甘肃舟曲县老沟金矿地质特征及矿床成因

王 涛，余金元，王剑峰，刘 涛，郭 华

（1.武警黄金第十二支队，成都 611732；2.武警黄金第三总队，成都 610036）

舟曲县老沟金矿位于扬子板块北西段、中朝板块南侧、松潘-甘孜褶皱带以东的三角区内，属于秦岭褶皱带西段南亚带的白龙江复背斜。地层、构造及物、化环境，对金成矿十分有利；发现两条延长1500～2000 余m，宽度100～300m 的蚀变破碎带，并大致揭露控制了12 条矿化脉体，共估算预测的金资源量[(333)+（334)）335kg。

1 成矿地质背景

老沟金矿区位于白龙江复背斜中部北翼，地层出露较连续，构造发育较简单，岩浆岩在区内较发育。

1.1 地层

古道岭组厚1 500～5 700m，分布于区内北东和南西大部分地区，地层倾向北东，倾角40°～85°，主要岩性为中薄层硅灰岩、中薄层灰岩夹板岩、破碎板岩、少量破碎千枚岩；为矿区的含矿地层。

石炭系下统厚500～700m，分布于区内中部，夹持于泥盆系地层中、并与之呈断层接触，地层倾向北东或南西，倾角45°～55°，主要岩性为中薄层灰岩、薄层灰岩夹板岩；

二迭系下统厚700～1 000m，分布于区内北部和南部，岩性为厚层块状生物灰岩、中薄层硅质条带灰岩、鲕状灰岩夹紫红色泥灰岩。其与下伏地层呈平行不整合接触关系。

1.2 构造

区内北西西-南东东向断层发育，为坪定-化马断裂的西延部位，已发现的矿化蚀变破碎带受其次级平行构造的控制，展布方向均为北西西-南东东向。北西西向是矿区的主要控矿构造。矿区主要断裂简述如下：

F1 断层：位于矿区Ⅰ号破碎带内，北西走向，横穿矿区，长度约2700m，宽0.8～7m，平均宽3.0m，产状为185°～225°∠42°～60°。断面局部呈舒缓波状，倾向南。该断层控制着1号脉的展布。

F3 断层：位于矿区西北部Ⅱ号破碎带内，北西走向，长度约1000m，宽1.0～3.5m，该断层控制着2号脉的展布。

1.3 岩浆岩

区中部广泛发育花岗斑岩脉，呈树枝状，多为青灰、黄褐或灰白色，斑状、块状构造，细-中粗粒结构，斑晶为斜长石、石英等，基质为隐晶质。主要蚀变有高岭土化，金属矿化有黄铁矿化（呈半自型星点状分布）、褐铁矿化。围岩为板岩夹薄层灰岩，脉岩产状一般与围岩一致。其接触面上一般发育宽约0.8～6.0m 的蚀变破碎带，主要由破碎板岩、石英细脉或石英团块（透镜体状）、破碎花岗斑岩等组成。金矿化与花岗斑岩关系密切，一般金矿脉发育在花岗斑岩与围岩的接触带上，或者部分破碎蚀变花岗斑岩本身就是矿脉。

1.4 地球化学特征

1∶10000 地化剖面测量（分析元素为：Au、As、Sb、Ag、Cu、Pb），老沟金矿区地球化学特征为：

1）富含As、Sb；

2）Au 异常与As、Sb 异常吻合程度非常高；

3）Au 与Ag、Cu、Pb 元素无明显相关关系；

4）Au、As、Sb 组合，Au 异常面积0.25～0.35km2，异常呈带状延伸，浓度分带较明显，有明显浓集中心，高含量区多元素重合对应，受一定层位(构造)的控制。

5）圈定的Au、As、Sb 元素异常区与已知的蚀变破碎带吻合程度较高，异常分布范围和展布方向与蚀变破碎带大致吻合。区内南部异常范围与蚀变破碎带位置存在一定偏差，是由于矿化脉体位于山坡上、地形较陡，元素物理迁移能力增强，导致次生晕异常迁移造成的。

