四川金洞沟岩金矿成矿规律

陈建英，王云

四川金洞沟岩金矿成矿规律

陈建英，王云

（四川省核工业地质局二八二大队，四川 德阳 618000）

该金矿床赋存于志留系茂县群浅变质的千脉岩中，受构造石英脉控制，是多次热液活动复合叠加形成的金矿床，属于中低温热液成矿，与碱交代作用关系密切。矿体呈脉状、薄脉状，具有膨胀收缩特点，呈舒缓波状延伸。蚀变千糜岩、石英脉、黄褐色铁帽是很好的找矿标志。

金矿；围岩蚀变；找矿标志；平武县

四川省平武县金洞沟金矿床位于四川盆地西北缘龙门山推覆构造带的北东端，茂汶—青川—韧性剪切带的主滑脱面上，其北以青川—平武深断裂与摩天岭东西向分隔，其南是北东向轿子顶背斜推覆构造，该矿床处于东西向与北东向构造相交的三角楔形带内。区内构造线呈北东南西向展布；区内主要地层为第四系、志留系茂县群、寒武系油房沟组和邱家河组；岩浆活动为晋宁、加里东、印支期三个活动期，区内侵入岩主要有花岗岩、闪长岩、二云母花岗岩、花岗斑岩。

1 区域地质背景

区内构造线呈北东南西向展布，地层倾向310°～340°，矿区北部白草至清溪一带地层组成紧密的倒转背斜，桑树坪—金洞沟—金坝子一带有一系列北东走向的逆冲断层组成，此带由北东向南西呈帚状散开而逐渐消失。区内另有少量北西向、南西向和东西向断裂存在，但规模较小（图1）。

图1 矿床区域地质构造示意图

区内侵入岩主要有轿子顶斜长花岗岩、闪长岩脉和龙船山二云母花岗岩、花岗斑岩。前者呈小岩基侵入通木梁群地层，为晋宁期活动产物；后者呈岩枝、岩脉侵入于震旦、志留系，形成与印支期。在青川—平武深断裂以南的大片志留系茂县群中，未见有岩浆活动，而发育有大量的石英脉带。

中、上元古界是构成本区域基底的主要地层，为一套变质的基性、中性及酸性火山岩系与海相沉积变质岩组成的火山杂岩系，主要地层为碧口群与通木梁群。盖层为一套陆源碎屑岩系，属于活动大陆边缘沉积类型。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露地层除少量下寒武统外，主要为茂县群上亚群上部岩组，次套地层厚度大。由老到新分述如下：

2.1.1 寒武系

呈狭长带状分布于矿区东南缘，总体上走向北东50°～60°，倾向北西，倾角40°～60°，缺失中上统，总厚400m，与下伏震旦系呈假整合接触。按岩性组合特征可分为两个组：

1）下部油房沟组（∈1）:岩性为中厚度变质砂岩、粉砂岩及变质砂砾岩，厚200m以上。

2）上部邱家河组（∈1）:岩性为结晶灰岩夹千枚岩、炭质板岩等，厚200m。

2.1.2志留系茂县群上亚群上部岩组（SmX）

直接覆盖于下寒武统之上，呈超覆假整合接触。地层为北东—南西走向，倾向北西310°～350°，倾角30°～75°，分上下两段：

1）下段（SmX）：分布于矿区东南部，主要岩性为灰至灰绿色绢云千枚岩，石英绢云千枚岩夹变质砂岩透镜体，顶部见有多层紫红色钙质石英砂岩薄层，向南西渐变为透镜状紫色砂质结晶灰岩，厚2000米以上。

2）上段（SmX）：分布面积较广，与下段呈整合接触关系。根据其岩性组合，沉积韵律特征，在矿区范围内进一步划分为三层：

①下部层（SmX）：为灰色绢云母石英千枚岩、石英绢云母千枚岩，有薄层岩屑砂岩。

②中部层（SmX）：为深灰石英绢云千枚岩夹灰黑色绢云千枚岩、透镜状黄铁绢云千枚岩，见有变质砂岩小透镜体。地层中劈理、揉皱发育，局部地层近直立。此地层构造断裂发育，热液蚀变强烈，该金矿床产于其中。总厚约220m。

③上部层（SmX）：分布于矿区的西北部。以灰色石英绢云千枚岩、绢云母石英千枚岩为主。

2.1.3第四系（Q）

主要为坡积、残坡积及山麓堆积，零星分布于沟谷缓坡处，一般厚度0.5～1m，最厚可达4m以上。

2.2 成矿构造带

矿区位于汶川—茂汶—青川推覆体构造的北段，该构造经金洞沟、安家山、金坝子向北东方向逐渐变窄，在青川县乔庄附近与平武—青川大断裂相交并被隐伏于大断裂之下。该推覆体构造南段茂汶—汶川一带主滑面表现为断面清晰的韧性断层，而在矿区内主要表现为韧性剪切带形式，该韧性剪切带是矿区的主要控矿构造。

