小秦岭金矿田Q240控矿构造特征及深部成矿预测

韩舫，白和，2，王和平，文月贵，张欢欢，韩鑫

(1.陕西地矿第六地质队，陕西临潼 710611; 2.陕西省矿产资源勘查与综合利用重点实验室，陕西西安 710054)

小秦岭金矿田Q240控矿构造特征及深部成矿预测

韩舫1，白和1，2，王和平1，文月贵1，张欢欢1，韩鑫1

(1.陕西地矿第六地质队，陕西临潼 710611; 2.陕西省矿产资源勘查与综合利用重点实验室，陕西西安 710054)

对小秦岭金矿田Q240号矿脉进行构造与矿化蚀变特征分析研究，结果表明该脉体经历了多期构造活动改造。构造带早期以左行脆韧性剪切变形为主，发育北西走向石英脉，其构造线理倾伏向南西，石英脉中矿化特征以黄铁矿为主，呈条带状分布;而后期右行脆韧性剪切变形则形成北东东走向的黄铁矿石英脉。对3个矿体平面上变化特征的分析表明，矿体被多期构造-热液活动叠加，主成矿构造应该与北东走向的左行剪切变形相关，并在后期遭受了右行走滑变形改造，以北东东走向的缓倾结构面为容矿空间。结合应力环境和控矿规律以及矿体侧伏特征，依据构造蚀变特征，认为矿体在走向和倾向上均有似等距规律。据此，在Q240矿脉深部圈定出3处成矿靶区。

小秦岭金矿田;控脉(矿)断裂构造;Q240矿脉;深部预测

小秦岭金矿田是我国著名的金矿矿集区和主要产金基地之一，矿产资源潜力巨大，主要矿床多集中于大月坪—金罗斑复背斜轴部附近，总体呈东西向分布。区内有近东西、北东、北西、近南北等不同方向组的控脉(矿)构造，其中东西向的矿脉规模大，北东向、南北向次之，北西向矿脉较少。金矿体一般赋存于断裂构造带内的含金石英脉中，局部在脉旁侧构造带内构成贫矿，矿体严格受控脉构造带控制［1］。金矿床类型主要为石英脉型，矿体产于继承性韧性脆性断裂阶段的强烈蚀变的碎裂带内，因此，构造与金矿的关系最密切［2］。本文针对北东向Q240号矿脉构造的特殊性进行解析，并对构造带、含金石英脉和金矿体的赋存特征及其控矿构造特征进行对比研究，探讨了成矿机理，在仔细观察、分析的基础上，结合小秦岭金矿控矿模式，在其深部进行找矿预测。

1 区域地质背景

小秦岭地区位于华北板块南缘，其北以太要断裂为界与渭河盆地相邻，南部以小河断裂为界与熊耳构造带相接，大地构造位置上属于华北板块南缘的小秦岭—熊耳山复式褶皱区域，是秦岭造山带的北缘东段部分(见图1)。

图1 小秦岭金矿田区域地质简图Fig.1 Regional geology of Xiaoqinling gold field

1.1 区域地质特征

区域出露地层主要为太古宇太华群深变质片麻岩系。北部第四系大面积分布，南部为中元古界长城系高山河群碎屑沉积，超覆于太华群之上。区内太华群由老到新是:大月坪组、板石山组、洞沟组、三关庙组及秦仓沟组，总厚度大于10000 m。岩性主要有黑云(角闪)斜长片麻岩、斜长角闪岩、石英岩及大理岩等。混合岩化普遍，以大月坪组最为强烈，洞沟组次之。所见混合岩主要为条痕(纹)状混合岩，次为均质混合岩等。

区域构造较为复杂，以近东西向褶皱和矿田南北部2条东西走向的区域性断裂组成该区构造骨架。近南北、北东、北西向断裂构造亦较发育。由太古宇太华群组成的大月坪—金罗斑复式背斜横贯全区，呈近东西向展布，两翼不对称，北翼岩层倾角缓(30°—60°)，南翼陡(55°—85°)，南翼于西峪—善车峪间局部倒转。背斜脊线呈舒缓波状，向西倾伏，倾伏角为35°—55°。背斜两翼均可见到与区域构造线吻合的次级褶皱。受多期构造活动影响，背斜形态复杂。

