甘肃省夏河县隆瓦寺院金矿控矿因素及找矿标志

(甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730050)

隆瓦寺院金矿位于夏河—合作金铜富集区内[1，2]，属甘肃省夏河县管辖，北距夏河县达麦乡约7km。该矿床由甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院于2006年发现，通过近几年勘查评价，目前已发现金矿体11个，矿床规模已达中型。矿床大地构造位置属于西秦岭褶皱带，位于中北秦岭加里东、燕山期铅锌、金、铜、银、锑、钼成矿带的夏河—合作金、铜成矿带之夏河—合作金、锑、铜、砷、铁、钨成矿区内[3-5]，地质构造复杂，成矿条件优越。本文通过对该矿床的成矿地质背景、矿床地质特征和矿区地球化学特征等进行了初步分析研究，对隆瓦寺院金矿控矿因素进行了探讨，并初步总结了找矿标志。该项工作对总结区域成矿规律及指导该区进一步找矿，均具有重要的理论和实践意义。

1 区域地质背景

区域上出露地层以石炭系、二叠系、三叠系为主，另出露侏罗系、白垩系、新近系及第四系（图1）。其中，上二叠统和下三叠统是区内主要的含矿地层。区域上断裂及褶皱构造发育，基本构造格架为新堡—力士山复背斜构造以及不同规模的走向逆冲断层，组成的叠瓦式逆冲推覆构造。区域性断裂带主要有观音大庄—力士山断裂带、夏河—合作断裂带和桑科南—格里那断裂带，构造线方向总体呈NW—SE向，隆瓦寺院金矿区就位于夏河—合作断裂带上。区域内岩浆活动比较强烈，以中酸性侵入岩为主，脉岩次之，属同构造期的花岗岩类。主要有阿姨山（观音大庄）岩体、马九勒岩体以及美武岩体等，区域上脉岩以亚铃状、椭圆状、长条状及不规则状等形态产出，岩性以中-酸性岩为主，脉岩的侵入以及岩浆期后热液的活动，与区域上矿产的形成具有比较密切的关系。

图1 夏河—合作一带区域地质矿产简图

本区为西秦岭褶皱带成矿条件有利区段，矿产以金、铜为主，典型矿床有早子沟超大型金矿床、加甘滩超大型金矿床、桑曲金矿、德乌鲁铜矿、阿姨山铜钨矿等。

2 矿床地质

2.1 赋矿地层

隆瓦寺院金矿体赋存于下三叠统果木沟组中（图2）。果木沟组为一套浅变质碎屑岩建造，岩性以青灰色粉砂质板岩为主，夹灰白色中-厚层砾屑灰岩、生物碎屑灰岩及少量的浅灰色中层细砂岩，地层总体走向为北西—南东向，与区域构造线方向基本一致，地层产状345°～25°∠45°～60°。根据岩性组合特征将下三叠统果木沟组自下而上划分为三个岩性段，即板岩段、灰岩段和板岩夹砂岩段。

板岩段：由灰色-青灰色粉砂质板岩组成。

灰岩段：由浅灰色、灰色中-厚层砾屑灰岩组成。

图2 隆瓦寺院金矿地质简图

板岩夹砂岩段：由灰色、青灰色粉砂质板岩夹灰色夹少量灰绿色中-薄层状细砂岩组成，二者比例约6:1。板岩以灰色、青灰色粉砂质板岩、泥质板岩为主，易风化，具波状交错层理，呈条带状分布，局部受构造影响破碎程度高，发育有石英细脉，脉宽1cm～2cm，为矿区主要赋矿岩石。

2.2 矿区构造

区内断裂构造发育，主要有北西向和近东西向二组（图2），其中北西向断裂（F1）为区域性断裂（夏河—合作断裂），是区内主要的控矿构造，近东西向断层（F2～F8）皆为北西向断裂的低序次断裂，是区内主要的导矿和容矿构造。

矿区内F2～F8等近东西向断裂相互平行，构成断层带横穿矿区，断裂带延伸长度大于3km，宽度约150m，带内断层形成宽2m～25m的破碎带，矿体均赋存于破碎带中。受F1区域性断裂的影响，近东西向断裂具向西收敛，向东展开的特征。断裂严格控制了岩脉的分布范围及空间展布形态，绝大多数岩脉分布在断裂破碎带内及两侧节理和裂隙中，岩脉走向与断裂走向基本一致。断裂为矿液的运移提供了通道，金矿化产于破碎带中，即断裂形成早于成矿前，矿液沿断裂运移、沉淀、富集。破碎带内主要岩性为碎裂石英闪长岩和碎裂粉砂质板岩，多见挤压透镜状构造，其最大扁平面与主断面大致平行，其滑动方向符合共轭节理的剪切规律，断层性质为压扭性。受构造应力作用，断裂带内岩石片理化构造较发育，片理化发育处，硅化、黄铁矿化等蚀变较强，金矿化较好。

