陕西镇安县金坪金矿床地质特征及成因分析

刘 勃，周国伟，王建良

（西北有色七一二总队有限公司，陕西 咸阳 712000）

1 区域地质背景

金坪金矿床地处南秦岭海西－印支褶皱带，镇板断裂北侧，镇安—红洞向斜核部，属南秦岭丁马汞锑金（铅锌）多金属成矿带的西延。区内构造较为发育，褶皱构造主要为镇安—红洞向斜，呈紧闭式、东西狭长带状展布位于研究区北部。区内岩浆活动不发育，西部分布有宁陕岩体群之胭脂坝岩体，岩性主要为印支期石英二长岩和二长花岗岩[1]。

2 矿区地质

2.1 地层

区内地层出露较为简单，主要有泥盆系中统古道岭组、泥盆系上统星红铺组、上泥盆—下石炭统九里坪组、石炭系下统。其中石炭系下统岩性为浅灰色—灰绿色层纹状白云石绢云母千枚岩（Ph）、灰色灰岩（Ls）、深灰色—黑色条纹状含炭白云石绢云母千枚岩（Cph）及灰黑色斑点（斑块）状含白云石绢云母千枚岩（Bph），是矿区的主要地层，亦是金的矿源层和赋矿层。

2.2 构造

研究区褶皱主要有牛栏沟—周家沟NWW向背斜，锅条沟—金钟近EW向斜及受逆冲推覆断裂发育的层间小褶皱，金矿体主要产于背斜的核部、向斜的核部和南翼。受区南北两侧NE向逆冲断层夹持，中部发育北西西、北东东向（近东西向）和南北向三组次级断裂，其中近东西向断裂为本区主要的控矿、容矿构造，沿裂隙填充的热液引起近侧岩石动—热蚀变（岩石变形、具塑形，铁白云石斑点），并且在各带内均发现的金矿（化）体，矿化与石英脉关系密切，主要为构造石英脉型。近南北向断裂呈北北西向、北北东向、南北向，呈剪性走滑型断层，为后期断层，断层延伸50m～300m，使地层及矿体发生不同的位移。

2.3 岩浆岩

研究区岩浆岩不发育，在中部岀露花岗细晶岩脉，长度小于10m，宽约30cm，产状265°∠70°，侵入下石炭统斑点状千枚岩层。

3 矿床地质特征

3.1 主要矿体特征

研究区发育4条蚀变矿化带，受近东西向脆—韧性剪切带控制，表现为平行分布的细脉密集带，具膨大狭缩、分支复合、尖灭再现或侧现等特征，产出在石炭系下统绢云母千枚岩、斑点状千枚岩性层内。蚀变带由绢云母千枚岩、斑点状千枚岩与石英脉、方解石石英细脉组成，与围岩界线基本清晰，局部为逐渐硅化过度。岩石普遍揉皱、破碎，蚀变为硅化、碳酸盐化、绿泥石化、黄铁矿化、少量的方铅矿化、闪锌矿化，局部也见微弱的孔雀石化。

区内金矿体均赋存于矿化蚀变带中，主要由顺沿裂隙充填的石英脉、方解石石英组成，与近矿蚀变围岩界线基本清楚。矿体受韧—脆型剪切带控制，呈脉状、透镜状，断续延伸，具分支复合特征，矿体矿化较连续，矿体主要由方解石石英脉、石英脉组成，夹少量蚀变绢云母千枚岩和蚀变斑点状千枚岩。主要蚀变矿化类型有黄铁矿化、方铅矿化、碳酸盐化、硅化、绢云母化、铁白云石化。矿体厚度在走向和倾向上变化较大，厚一般在0.10m～1.88m。矿体品位在走向和倾向上变化较大，金品位一般1.1g/t～27.28g/t。

3.2 矿石矿物特征

主要为石英脉型、方解石石英脉型，次为蚀变岩型。

矿石矿物成分主要有黄铁矿、方铅矿，次为黄铜矿、闪锌矿、偶见颗粒金。脉石矿物主要有石英、铁碳酸盐（铁方解石、白云石）等。次生氧化物有褐铁矿、钙质淋滤壳（膜）、孔雀石、高岭土等。

（1）黄铁矿是主要的载金矿物，常见立方体晶形，在岩矿中一般呈（稠密）星散状，集合体呈团块状或细脉状，粒径一般为0.3mm～8mm。在镜下呈尘点状、星点状、草莓状，晶体以立方体为主，其次为他形，粒径0.002mm～0.5mm，具微碎裂现象，往往与其上附着有黄铜矿和闪锌矿。经后期热液再次改造、富集在脉裂隙内或接触面以稠密浸染状或团块状产出的黄铁矿与金矿化关系较为密切。

（2）闪锌矿为次载金矿物，在矿石中分布极不均匀，粒度Φ=0.1mm～5mm，呈团块状、星点状等，一般常与方铅矿共生，镜下常见发育在黄铁矿裂隙中、与黄铜矿共生。

矿石结构常见自形—半自形—它形粒状、碎裂、充填镶嵌、交代溶蚀等。矿石构造主要有稀疏浸染状、团块状等。

金矿物特征。自然金呈金黄色，不规则状、片状，产出在石英脉中或包裹在黄铁矿中，经电子探针分析，粒度在0.074mm～0.295mm之间，属于粗粒金范围内，少量属于巨粒金范围（表1）。镜下观察自然金有三中赋存状态：呈包裹金，被包于黄铁矿中，具半岛状侵蚀结构或浑园状包于石英中；呈晶隙金赋存于石英与黄铁矿晶隙间；呈裂隙金充填于黄铁矿（或褐铁矿）或石英的裂隙中。

