大店沟金矿矿床特征与成因分析*

张景平，胡希有

(陕西省核工业地质调查院，陕西西安710054)

0 引言

西秦岭处于华北板块与扬子地台交界部位，经历了复杂的构造运动，是我国西部重要的多金属成矿带，具有良好的金成矿背景和找矿远景，有极其重要的地质研究意义和潜在的矿产资源开发价值［1］。20世纪50年代以来，陆续有地矿、冶金、有色、核工业等单位在本区开展过基础地质、矿产地质勘查工作，发现了一大批矿点、矿床。近几年来，随着阳山金矿、寨上金矿找矿的重大发现，八卦庙金矿、煎茶岭金矿深部及外围找矿的突破，西秦岭一直成为金矿找矿热点地区。大店沟金矿的发掘就是一例，文中针对大店沟金矿矿床特征及成因进行了论述。

1 区域地质背景

大店沟金矿位于北秦岭纬向构造带西段［2－5］，祁连－北秦岭加里东褶皱带内;临夏－商丹大断裂(区内地段称为舒家坝－太阳寺断裂)从南部通过(图1，2)。多期的构造活动及复杂的构造体系，造成了区内极其发育的构造，为区内金元素的迁移、富集提供了通道与场所［6－10］。

图1 甘肃省大店沟金矿构造位置图［4］Fig.1 Mine construction drawing of Dadiangou in Gansu

研究区地层属祁连—北秦岭地层区北秦岭分区，出露地层有下元古界秦岭岩群深变质的泥质碎屑岩夹火山岩建造，中元古界陇山群中基性火山岩的的碎屑、碳酸盐建造，下古生界碎屑岩夹碳酸盐建造，其中的丹凤群木其滩组第三岩性段绢云绿泥石英片岩是金矿化主要赋存层位。

区域岩浆活动频繁，从加里东期到燕山期均有岩浆活动，印支期岩浆岩－天子山超单元，其内部有龙潭坝金异常晕分布、东外接触带有火鸡山金异常晕、矿点群分布，西外接触带有李子园、碎石子等金异常晕、矿点群分布，显示出印支期岩浆活动与金矿成矿作用具有一定的成生关系［11－15］。

区域构造发育，主要为褶皱构造和断裂构造。望天沟－利桥复背斜及舒家坝－太阳寺大断裂控制了金矿的产出部位，元家坪小寺沟韧性剪切及次级韧性剪切挤压带控制了金矿化体的展布空间及形态［16－18］(图2)。

图2 天水－陇南地区金矿地质图Fig.2 Gold deposits geological map of Tianshui-Longnan district

2 矿床地质特征

2.1 赋矿地层

金矿化主要产于震旦－奥陶丹凤群木其滩组第二岩性段与第三岩性段接触处的第三岩性段(Z－O)m3中。岩性为绢云绿泥石英片岩，及一些石榴石白云片岩，二云石英片岩夹变粒岩，绿泥钠长石片岩，为一套夹有中基性火山岩系的泥质、碎屑岩建造。

2.2 构造

矿区内主要为北东向构造，其北部有北东向的区域性韧性剪切带(元家坪)通过，大店沟地段有北东东向控制金矿化的退色蚀变韧性剪切带，在该退色蚀变韧性剪切带的北部、南部有近东西向岩脉(脉岩构造)将其夹持，退色蚀变韧性剪切带沿木其滩组第二岩性段与第三岩性段接触处发育－但主要发育于第三岩性段中。产状为340°～350°∠70°～85°，有时近于直立，甚至倒转过来160°～170°倾向。

2.3 金矿体特征

大店沟金矿床控矿韧性剪切带长度大于4 km，已圈定金矿体14条。矿体形态比较简单，多呈似层状、透镜状等。它们的规模、沿走向、倾向的延伸情况，品位、厚度变化情况列于表1中。矿体在平面上基本为平行排列(图3)，矿体一般沿走向长200～600 m，平均长470 m;沿倾向延伸150～400 m，平均延伸260 m;其中有5条矿体长大于500 m，延伸深大于300 m.矿体品位变化系数为100.53%，厚度变化系数为98.32%，各矿体的厚度变化、品位变化不大，但相对而言，规模大的矿体的品位变化系数较小，规模小的矿体的品位变化系数较大。