区域断裂为太要断裂及小河断裂，均为近东西向的复合断裂，具生成早、多期活动等特点。本区发育有与东西向复杂构造带具有成因联系的控脉断裂800余条，含金石英脉充填其中，并严格受其控制。

区内岩浆活动频繁，以酸性为主，多呈岩枝、岩株、岩基状产出;中酸性、基性、碱性次之，多呈岩墙、岩脉状产出;辉绿岩、辉绿玢岩多呈岩墙状产出，花岗伟晶岩呈小岩体或脉状广泛发育。

1.2 矿田控脉构造带展布特征

小秦岭金矿田除主要受秦岭纬向复杂构造带控制外，还受太行山新华夏系、祁吕—贺兰山字型前弧东翼东延部分的叠加干扰，使矿田内有近东西向、北西西向、北西向、近南北向、北东向、北东东向等几组不同走向的构造形迹出现，有褶皱，也有韧性、韧-脆性和脆性断裂构造带，以近东西向为骨干［3］。

这些褶皱和韧性、韧-脆性及脆性断裂构造带大多成群、成带出现，具有各自大致平行、等距分布的特点。矿田呈近东西向展布，自东向西矿脉的分布规律是:文峪以东太华复背斜由2个次级背斜中间夹1个向斜组成，含金石英脉多沿背斜、向斜轴密集分布，褶皱轴为控矿主要因素，区内北、中、南3个近东西向矿带均沿其分布。太峪—文峪间仅有1个背斜构造，即大月坪—老鸦岔背斜，含金石英脉分布的密集地段在桐峪大西岔—善车峪鳖盖沟背斜轴部及其两侧，该区已探明的金矿床有Q8、Q12、Q161等。太峪—西潼峪为背斜向西倾伏端，矿脉大多数赋存在由层间滑动所形成的构造破碎带中，含金石英脉的形态、产状、规模及分布各有特点，该区已探明的金矿床有Q505、Q401等。

褶皱是影响矿脉空间展布的主要因素之一，它控制着小秦岭金矿带的分布。含金石英脉多沿太华复背斜或其次级褶皱轴成群成带分布，远离背斜轴部的翼部地带石英脉的分布稀而散［4］。本区含金石英脉或破碎蚀变岩带的产出严格受断裂构造控制。近东西走向组含金石英脉产出条数最多，断裂构造最发育，含金石英脉矿化类型较佳，探明矿床数量最多，获得金储量最多;北东走向组也具有较好的找矿前景，如Q505、Q401、Q301、Q12、Q161、Q185、Q240。

北东走向组构造走向在30°—50°之间，分为向北西缓倾斜的Q505、Q401，向南东陡倾斜的Q12、Q161、Q185。北东走向组构造的含矿性较好，均已构成中型金矿床。Q240、Q301位于两者中间，并分段向北西或南东陡倾，构造形态特殊，同构造带不同段出现反倾，应力环境或处于转化部位。

2 Q240号矿脉地质特征

Q240含金构造带位于太峪成矿密集区，出露地层为太华群洞沟组上段，岩性为黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩及二者的过渡类型和磁铁石英岩，矿区分布有花岗伟晶岩脉及辉绿岩脉，区内构造较发育，以北东向为主，北西向次之，近南北向最弱(见图2)。

2.1 含脉构造带特征

Q240号含脉(金)构造带，出露长度1100 m，地表出露最高标高1450 m，最低标高1160 m，构造带地表厚度0.86～1.50 m，平均厚度1.30 m;浅部穿沿脉平硐显示厚度变化范围为1.0～1.7 m，平均厚度1.6 m。构造带陡倾，产状变化较大，呈两边倒特征。具体表现为:构造带两端产状为128°—132°∠68°—85°，平均产状130°∠71°;构造带中部产状为305°—310°∠73°—81°，平均产状310°∠78°。构造带主要由绢云绿泥石英片岩、绿泥石英片岩、糜棱岩、碎裂岩及石英脉组成。

2.2 石英脉特征

石英脉赋存于构造带内，地表可见3条石英脉体，长度150～500 m，地表控制累计长840 m，含脉率达76%左右，石英脉厚度变化于0.55～1.20 m。含金石英脉严格受含矿构造带控制，其厚度均小于或等于构造带厚度，产状基本与构造带一致，呈透镜状或脉状，构造带内有膨大狭缩、尖灭再现、分枝复合等现象。脉体中常有金属硫化物细脉沿脉壁或主断裂面平行分布，表明控矿构造有多次活动和多期成矿作用。

