甘肃省大风沟金矿地质特征与找矿标志

矫润田， 张秦川

（甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院，甘肃 兰州730020）

1 地层

矿区出露地层为下志留统肮脏沟组二段（Sa2）、中志留统泉脑沟山组（Sq）、上志留统旱峡组（Sh）、石炭-二叠系羊虎沟组（CPy）、白垩系中间沟组二段（Kz2）、第四系下更新统玉门组（Q1y）、第四系全新统（Qh）。 与金矿化关系密切的是下志留统肮脏沟组二段肮脏沟组泥质粉砂质板岩Sa2（SlSt2）：主要出露在矿区中部，出露范围广，浅灰黑色，新鲜面灰绿色，变余结构，泥质粉砂状结构，板理化构造。 主要由粉屑和泥质组成，碎屑物由石英、绢云母，铁白云石、少量泥屑组成。 胶结物为钙质，少量泥质；粉屑为主要组分，板理层化，构造多元，沿裂隙面广泛侵入中性脉岩，硅化、铁白云石化、褐铁矿化普遍发育，形成大量铁染条带。 测区主要含矿条带分布其中。 岩层以板理化发育为主要特征。 构造交汇部位中酸性岩株沿层间破碎带大量产出。 该层在测区中部大面积出露，风化强烈，沟壑纵横。 残积覆盖较厚。 南部南西倾，产状229°∠62°；东北部北东高角度斜倾，地层产状产状35°∠61°，地层大范围向北推覆，中间沿近东西向构造带形成洼地。 与测区中部砾屑砂岩角度不整合接触。

该层主要出露在测区的中部，出露范围广，与上下粉砂岩层成整合接触，局部地段见到矿化蚀变现象。 中酸性脉岩广泛侵入，与金矿化关系密切。

2 构造

2.1 褶皱构造

矿区地层中总体表现为单斜，但局部波浪式褶皱的行迹依然清晰可见。 含矿层位于波浪式褶皱的中间地段小背斜的核部，受F4、F8、F9、F11 等断裂构造的控制。

2.2 断裂构造

本测区断层按走向上分为四组：A 近东西向F4、F10；B 北西-南东向F2、F3、F5、F6、F7、F8、F14；C 北东-南西向F11、F15；D 近南北向F1、F12、F13。从地质填图及槽探工程揭露情况来看，认识到F4、F8、F11 断层与金矿化关系密切，其余均为不含矿断层。

矿区最主要的断裂为F6 和F2，控制下志留统肮脏沟组分布范围。 其中，F6 为区域性大断裂，加里东以来长期活动。 测区内形成20 m 以上的断裂破碎带北西向展布，贯穿测区中部，西端近东西向延伸2 km 弓形转弯南东延伸，以致风沟被后期断层截切南移与沟西F3 重合，延至区外。 是测区主要的导矿构造。 控制测区内中酸性侵入岩体分布范围及派生脉岩的展布方向。 测区中西部沿该断裂形成推覆构造，推动下志留统肮脏沟组向北逆冲，局部地层倒转，下部砾岩上覆粉砂质板岩，断裂活动派生了雁行式、叠瓦式次级断裂及层间劈理，生成有利部位热液活动形成金矿化带。 该断裂破碎带在测区中部地表多被残积物和风成砂土覆盖。

F2 是发育在测区南部小风沟南侧的深大断裂，北西南东向，表现为北西西向逆断层，测区内是下志留统肮脏沟组与中志留统泉脑沟山组的分界。 加里东活动期沿断层两侧侵入超基性岩，脉状延伸，其中形成铬铁矿点。 后期有大量的中酸性岩体侵入，其派生断裂是测区南部泉脑沟山组断块状构造的主要分割线。

F4 断层是矿区内的主要含矿断裂，该断层出露于大风沟南侧，整体呈北西-南东向展布，倾向160°～170°，倾角为63°。 断层性质为逆断层，发育在下志留统肮脏沟组中上岩段（Sa2）地层中，长约1 km，沿断层闪长岩发育。 在其地层破碎带中赋存有大风沟的AuⅡ矿体，在地表主要表现为负地形，因具有褐铁矿化、硅化现象，而显示红色条带。