2.4 矿石特征

大店沟金矿床属蚀变岩型金矿床。按矿石矿物成分，矿石类型可以分为2类:即黄铁矿化石英脉型和黄铁矿蚀变岩型。黄铁矿化蚀变岩型金矿石一般分布于黄铁矿化石英脉型金矿石的两侧，有时也单独出现，有的石英脉中没有金矿化，而其旁的蚀变岩中却有金矿化，关键取决于是否有黄铁矿的分布，2种类型矿石有时难以分开。

根据矿石标本的岩矿鉴定资料及野外观察，脉石矿物主要为石英、绢云母、方解石、斜长石等，金属矿物主要为黄铁矿(图4)，其次可见黄铜矿，斑铜矿、方铅矿，闪锌矿，自然金等。

表1 大店沟金矿各矿体特征表Tab.1 Ore body characteristic of Dadiangou

图3 大店沟金矿区地质简图Fig.3 Geological diagram of Dadiangou area

图4 大店沟金矿的矿石样镜下照片Fig.4 Ore sample microscopic photographs of Dadiangou area

矿石结构主要为鳞片变晶结构，残斑结构，它形粒状结构，构造主要有千枚状构造，条带状构造，块状构造等。

金的赋存状态，金以粒状为主(84.21%)，脉状为次(15.79%);粒级以微粒为主，占71.06%，细粒次之，占18.42%，中粒最少，只占1.06%;金矿物在矿石中的分布状态看，81.58%金矿物颗粒分布于石英脉裂隙中或石英粒间中，18.42%金矿物颗粒分布于黄铁矿中;从金的嵌布特征看，86.84%的金为裂隙金，13.16%的金矿物为包裹金。

载金矿物为黄铁矿，金品位的贫富与黄铁矿的多少密切相关，黄铁矿的产出也很复杂，主要为结晶状，碎裂状，其次亦见有浸染状，星点状，细脉状，发丝状，薄膜状，粉未状等。分布在片岩中的黄铁矿，其长轴方向与片理方向一致，有时黄铁矿与方解石、石英共生呈细脉状充填在片理中，金主要赋存在早期形成的石英粒间、裂隙中外，少部分赋存于黄铁矿中。除黄铁矿外，还见有黄铜矿、斑铜矿、方铅矿、闪锌矿等载金矿物，黄铜矿和方铅矿有时呈不规则状或它形粒状分布在黄铁矿裂隙中(如图5)。

3 围岩蚀变

韧性剪切带内主要蚀变有:黄铁矿化、硅化、绢云母化。与成矿关系最密切的是黄铁矿化和硅化，其次是绢云母化。

黄铁矿化:黄铁矿化可分4个阶段，第一阶段黄铁矿呈结晶状产出，金含量低微;第二阶段黄铁矿多为粗粒结晶状、团块状、致密块状等;第三阶段黄铁矿粒度较细，呈分散浸染状或细脉状;第四阶段黄铁矿呈球粒状或细脉状;其中后两阶段黄铁矿是重要载金体。

硅化:硅化发育较为普遍，一是含矿构造片岩中的SiO2平均含量有所增加，致使岩性极为细密坚硬，二是矿化岩石中石英脉、黄铁矿化石英脉比较发育。

绢云母化:蚀变带内绿泥石基本已蚀变为绢云母，金矿化均产于退色蚀变带中，当蚀变退色岩中金属硫化物增多，片理化发育时金含量相对增高。

4 找矿标志

1 )韧性剪切构造带控制了该区金矿类型及规模，属直接找矿标志之一;

2 )剪切带内石英细脉中的半自形立方体状、它形粒状、不规则状、细脉状黄铁矿是金矿化最直接的标志;

3 )土壤化探异常，是金矿化又一标志。

5 矿床成因分析

根据成矿元素相关系数矩阵分析(表2)［5］，结合野外地质特征，认为矿床成因决定于以下3个方面:①加里东晚期高绿片岩相的温、压作用造成了地层中金元素的活化;②印支期的岩浆活动为金成矿提供了丰富的热源和空间;③其后的石英脉体活动为金矿化准备了储矿空间［6］。

表2 岩石化学全分析资料相关系数矩阵Tab.2 Rock chemical analysis data correlation coefficient matrix