图2 Q240号矿脉地质简图Fig.2 Geologicmap of the Q240 vein

2.3 金矿体特征

Q240含金构造带已圈定出3个矿体。

①号矿体位于Q240矿脉北东段，构造带宽度2.0～3.6 m，顶、底板界面清晰，带内充填有4条石英脉(见图3a)，其中石英脉形态呈不规则透镜体状，上宽下窄(见图3q1、q2)。工程控制最高标高1248 m，最低标高1105 m。矿体圈定最大长度190 m，最大垂深140 m。矿体厚度0.65～1.00 m，平均厚度0.82 m。矿体品位3.27×10－6～20.53×10－6，平均品位9.46×10－6。

构造带倾向南东，倾角85°，在构造带顶、底板及构造带内部构造面理上均可见明显的走滑擦痕，指示了右行走滑的构造特征，擦痕线理倾向南西，倾伏角约30°(见图3b)。

构造带内石英脉具有两期的特征，一期石英脉未见矿化;另一期以黄铁矿石英脉为主(见图4)，石英脉基本以160°—180°倾向为主，并与构造带一组北东东走向的右行构造面平行，而与主构造面有一定的斜交，明显受先期石英脉构造限制，表现后期侵入特征。

结合该段构造带整体右行走滑构造环境特征分析，与矿化石英脉密切相关的构造面属于该构造带内的张剪性结构面，从而表明该段矿体的容矿空间在水平面上应与构造带内右行走滑变形造成的张剪性构造面相关。

图3 Q240矿脉北东段地表构造特征Fig.3 Surface structure characteristics in the north-east part of the Q240 vein

图4 Q240矿脉①号矿体两期石英脉构造关系Fig.4 Structure relationship between the two phase of quartz veins in No．1 orebody of the Q240 vein

②号矿体位于Q240构造带的中段，构造带宽度0.4～1.5 m，顶、底板界面清晰，充填有石英脉，产状318°∠75°(见图5a、5b)，在构造带顶板发育1.5～3.0 m的强硅化带(见图5d)，工程控制最高标高1314 m，最低标高1140 m。矿体圈定最大长度500 m，最大垂深173 m，矿体厚度0.4～1.0 m，平均厚度0.76 m。矿体品位2.25×10－6～20.67×10－6，平均品位7.54×10－6。

构造带倾向北西，倾角75°，在构造带顶、底板及构造带内部构造面理上均可见明显的走滑擦痕，指示了左行逆冲的构造特征，擦痕线理倾向北西，倾伏角为64°(见图5c)。

图5 Q240矿脉②号矿体构造特征Fig.5 Structure characteristics of No．2 orebody of the Q240 vein

③号矿体位于Q240构造带的南段，构造带地表出露宽度0.8～2.0 m，界面平直(见图6a)。工程控制最高标高1351 m，最低标高1280 m。矿体圈定最大长度150 m，最大垂深100 m，矿体厚度0.30～1.03 m，平均厚度0.71 m。矿体品位1.95×10－6～10.52×10－6，平均品位10.23×10－6。

图6 Q240矿脉③号矿体构造特征(YD1280)Fig.6 Structure characteristics of No．3 orebody of the Q240 vein

构造带倾向南东，倾角85°，由绢云绿泥石英片岩夹石英脉组成，片理受构造控制明显。构造带早期经历了沿构造带方向的正断层和逆冲断层的多期叠加(见图6b、6c)，但成矿构造为左行脆韧性剪切变形，在构造带内发育大量近水平擦痕线理，反映了成矿期后走滑构造作用强烈。通过构造带内透镜体方向及擦痕线理方向判断为左行运动，该构造作用形成S-C构造，造成石英脉呈透镜体状排列(见图6d)。而矿化石英脉后期还遭受了右行剪切变形作用，构造面产状为120°∠84°，形成“S”形牵引褶皱(见图6e)。该石英脉内矿化以条带状黄铁矿和黄铜矿化为特征，沿后期面理分布，同时在石英脉边部围岩有钾长石化。