表1 金坪金矿自然金电子探针分析结果表

3.3 围岩蚀变

与成矿关系密切的围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、铁碳酸盐化、绢云母化。各类蚀变产生的先后顺序不同，但在空间上分布是相互重叠的。

（1）硅化沿断裂呈带状发生主要有两期：一期硅化形成细脉状石英沿东川街—镇安—板岩镇断裂束的次级断裂或裂隙贯入，伴生金矿化、黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化。二期硅化形成形式与一期基本相同，形成的石英脉呈乳白色，沿裂隙和空隙再结晶，或充填于张扭性断裂中，形成粗大石英脉或网脉，该期脉石英结晶粗大，矿化不明显。

（2）碳酸盐化以方解石化为主，含铁，地表氧化为褐色，含铁较大时可定名为含菱铁矿碳酸盐化，一般与硅化相伴生，呈方解石石英细脉或团块产出，于张扭性断裂中最显著，是矿区主要含金蚀变类型之一。

（3）黄铁矿化有两种，其一呈单一自形粒晶状分布于岩石中，晶体一般1mm～3mm，为区域变质形成；其二呈草莓状黄铁矿集合体分布于千枚岩中，黄铁矿集合体3mm左右，分布较均匀，为沉积变质形成。此外，各类含金脉体及近脉体两侧蚀变岩中普遍发育黄铁矿化，于含矿热液有关，黄铁矿发育地段金矿化富集。此种黄铁矿呈细粒、微细粒浸染状产出。

（4）绢云母化主要发生于矿区各类断裂带及两侧围岩中，绢云母由泥质碎屑岩中长石蚀变而成，形成绢云母交代长石的交代溶蚀、交代残留结构。蚀变强烈发生时，绢云母则变为白云母，并在白云母外围发生硅化（钾长石蚀变白云母时有石英析出），形成硅化、绢云母化蚀变带。与石英脉型金矿关系密切。

3.4 矿物生成顺序

表2 矿石矿物形成期化分表

矿物生成顺序。依据野外产状、镜下光薄片鉴定、矿石矿物共生组合和相互穿插关系特征，按时间顺序由老到新，划分出矿物生成顺序（表2）。

4 矿床成因分析

（1）金坪金矿床赋矿岩性为石炭系下统钙质千枚岩，泥质、粉砂质千枚岩，是重要的赋矿岩性，且是主要的矿化围岩。九里坪组千枚岩成矿元素（Au）背景值较高，反应了下石炭系地层是绢云母板岩沉积时就已形成了Au元素明显的富集，为后期形成金矿脉奠定了基础，是矿区Au元素迁移与富集的重要层位，可能是区内成矿的“矿源层”。金矿化作用易于在温压条件适合的绿片岩相以下的变质区富集，本区金矿赋存围岩主要是石炭系下统低绿片岩相千枚岩，该层位岩系具有适合的温压条件，有利于成矿流体内含金络合物分解、沉淀而形成金矿脉。

（2）金元素活化与断裂构造活动耦合是成因之一，一般认为，大型剪切带两侧的次级断裂起着传递含矿热液的作用，成为配矿、容矿构造。研究区区域性镇安—板岩镇断裂为区域性多期活动断裂，其分支断裂东川—镇安断裂束具相同特点，为区内重要的控岩导矿断裂，分支破碎带宽数十米，其旁侧的次级断裂直接控制着矿床和化探异常分布，为成矿作用提供导、容矿空间。区内金矿体均产于一组脆性断裂或断裂带，该组断裂东西向或近东西向延伸，在研究区呈密集带分布，断层或断裂带由数厘米菱角状杂乱排列的碎裂岩、含铁方解石石英脉及碎块、断层泥等组成，断面平行或舒缓波状，断面多见炭质物、擦痕，断裂及沿断裂充填石英脉及含铁方解石石英脉，是矿区主要含矿（脉）构造，形成研究区的7个含矿带，显示出矿体的富集与断裂构造关系密切。矿体厚大部位构造活动强烈，多表现出碎裂岩化、片理化。矿区内构造的多期次活动，又易于导致矿化蚀变作用的多次叠加，局部还叠加了成矿晚期的明金矿化，导致金品位明显提高。

（3）成矿热源可能主要为印支期构造热事件，研究区印支期构造热事件与绿片岩相区域变质事件耦合，形成了区内受斑点状千枚岩、绢云母千枚岩夹石英细脉、方解石石英细脉的岩性组合和构造双重控制的热液充填—石英脉型金矿床。

5 结论

（1）金坪金矿床含矿层位为下石炭系绢云母千枚岩、斑点状千枚岩。金矿体是由含金矿物呈浸染状或细脉浸染状分布在容矿岩石中构成，矿体受韧—脆性剪切带控制，呈脉状、透镜状，具膨胀、狭缩，波状起伏、尖灭再现之特点。后期构造对矿体破坏明显，矿体与围岩界线明显，多为切层产生。

（2）矿石类型主要为石英脉型、方解石石英脉型，次为蚀变岩型。矿石矿物主要为黄铁矿、黄铜矿，其次为方铅矿；脉石矿物主要为石英，其次是长石、方解石。与成矿关系密切的围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、铁碳酸盐化、绢云母化。

（3）矿床成因属热液充填—石英脉型金矿床。