图5 成矿期热液活动顺序表Fig.5 Metallogenic hydrothermal activity sequence

研究区内对成矿有重要影响的地质作用主要有3个阶段(图5)。

矿前地质作用:在成岩后的地层变质期间－加里东晚期，由于地层受到高绿片岩相的温、压作用，造成了金元素的活化，和钾有同向变化的趋向。为金元素的后期富集打下了基础;印支期的区域大规模的酸性岩浆活动，为金成矿提供了丰富的热源，期后的酸性岩脉它既夹持了退色蚀变的空间，它又为成矿热液起了集聚、富集作用。其后的石英脉体活动，它串通了退色蚀变的韧性剪切带的薄弱地带，成就了热液通道，使后来的矿液活动沿其而上，并且由于它的脆性，在其后的构造活动中，较其他岩性更易于产生一些裂隙，这又为后来的金矿化准备了储矿空间。

矿期地质作用:发生在印支期后－可能为燕山期，它又有2个成矿阶段:

早期:它为一次在退色韧性剪切带中广泛分布的低金矿化作用，在这一作用中，温度较高，溶液中Cl+1含量较高，也含Au－Cl络合物，造成了Fe+3的迁移，岩石的普遍退色和退色蚀变带中金含量的普遍增高(20～100×10－9)，开始了金矿成矿的序幕。第四主成分就反映了这一过程。

晚期:早期成矿作用之后，金的主成矿作用开始。这是一次以CaO－挥发分为特征的金成矿作用。Au－Cl络合物渐被Au－S络合物替代，在这一成矿作用，早期的石英脉脆性强，微裂隙发育，金－硫化物－碳酸盐化蚀变岩型矿化沿着退色韧性剪切带内早期的石英脉及附近发生。

矿后地质作用:成矿后期构造、热液活动不强，矿体未受大的破坏与改造。

6 结论

1 )大店沟金矿是受控于大店沟韧性剪切蚀变带中的蚀变岩型+石英脉型金矿，往往在石英细脉内及其附近金含量较高;

2 )土壤化探测量是找到金矿靶区的重要手段，地质路线找矿与土壤化探测量齐头并进，对确定目的层位效果明显;

3 )退色蚀变韧性剪切构造带与黄铁矿化石英脉是金的直接找矿标志;

4 )深入揭露，特别是深部揭露，是突破地质成果的关键;

5 )大店沟金矿床的两端及深部，还有一定远景，北部地区也值得进一步研究。

References

［1］ 杜子图，吴淦国.西秦岭地区构造体系及金矿成矿构造动力学［M］.北京:地质出版社，1998.

DU Zi-tu，WU Jin-guo.The west Qinling region tectonic systems and gold metallogenic tectonic dynamics［M］.Beijing:Geological Press，1998.

［2］ 杨书恒，张凤岭，殷鸿福，等.西秦岭造山带演化与成矿［J］.四川地质学报，1996，16(1):73 －79.

YANG Shu-heng，ZHANG Feng-ling，YIN Hong-fu，et al.The west Qinling orogenic evolution and metallogenic［J］.Journal of Sichuan Geology，1996，16(1):73 －79.

［3］ 姚书振，丁振举，周宗桂，等.秦岭造山带金属成矿系统［J］.地球科学，2002，27(5):599 －604.

YAO Shu-zhen，DING Zhen-ju，ZHOU Zong-gui，et al.Qinling orogenic belt metal metallogenic system［J］.Earth Science，2002，27(5):599 －604.

［4］ 李初平，萧 炬，郭英廷，等.甘肃省两当县龙王沟地区大店沟金矿详查报告［R］.西安:核工业西北经济技术公司，2010.

LI Chu-ping，XIAO Ju，GUO Ying-ting，et al.The regiong detailed survey report of Dadiangou gold of Longwanggou in Liangdang of Gansu［R］.Xi’an:The Nucleat Industry in the Northweat Economy Technology Company，2010.

［5］ 赵希刚.多元地学数据信息处理及解译在西秦岭地区金矿找矿中的应用［J］.铀矿地质，1997，13(4):209－217.

ZHAO Xi-gang，Multivariate geological data processing and interpretation application in prospecting gold deposits in west Qinling mountain area［J］.Journal of Uraniumgeology，1997，13(4):209 －217.

［6］ 方春家.甘肃金山金矿床地质特征及成因探讨［J］.甘肃冶金，2005，27(3):61 －63.