F10 断层出露与F4 断层南侧，整体呈进东西向展布，倾向154° ～180°，倾角65°。 断层性质为逆断层，发育在闪长岩中，断层宽1～3 m，长约300 m，在其破碎带内赋存Cu1 矿化体，发育有褐铁矿化、孔雀石化。

从各个断层之间的关系来判断其生成的大致顺序为：F5、F6 为早期构造，F4 略早于F10。 F10、F11发育在闪长岩脉内部，因为它使岩体与粉砂质板岩呈断层接触，因此判断它在岩体形成之后形成。 F8属于主断层内的次生断层，延伸不远。

3 岩浆岩

矿区内侵入岩岩石类型较多，有脉状超镁铁质岩，中酸性岩瘤、岩脉等。 岩体分布多呈北西～南东走向，与区域构造线方向基本一致。

小风沟超超镁铁质岩，呈脉状产出，岩体呈北西向展布，呈暗绿、黄绿色。 岩石强烈蚀变，强蛇纹石化为主，碳酸盐化、滑石化次之。 超基性岩带中伴有中基性火山岩体的分布，岩性为玄武安山岩。 分布在下志留统肮脏沟组地层中。

中酸性闪长岩，受断裂构造控制，呈岩瘤、岩脉状产出。 矿区内主要分布在下志留统肮脏沟组和中志留统泉脑沟山组地层区，灰绿色，较大岩瘤有3处，分布在矿区西南部、中部及东部。 其一在矿区南西侵位，呈条带分布于中志留统泉脑沟山组薄弱带。与区域构造线方向基本一致。 其二在矿区中部山梁出露，地表呈亚铃形侵入在下志留统肮脏沟组粉砂质板岩中。 其三在矿区东部大风沟脑两侧出露，地表呈马蹄形侵入在下志留统肮脏沟组粉砂质板岩中。

在岩体内外接触带蚀变较强，以褐铁矿化为主。褐铁矿化中发育的网脉状石英脉，与金矿化关系密切。

矿区内脉岩发育，主要为闪长岩脉及石英脉，闪长岩脉发育于粉砂质板岩中，大多伴有断裂构造发育，靠近断裂一侧具褐铁矿化，颜色上表现为黄褐色，远离断层则在颜色上表现为灰绿色。 走向大致与地层、构造方向基本一致，宽度1～30 m 不等。

石英脉在矿区发育，多呈网格状，发育于粉砂质板岩及闪长岩中，在矿区中西部见有长大约120 m，宽0.8～3 m 的含铜石英脉，以孔雀石化、铜蓝、黄铜矿化、黄铁矿化为主。

从目前的工程揭露成果及地质草测来看，矿区内的金矿化与闪长岩脉关系密切，金矿化多发育于闪长岩脉与断裂构造接触部位。

4 变质作用与围岩蚀变

4.1 变质作用

矿区内的变质作用主要为动力变质作用。 其主要表现在断层破碎带内的构造角砾岩、碎裂长石砂岩等。 其次矿区内还有一些区域变质作用，表现为一些浅变质的板岩等。

4.2 围岩蚀变

矿区围岩蚀变主要为硅化等；矿化主要为浸染状褐铁矿化、黄铁矿化、孔雀石化。 其中以硅化、褐铁矿化、黄铁矿化与金的成矿关系最为密切，孔雀石化与铜矿化关系密切。

硅化：硅化是矿区内最为普遍的蚀变之一，表现形式有两种。 一种是以石英细脉、网脉及石英团块形式充填于裂隙中，这种形式与金矿化关系密切；另一种为硅质通过渗透交代围岩中原有的矿物，使岩石中硅质增高，变硬变脆，形成硅化蚀变岩石。 局部可见晶洞，晶形较完整，晶体一般小于5 mm。