三个矿体中①、③两矿体出露长度及延深中等，矿化较好;②号矿体规模、延深最大，矿体平均品位略低于前者(见表1)。

表1 Q240号矿脉矿体特征统计表Table 1 Orebody characteristics of the Q240 vein

上述构造地质特征表明，矿体经历了多期构造-热液活动叠加，主成矿构造应该与北东走向的左行剪切变形相关，并在后期遭受了右行走滑变形改造。

3 Q240号矿脉矿石质量特征

3.1 矿石的矿物成分

该矿床矿石由20余种矿物组成。金属矿物以黄铁矿为主，占60%～70%;其次为方铅矿，占20%～30%;黄铜矿占10%～15%，闪锌矿含量小于5%，自然金等微量。非金属矿物以石英为主，占85%以上，白云石、绢云母、方解石等次之。次生矿物以白铅矿、褐铁矿、蓝铜矿为主，铅矾、孔雀石、辉铜矿等次之(见表2)。

表2 矿石矿物成分表Table 2 Oremineral composition

矿石中自然金粒度较小，肉眼难以看到;主要载金矿物为黄铁矿，其次为方铅矿、黄铜矿等。

黄铁矿:浅黄色、强金属光泽，高硬度，半自形晶，粒度中、细粒。中粒者自形程度略低，裂纹发育，多呈团块状，粒径0.3～1.0 mm;细粒者自形程度略高，多呈断续细脉状及不均匀星散点状分布，粒径在0.018～0.150 mm。

方铅矿:铅灰色，金属光泽，硬度低，比重大，立方体解理发育。呈半自形晶，粒状，粒径为0.03～0.15 mm，主要粒径在0.1～0.6 mm范围内。方铅矿受表生作用被白铅矿、铅矾交代，交代作用主要沿着解理、裂隙及边缘进行。

黄铜矿:铜黄色，条痕呈黑绿色，弱金属光泽，中低硬度，性脆，断口平坦，半自形晶，粒径在0.1 mm左右。主要以细脉充填为主。

3.2 石英期次

根据矿脉结构及穿切关系可将石英矿物分为3期。

一期石英为热液期一阶段形成，中粗粒它形粒状，粒径为2～5 mm，受动力作用发生了碎裂化及碎斑化。该期石英是矿石形成的骨架，它的破碎及裂隙，为含金热液运移提供了通道，又为载金矿物的晶出提供了理想场所。

二期石英为热液期二阶段形成，细粒它形粒状，常见交代金属硫化物的黄铁矿。

三期石英为热液期三阶段形成，呈细脉状产出，有单矿物细脉，也有与方解石、长石、重晶石等多种矿物组成细脉。

一、二、三期石英物理性质相同，呈白色不规则粒状、玻璃光泽，参差状断口，高硬度。

3.3 矿石化学成分

矿石的主要化学组分为SiO2、Cu、Pb、Zn、S、Al2O3;次要组分为Ba、Li、K2O、MgO、Ag、Au等;微量元素有W、Mn等(见表3)。

表3 矿石中化学成分表Table 3 Chemical composition in the ore

3.4 矿石结构及构造

矿石结构:矿石的结构有10余种，主要有碎裂结构、糜棱结构、交代溶蚀结构;次为显微包含结构、显微裂隙充填结构、交代残余结构。

矿石构造:主要为角砾状构造、条带状构造、脉状—网脉状构造、块状—团块状构造，条带状构造等。

3.5 金的赋存状态

金以自然金的形式出现，主要产于黄铁矿中，其次产于石英、方铅矿中。赋存状态有粒间金、裂隙金、包体金。

粒间金多呈粒状、不规则状、三角状等，见于黄铁矿为主的矿物颗粒间隙中或边缘。当黄铁矿、方铅矿、黄铜矿多金属矿物共生时，自然金分布于矿物颗粒间隙中。

裂隙金呈微细脉状树枝状或片状，少数粒状，主要沿黄铁矿裂隙孔洞分布，有时见于石英破碎带中，一般单独与方铅矿、黄铜矿组成细脉，穿切黄铁矿。

包体金多呈浑圆状、扁豆状及半自形粒状等，包于金属硫化物中。以黄铁矿为主，次为方铅矿。黄铁矿中自然金以单晶存在，部分与方铅矿、黄铜矿连生。

4 Q240矿体围岩蚀变特征

围岩蚀变主要有绢云母化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化，其次为黑云母化、绿帘石化、纤闪石化、阳起石化及钠长石化等，多为热液活动及构造作用相互叠加共同影响的产物。其基本特征如下:

①蚀变类型随围岩性质不同而有所差异。如:千糜岩、构造片岩中多为绢云母化、碳酸盐化、硅化及黄铁矿化;长英质、花岗质岩石中多为硅化、绢云母化、绿泥石化，亦可见少量的绿帘石化、碳酸盐化;而在斜长角闪岩、辉绿岩中常见蚀变形成的浅色褪色带，且具水平分带现象，即离构造带愈近，褪色现象愈强烈，反之则弱(见图7)。

图7 Q240矿脉②号矿体构造蚀变特征Fig.7 Structural alteration characteristics of No．2 orebody of the Q240 vein

②围岩蚀变具明显的水平分带现象。一般在含金构造带内蚀变有绢云母化、硅化、碳酸盐化及黄铁矿化等，具有构造带内蚀变强、构造带外蚀变逐渐减弱的特征。

③在脉体具分枝复合及脉体厚大部位，围岩蚀变强烈，蚀变带发育。蚀变带宽度一般大于含金构造带宽度，最宽达7 m，一般宽1～3 m。

④黄铁矿化、硅化及绢云母化与金矿化的关系十分密切。当构造带内有硅化、绢云母化及黄铁矿的蚀变组合时，其间常有金矿体赋存。

5 Q240号矿脉成矿特征

5.1 成矿结构面特征

成矿前主要为构造的继承性活动，表现为北东向断裂的进一步活动，具南北向压性应力场，左行逆冲运动特征。至燕山期岩浆活动，形成大规模花岗岩体(华山岩体、文峪岩体等)的侵入，岩浆活动提供了成矿的主要热动力源、成矿流体以及部分成矿物质［5］。构造破裂面已初步形成，石英脉贯入之前的断裂构造，以扭性为特征［6］。

成矿期构造主要是受北北西向挤压力形成的北东向左行逆冲断层，是控制石英脉体的构造，以压性为主，兼具扭性特征。从构造面上的擦痕、阶步及石英脉排列现象可以看出，北西盘向南西方向运动(见图8a)，成矿期构造具明显的分带现象(见图8b)。

成矿期后构造以右行走滑变形为主，表现在构造面上的擦痕、阶步等(个别部位可见，不发育，不普遍)，具不明显的压扭性特征。

图8 Q240号矿脉成矿期构造运动特征Fig.8 Characteristics of tectonic movement during the period ofmineralization of the Q240 vein

由此可见，Q240号含金构造带构造活动经历了扭性—压性—压扭性的转变过程，后期构造活动没有形成破坏含金石英脉及金矿体的断层，仅含金石英脉及构造带发生破碎及进一步片理化。

5.2 成矿作用特征标志

矿化蚀变分带由顶板至底板依次为:上部具绢云母化、褐铁矿化;中部石英脉具褐铁矿化及星点状团块状—细脉状中粗粒黄铁化、黄铜矿化、碳酸盐化;下部具褐铁矿化、绢云母化、硅化，偶有绿泥石化、绿帘石化。

成矿作用的特征标志与金矿化关系密切的近矿围岩蚀变组合为黄铁矿化、硅化，其次是绢云母化、少量的绿泥石化，而钾长石化、绿泥石化含金性最差。

5.3 构造控矿特征

在成矿作用过程中，含矿断裂走向和倾向上的变化是联合统一的。波状曲折的含矿断裂带引张部位的矿体是构造带垂向和水平移动联合作用的产物［6］。当两个方向力的作用都利于引张部位形成时，就会出现规模较大的低压扩容构造空间，成为金矿化富集的有利地段，常形成富而大的金矿体。相反，若两个方向的磨擦面(挤压面)重合，断裂两盘被挤压紧闭，则不利成矿，很少有矿体出现。当断裂构造受水平或垂向上某单一作用控制时，只有规模较小的矿体出现［7］。