矿区内断裂构造为一系列近乎平行的走向北东、倾向北西的逆冲断层，金矿化就赋存在这组构造带中。其中有六条为主要成矿构造带，位于志留系沉积盖层中，总体上呈右列雁行式排列，平行或微斜交地层，每带由一至多个断面组成，分枝复合，尖灭侧现，互为消长，呈舒缓波状展布。北东经金坝子一直延伸至青龙嘴一带，与青川—平武深大断裂成“入”字形交汇，南西经大坪—桑坪一带，呈撒开状，构造强度逐渐减弱。在卫片上反映为一富水带，是经过多次构造活动的叠加复合而形成的。

据成都地质学院《龙门山中北段推覆构造研究报告》，该韧性剪切带反映的形成温度在400℃左右，压力为4千帕左右，形成深度在10 000～15 000m左右，属于中深层次变形变质范围，剪切带形成之后经过了大幅度抬升，在地表有出露。组成控矿剪切的蚀变片理带在走向方向呈近乎平行的雁列形式排列，并出现分支复合和尖灭的现象。

2.3 含金石英脉

矿区内未见有岩浆岩，但发育着大量的石英脉带。单脉多呈透镜状、细脉状顺层理、片理成群出现，宽0.1～0.5m，最宽可达2m以上，长度几米至十几米不等，成分主要为二氧化硅，具有星点状菱铁矿和黄铁矿；石英复脉受构造带控制，产出于断裂破碎带及其上下盘裂隙中，主要是菱铁石英脉、马牙状石英脉，并伴有少量黄铁矿、黄铜矿、铅锌矿等金属硫化物，形态复杂，有大脉状、梳状、树枝状、柔肠状、分枝复合状等等。

一般切层石英脉宽度大于顺层石英脉宽度。切层石英脉与顺层石英脉常层共扼状，有时两组呈逐渐过渡关系。石英脉具有多期次贯入特征，主要有两期：一是规模较大的顺层和切层菱铁矿石英脉，另一期是后期的细小网状石英脉。

3 矿体地质特征

3.1 矿体形态及产状

矿体产在构造带内，在构造带膨大处矿化较好，在构造闭合处矿化较差。矿体呈脉状、似脉状、透镜状分布，具有膨胀收缩特点，呈舒缓波状延伸，同时具有分枝复合尖灭再现特征；矿体呈平行、雁行排列，受石英脉密集带控制。矿体倾向313°～344°倾角32°～80°，变化较大。矿体平均厚度1.3m，属厚度较稳定矿体。

3.2 矿石的物质组成

1）矿石矿物成分：矿床矿石矿物成分简单，种类也较少。矿石中除金（银）外，其他有用矿物含量很少。主要金属矿物为菱镁铁矿，次为黄铁矿，微量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等。主要脉石矿物为绢云母、石英，次为叶绿泥石等。

2）矿石化学成分：通过矿石光谱半定量分析、化学全分析，其分析结果为：矿石中主要有用组份为金，伴生有益组份为银，其他元素含量低，无回收价值。

3.3 矿石结构、构造

矿石结构主要为压碎结构、晶粒状结构、填隙结构、蚀边结构、包裹结构。矿石主要构造为细脉状、斑点状、团块状、角砾状、千糜状、蜂窝状。

3.4 矿石类型及其特点

矿床内矿石自然类型简单，属氧化—还原过渡带的混合型矿石。根据自然金的赋存岩性，矿石可以分为石英脉型、蚀变千糜岩型和混合型三种。矿石工业类型以自然金独立赋存于金属硫化物及石英中，为低硫型金矿石，且不含有害杂质。

图2 断裂带石英复脉与矿化关系

4 围岩蚀变特征

4.1 围岩蚀变特征

矿体围岩蚀变发育，种类较多，其主要特征如下：

1）矿体内泥质岩中的硅化、绢云母化、黄铁矿化是在中低温富碱质热液作用下形成的，是金矿床的重要蚀变，它们形成的蚀变中心部位控制了金矿体的展布形态。

2）泥质岩在硅化、绢云母化及黄铁矿化过程中，从原岩中分离出来的Fe2+、Mg2+、Ca2+、CaO与热液中的HCO3-、CO32-及CO2等结合成菱镁铁矿、方解石而产生的蚀变。菱镁铁矿一种是呈分散状态与黄铁矿一起形成千糜岩的斑点，另一种是在石英脉边缘形成粗大的晶体。

4.1 围岩热液蚀变分带

蚀变带主要分布在构造石英脉两侧，可分为强蚀变带和弱蚀变带：

1）强热液蚀变带：发育于构造断裂带内，是地层深部热液沿构造断裂上侵而形成。主要为绿泥石、菱铁矿化、黄铁矿化、白云母化，分布密集，颗粒粗大。石英脉细脉状、巢状、团状。镜下可见细小的硅线石、电气石、钾长石等。

2）弱热液蚀变带：分布于强蚀变带两侧，与强蚀变带呈过渡关系，与区域变质热液作用相关。主要为菱铁矿化、黄铁矿化、绢云母化，蚀变矿物粒度细小，石英脉不发育，一般无金矿化。

