甘肃省徽县明家山汞矿地质特征

牟银军

（甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院，甘肃 天水 741020）

1 区域地质特征

明家山汞矿位于甘肃省徽县城西南方向42km处，行政区划隶属于甘肃陇南市徽县大河乡西大地坝村和余家沟村管辖。矿区地处西秦岭东段，南秦岭复杂造山带北带[1]。地层分区为昆仑－秦岭地层区南秦岭地层分区迭部－武都地层小区。

1）地层：出露地层由新到老一次为第四系、新近系甘肃群、白垩系东河群（KD）、三叠系隆务河群（TL）、二叠系（P）、石炭系－二叠系大关山组（CPdg）、石炭系岷河组 （Cm）、泥盆系－石炭系益哇沟组（DCyw）、泥盆系铁山组（Dt）、泥盆系下吾那组（Dx）、志留系卓乌阔组（Szw）及志留系舟曲组（Sz）。

2）构造。（1）断裂：区域性的大断裂为地层单元间的推覆断裂。其中志留系推覆于泥盆系之上，推覆断层倾向南，倾角30°－50°。泥盆系各组之间也为断层关系，为褶皱过程中层间滑动而成。（2）褶皱：本区域褶皱构造极为发育，志留系和泥盆系均卷入了褶皱。其中志留系总体为一倒转背斜构造，在勘查区内形成构造穹窿；泥盆系形成轴向北西向的连续向斜和背斜构造。

3）岩浆岩。区域南部印支期迷坝岩体，呈不规则椭圆状侵入于白龙江群迭部组、舟曲组中，面积240km2。可分为二长花岗斑岩和石英二长岩两个单元，前者位于中部，呈涌动型侵入于后者。

2 矿区地质特征

1）地层。区内出露地层由新到老一次为第四系、泥盆系下吾那组（Dx）、铁山组（Dt）、志留系卓乌阔组（Szw）[其特征如下2]：

泥盆系铁山组（Dt）：主要分布于区内北部边缘，为浅海相细碎屑岩及碳酸盐岩建造。按岩石组合特征，分两个岩性段：

第二岩性段（Dt2）岩性主要为钙质板岩：呈浅褐色、灰白色，变余泥质结构，板状构造。岩石主要由碳酸盐、炭泥质物和少量石英粉砂组成，并含有金属矿物。第一岩性段（Dt1）岩性主要为生物灰岩：灰黑色，微绿色调，呈砾状结构，块状构造。岩石由含有泥质的粉晶灰岩和结晶粒度略粗的方解石所组成，并含有少量的硅质物。

泥盆系下吾那组（Dx）：主要分布于区内西北角及中北部西沟里一带，为滨海－浅海相碎屑岩、碳酸盐岩建造。

志留系卓乌阔组（Szw）：主要分布于区内中西部大部分地段，约占区域总面积的40%。为浅海相泥质碎屑岩、碳酸盐及硅质岩组成多旋回类复理石建造。

2）构造。（1）断裂：区内断裂十分发育，按走向可大致分为北东向、北西向、近东西向及北北西向四组。其中：汞多金属矿体受北西向断裂控制为含矿断层，北东向断裂较发育为破坏性断层。

北西向断裂，其走向基本与地层走向一致或小角度斜交，断裂带长数百至2km，断裂带宽数米至数十米，断层总体倾向南西，倾角30°～60°。该组断裂控制着区内矿产的分布。

北东向断裂，该组断裂数量多、分布广、连续性较好，长度一般数百至数千米，破碎带宽10－20m，属张扭性，倾向南东，倾角 50°～76°，该组断层对矿体起到破坏作用。

北北西向断裂规模较小，一般长数百米至1km±，带宽5～10m。该组断裂属张扭性，形成较早，为地层的分界断裂，往往被后期北东向断裂切割。

近东西向断裂规模小，一般长数百米，带宽0.5－2m，为压扭性断裂，倾向南，倾角较缓，一般24°－35°。该组断裂北后期北东向断裂所切割。

2）褶皱：褶皱构造在本区两套地层中的表现样式是不同的。在志留系中，主要的褶皱构造表现为走向北西、倾向南西的倒转背斜，普遍发育有北西向的宽缓次褶皱，局部地段发育北西向的紧闭褶皱；而在泥盆系中发育开阔的宽缓褶皱，轴向呈北西向，局部发育北东向次褶皱。这种现象可能是志留系向泥盆系推覆的过程中造成的。

3）岩浆岩：矿区岩浆岩不发育，仅见少量花岗斑岩脉沿断裂带或顺岩层侵入，宽一般5－10m，长30－120m，走向北西或北东。岩脉中汞含量0.2－0.5×10－6，是酸性岩正常含量的 3－6 倍，呈明显富集，推测与汞成矿有一定关系。

