西秦岭安坝金矿床控矿断裂破碎带地质-地球化学特征

张 飞，曾冠中，许佳琪

（中国地质调查局地球物理调查中心，河北 廊坊 065000）

1 区域地质背景

1.1 区域构造

西秦岭现存的基本构造格局在中新生代基本形成，根据构造不同走向可以将其构造体系主要划分为：①东西向构造体系；②南北向构造体系；③北东向构造体系；④北北西向构造体系；⑤弧形构造体系，以弧形构造体系最具特色，可划分为武都弧形构造系统、黑水弧形构造系统和大水弧形构造系统。阳山金矿带主要发育于西秦岭勉略断裂带内的文县弧形构造带，它由一系列近东西向的逆冲断裂构造及其相关褶皱构成[1]。

1.2 岩浆岩

区域上岩浆岩出露面积较少，该区域金矿带内岩浆岩类型主要是斜长花岗斑岩脉，且普遍发育多种蚀变类型，主要有硅化、绢云母化、碳酸盐化、硫化、绿泥石化、绿帘石化和粘土化。岩浆岩在矿区范围内主要呈NEE 向，广泛分布且零散，受区域构造运动控制，多沿区域性断裂分布，与区域构造线平行。锆石SHRIMP U-Pb 测年结果显示阳山金矿带岩浆岩侵位于晚三叠世（215Ma），主要有以下特点：①类型多，基性、超基性、中酸性火山岩和侵入岩均有出露；②岩浆活动明显受区域构造演化控制作用，大型构造破碎带是岩浆侵位和喷发的主要诱因；③空间分布广泛且零散；④规模一般较小，侵入岩多呈小岩株或岩脉状产出；⑤岩浆活动具多期次性，根据构造－岩浆活动的旋回性划分为加里东－华力西期、印支期和燕山期三个构造岩浆事件。

2 矿床地质特征

2.1 矿石类型

安坝金矿床内原生矿石的赋矿围岩主要有四种类型，主要是：蚀变酸性脉岩型、蚀变千枚岩型、蚀变灰岩型、蚀变砂岩型。这4 种类型在安坝矿床均有出露，但主要是以蚀变酸性脉岩型和蚀变千枚岩型为主。

2.2 矿石矿物成分

在安坝金矿床内矿石主要的金属矿物为黄铁矿，部分在氧化矿石中被氧化为褐铁矿，黄铁矿多数呈他形和立方体产出，少数呈五角十二面体，颗粒细小，一般小于2mm。除黄铁矿外，毒砂亦是常见的矿石矿物，多呈针状产出于蚀变千枚岩或斜长花岗斑岩中，局部毒砂含量略高于黄铁矿，其形成时间晚于黄铁矿，常包裹黄铁矿。

2.3 矿体特征

安坝矿段的多条矿脉受安昌河观音坝断裂及其次级断裂的控制，均赋存于泥盆系三河口群地层中。矿床勘查程度达到普查，局部达到详查，收集了不少浅部和深部地质信息，有利于开展科学研究[2，3]。

2.4 围岩蚀变

矿区处于构造破碎蚀变带中，受多期次热液作用，蚀变类型复杂多样，其中与成矿关系最为密切的围岩蚀变为硅化、绢云母化、黄铁矿化、毒砂化及粘土矿化。

2.4.1 硅化

硅化是矿区内与矿有关的重要热液蚀变，主要有3 种类型：一是岩石中形成的中粗粒石英脉，石英颗粒常挤压变形和破碎，具波状消光，应力双晶发育，被后期绢云母脉、毒砂、黄铁矿脉切穿。二是在蚀变斜长花岗斑岩中，石英颗粒粒度较小，多呈现基质的形式。在千枚岩中石英通常呈他形粒状与绢云母密切共生。分布在斑岩与千枚岩接触带上的石英颗粒粒度较大，与成矿关系密切，具有波状消光、重结晶现象。三是石英颗粒粒度较大，结晶较好，具有重结晶和次生加大边，在石英脉中还包裹有强烈硅化和绢云母化的蚀变斑岩，主要分布在斑岩与千枚岩接触带上，与成矿关系密切。

