甘肃省文县关牛湾金矿地质特征与找矿标志研究

卓雅

摘要：矿区位于秦岭纬向褶皱系西段南带，位于摩天岭地体之石鸡坝-康县区域成矿带（文康断裂带）内。下泥盆统岷堡沟组为主要赋矿层位，控矿构造在关牛湾矿带中顺层展布，关牛湾金矿区主矿体即赋存于该断裂中，属控矿构造，硅化、黄铁矿化、毒砂化是成矿期的同源同期产物，与金的关系十分密切，且为金的主要裁体，共圈出金矿体三条，矿床成因均应属中低温热液矿床。地层、构造、岩脉内外接触带、蚀变等找矿标志明显。

关键词：文县；关牛湾金矿；地质特征；找矿标志

关牛湾金矿区地处秦岭纬向褶皱系西段南带，位于摩天岭地体之石鸡坝-康县区域成矿带（文康断裂带）内，各类构造十分发育。区域地层出露较全，从老到新有青白口系、震旦系、泥盆系、下石炭统、二叠系、三叠系、白垩系下统及第四系（图1）。岩浆岩不太发育，多以中酸性岩脉产出，断裂构造控制的各类矿床、矿点。

1.地层

矿区内出露的基岩地层下泥盆统岷堡沟组（D1m）主要分布于关牛湾金矿区的东北部（图2），为一套碎屑岩～碳酸盐岩沉积建造。其下部为浅灰色薄～中层状微晶灰岩、硅质灰岩；中部为灰～灰色钙质、粉砂质及炭质板岩，局部夹少量灰白色变石英砂岩、褐红～褐灰色中厚层硅化变石英砂岩组成，为主要赋矿层位。上部为灰色粉砂质、砂质板岩及浅灰色薄～中层状微晶灰岩、硅质灰岩等。

2.构造

关牛湾矿位于摩天岭地体之石鸡坝-康县区域成矿带之文康断裂带内。松柏～梨坪断裂带的南侧，属金子山复向斜的北翼，地层由南向北呈由新到老的倒转单斜构造，地层走向呈近东西向或北西西向，地表岩层多倾向北或北北东，倾角40°～60°不等，深部岩层局部呈直立状或向南陡倾。区域性松柏～梨坪大断裂，呈向东南略突出的弧形穿过矿段西北部，地表多被第四系坡积物覆盖而断面不清楚，但在地貌上多显示为负地形，且断裂两侧地层迥然不同及岩层破碎强烈。控矿构造在关牛湾矿带中顺层展布，出露长度大于1500m，走向近东西向，倾向北，倾角50°～80°，并形成宽约10m～30m的破碎带。上盘为破碎板岩、碎裂变石英砂岩，下盘主要为碎裂变石英砂岩。依其特征属压（扭）性（逆断层）断裂。关牛湾金矿区主矿体即赋存于该断裂中，属控矿构造（图2）。

3.岩浆岩

区内未见有较大的岩体产出，仅见有印支期中酸性的闪长玢岩脉、（斜长）花岗斑岩脉、花岗细晶岩脉。

3.1闪长玢岩脉

分布在关牛湾金矿区主矿体附近，脉长一般50m～150m，宽2m～10m，沿断裂呈近东西或北西西向展布，产状近于直立或倾向北北东，倾角50°～80°。岩石新鲜面呈浅棕色、风化面为浅褐色。斑状结构，块状构造，斑晶主要为斜长石，次有少量黑云母。基质具微晶结构，成分同斑晶部分。斑晶及基质斜长石含量84%～87%，暗色矿物占10%～12%，石英2%～ 4%。在岩脉边部或较小的岩脉多成为石英闪长岩，其岩石石英含量达10%～15%。该类岩脉普遍具绢云母化（长石几乎均蚀变为绢云母）、碳酸盐化、褐铁矿化。金矿化多见于该类脉岩断层破碎带附近，局部其接触带亦有金矿化。