2.3 岩浆岩

矿区侵入岩仅见小侵入体和各类脉岩，小侵入体分布在勘查区南部，面积0.001km2～0.05km2，岩性为闪长岩（δ）、石英闪长岩（δo）。脉岩十分发育，呈长条状或不规则椭圆状产出，岩性以中性岩为主，主要有石英闪长岩、闪长岩和英云闪长岩。岩脉集中分布于近东西向断裂带内及附近，走向与断裂带基本一致。部分岩脉沿节理、裂隙产出，从地表到深部岩脉都十分发育，断裂破碎带内的部分岩脉具金矿化，脉岩的侵入早于成矿期。从空间分布上看，与金矿化关系最为密切者为石英闪长岩。各脉岩岩性特征分述如下：

闪长岩：多沿断裂带及节理呈透镜状产出，呈灰、深褐灰色，细粒结构，块状构造。矿物成分有斜长石（50%～70%）、暗色矿物（30%～50%）、石英（2%～5%）。斜长石呈短柱状、近粒状形态，粒径0.05mm～0.15mm，卡式、聚片双晶发育，部分晶体中见环带构造，晶面具程度不一的绢云母和白云母化，较脏。石英具半自形—它形粒状形态，晶面亮净，粒径0.1mm～0.5mm。暗色矿物多被绿泥石交代，部分具交代假象结构。副矿物有磷灰石、辰砂、磁铁矿等。

石英闪长岩：灰—浅黄灰色，半自形细粒结构、块状构造。矿物成分有斜长石（65%～77%）、石英（8%～15%）、暗色矿物（15%～20%），矿物粒度0.5mm～1.0mm，斜长石为自形～半自形长板状，强烈绢云母化，致使长石晶体内部特征全部被掩盖，石英呈它形粒状，个别石英晶体边缘具细粒化现象，暗色矿物被白云母及铁质物所替代，只保留其片状晶形的假象，偶见黑云母残晶。副矿物有黄铁矿、毒砂及磁铁矿等。

英云闪长岩：浅灰色，鳞片粒状变晶结构，块状构造，由石英、绢云母、绿泥石和金属矿物组成，石英含量30%，晶体形态复杂，从自形的近等轴粒状到它形粒状均有，粒径大小0.015mm～0.5mm，晶体越粗大，形态越规则，晶面多亮净，具变质成因的特征；绢云母和绿泥石（25%）均为鳞片状的微晶，粒径多在0.02mm～0.03mm间，其中绢云母集合体常构成0.1mm～0.3mm的不规则短柱状晶形假象，金属矿物含量1%。

矿区内脉岩主要分布于断裂带内，部分脉岩沿节理、裂隙产出，从地表到深部脉岩都十分发育，但大部分没有金矿化，仅断裂破碎带内的部分脉岩具金矿化，甚至成为金矿体，表明脉岩的形成时间早于成矿时间；从空间分布关系上看，与金矿化关系最为密切的是石英闪长岩。

2.4 地球化学特征

（1）水系沉积物异常特征。隆瓦寺院金矿区一带1:5万水系沉积物测量（2006年，甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院）共圈定金元素异常9处，综合异常5处，其中HS-2号综合异常位于勘查区中心部位，包括Au5、As2、As5、Cu4、Pb3、Hg4等单元素异常（表1）。异常位于夏河—合作断裂带南侧，Au、As二种元素套合好，面积均较大，综合异常面积6.25km2，其中As元素含量峰值高，浓度分带好。

该异常浓集部位发育有近东西向蚀变破碎带，夏河—合作区域断裂带呈北西－南东向从异常浓集部位靠北侧经过，区内发现的大部分矿体皆位于此异常中。

表1 1∶5万水系沉积物测量HS-2综合异常特征表

表2 隆瓦寺院金矿矿体特征简表

（2）土壤异常特征。矿区1:1万土壤测量共圈出Au元素异常20处，异常下限值4×10-9，其中8处异常分带性较好，浓集中心明显。As、Hg、Sb等元素异常下限值较高，主要异常形态呈长条形，异常面积较大，浓度分带好，与Au元素异常套合好。Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo等元素多为点异常，异常面积小，浓度分带性差，找矿意义不大。Au异常为矿区矿化的直接指示元素或工程布置的直接依据，As、Hg、Sb为金矿化的间接指示元素，异常或异常带的空间分布间接指示矿带的平面展布。