5 矿床规律与找矿标志

5.1 成矿规律

1）物质来源：茂县群上亚群浅变质的碎屑建造地层是一套富含金的地层，一般含金量为5～60PPb，矿床物质成分简单，金属矿物主要为菱铁矿、黄铁矿及少量黄铜矿、铅锌矿，区内未发现岩浆岩，因此，物质来源于茂县群等沉积盖层。

2）成矿温度：根据矿物组合，见有少量硅线石、电气石、磁铁矿微晶，金的粒度在0.01～0.05mm，金成色840%～860%，含金量稍高，故判断金矿化属于中至中低温条件下的产物。

3）成矿时期：印支期运动时期，深源热液与变质热液混合，这种热液为富含挥发份的气液流体，在其循环过程中，从围岩中汲取了成矿元素，构成了成矿热液，在石英脉体及其两侧形成金矿体，据同位素和包裹体成分测定结果，含矿热液具有深源岩浆热液与变质热液混合特点，属于中低温热液矿床。

4）石英脉与矿体关系：矿区内石英脉与区域构造活动相一致，是多期活动叠加而成，石英脉产出严格受构造带、劈理、片理化带和层理控制。单脉一般成透镜状、细脉状顺层成群出现；复脉石英形态复杂，有大脉状、梳状、树枝状，分枝复合，尖灭再现。矿化主要受石英复脉控制，石英脉复脉宽大部位，金矿化富集而宽大，如（图2）处：石英脉宽达15m，金矿化异常宽12m，在缓倾斜的石英脉好两组石英脉的交汇处，矿化就好。

5）成因类型：成矿作用与变质作用、构造活动同时发生和演化，具有多期次叠加复合特点，区域变质作用和构造剪切作用有助于形成活动性较强的变质热液，使围岩中的金易于活化迁移，形成富金热液，沿构造断裂上升运移，由于物理化学环境改变，而在构造扩容部位沉淀析出，含金热液是含有大量二氧化硅、富钾携钠的碱交代作用，使近矿围岩强烈蚀变，并形成大量菱铁矿石英复脉带，故认为矿床属于中低温石英脉—蚀变岩型金矿。

5.2 找矿标志

1）控矿剪切带是剪切应力最强、引力张力较大的地段，提供了成矿空间，其岩石片理、劈理发育，是成矿的有利地段。

2）蚀变千糜岩、石英脉发育地段是一个很好的找矿标志。含黄铁矿的千糜岩及乳白色块状石英脉是主要容矿岩石，矿化主要富集在石英脉带在走向上相交汇部位；切层、顺层的菱铁石英脉分支复合、膨胀及产状变化处及石英脉蚀变千糜岩中金易于富集成矿。

3）矿床中含黄铁矿的蚀变千糜岩和金矿体在表生作用下形成醒目的杏黄色铁帽，是很好的找矿标志。在地表很多深黄褐色铁帽本身就是富矿体。

4）多金属硫化物组合发育，特别是细晶质黄铁矿、方铅矿、闪长矿、黄铜矿组合而成细脉状、团块状矿石，以及结构构造复杂的矿石，均是富矿体的重要标志。

5）石英和黄铁矿是主要的载金矿物。含金较好的石英为烟灰色油脂状和灰色细脉状细晶石英，乳白色粗晶石英经剪切作用在碎裂和重新胶结后也具有较好的含金性。含金较好的典型黄铁矿呈粗粒快状，晶形以立方体为主，或呈多种晶形的复杂组合，颜色浅黄、铜黄、光泽暗淡。

6 结语

1）该金矿床成矿构造为一系列走向北东、倾向北西的逆冲断裂构造，形成与印支运动，属茂县—青川韧性剪切带。

2）含矿石英脉为菱铁石英复脉，是多次热液活动复合叠加的结果。

3）矿化受断裂构造和千糜岩、蚀变岩、菱铁石英脉控制。

4）该矿床属中低温热液成矿，成矿物质来源主要为志留系茂县群。

[1] 谢青云. 四川省平武县金矿床详查地质报告[R]. 核工业西南地质勘探局二八二大队. 1994.

[2] 饶文骧. 四川省平武县—青川地区金成矿地质条件及远景研究报告[R]. 核工业西南地质勘探局二八二大队. 1994.

[3] 朱志澄. 构造地质学[M] . 武汉：中国地质大学出版社. 1992

Metallogeny of the Jindonggou Au Deposit in Pingwu, Sichuan

CHEN Jian-ying WANG Yun

(No. 282 Geological Party, Sichuan Bureau of Uranium Geology, Deyang, Sichuan 618000)

The Jindonggou Au deposit occurs as vein and veinlet in epimetamorphic phyllite of the Silurian Maoxian Group. It was formed by multiple hydrothermal activities and controlled by structural quartz veins. The gold deposit is a medium-low temperature hydrothermal one closely related to alkali metasomatism. Altered phyllite, quartz vein and pyrite are ore criteria of this gold deposit.

gold deposit; wall rock alteration; mineralization pattern; ore criteria; Pingwu County

2018-10-08

陈建英（1966—），女，四川邻水人，高级工程师，主要从事地质调查与矿产勘查工作

P618.51

A

1006-0995（2019）02-0248-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.02.014