3.2（斜长）花岗斑岩脉

分布于关牛湾矿中南部，脉长一般为50m～200余米，其总体走向多呈近东西或北西西向，多倾向北。岩脉呈舒缓波状展布，并具有膨大、缩小及分枝现象。岩石风化面呈浅褐～褐黄色，新鲜面为浅灰色，斑状结构，基质具显微花岗结构，块状构造。斑晶由斜长石（10%～15%）、石英（2%～3%）、黑云母（2%～ 3%）组成，基质为石英（25%～30%）、斜长石（35%～40%）、白云母（5%～8%）和褐鐵矿等。斜长石普遍具绢云母化，黑云母多蚀变为白云母。硅化和黄铁矿化发育处产有金矿体。

3.3花岗细晶岩脉

主要分布在关牛湾矿段中南部，呈近东西向展布在下泥盆统内，穿梭于闪长玢岩及花岗斑岩脉中，表明该类岩脉形成期次较晚。岩脉一般长50m～200m，宽几米～30余米，多倾向北。岩脉普遍遭受黄铁绢英岩化，而蚀变成黄铁绢英岩。蚀变后的岩石新鲜面呈浅灰～灰白色，风化面为浅褐灰色，花岗变晶结构，块状构造。由石英（55%～65%）、鳞片变晶绢云母（25%～30%）及少量方解石和黄铁矿组成。该类脉岩与金关系密切，金矿（化）体多位于岩脉膨大变化处或裂隙中，但金品位较低，一般为0.5g/t左右。

4.围岩蚀变

通过对矿区内各类蚀变作用的研究发现：绢云母化、泥化、碳酸盐化多系成岩及次生作用的产物，与金的成矿无明显关系，而硅化、黄铁矿化、毒砂化是成矿期的同源同期产物，与金的关系十分密切，且为金的主要裁体。

5.矿体地质特征

5.1矿体特征

关牛湾金矿区在关牛湾金矿区内共圈出金矿体三条（图2），矿体严格受断裂破碎带控制，其展布方向、产状与断裂破碎带基本一致，呈近东西向展布。矿化体长度大于800m，宽30m～50m，矿体形态呈似层状、脉状，产状较陡，矿体具分支复合、膨大收缩现象。赋矿岩石为下泥盆统岷堡沟组（D1m）的褐铁矿化硅化变石英砂岩及板岩等。矿体地表出露标高在1440m～1800m间，地形上呈东高西低。

Ⅱ号金矿体，为主矿体，地表由3条探槽控制；深部由四个穿脉平硐及三个钻孔控制。现已控制矿体长400m，厚度为1.60m～10.90m，平均厚度5.09m，矿石金品位一般在1.00～ 11.75×10-6，平均品位3.41×10-6，最高达210.24×10-6，矿体沿倾向控制深度达40m～80m，最大控制倾向延伸120m（15线）；矿体形态呈似层状，产状：350°～10°∠75°～80°。

Ⅲ号金矿体：规模较小，位于Ⅱ号金矿体北侧，呈北西西向的条带状赋存在褐铁矿化硅化变石英砂岩中，已控制矿体长320m，平均厚度5.43m，平均品位1.82×10-6，最高达22.20×10-6，矿体呈似层状。矿体沿走向向北西西倾伏，产状350°～10°∠75°～80°。

Ⅰ号金矿体，位于Ⅱ号金矿体南侧，仅见于TC701及PD1501平硐内，为一品位较低矿体，控制矿体长度160m，厚度2.74m，平均品位1.62×10-6，赋存于黄铁矿化碎裂石英砂岩及碳质板岩内，产状近于直立。

5.2矿石质量

在关牛湾金矿区的自然矿石类型中，主要为蚀变石英砂岩型和少量蚀变脉岩型两种。根据肉眼观察、岩矿鉴定资料表明，关牛湾金矿区，可分為氧化矿石、半氧化矿石，各带特征如下：（1）氧化带：位于地表之下约20m～60m左右。见地表探槽及PD2301穿脉中，多形成1m～2m厚的风化～淋滤～次生富集层，其分带不明显，主要特征为强烈褐铁矿化，故矿石多呈褐色、褐红色，但其分布及强度不均。表层之下矿石呈浅色、杂色，矿石矿物主要为褐铁矿、黄钾铁矾、石英、臭葱石，微量黄铁矿、自然金等。矿石结构有：变余砂状结构、角砾状结构、压碎结构。矿石构造为：块状构造。金含量最高达210.24×10-6。（2）半氧化带：位于垂深20m～60m以下，见于PD001、PD1501及PD3103穿脉中。矿石呈浅灰～灰色，具黄铁矿化、硅化及碳酸盐化，矿石矿物主要为黄铁矿、毒砂、石英、方解石，次有少量黄钾铁矾、褐铁矿、云母及微量辉锑矿、黄铜矿、高岭石、电气石等。除黄铜矿表面因氧化而发兰色外，黄铁矿、毒砂、辉锑矿基本保持新鲜状态。矿石结构：为变余砂状结构、交代残余结构；构造：为块状构造。