图1 西秦岭地区莫霍面深度等值线图

图2 西秦岭地区布格重力异常趋势面等值线图

1.5 地球物理特征

西秦岭地区莫霍面深度等值线图（图1）明显地反映了地壳厚度由西向东变薄的特征，且在天水-马尔康一带有一近南北向的梯度带。而莫霍面深度的变化反映了地下隆起和拗陷的存在，划分这些隆拗地块的边界是莫霍面梯度带，因此，南北向莫霍面梯度带可能反映了地壳深部的断裂构造系统。

该区重力场特征如图2 所示，整体而言，西部重力较低，而东部重力值较高，在天水-马尔康一带布格重力异常趋势面等值线也有一较为清晰的南北向展布的梯度带。莫霍面及重力场特征地壳深部构造特征为南北向地幔剪切带。另外，在白龙江复背斜一带存在近东西向的次级梯度带。

岩石磁性测量统计结果表明，磁铁矿磁化率（K）达105，赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿的磁化率（K 值）和剩余磁化强度(△T)均为0，沉积岩基本无磁性，酸性-基性岩浆岩为弱磁性；变质岩的磁性介于二者之间。西秦岭地区航磁异常特征显示磁场特征线呈北西（图3）。

综上所述，西秦岭地区重力、航磁等特征均显示在本区存在近南北向和近东西向为主的基底构造。

2 矿脉特征

图3 西秦岭航磁异常图

目前在该矿区发现南北两个矿化蚀变破碎带，均分布于泥盆系古道岭组第二岩性段中。蚀变破碎带为破碎板岩、破碎花岗斑岩，局部地段夹薄层灰岩组成，金属矿化主要有黄铁矿化、褐铁矿化、雄黄矿化，局部见辉锑矿化等，黄铁矿多为细-微细粒自形五角十二面体状-半自形、它形粒状结构，呈星点状、团块状和细脉浸染状分布，褐铁矿化、雄黄矿化多为小团块状分布。围岩蚀变主要有硅化、高岭土化、碳酸盐岩化等，其中硅化为石英细脉或石英团块（透镜体状）产出。

Ⅰ号蚀变破碎带：位于区内北部，主要为花岗斑岩及两侧蚀变破碎板岩组成，石英呈细脉状、网脉状或透镜状不连续穿插在破碎带中，细脉宽0.01～0.20m，大多为0.05m，蚀变带与围岩呈渐变过渡关系。工程控制蚀变破碎带长度大于2 000m，蚀变破碎带宽度100～300m，蚀变破碎带内见多层金、砷矿化体，品位较低，一般金品位为（0.19～4.74）×10-6，砷品位为（0.012 2～0.352 7）×10-2，锑品位为（0.001 4～0.004 2）×10-2，厚度变化大，一般厚0.80～3.73m，大致呈平行分布，走向北西西-南东东，倾向10°～35°、局部南倾，倾角52°～75°，金属矿化主要为黄铁矿化、毒砂化、褐铁矿化、局部见有雄黄矿化。总体矿化较弱且分布不均匀，局部金、砷矿化较强，共揭露到9个矿(化)脉体，基本平行分布。主要矿脉特征：

1号脉：由10个工程控制，长度1 950m，厚度0.81～5.34m，金品位（0.15～4.51）×10-6。

3号脉：由2个工程控制,长度370 m，厚度0.76～0.99 m,金品位（0.62～0.92）×10-6。

5号脉：由2个工程控制，长度390m，厚度1.08～3.85m，金品位（1.24～1.59）×10-6。

10号脉：由3个工程控制，长度400m，厚度1.08～2.12m，金品位（0.62～1.68）×10-6。

Ⅱ号蚀变破碎带：位于区内南部，主要为花岗斑岩及两侧蚀变破碎板岩、蚀变灰岩组成。蚀变破碎带走向延长较大，向西延伸至黑峪沟，向东延伸至查拉以南，区内延伸长度约1 500m，宽100～300m，蚀变破碎带内见多层金、砷（锑）矿化体，品位较低，一般金品位为（0.95～7.79）×10-6，砷品位为（0.114 6～0.859 5）×10-2；锑品位一般较低，品位为（0.014 2～0.071 0）×10-2，个别工程锑矿化较强，品位（1.976 1～3.371 7）×10-2；厚度变化大，一般厚1.32～2.79m，大致呈平行分布，走向北西西-南东东、倾向不稳定，以北东为主，部分地段倾向南西，倾角45°～80°。围岩蚀变主要有硅化、高岭土化、碳酸盐岩化，金属矿化主要有黄铁矿化、褐铁矿化、偶见辉锑矿化。带内揭露到3 条矿化脉体，产于蚀变灰岩中。