高岭土化：主要分布于岩体破碎带及两侧，其形态也随破碎带的变化而变化，多为粉末状散落。

褐铁矿化：主要分布于粉砂质板岩内及闪长岩脉周围，由黄铁矿等金属硫化物经表生作用氧化而成，经常在地表形成红褐色蚀变带。

黄铁矿化：热液活动形成的黄铁矿，常呈单体或集合体以星点状、团块状、浸染状等形式分布于破碎蚀变带中，大多数被氧化成黑色，并保留其立方体晶形的假象，与金矿化有着密切关系，是金的主要载体，其含量与金矿化呈正相关。

孔雀石化：主要分布在闪长岩脉裂隙中，常呈微细粒集合体以星点状、团块状、浸染状等形式分布于破碎蚀变带中，由黄铜矿等金属硫化物经氧化而成，表现为翠绿色。

金矿体和蚀变破碎带中，多见有后期形成的石英团块、细脉，同时伴有黄铁矿化、褐铁矿化、硅化，说明金矿化与黄铁矿化、褐铁矿化、硅化关系极为密切。 地表氧化带中的金矿体，均产于构造破碎蚀变带的褐铁矿化、硅化地段，而原生金矿多富集于黄铁矿化、硅化带中。

5 矿床成因及找矿标志

5.1 矿床成因

（1）地层及岩性控矿：大风沟金矿的赋矿地层中金含量为2.61×10－9，表明在沉积成岩过程金已完成初步富集。 因此志留系地层即是矿源层，又是有利的赋矿岩性层。

（2）岩浆岩控矿：大风沟金矿位于脉岩发育地段，闪长岩脉为大风沟金矿提供了动力源、热源及部分矿源，为大风沟金矿床的＂ 成矿地质体＂。

（3）构造控矿：北西向压性，压扭性断裂控制着区域矿体的展布，为区域控矿构造。 而次一级的近东西向、北东东向压扭性断裂为矿质的运移提供了通道，为区内的导矿、容矿构造。 近东西向、北东东向断裂构造为矿区的主要容矿构造。 顺地层层间发育的北东东向、近东西向的断裂构造带是本区主要的控矿构造，它不仅控制了与成矿有关的闪长岩脉的分布，也控制了金矿体的空间展布。

（4）热液蚀变与矿化：矿区热液蚀变比较强烈，围岩蚀变的范围多受断裂构造的控制，主要热液蚀变有硅化、绢云母化；矿化有褐铁矿化、黄铁矿化等。其中硅化、褐铁矿化与金矿化密切相关，金矿化发育在褐铁矿化、硅化发育地段。 蚀变矿化对金的富集成矿有明显的控制作用。

矿石中多含褐铁矿、黄铁矿等中低温热液矿物组合，故初步判断该矿床为岩浆期后热液型金矿床。

5.2 找矿标志

根据大风沟金矿产出的地质背景、化探异常特征、矿体特征，总结其找矿标志。

（1）构造标志：大风沟金矿体均赋存于区域断裂派生的次级断裂中，金矿体就赋存于这些主要断层形成的蚀变破碎带中，为矿质运移的通道，是区内的导矿构造，构造作用形成的破碎带利于矿液的运移及富集，为区内的容矿构造。

（2）岩浆岩标志：大风沟金矿的矿体多分布在志留纪的闪长玢岩、石英闪长岩及围岩中，岩体既提供了热源，也提供了部分矿质。 矿体分布在岩体与地层的内外接触带上，远离岩体的地层内虽然有小的断裂，但很少见金矿化。 所以岩体对大风沟金矿的控制起主导作用。

（3）蚀变标志：地表黄铁矿化氧化形成的浅红色褐铁矿化蚀变带是找矿的直接标志。

（4）化探标志： Au、As、Sb 等主异常元素异常强度高，浓度分带清晰、套合好，找矿指示意义明显。特别是近东西向似板状、透镜状展布的金矿（化）体与金异常对应性良好。