2.4.2 绢云母化

绢云母化主要是中-低温热液蚀变形成的，分为两种类型：一是鳞片状的绢云母，主要侵入的斜长花岗斑岩中的长石斑晶发生强烈的绢云母化。二是黄铁绢云母化生成的脉状和条带状绢云母，与黄铁矿细脉共生。黄铁绢云母呈黄色，细粒鳞片状集合体定向分布。集合体粒度细小，不规则，常与黄铁矿、石英、毒砂相共生。

2.4.3 黄铁矿化

黄铁矿化主要发育在破碎带及两侧各种围岩接触带附近，多呈浸染状或星点状产出。主要有三种类型：一是黄铁矿沿硅质粉砂岩和灰岩片理化带分布，见有黄铁矿镜面及擦痕。二是黄铁矿沿千枚岩、灰岩片理或裂隙聚集分布，呈微细粒，晶形多为半自形-它形粒状，少数为五角十二面体、立方体状，有的微细粒黄铁矿聚集呈似“草莓状、脉状”，粒径多小于0.01mm。此外可见黄铁矿沿变余砂岩的填隙物间呈星点状分布，常与微细粒毒砂共生。该类黄铁矿是矿区的主要类型，其含金性高，与金含量呈明显的正相关性。三是自形-半自形黄铁矿，粒径相对较粗，以中细粒为主，粒径一般为0.1mm ～0.5mm，最大可达0.8mm，晶形多为五角十二面体，少见立方体，呈星点状不均匀分布于各类岩石内部。

2.4.4 毒砂化

多发育在斜长花岗斑岩和千枚岩中，在薄层灰岩中也有发现。主要分为两期：第一期毒砂化作用出现在黄铁矿-毒砂阶段，该期毒砂含量较低，占该阶段矿物总量的20%。毒砂呈细-微粒，自形针状、菱形状，长轴径为0.02mm ～0.05mm，少数为半自形，常与微粒状黄铁矿共生，呈细脉状或点线状分布。第二期形成于毒砂-黄铁矿-石英阶段，毒砂在本阶段占60%～90%，为中细粒自形晶，粒径较粗，呈柱状、矛状、柱板状、菱形状晶形，微细粒浸染状分布在蚀变千枚岩及斜长花岗斑岩内。

2.4.5 碳酸盐化

碳酸盐化分为铁碳酸盐化和方解石化。含铁碳酸盐矿物主要为铁白云石和细脉状的铁碳酸盐。铁白云石以自形粒状或集合体为主，晶形自形程度较高，环带构造比较发育；碳酸盐化作用以细脉状切断绢云岩化脉体和较早期的石英颗粒和石英脉。碳酸盐化有三种形式：一是面状的碳酸盐化，在岩石表面形成碳酸盐层。二是广泛分布的方解石脉。三是在阳山矿段常见灰岩中发育的红色含铁碳酸盐脉。通过野外观察可知，碳酸盐化发育较晚，切穿了先期形成的各类蚀变体。

2.4.6 褐铁矿化

褐铁矿化主要发育在地表和矿体浅部，主要为黄铁矿氧化后的产物，是氧化矿石的主要载金矿物。褐铁矿化是区内找矿的重要标志。

2.4.7 粘土化

粘土化一部分为热液蚀变的产物，常与碳酸盐化伴生，主要为千枚岩和斜长花岗斑岩的钾长石、斜长石、黑云母等矿物发生高岭土化和蒙脱石化，生成的粘土矿物通常分布在岩石节理面和表层。由于粘土较强的吸附作用，可能对热液成矿晚阶段明金的形成具有富集作用。另一部分为长石经地表风化而成，为成矿物质赋存和富集提供条件。