FANG Chun-jia.Jinshan gold deposit geological characteristics and genesis study in Gansu province［J］.Gansu Metallurgy，2005，27(3):61 －63.

［7］ 杜子图，吴淦国.西秦岭地区构造体系及金矿成矿构造动力学［M］.北京:地质出版社，1998.

DU Zi-tu，WU Jin-guo.West Qinling mountain area tectonic systems and gold metallogenic tectonic dynamics［M］.Beijing:Geological Press，1998.

［8］ 张国伟，孟庆仟，于在平，等.秦岭造山带的造山过程及其动力学特征［J］.中国科学(D)，1996，26(3):193－200.

ZHANG Guo-wei，MENG Qing-qian，YU Zai-ping，et al.Qinling orogenic belt of orogenic process and its dynamics characteristics［J］.Chinese Science(D)，1996，26(3):193－200.

［9］ 张全才，王海岗，张 凯，等.大店沟金矿矿石化学成分及微量元素特征分析［J］.科技创业月刊，2011(11):187－189.

ZHANG Quan-cai，WANG Hai-gang，ZHANG Kai，et al.Dadiangou gold mine ore chemical composition and trace element characteristics analysis［J］.Journal of Science and Technology Entrepreneurship，2011(11):187 －189.

［10］王海岗，胡希有，宁站亮.甘肃省两当县龙王沟地区金矿床成因及找矿标志［J］.科技创业月刊，2011(1):169－172.

WANG Hai-gang，HU Xi-you，NING Zhan-liang.The deposit genesis and prospecting marks of longwanggou region in Liangdang of Gansu［J］.Journal of Science and Technology Entrepreneurship，2011(1):169 －172.

［11］王海岗，刘 辰，刘勇诚，等.甘肃省两当县龙王沟地区大店沟金矿详查补充勘查实施方案［R］.西安:陕西省核工业地质调查院，2010.

WANG Hai-gang，LIU Chen，LIU Yong-cheng，et al.Liangdang county Gansu province Longwanggou area Dadiangou gold deposit exploration survey supplement plan［R］.Xi’an:Shaanxi Nuclear Industry Geological Survey Institute，2010.

［12］陕西省地质矿产局.陕西省区域地质志［M］.北京:地质出版社，1990.

The Shaanxi Bureau of Geology and Mineral Resources.Regional geology of Shaanxi province［M］.Beijing:Geological Press，1990.

［13］甘肃省地质矿产局.甘肃省区域地质志［M］.中国地质出版社，1989.

Gansu Bureau of Geology and Mineral Resources.Regional geology of Gansu province［M］.China:Geological Press，1989.

［14］姚书振，周宗桂.秦岭成矿带与成矿特征和找矿方向［J］.西北地质，2005，39(2):156 －177.

YAO Shu-zhen，ZHOU Zong-gui.Qinling ore belt and mineralization characteristics and exploration direction［J］.Northwestern Geology，2005，39(2):156 －177.

［15］李 实.西秦岭金矿床成因类型及地质特征［J］.甘肃地质学报，1998，7(2):72 －80.

LI Shi.The Geological characteristics and genesis of Qinling mountains gold deposit type in West［J］.Gansu Geology，1998，7(2):72 －80.

［16］张景平.南秦岭金矿资源特征分析［J］.西安科技大学学报，2013，33(3):313 －318.

ZHANG Jing-ping.Characteristics of gold resource in South Qinling［J］.Journal of Xi’an University of Science and Technology，2013，33(3):313 －318.

［17］张景平，王海岗.略阳县安林沟地区正长岩型铌钽矿特征及远景分析［J］.西安科技大学学报，2013，33(6):698－704.

ZHANG Jing-ping，WANG Hai-gang.Analysis of syenite niobium-tantalum ore characteristics and perspective in Lueyangxian Anlingou region［J］.Journal of Xi’an University of Science and Technology，2013，33(6):698 －704.

［18］王海岗.南秦岭枇库沟地区铅锌矿矿床控矿因素分析［J］.西安科技大学学报，2013，33(2):161 －166.

WANG Hai-gang.Analysis of Pb-Zn bed controlling factors of Pikugou mine in South Qinling［J］.Journal of Xi’an University of Science and Technology，2013，33(2):161－166.