性剪切帶上的金礦床3處(八廟溝、范家溝、金斗坡)、金礦點2個(白果樹、柳樹坪)，分布于RF5韌性剪切帶上金礦床3處(黃龍、長溝、鹿鳴)、金礦點2個(沙溝、柳坑)。表明了該區(qū)金成礦與韌性剪切帶有著密切關(guān)系(圖1)。

區(qū)域上1∶20萬化探掃面及1∶5萬水系沉積物測量資料顯示，在安康北部RF1～RF5韌性剪切帶間的下志留統(tǒng)梅子埡組黑色巖系中分布有一條規(guī)模較大的金異常帶[4，5]。該異常帶區(qū)內(nèi)呈近東西向，長約40 km、南北寬約20 km，金元素異常多達(dá)20余個，主要異常形態(tài)較規(guī)整、分帶清楚、濃集值一般在27×10-9～527×10-9，主要異常與Ag、Cu、As元素異常有較好套合性，據(jù)歷年地質(zhì)工作已發(fā)現(xiàn)的10處金礦(床)點，顯示為礦致異常。沈壩金礦位于Au45異常東部，有較好的找礦前景。

圖1 安康沈壩金礦區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional geological map of Shenba gold deposit in Ankang city1—泥盆紀(jì)石家溝組上部；2—泥盆紀(jì)石家溝組下部；3—志留紀(jì)梅子埡組；4—奧陶—寒武紀(jì)洞河群；5—震旦紀(jì)耀嶺河組；6—震旦紀(jì)隕西群；7—韌性剪切帶及編號；8—斷層及編號；9—小型巖金礦床；10—金礦點；11—化探金異常；12—礦區(qū)范圍

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)地層出露簡單，地層均為早志留世梅子埡組，總體呈北西西-南東東向展布(圖2)，為一套淺變質(zhì)巖系，變質(zhì)程度普遍達(dá)綠片巖相，原巖為一套巨厚的細(xì)碎屑沉積巖。按巖石及巖性組合特征可分為3個巖性段。

梅子埡組第一巖性段：分布于礦區(qū)南部，以絹云石英片巖、二云石英片巖、黑云絹云片巖為主，其次夾有炭質(zhì)絹云石英片巖、粉砂質(zhì)板巖、細(xì)砂巖。

梅子埡組第二巖性段：分布于礦區(qū)中部，以炭質(zhì)黑云母變斑晶絹云石英片巖、絹云石英片巖、二云石英片巖、炭質(zhì)片巖、糜棱片巖和黑云絹云石英片巖為主，夾有變質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖、變質(zhì)細(xì)砂巖等。其主要巖性Au、Ag、Zn等元素豐度值普遍高于克拉克值(表1)。其中炭質(zhì)黑云母變斑晶絹云石英片巖、炭質(zhì)石英片巖、炭質(zhì)二云石英片巖Au元素豐度分別為5.09×10-6、5.44×10-6、6.33×10-6，為克拉克值的1.27～1.58倍，為礦區(qū)的主要含礦層位。

梅子埡組第三巖性段：分布于礦區(qū)北部，以絹云石英片巖、黑云母變斑晶絹云石英片巖、二云石英片巖為主，其次為薄層變質(zhì)細(xì)砂巖，夾少量炭質(zhì)絹云石英片巖。

經(jīng)統(tǒng)計分析，沈壩礦區(qū)梅子埡組地層中片巖類巖石及部分石英脈中金元素含量普遍較高，為地殼金克拉克值的1～2倍，說明片巖類巖石層為金的礦源層，為金的活化、富集進(jìn)而形成工業(yè)礦床提供了必不可少的前提。

圖2 安康沈壩礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.2 Geological map of Shenba deposit in Ankang city1—志留紀(jì)梅子埡組第一巖性段；2—志留紀(jì)梅子埡組第二巖性段；3—志留紀(jì)梅子埡組第三巖性段；4—金礦化體；5—金礦體；6—地質(zhì)界線；7—韌性剪切帶及編號；8—斷層及編號；9—化探金元素異常

表1 安康沈壩礦區(qū)巖石多元素含量統(tǒng)計

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)地層總體呈變形復(fù)雜的單斜層產(chǎn)出，南老北新，總體傾向北西-北東，局部南傾，傾角較陡。巖層波狀起伏變化較大，發(fā)育一系列形態(tài)復(fù)雜的層間小褶曲。區(qū)內(nèi)韌性剪切斷裂發(fā)育，屬區(qū)域性韌性剪切帶的組成部分，大小不一的脆性斷裂疊加其中。