2.5 矿体特征

隆瓦寺院金矿目前圈定金矿体11个，矿体赋存于下三叠统果木沟组板岩夹砂岩段中，严格受近东西向断裂带控制。矿体长度一般80m～640m，最长1160m，平均厚一般1.27m～4.06m，单工程矿体最厚15.33m；单工程矿体平均品位1.45×10-6～4.81×10-6，矿床平均品位2.88×10-6。11条矿体总体厚度变化比较稳定，品位变化比较均匀。矿体形态呈长透镜状、脉状，个别矿体沿走向和倾向方向上有膨大、缩小和尖灭、再现的特征。矿体总体上呈近东西向展布，产状为320°～5°∠50°～80°。11条矿体中以Au1矿体规模最大，矿体形态为脉状，总体走向呈近东西向，倾向350°～5°，倾角55°～74°。地表断续长1160m，控制深度185m～558m，矿体最大厚度15.33m，平均厚度为4.06m，矿体平均品位2.78×10-6，矿体与围岩界线比较清晰。

2.6 矿石结构、构造及矿物成分

按氧化程度矿石类型有氧化矿石和原生矿石，按矿化原岩可分为石英闪长岩型金矿石和粉砂质板岩型金矿石两种。矿石结构主要有自形-半自形粒状结构、半自形-它形粒状结构、交代结构及压碎结构等；矿石构造主要有细脉状构造、浸染状构造、细脉浸染状构造及碎裂构造等。

矿石中矿物成份比较简单，其中金属矿物主要为黄铁矿、毒砂、褐铁矿、磁铁矿、自然金等，含量2%～10%；脉石矿物主要为石英、斜长石、白云石、方解石、绿泥石等，含量为90%～98%。据矿区人工重砂样结果，自然金呈金黄色，具强金属光泽，晶面粗糙，坑洼不平，具极强的延展性，晶形为粒状，粒径为0.05mm～0.15mm，以包裹金的形式嵌布，载金矿物主要为黄铁矿和毒砂，金的粒度为微细粒，以包裹体的形式赋存于黄铁矿、毒砂硫化物中。

2.7 围岩蚀变

区内近矿围岩蚀变严格受断裂构造控制，以中低温热液蚀变为主，蚀变作用具多期次多阶段性。蚀变类型有硅化、黄铁矿化、毒砂化、黄铁长英岩化、碳酸盐化、黄钾铁矾化和褐铁矿化等。区内围岩蚀变有以下特征：①成矿热液对围岩的交代作用比较强烈，蚀变强度取决于岩石的破碎程度和矿石组构。脉体所形成的条带状构造（黄铁长英岩化）、网脉状构造，蚀变相对强烈，也是矿化最富集地段；脉体单一、稀疏，蚀变强度减弱，矿化较差。②蚀变岩石或矿石原岩特征已被破坏，石英等蚀变矿物增多表明蚀变强烈，矿化富集。③金矿化强度与蚀变矿物的晶形大小和完整程度有密切的关系，当黄铁矿和毒砂晶体较大，晶形完整时，矿化强度减弱，反之矿化强度强烈。④矿化强度与蚀变矿物的组合有关，若矿物种类愈多，如发育石英—白云石—硫化物组合，则蚀变和矿化愈强烈；反之，矿物种类单一，一般矿化蚀变较弱。

3 控矿因素

3.1 地层

地球化学研究表明，三叠系中Au丰度值一般为4.58×10-9，高于地壳克拉克值(2.30×10-9)，Au在地层中的初始富集对金矿密集区的形成起重要作用，是成矿的物质基础，后期构造—岩浆活动使成矿物质活化、迁移，并在有利空间沉淀并保存[2]。金矿的成矿在中酸性岩浆活动过程中，在二叠系碳酸盐岩层位中可形成热液交代型（矽卡岩型）金矿，而在三叠系碎屑岩中常形成构造蚀变岩型金矿，说明金矿的成矿和成矿类型对岩性的选择性较强。三叠系地层在金呈侵染状赋存于硫化物或呈吸咐状态存在于黏土矿物、有机质或黏土矿物—有机质聚合物中，金具有较大活动性，在后期构造、岩浆作用下易于发生活化迁移，即三叠系中有金富集现象，同时金又极易释放。

