陕西南郑五里浸金矿地质特征及矿床成因

乔建新，赵文平，崔建军

（1.陕西矿业开发工贸公司，西安710054；2.陕西省矿产资源勘查与综合利用重点实验室，西安710054；3.中国地质科学院地质力学研究所，北京100037）



陕西南郑五里浸金矿地质特征及矿床成因

乔建新1，2，赵文平1，2，崔建军3

（1.陕西矿业开发工贸公司，西安710054；2.陕西省矿产资源勘查与综合利用重点实验室，西安710054；3.中国地质科学院地质力学研究所，北京100037）

摘要：陕西省南郑地区的五里浸金矿位于汉南杂岩西南缘。通过野外勘查和综合研究，笔者认为该矿床受构造-岩浆作用控制明显，矿化蚀变带与多期活动的F4断层破碎带密切伴生，矿体主要分布于该断层破碎蚀变带的黄铁绢英岩化带内。含矿带内共发现8条矿体，其中Ⅰ至Ⅶ为金矿体，Ⅷ为铜矿体，矿床类型应属构造蚀变岩型。在成矿过程中，F4断层可能为中基性岩浆及矿液运移的通道，也为矿液沉淀提供了空间条件。通过单矿物40Ar-39Ar法对主要含矿岩石-黄铁绢英岩中的绢云母进行年龄测定，结果显示绢云母的40Ar-39Ar坪年龄为754.50±2.09 Ma，表明五里浸金矿的主要成矿时代可能为新元古代南华纪。

关键词：五里浸金矿；断层；围岩蚀变；黄铁绢英岩；成矿年龄

汉南杂岩处于扬子板块与秦岭造山带的交接部位，为总体呈北东-南西向展布的巨型岩浆岩带，形成于古元古代—新元古代，岩浆作用经历了从基性-中性-酸性-碱性岩浆演化，岩石类型从基性岩到中酸性岩及碱性岩等均有产出，其中以中酸性岩最为广泛［1-6］。从上世纪50年代开始，几代地质工作者先后对汉南杂岩开展了基础地质、矿产勘查及矿床地质等多方面研究工作，取得了丰硕成果，特别是近20多年来对汉南杂岩的研究不断深化，获得了重要进展［7-14］。目前，汉南地区已发现多处金、铜矿床（点），如五里浸金矿、高桥金矿点、赵家岩铜矿点、元山寺金-铜矿点、黎明村金-铜矿点等，但其成矿过程及时代等尚且不清，需作探讨。笔者通过对陕西省南郑地区的五里浸金矿进行深入剖析，研究其矿床特征、探索其成矿过程、控矿因素及成矿时代等，为该地区进一步（分析）寻找同类金矿提供借鉴。

1　区域地质背景

五里浸金矿位于汉南杂岩西南缘，出露地层主要为中元古界火地垭群变质碎屑岩夹变质火山岩系，主要岩石组合为黑云斜长片麻岩、黑云长英变粒岩、斜长角闪岩及黑云斜长角闪岩。由于新元古代岩体广泛侵位和多期构造运动，导致地层出露破碎、零星残存、蚀变强烈。区内断裂构造发育，主要为北东东向展布的庙坝-五里浸断裂（F1）和白岩河-秦家坝断裂（F2），其次为北北东向展布的小坝-牟家坝断裂（F3）；前者属高角度逆冲断层，后者为晚期压扭性断层（图1）。

2　矿区地质

2.1地层

矿区出露地层主要为中元古界火地垭群上两组（图1），根据岩性组合特征及其分布规律，由老至新进一步可划分为三段：

上两组一段（Pt2s1）：分布于矿区西部，其岩性为黑云斜长片麻岩、黑云长英变粒岩夹斜长角闪岩，黑云长英变粒岩与斜长角闪岩混合岩化较强，受新元古代岩体侵入破坏而残缺不全，其厚度大于255 m。

上两组二段（Pt2s2）：分布于矿区东北部，其岩性以斜长角闪岩为主，局部夹黑云斜长角闪岩。该段厚度为10～150 m。

上两组三段（Pt2s3）：分布于矿区东南部，其岩性以黑云长英变粒岩为主，局部夹斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩。该段上部地层因被庙坝-五里浸断裂（F1）错断而缺失，其厚度大于430 m。

2.2构造

矿区断裂构造发育，岩石破碎，为岩浆侵入、矿液运移、沉淀及成矿提供了良好的条件。矿区内较大的断裂为F4断层，属北东东向庙坝-五里浸断裂（F1）上盘发育的次级断层。该断层总体呈北北西向展布，倾向北东东，倾角为75°～85°。该断层早期为张性，晚期表现为压-压扭性，具有多期活动特征。该断层对矿区中基性岩脉及主要含矿蚀变带-黄铁绢英岩化带具有明显的控制作用，局部地段网状石英脉发育，角砾岩化和黄铁矿化明显，尤其在断层上盘发育的羽状裂隙中常分布有含矿石英脉，该断层成为五里浸金矿的主要控矿构造。