韌性斷裂：韌性剪切帶(RF5)貫穿礦區(qū)，寬100～300 m，總體走向北西西-南東東，與地層產(chǎn)狀基本一致，局部與地層斜交。韌性剪切帶主要發(fā)育于軟硬層之間,尤其是在炭質(zhì)巖層與頂?shù)装遄冑|(zhì)粉砂巖、變質(zhì)砂巖之間的順層滑動，可形成各種規(guī)模的條帶或紋帶狀糜棱巖或糜棱片巖，發(fā)育與片理一致的石英條帶或石英脈。韌性剪切帶內(nèi)巖石變形強(qiáng)烈，片理化發(fā)育，可見石英或片巖旋轉(zhuǎn)碎斑，局部可見石香腸構(gòu)造，巖石中發(fā)育S-C組構(gòu)、鞘褶皺等韌性變形特征。礦區(qū)內(nèi)巖石遭受了強(qiáng)烈的變形變質(zhì)作用，巖石變形較強(qiáng)，面理發(fā)育，存在3期構(gòu)造面理，原始層理S0多被后期面理(S1,S2,S3)置換改造(照片1)。

照片1 安康沈壩金礦巖石韌性剪切帶特征Photo.1 Characteristics of rock ductile shear zone of Shenba gold deposit in Ankang citya— S1面理被S2面理置換；b—黃鐵礦脈沿S2面理方向拉伸、旋轉(zhuǎn)；c—新生的云母等礦物沿S2面理定向發(fā)育；d—S3面理切割S2面理

面理S1是以原始層理S0為褶皺基礎(chǔ)的變形面理，主要為區(qū)域變質(zhì)作用所形成，表現(xiàn)為片理，傾向北西或北東，形成一套以變質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)板巖、千枚巖、片巖等淺變質(zhì)的巖石組合。

S2是以S1面理為褶皺的變形面理，伴隨著韌性剪切作用，其軸面或翼部受到強(qiáng)烈的擠壓剪切作用，形成同斜褶皺，發(fā)育透入性面理組構(gòu)形成S2面理，區(qū)域上形成各種規(guī)模的糜棱化片巖、糜棱巖、糜棱片巖，并相伴發(fā)育石英條帶或石英脈，巖石在剪切應(yīng)力作用下形成拉伸線理、S形面理、旋(殘)斑和鞘褶皺等結(jié)構(gòu)?？梢奡1被S2置換，巖石露頭及礦芯可見黃鐵礦沿S2面理拉長、旋轉(zhuǎn)，顯微鏡下可見新生的云母等礦物沿S2面理定向排列。

S3是以S2面理為褶皺的變形面理，多為劈理，常為脆性破裂面，常在韌性剪切末期形成，S3劈理切割S2面理。

礦區(qū)第二期主變形期形成的S2面理普遍發(fā)育，伴隨著區(qū)域韌性剪切變形，S2逐漸置換早期S1面理或原始層理S0，表現(xiàn)出一種具有透入性和彌散性發(fā)育的面理特點。強(qiáng)烈片理化的褶曲形成寬緩褶皺，其糜棱化片巖、糜棱巖發(fā)育地段常為金礦體分布位置。

脆性斷裂：主要發(fā)育在韌性剪切帶中或其邊界，規(guī)模大小不一，從幾cm到1.5 m。走向多為北西西-南東東向，傾向北東或南西，見斷層泥和炭化現(xiàn)象，與第二期韌性變形S2面理成小角度斜交，并見明顯的硅化、黃鐵礦化等，也是礦區(qū)金礦體貯存部位之一。

RF5韌性剪切帶中常發(fā)育寬5～30 m的蝕變帶，蝕變帶與第二期變形形成的S2面理產(chǎn)狀一致，金礦體多沿S2面理分布，并常伴隨有脆性斷裂發(fā)育，帶中見較強(qiáng)的硅化、絹云母化、黃鐵礦化、黑云母化等。韌性剪切帶的弧形轉(zhuǎn)折部位和脆性斷裂疊加地段是金礦化富集的有利部位。韌性剪切帶是區(qū)內(nèi)金礦的主要控礦構(gòu)造。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動較弱，多呈巖脈產(chǎn)出，以印支期的中酸性巖脈為主，多以單脈或脈群的形式出露，基本沿片理產(chǎn)出，局部斜交巖石片理，總體展布方向為北東-南西向，延伸規(guī)模數(shù)幾m到數(shù)十m，出露寬度一般為0.5～5 m。

2.4 圍巖蝕變

圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、黑云母化、石榴石化及綠泥石化等，其中較密集分布的細(xì)脈狀、短脈狀硅化，細(xì)脈狀、透鏡狀黃鐵礦化、黑云母化與成礦關(guān)系較為密切。