6号脉：由4个地表工程和1个地质点控制，长度1 350m，厚度0.80～2.60m，金品位（0.16～6.07）×10-6。

7、8号脉均为单工程控制，厚度0.52～2.36m，金品位（5.47～100.30）×10-6（在我部矿权外）。

3 矿床成因

图4 老沟矿区PD01 坑道 综合剖面图

3.1 地层控矿特征

泥盆系中统古道岭组为区内赋矿地层，也是葱地-化马一带的主要赋矿地层，岩性主要为板岩、薄层灰岩、含炭板岩、千枚岩。该地层为一套含泥碳酸盐岩、炭质粘土岩及凝灰岩，表现为沉积物频繁的横向转换和火山喷发物交替变更的沉积环境，尤其是浅海陆棚向深水过渡地带，由于沉积环境和地球化学条件的改变，对Au 元素的初始富集十分有利，形成含Au 丰度值相对较高的中泥盆统地层，是Au-Hg-As-Sb 富集的有利层位，以微细粒浸染型金矿为主，其Au 含量7.35×10-9～18.85×10-9，可能是Au 的初始矿源层，也是区内金成矿的最有利层位，区内发现的黑多寺、九源、坪定、尖山梁、雄黄坡等金（汞、砷）矿床（点）均产于该组地层中。

3.2 构造控矿特征

老沟矿区位于坪定-化马断裂的西延部位，蚀变破碎带和矿化脉体的分布受控于坪定-化马逆冲断裂及其次级滑脱或逆掩断层，坪定-化马断裂本身金矿化较弱，可能为一区域性导矿构造，在空间上它控制着矿带的分布，由它派生的次一级构造，对矿床起着定位作用，尤其是层间破碎带、节理裂隙及其归并、分枝处，提供了储矿空间，并控制着金矿体的形态和规模。

3.3 岩脉控矿特征

区内断裂构造及其次级破碎带发育，这些部位有利于岩（体）脉的侵入是热液活动最强烈地带，也有利于矿液的沉淀富集，岩脉的侵入可以为成矿提供热源，改变了含矿地层中金的赋存状态，为金的活化、迁移、富集提供了条件。

通过图4 老沟矿区PD01 坑道金砷锑元素（常量分析）的分布特征及其与岩脉的关系可以看出，金砷锑元素分布高值区主要在花岗斑岩脉体及其接触带上，以接触带上为最强，并均高于围岩。这也表明了矿化体受控于岩脉和构造破碎带，同时可以推测岩脉的侵入可能提供了部分成矿物质。

综上所述，泥盆系中统古道岭组地层Au 丰度值相对较高，其Au 含量7.35×10-9～8.85×10-9，可能是Au 的初始矿源层，也是区内金成矿的最有利层位；坪定-化马断裂可能为一区域性导矿构造，在空间上它控制着矿床的分布,由它派生的次一级构造,对矿床起着定位作用，尤其是层间破碎带、背斜轴部的张性节理、裂隙及其归并、分枝处,提供了储矿空间,并控制着金矿体的形态和规模；岩脉的侵入可以为成矿提供热源,改变了含矿地层中金的赋存状态,为金的活化、迁移、富集提供了条件，同时岩脉的侵入可能提供了部分成矿物质。综合区内及邻区地质特征，初步认为老沟金矿是受地层、构造和岩脉复合控制的中低温热液型矿床。

4 结论

1）老沟金矿严格受地层、构造、岩脉的控制。矿床成因类型属中低温复合型蚀变岩型矿床。

2）古道岭组的蚀变破碎板岩、蚀变薄层灰岩为赋矿地层。

3）矿区内的1∶10000 化探剖面异常与矿脉的分布吻合较好。因此，化探异常是寻找金矿较有利的间接标志。

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