本区的金异常及金矿化均赋存于下三叠统果木沟组板岩中，沿构造线方向呈带状分布，这充分说明了矿化与地层的关系密切，地层是重要的控矿因素。

3.2 构造

隆瓦寺院金矿床位于夏河—合作断裂带上，矿床受夏河—合作断裂派生的次级小型断裂带控制。深大断裂旁侧的次一级的压性、压扭性及张扭性断裂，既控制着矿体的位置，也控制着矿体形成和空间定位，是成矿流体就位和矿质沉淀的有利空间。

大量的研究资料表明，构造序次发育程度是决定矿体定位赋存的关键因素，矿体往往定位于主构造带内及附近低序次构造体系中[6-8]，构成导矿—容矿构造控矿系统。矿区线形构造主要为一组近东西向逆断层，形成的断裂带长度大于3km，宽度100m～150m，具多期活动的特征。沿主断层两侧形成宽2m～25m的断层破碎带，并伴随有中酸性岩脉贯入，断层破碎带内岩性为粉砂质板岩、石英闪长岩，在多期次矿化热液的叠加作用下形成金矿体，由于破碎带内孔隙度较大，具有良好的通透性，为含矿热液提供了运移通道和就位空间。同时岩性之间的差异更能促进含矿热液交代围岩时产生一系列化学反应，使得含矿热液更加富集，并导致酸碱度、温压环境等变化形成地球化学障，在破碎带构造裂隙中就位成矿。因而近东西断层既是导矿构造又是容矿构造[9]。

由于受多期次构造活动影响，隆瓦寺院金矿近东西向断裂带中的中酸性脉岩片理化比较发育，沿片理方向分布有石英细脉，并伴随黄铁矿化、毒砂矿化和绢云母化等矿化蚀变，片理化强者多具金矿化，即金矿化与构造片理关系密切。

3.3 岩浆岩

隆瓦寺院金矿区大部分金矿体集中分布在岩体的内外接触带。矿区内岩浆岩的形成时代为燕山期，为中酸性岩体，岩体规模较小。与金矿有关的岩浆岩其金元素地球化学背景值都较高，是黎彤值的数倍至数十倍，这反映了岩浆在上侵就位过程中，携带了一定的金元素成矿物质，金矿化集中分布在岩体的内外接触带上，表明岩浆活动不仅为矿源层成矿物质的活化聚集提供了热能，同时还为成矿物质的再次富集提供了大量新的成矿物质。因此，分析研究认为岩浆活动为成矿提供了成矿热液和物源。

4 找矿标志

通过对区内控矿因素分析，隆瓦寺院金矿矿体赋存于断裂破碎带内的中性岩脉或粉砂质板岩内，或产于中性脉岩内、外接触带上，部分中性岩脉本身就是金矿石，受近东西向断裂破碎带控制。根据矿区地质特征和矿体赋存规律，总结矿区找矿标志如下：

（1）构造标志：近东西向断裂破碎带及其派生的片理化带及节理裂隙。

（2）岩浆岩标志：沿近东西向断裂破碎带相对密集分布的闪长岩脉和石英闪长岩脉。

（3）地球化学标志：1:5万水系沉积物测量和1:1万土壤测量圈定的Au、As、Sb异常，前者指示金矿化的大致范围，后者大致指示金矿带的展布。

（4）围岩蚀变标志：硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、毒砂矿化和绢云母化等，硅化与金属硫化物的组合指示了矿化强度，蚀变程度越强，金矿化程度越高。

综合以上找矿标志，初步建立矿区的找矿模型为：金地球化学异常+断裂构造蚀变破碎带+中性岩脉+硅化金属硫化物矿化蚀变[10]。

5 结论

①隆瓦寺院金矿金矿化集中产于下三叠统果木沟组浅变质碎屑岩中或中酸性岩脉内外接触带上，近东西向断裂为区内重要控矿构造，沿东西向断裂带相对密集分布的闪长岩脉、石英闪长岩脉内外接触带是金矿化产出的有利部位。②综合分析隆瓦寺院金矿矿床地质特征、地球化学特征及区域成矿规律，认为隆瓦寺院金矿矿床成因类型为中低温热液构造蚀变岩型。③区内Au、As、Sb化探异常是寻找金矿的重要指示标志；近东西向断裂破碎带、强烈围岩蚀变（硅化、黄铁矿化、毒砂矿化和绢云母化等矿化蚀变）以及近东西向断裂带内相对密集分布的闪长岩脉、石英闪长岩脉是区内明显的找矿标志。

综合上述，工作区下一步工作重点是围绕已知金矿化带，根据控矿因素和找矿标志开展勘查工作，同时利用化探和物探手段与周边矿床进行类比，加强深部找矿工作。