Q240矿脉构造与矿化蚀变特征研究表明，该脉体经历了多期构造活动改造。构造带早期以左行脆韧性剪切变形为主，发育北西走向石英脉，其构造线理倾伏向南西，石英脉中矿化以黄铁矿和黄铜矿为特征，呈条带状分布;而后期右行脆韧性剪切变形则形成北东东走向的黄铁矿石英脉。上述3个矿体平面上的变化特征分析表明，矿体经历了多期构造-热液活动叠加，主成矿构造应该与北东走向的左行剪切变形相关，并在后期遭受了右行走滑变形改造(见图9a)。矿脉以北东东走向的缓倾结构面为容矿空间，深部仍存在潜在的成矿空间。

Q240矿脉不同标高的构造产状及矿化特征研究表明，该矿脉在垂向上具有舒缓波状的特征。矿脉自上而下不同中段的产状表现为缓—陡—缓变化，而其矿化情况也随之有强—弱—强的变化规律(见图9b)。

图9 Q240矿脉控矿应力分析平面与剖面示意图Fig.9 Controlling stress analysis of the Q240 vein in plane and profile

5.4 深部成矿预测

结合应力环境和控矿规律以及矿体侧伏特征(伏方位300°，侧伏角72°)，依据构造蚀变特征，认为矿体在走向和倾向上均有似等距规律，印证了前期左行断层成矿容矿空间特征及控矿运矿条件，以及后期左行逆断层叠加成矿的应力环境和赋矿规律，圈定出3处深部矿体赋存位置(见图10)。

图10 Q240矿脉深部矿体位置预测图Fig.10 Forecasting of deep orebody in the Q240 vein

6 结论

Q240号矿脉的金属矿物以黄铁矿为主，其次为方铅矿和黄铜矿，闪锌矿含量小，自然金微量。当构造带内有硅化、绢云母化及黄铁矿的蚀变组合时，其间常有金矿体赋存。

Q240号矿脉的3个矿体中②号矿体规模、延深最大，①、③两矿体出露长度及延深中等，矿化均较好，深部找矿潜力大。

Q240号矿脉严格受北东向断裂构造控制，力学性质为压扭性，向深部延伸大。构造带早期以左行脆韧性剪切变形为主，并在后期遭受了右行走滑变形改造。

矿体在走向上和倾向上均有似等距规律。据此，在Q240矿脉深部圈定出3处成矿靶区。

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THE CHARACTERISTICSOF ORE CONTROLLING STRUCTURE AND DEEP M INERALIZATION PROGNOSISOF THE Q240 VEIN IN XIAOQINLING GOLD FIELD

HAN Fang1，BAIHe1，2，WANG He-ping1，WEN Yue-gui1，ZHANG Huan-huan1，HAN Xin1

(1.The Sixth Geological Team of Geological and Mineral Exploration and Development Bureau，Lintong 710611，Shaanxi，China; 2.Key Laboratory of Exploration and Utilization of Mineral Resources，Xi’an 710054，China)

The research on structure and mineralization alteration of Q240 vein in Xiaoqinling gold deposit indicates that the vein undergoes multi-stage tectonic activity transformation．In the early stage，structural belt undergonemainly left-lateral brittle ductile shear deformation，and developed NW-trending quartz vein with the structure lineation plunging toward SW．Mineralization of the vein was characterized by the rich pyrite with a strip distribution．While the later right-lateral brittle ductile shear deformation formed the NEE-trending pyrite quartz vein．By analyzing the change characteristics of three orebodies in the plane，we know that the vein is constructed by multisuperimposed tectonic hydrothermal activity and themain structure is associated with the left-lateral shear deformation，and later suffered the right-lateral deformation．The NEE-trending structure plane forms a space for mineralization．Combined with stress environment，ore control regularity and orebody lateral characteristics，we get that the ore body appear equidistant regularity in the strike and dip based on the structure alteration．According to the research，we predict threemineralization targets in the deep of Q240 vein．

Xiaoqinling gold field;fault structure;the Q240 vein;deep prognostication

P618.51

A

1006-6616(2016)02-0232-13

2015-12-30

中国地质调查局地质研究项目“陕西小秦岭金矿田深部及外围金矿整装勘查区关键基础地质研究”(12120114014101)

韩舫(1976-)，男，工程师，主要从事矿产勘查及成矿预测工作。E-mail:1178053826@qq.com