2.3侵入岩

矿区出露的侵入岩主要为呈岩株状产出的新元古代黑云母斜长花岗岩，其次为呈断续脉状产出的蚀变闪长岩和蚀变辉绿岩。黑云母斜长花岗岩属汉南杂岩的一部分，侵位于中元古界火地垭群，与围岩呈侵入接触关系。蚀变闪长岩脉和蚀变辉绿岩脉均沿F4断层侵位于中元古界火地垭群，其产状与F4断层基本一致（图1）。

图1　五里浸金矿地质简图Fig.1 General geological map of the Wulijin gold deposit

2.4围岩蚀变

受新元古代黑云母斜长花岗岩体侵位与多期构造运动的影响，矿区经历了不同程度的热液蚀变、混合岩化及多金属矿化等过程，导致蚀变带内形成的蚀变闪长岩、蚀变辉绿岩多呈脉状产出且破碎较强（图2a、图2b）。受F4断层后期持续活动和热液作用，早期形成的中性岩脉进一步交代蚀变为含矿黄铁绢英岩，同时相伴有硅化、碳酸盐化及重晶石化等多期构造蚀变（图2c、图2d）。与矿化有关的各类蚀变特征如下：

（1）黄铁绢英岩化：沿F4断层破碎带分布，主要矿物成分为石英、绢云母，其次为黄铁矿并伴有微弱的多金属矿化，宏观上构成了矿区的黄铁绢英岩化带。

（2）硅化：该期蚀变叠加在黄铁绢英岩化带上，以形成含矿石英细脉或细网脉为特征，是矿区金及多金属矿化主要时期。

（3）碳酸盐化：该期蚀变穿切叠加在黄铁绢英岩化带和硅化蚀变带上，以形成白云石、含铁白云石多金属碳酸盐脉为特征，金及多金属矿化明显减弱。

（4）重晶石化：该期蚀变发生于金及多金属矿化后期，只在矿化带局部地段发育低品位含金重晶石细脉，多穿切并叠加在碳酸盐脉之上。

图2　五里浸金矿野外露头照片Fig.2 Outcrop photographs of the Wulijin gold deposit

3　矿体特征

矿区内发育的含矿黄铁绢英岩化带受F4断层控制明显，总体呈北北西向展布，长度可达800 m，宽度为10～35 m，含矿带两侧主要为蚀变闪长岩，西南侧产出有少量蚀变辉绿岩，含矿带内共发现8条矿体，其中Ⅰ至Ⅶ为金矿体、Ⅷ为铜矿体（图1）。各矿体特征如下：

（1）Ⅰ、Ⅴ和Ⅵ号矿体沿F4断层破碎蚀变带断续产出，矿体顶底板围岩均以黄铁绢英岩为主，矿体形态多呈脉状、透镜状，其产状与F4断层产状基本一致。Ⅰ号金矿体规模最大，长度为243 m，延深为137 m，平均厚度为1.76 m，倾角为72°，矿石Au品位为.11 g/t。Ⅴ号金矿体长度为23 m，延深为25 m，平均厚度为1.27 m，倾角为71°，矿石Au品位为3.54 g/t。Ⅵ号金矿体长度为90 m，延深为43 m，平均厚度为0.85 m，倾角为76°，矿石Au品位为8.29 g/t。

（2）Ⅱ、Ⅲ和Ⅶ号矿体沿F4断层破碎蚀变带西南侧边部断续产出，矿体顶板围岩均为黄铁绢英岩，Ⅱ、Ⅲ矿体底板围岩为蚀变闪长岩，Ⅶ矿体底板围岩为蚀变辉绿岩，矿体形态均呈脉状，其产状与顶底围岩基本一致。Ⅱ号金矿体长度为47 m，延深为110 m，平均厚度为1.10 m，倾角为83°，矿石Au品位为2.18 g/t。Ⅲ号金矿体长度为46 m，延深为26 m，平均厚度为0.78 m，倾角为71°，矿石Au品位为2.89 g/t。Ⅶ号金矿体长度为25 m，延深为15 m，平均厚度为1.22 m，倾角为71°，矿石Au品位为2.06 g/t。

（3）Ⅳ和Ⅷ号矿体沿F4断层破碎蚀变带东北侧断续产出，矿体顶底板围岩均为黄铁绢英岩，矿体形态分别呈脉状、透镜状，其产状与顶底围岩基本一致。Ⅳ号金矿体长度为41 m，延深为25 m，平均厚度为1.02 m，倾角为71°，矿石Au品位为1.87 g/t。Ⅷ号铜矿体长度为14 m，延深为42 m，平均厚度为1.26 m，倾角为65°，矿石Cu品位为0.93%。