3 礦(化)體地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)礦(化)體均產(chǎn)于下志留統(tǒng)梅子埡組地層中，受韌性剪切帶(RF5)控制，中西部總體走向270°～300°、東部總體走向340°～10°，傾向從淺向深由向北陡傾、近直立、局部南傾，與韌性剪切帶形態(tài)基本一致。礦(化)體呈似層狀、透鏡狀，具膨大收縮現(xiàn)象，礦(化)體空間形態(tài)總體有向西側(cè)伏，向南側(cè)列的規(guī)律。從礦區(qū)勘查工程和礦體的控制可以看出，礦區(qū)東部巖石變形強(qiáng)度大、范圍廣、黃鐵礦化強(qiáng)，礦體規(guī)模較小；中西部巖石變形、黃鐵礦相對較弱、范圍小，礦(化)體規(guī)模相對卻較大。

3.1 礦(化)體規(guī)模形態(tài)特征

礦區(qū)共圈定金礦(化)體6個，金礦(化)體長120～650 m，單工程厚度0.66～29.14 m，造成礦體局部厚大的因素之一可能是層間褶曲的存在導(dǎo)致礦體褶曲疊加而形成的；品位在1.49×10-6～1.87×10-6，工程控制礦體標(biāo)高554～680 m，礦體沿傾向延伸68～220 m，整體礦床平均品位1.78×10-6。金礦(化)體和圍巖沒有明顯的界線，呈漸變過渡關(guān)系，以分析結(jié)果圈定為準(zhǔn)。

區(qū)內(nèi)所見礦(化)體總體呈(沙溝段)北西西-南東東向和(白桑園段)南西西-北東東向展布，局部受地形和小揉皺影響，有波狀彎曲現(xiàn)象，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，礦(化)體形態(tài)較為簡單，總體呈中等傾斜-陡傾斜似層狀，地表礦體呈帶狀出露。各礦體規(guī)模、品位及產(chǎn)狀等特征(表2)，其中規(guī)模較大的是K2礦體。

表2 安康沈壩礦體形態(tài)特征統(tǒng)計

區(qū)內(nèi)礦體規(guī)模較大為K2礦體，分布于沙溝礦段，工程控制礦體長約為400 m，礦體控制標(biāo)高最低為534 m，標(biāo)高最高為837 m。單工程礦體厚為0.66～29.14 m，單工程礦體品位為0.59×10-6～3.16×10-6。礦體形態(tài)呈似層狀、透鏡狀，礦體的產(chǎn)狀由淺到深由北東陡傾到南西陡傾，呈“S”型展布，與(RF5)韌性剪切帶的形態(tài)一致(圖3)，礦體具向西側(cè)伏的特點。

圖3 安康沈壩礦區(qū)11線地質(zhì)剖面圖Fig.3 Diagram showing the geological profile in the No.11 exploration line of shenba deposit in Ankang city1—梅子埡組第二巖性段中亞段；2—梅子埡組第二巖性段上亞段；3—絹云石英片巖；4—黑云母變斑晶絹云石英片巖；5—含炭質(zhì)絹云石英片巖；6—細(xì)粒花崗巖；7—斷層及編號；8—韌性剪切帶及編號；9—金礦體；10—探槽及編號；11—穿脈及編號；12—鉆孔位置及編號；13—取樣位置及編號

照片2 安康沈壩金的貯存狀態(tài)Photo.2 Storage status of Shenba gold in Ankang city

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石主要為他形-自形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、次為變斑晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)等。礦石主要為片狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造，次為條帶狀構(gòu)造、微-細(xì)脈狀構(gòu)造等。

3.2.2 礦石礦物組成

金屬礦物主要由黃鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦組成，次為自然金、銀金礦、白鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等。非金屬礦物主要由石英、絹云母、黑云母、石榴石組成，次為綠泥石、綠簾石、碳酸鹽類、磷灰石，少量金紅石、鋯石、電氣石等。金屬礦物含量占礦物總量的5%左右。

3.2.3 金的貯存狀態(tài)

區(qū)內(nèi)金礦物有自然金和銀金礦2種，自然金約占金礦物總量的98%，是最主要的工業(yè)礦物；銀金礦含量較少，約占金礦物總量的2%。礦石的含金礦物主要呈裂隙金和粒間金形式貯存于黃鐵礦、磁黃鐵礦和石英中(照片2)，裂隙金和粒間金約占95.71%，包裹金約占4.29%(表3)。