5.3矿体围岩

普查地段矿体上盘围岩主要为灰色粉砂质、砂质板岩夹少量褐灰色薄～中层细粒石英砂岩及云英岩脉、花岗斑岩脉组成，各岩层出露宽度一般5m～30m不等；下盘围岩主要为上部由褐红～褐灰色中厚层硅化变石英砂岩；中部为灰～灰色钙质、粉砂质及炭质板岩；下部浅灰色薄～中层状微晶灰岩、硅质灰岩。

6.矿床成因及找矿标志

6.1矿床成因及其控矿因素

（1）物质来源。矿区位于“碧口古陆”的西北缘，属原碧口群，为一套浅海相沉积碎屑岩夹火山碎屑岩组成。据原地矿局化探队对西秦岭地化场的专题研究表明，碧口群金的丰度为5.3×10-9，而泥盆系、三叠系金的丰度为2.3×10-9，均远远高于中国大陆地壳和沉积物的丰度，即在长期的风化剥蚀中，“碧口古陆”为泥盆系、三叠系的金矿提供了物质来源。区内泥盆系、三叠系为一套滨海～浅海相陆源碎屑岩和碳酸盐岩沉积建造，岩性主要为灰岩、砂岩、板岩等，这些碎屑岩相对孔隙度大、渗透性强、性脆、在构造作用下，易形成容矿空间，从而有利于成矿。另外，岩石中含碳量较高，特别是有机炭，对金有强烈的吸附作用，这亦使热液中的金大量富集在这些岩石中，从而成矿。

（2）矿区位于文县～康县大断裂带上，断裂构造十分发育，且构造活动具有多期多次的特征，从矿区中部通过的松柏～梨坪大断裂，对本区金的成矿起到了导矿和控矿作用，它将含矿热液运移到次级裂隙中，在运移过程中，含矿热液进一步萃取围岩中的金，最后经过充镇、交代，最终停积于破碎带及断裂交叉部位等有利空间富集成矿。因此，断裂构造是本区最主要的控矿因素。

（3）矿区内岩浆岩不太发育，众多的中酸性岩脉一方面对本区金的活化富集起到了提供部分热源作用，另一方面，其边部的岩凸、岩凹及小裂隙发育地段又为金的沉积提供了有利的物理化学环境。初步认为二矿段内矿床成因均应属中低温热液矿床。

6.2找矿标志

矿区内主要矿产为岩金矿，多分布于三叠系及泥盆系中，根据已发现的金矿床（点）特征，可确定以下几点找矿标志。（1）有利的赋矿部位和岩性：已发现的矿床（点）多分布于三叠系中统褐铁矿化砂板岩破碎带、蚀变花岗斑岩及硅化石英砂岩和下泥盆统碎裂石英砂岩、褐铁矿化砂质板岩破碎带、蚀变闪长玢岩等内，该类岩层是本区有利赋矿层位和直接找矿标志之一。（2）构造有利部位：特别是以近东西向的压扭性断裂及其次级断裂形成的破碎带，断裂转变及交汇部位对金的成矿更为有利，这些部位既是含矿热液运移的通道，又是成矿物质沉淀富集成矿的储矿空间，故为本区找矿重要标志。（3）岩脉内外接触带：特别是内接触带及岩凹、岩凸，是成矿物质沉淀富集的有利部位，在这些部位，往往形成膨大的金矿体，可作为本区找矿标志之一。（4）蚀变：特别是硅化与黄铁矿化（地表为褐铁矿化），与本区金的富集成矿呈正比关系，黄铁矿为金的重要载体矿物，因而可作为本区直接找矿标志之一。

参考文献：

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