4　矿床成因

4.1成矿过程及控矿因素

五里浸金矿受构造-岩浆作用控制明显，矿化蚀变带与多期活动的F4断层破碎带密切相关，在断层破碎带及其两侧矿化蚀变作用较强，远离断裂破碎带矿化蚀变作用减弱。矿体主要分布于受F4断层控制的黄铁绢英岩化带内，而黄铁绢英岩化带的空间分布受蚀变闪长岩限制。这表明，在成矿过程中F4断层可能为中基性岩浆、矿液运移的通道，也为矿液沉淀及成矿提供了良好的空间条件，蚀变闪长岩则可能为该矿床的成矿母岩。依据矿化蚀变类型及其特征，进一步可将成矿过程划分为以下四个阶段：

（1）黄铁绢英岩化-含金多金属矿化阶段：属矿区早期矿化阶段，形成了以黄铁矿、绢云母及石英为主要矿物的黄铁绢英岩，构成了矿体两侧的近矿围岩。同时，少量含金多金属矿物开始析出沉淀，金矿物主要赋存于黄铁矿晶粒缝隙中，分布极不均匀。

（2）硅化-含金多金属矿化阶段：属矿区中期矿化阶段，形成了以细脉或细网脉状穿插于黄铁绢英岩中的含金多金属矿化石英脉，金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿及方铅矿，普遍交代早期生成的黄铁矿。金矿物主要赋存于黄铁矿晶粒缝隙中，少数包裹于黄铜矿、闪锌矿及方铅矿脉中。此阶段为本矿区金多金属主要成矿时期。

（3）碳酸盐化-含金多金属矿化阶段：属矿区中晚期矿化阶段，形成了以细脉或细网脉状穿插于黄铁绢英岩和石英脉的含金多金属矿化碳酸盐脉。此阶段中，金矿化明显减弱，多金属矿化增强。

（4）重晶石化-含金多金属矿化阶段：属矿区晚期矿化阶段，形成了细小重晶石脉或含金多金属矿化重晶石脉。此阶段中，金矿化微弱，多金属矿化也均呈下降趋势。

综上所述，五里浸金矿床的成因类型可能为与构造-岩浆作用有关的构造蚀变岩型。

4.2成矿时代

五里浸金矿的围岩为中元古界火地垭群变质碎屑岩夹变质火山岩系，其含矿蚀变带受F4断层破碎带控制且与黄铁绢英岩化带同步产出。为了确定其成矿时代，笔者对矿区产出的黄铁绢英岩进行了采样，通过40Ar-39Ar法测定其绢云母年龄，获得绢云母的40Ar-39Ar坪年龄为754.50±2.09 Ma（成果另文刊发），表明五里浸金矿的主要成矿时代可能为新元古代南华纪。

5　结论

（1）五里浸金矿床受构造-岩浆作用控制明显，矿化蚀变带与多期活动的F4断层破碎带密切伴生，在成矿过程中，该断层为岩浆和矿液提供了运移通道、侵位与沉淀空间；矿床类型应属构造蚀变岩型。

（2）通过单矿物40Ar-39Ar法对黄铁绢英岩中的绢云母进行年龄测定，获得绢云母的40Ar-39Ar坪年龄为754.50±2.09 Ma，表明五里浸金矿的主要成矿时代可能为新元古代南华纪。

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资助项目：陕西省地质勘查基金项目“陕西汉南杂岩成矿作用及找矿靶区研究（61201304167）”

中图分类号：P618.51

文献标识码：A

文章编号：1672-4135（2016）02-0118-05

收稿日期：2016-03-16

作者简介：乔建新（1986-），男，助理工程师，2013年毕业于西北大学地质系，主要从事地质矿产勘查与矿床学研究，Email：qiaojianxin_zn@163.com。

Study on the geology and genesis of the Wulijin gold deposit in Nanzheng region，Shaanxi province

QIAO Jian-xin1，2，ZHAO Wen-ping1，2，CUI Jian-jun3
（1.Shaanxi Mining Industry and Trade company，Xi’an 710054，China；2.Shanxi Key Laboratory of Exploration and Comprehensive Utilization of Mineral Resources，Xi’an 710054，China；3.Institute of Geomechanics，ChineseAcademy of Geological Sciences，Beijing 100081，China）

Abstract：The Wulijin gold deposit occurs in the southwestern margin of the Hannan complex，Shanxi province. Through field geological survey and conprehensive research，we come to realize that the fault-magma activety ontrols the deposit.Mineralization alteration zones are closely associated with the multiphased fault F4.The rebodies are mainly distributed within the alteration zone of the beresitization，and the beresitization zone was ut by the Fault F4.8 orebodies were found in the ore-bearing zone，and there 7 gold orebodies and 1 copper one. The Fault F4could be considered as the flow pathway for the intermediate-basic magma and ore-forming fluid，as well as the preferential channels for precipitation of the ore-forming fluid.The deposit has many typical features f strucyure-altered rock type.40Ar-39Ar dating of sericite separated from the ore-bearing beresitization constrains he plateau age of 754.50±2.09 Ma，indicating that Au mineralization of the Wulijin gold deposit happened in Neoproterozoic Nahua Period.

Key Words：Wulijin gold deposit；fault；wall rock alteration；beresitization；mineralization age