4 控礦因素

(1)區(qū)內(nèi)梅子埡組淺變質(zhì)巖大面積分布，其巖性組合炭質(zhì)絹云石英片巖、黑云母變斑晶絹云石英片巖等，該區(qū)1∶5萬水系沉積物測量在梅子埡組地層中圈出多個金元素異常，且Au、Ag、Cu、As等元素異常套合性好，分帶明顯、濃度高。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)金礦(床)點和礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的7個金礦體均產(chǎn)于梅子埡組地層中，梅子埡組地層是區(qū)內(nèi)金礦的主要礦源層，地層的強(qiáng)烈塑性變形又為金礦的運移富集提供了良好的條件。

(2)區(qū)內(nèi)眾多金礦(床)點均產(chǎn)于近東西向展布的韌性剪切帶及其次級韌-脆性構(gòu)造帶中，因此，認(rèn)為韌性剪切帶是該區(qū)最重要的控礦構(gòu)造，RF5韌性剪切帶是礦區(qū)主要控礦構(gòu)造。礦體的空間形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模嚴(yán)格受該韌性剪切帶的控制。沿韌性剪切帶運移的含礦熱液隨著溫度壓力的下降，使金屬礦物順序析出，在韌性剪切變形相對薄弱層間滑動面和弧形轉(zhuǎn)折部位沉淀成礦。由于該組斷裂通過梅子埡組絹云石英片巖，巖石強(qiáng)烈變形，片理化發(fā)育，有利成礦熱液與其發(fā)生交代作用，形成綠泥石化、硅化和黃鐵礦化等蝕變。

(3)印支-燕山早期形成了韌性剪切帶，使該區(qū)沉積地層發(fā)生變質(zhì)作用，形成的熱液和持續(xù)的擠壓應(yīng)力作用，為金的成礦作用提供了熱源，使得礦源層的同生沉積水加熱并使地層內(nèi)的金元素等活化轉(zhuǎn)入溶液而達(dá)到新的地球化學(xué)平衡；當(dāng)擠壓應(yīng)力積累達(dá)到相當(dāng)程度時釋放使巖石產(chǎn)生破裂，使熱液流體由周圍向減壓帶運移，同時在運移過程中萃取圍巖中的金元素，并在構(gòu)造疊加部位或變形虛脫部位富集成礦。

5 找礦前景分析

(1)沈壩礦區(qū)位于安康北部早志留世梅子埡組黑色巖系金礦成礦帶內(nèi)，梅子埡組黑色巖系中金元素含量普遍較高，為克拉克值的1.27～1.58倍，區(qū)內(nèi)水系沉積物測量異常面積大，Au、Ag、Cu、As異常套合性好、濃度高。該帶已發(fā)現(xiàn)黃龍、長溝、鹿鳴、曹家灣等一批中-小型金礦床，礦體均貯存于早志留世梅子埡組走向北西西-北東韌性剪切帶中，礦體產(chǎn)狀與韌性構(gòu)造第二期主變形期S2面理近一致，巖石變形強(qiáng)烈、蝕變較強(qiáng)，因此，區(qū)內(nèi)梅子埡組地層中韌性剪切帶發(fā)育地段是尋找該類金礦床較好的前景。

(2)礦區(qū)經(jīng)詳查地質(zhì)工作已發(fā)現(xiàn)6條金礦體，其中K1、K2主礦體走向長400～540 m，傾向上控制最大斜深200 m，目前工程控制礦體最低標(biāo)高在534 m，往更深部的延伸情況還沒有工程控制。礦區(qū)西北部與礦區(qū)相鄰的鹿鳴金礦，與礦區(qū)位于同一成礦帶上，均受區(qū)域韌性剪切帶RF5的控制，鹿鳴金礦控制礦體深部超過標(biāo)高230 m，因此沈壩礦區(qū)深部具有較大的找礦空間。

(3)礦區(qū)內(nèi)沿北西西-東西向展布的RF1～RF5韌性剪切帶分布較廣的梅子埡組地層，帶中各類規(guī)模不一的金元素異常多達(dá)100余個。Au、Ag、Cu、As元素異常套合性好、異常濃集中心明顯，濃度高，已發(fā)現(xiàn)一批規(guī)模不等中-小型金礦床。因此，礦區(qū)北部(特別是RF3韌性剪切帶)及RF5韌性剪切帶走向上的金元素異常分布區(qū)具備較大的找礦空間。

本文是在陜西省安康市漢濱區(qū)沈壩礦區(qū)資源儲量核實野外工作總結(jié)編撰而成，在野外地質(zhì)工作及編寫過程中得到了王協(xié)勝高級工程師的悉心指導(dǎo)，在此深表感謝！