4）变质作用及围岩蚀变（1）变质作用。变质作用表现形式主要有两种，即区域低温浅变质作用和动力变质作用。

区内志留纪和泥盆纪各地层岩石均经受了长期的区域低温浅变质作用，形成的各类面理面多为板理，岩石呈变余（残留）结构，板理发育，据此可基本还原原岩岩类。

区内动力变质岩非常发育，主要是产于断裂带中的碎裂岩系，碎裂岩的种类随断层所断开的岩石不同而不同，一般包括断层泥、断层角砾岩和碎裂原岩。

（2）围岩蚀变。本区围岩蚀变有方解石化、硅化、辰砂化、辉锑矿化、黄铁矿化。①方解石化：方解石化特别普遍，主要发育在结晶灰岩中，表现为规模不等的方解石脉。有时在灰岩中的节理或断裂中也有发育，这种方解石脉与硅化、辰砂化、辉锑矿化等共生，与金汞矿化关系密切。②硅化：硅化在区内也较普遍，一般与层间断裂有关，表现为规模较小的石英脉顺断裂侵入，局部伴有零星的黄铁矿化和辉锑矿化，有时伴有方解石化和辰砂化。前者主要发育于板岩中，与金矿化有关，后者发育于灰岩中，与汞矿化有关。③辰砂化：辰砂化在志留系和泥盆系灰岩中普遍发育，一般与方解石化关系密切，但只有在断裂中伴有硅化时，才可能富集。与辰砂化关系密切的还有辉锑矿化及雄（雌）黄化，局部伴有金矿化。④辉锑矿化：辉锑矿化在区内比较弱，与小规模的层间断裂有关，一般伴有硅化。发育在板岩中的与金矿化关系密切，发育在灰岩中的与汞矿化关系密切。⑤黄铁矿化：黄铁矿化在区内极为普遍，有两种成因，一种是原来的载体岩石（炭质板岩、厚层硅质岩）中特别富含FeS，在后期的构造热动力作用下，在原载体岩石中进一步富集，形成块状或细脉状黄铁矿，其与矿化无关。另一种是与各种断裂有关的黄铁矿化，伴生有硅化，表现为沿断裂充填的石英脉中含有黄铁矿或断层岩具星点状黄铁矿化，同时伴有辉锑矿化或汞矿化、雄（雌）黄化，这种黄铁矿化与金矿化关系密切。

汞矿化与厚层状灰岩及断裂有关，并伴有方解石化，局部断裂中见硅化及辉锑矿化、雄（雌）黄化。

3 矿体特征

区内目前共发现汞矿体2条，主要位于樊家沟，赋存于志留系卓乌阔组第二岩性段团块状灰岩和含炭质板岩的接触部位，受控于北西向接触带或断裂破碎带，并受南西微倾的复式小褶皱控制，矿体赋存于该褶皱的轴部隆起部位，且受后期穿插的方解石脉影响，产状复杂，其特征如下[3]：

HgⅠ－1矿体分布于樊家沟一带，矿体地表控制长度 197m，厚度 1.08－1.55m，平均厚 1.32m，Hg品位 2.48－8.00%，产状 227°∠23－51°。矿体呈透镜状、似层状或囊状产于北西向次级断裂中，矿石类型为构造蚀变岩型。矿体顶板围岩为灰黑色碳质板岩，底板为含燧石条带厚层状灰岩。

HgⅡ－1矿体分布于樊家沟北东山坡上，地表控制长度115m，厚度1.55m，Hg品位0.59%，产状232°∠50°。矿体呈似层状产于北西向断层中，矿石类型为构造蚀变岩型。矿体顶底板围岩为含燧石条带灰岩。

1）矿石质量。矿石主要为致密块状构造、条带状构造，斑块状构造，次有斑点状构造。矿石结构有交代结构、粒状结构、镶嵌结构。矿石矿物占2－30%，其中以辰砂占绝对优势，个别地段见黄铁矿及辉锑矿、雌黄、雄黄；脉石矿物有方解石、游离炭、石英、粘土、云母等。

2）找矿标志。①团块状灰岩与含炭质板岩的接触部位；②灰岩中与短轴背斜构造相伴生的各种断裂、节理构造是容矿构造；③方解石 化强烈地段可能是矿体产出区。④蚀变标志：矿体围岩普遍具白云石化、方解石化及硅化现象，强烈的白云石化，使岩石颜色变浅并构成角砾状、花斑状外貌，白云石化愈强，矿化愈好。

4 结论

普查区位于西秦岭东段，南秦岭复杂造山带北带，地层分区为昆仑－秦岭地层区南秦岭地层分区迭部－武都地层小区，区内地质构造十分复杂，且具多期性，地层支离破碎。

勘查区汞矿体赋存条件主要为志留系卓乌阔组第二岩性段团块状灰岩和含炭质板岩的接触部位，受控于北西向接触带或断裂破碎带，并受南西微倾的复式小褶皱控制，矿体赋存于该褶皱的轴部隆起部位，且受后期穿插的方解石脉影响，产状复杂。

经分析，该套岩性汞平均含量为12×10－6，是常见灰岩的4－12倍，说明原始沉积时，汞在该容矿层中相对富集，为以后成矿储备了大量丰富的成矿物质。因此，本区地层岩性是汞矿化的基本条件。

区内矿体的产状与控矿断裂的产状基本一致，近北西向断裂控制着区内汞含矿体的分布，断裂控矿作用明显，因而汞矿化与构造作用关系密切，为汞富集成矿提供了储存场所。因而经后期构造运动及岩浆活动等因素的影响，成矿元素再次活化迁移，在有利部位富集成矿。由此说明，汞矿属层控后期改造性矿床。