2.5 成矿期次划分

通过对前人的研究成果的分析，加上对矿床基本地质特征的分析研究，认为安坝矿床经历了三个成矿期，分别为沉积变质期、热液成矿期和表生氧化期。

3 控矿断裂地质特征

阳山金矿带主要发育于NEE 向断裂带以及NWW 向断裂带，该断裂带主要是安昌河-观音坝逆冲推覆构造带形成的一系列次级控矿断裂。

NEE 向断裂为矿区的主要断裂构造，该断裂发育规模较大，主要发育于矿区的南部，延伸1000m ～2200m 左右，走向60°～80°，倾向SE，倾角45°～70°，破碎带宽约几十至数百米，破碎带内岩石破碎强烈，岩石强烈变形，并且伴随着强烈的热液蚀变，断裂带中常发育有斜长花岗斑岩脉，该组断裂破碎带为主要的含矿断裂。

NWW 向断裂属于安昌河-观音坝断裂的分支断裂。一般 延 伸600m ～1200m，破 碎 带 宽 约50m ～200m，走 向95°～120°，主要倾向为北倾，倾角40°～50°，该断裂带也是一组控矿断裂带。NWW 向断裂和NEE 向断裂交汇处形成了规模很大的金矿体。

SN 向断裂，一般规模较小，延伸较短，是这个区域一组发育较差的线性构造，以张性为主，局部发育少量矿化。根据目前已有的资料分析，该组断裂对该区域的金矿床控制作用并不明显。

4 控矿断裂地球化学特征

各种地质作用的发生和运动过程，必然伴随着元素的迁移变化。通过对破碎带常量元素迁移变化的研究，可以得出SiO2带入量最大，其次为CaO,而Na2O 为带出状态，在流体的作用下，长石中的Na 随流体迁走，导致Na2O 呈带出，SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO 迁移量变化比较大，说明破碎带与黄铁矿化、硅化、绢云母化、碳酸盐岩化等蚀变有关。通过对破碎带成矿元素迁移变化的研究，可以得出成矿元素中Au、Hg、As、Sb 迁入量都比较大，说明Au、Hg、As、Sb 元素与成矿作用有关，并且在破碎带成矿过程中，Au、Hg、As、Sb 元素含量呈富集状态。

通过地球化学研究表明，由于发生硅化作用，导致破碎带中常量元素SiO2比原岩带中高；成矿元素Au、Hg、Pb、Sb、Ag 的含量在破碎带中比原岩带高。通过分析元素与Au 的相关系数，SiO2、Ag、Hg、As、Sb 与Au 的相关系数较大。通过元素迁移分析，破碎带中常量元素SiO2迁入量最大，其次为CaO,而Na2O 为带出状态，SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO 迁移量变化比较大，说明破碎带发育各种蚀变作用。成矿元素Au、Hg、As、Sb 迁入量都比较大，说明破碎带在成矿过程中，Au、Hg、As、Sb 元素含量呈富集状态。可以通过分析元素迁移变化规律，来指导安坝金矿床找矿工作。

5 结论

安坝金矿床是阳山金矿带内主要的矿化集中区，矿区内主要赋矿地层主要是泥盆系三河口群地层，主要受安昌河观音坝断裂及其次级断裂的控制，阳山金矿带内的矿石按氧化程度可分为原生矿石和氧化矿石，以原生矿石为主。安坝金矿床内原生矿石的赋矿围岩主 要有以下四种类型：蚀变千枚岩型、蚀变酸性脉岩型、蚀变灰岩型、蚀变砂岩型。与成矿关系最为密切的围岩蚀变为硅化、黄铁矿化、毒砂化及粘土矿化、绢云母化。安坝矿床经历了三个成矿期，分别为沉积变质期、热液成矿期和表生氧化期。

在成矿过程中，元素的迁移能力受到构造运动以及本身地球化学性质的 影响。构造活动，对元素迁移乃至成矿作用有着重要影响。构造断裂可指导找矿工作。