甘肅省夏河縣隆瓦寺院金礦控礦因素及找礦標志

(甘肅省地礦局第三地質礦產勘查院，甘肅 蘭州 730050)

隆瓦寺院金礦位于夏河—合作金銅富集區內[1，2]，屬甘肅省夏河縣管轄，北距夏河縣達麥鄉約7km。該礦床由甘肅省地礦局第三地質礦產勘查院于2006年發現，通過近幾年勘查評價，目前已發現金礦體11個，礦床規模已達中型。礦床大地構造位置屬于西秦嶺褶皺帶，位于中北秦嶺加里東、燕山期鉛鋅、金、銅、銀、銻、鉬成礦帶的夏河—合作金、銅成礦帶之夏河—合作金、銻、銅、砷、鐵、鎢成礦區內[3-5]，地質構造復雜，成礦條件優越。本文通過對該礦床的成礦地質背景、礦床地質特征和礦區地球化學特征等進行了初步分析研究，對隆瓦寺院金礦控礦因素進行了探討，并初步總結了找礦標志。該項工作對總結區域成礦規律及指導該區進一步找礦，均具有重要的理論和實踐意義。

1 區域地質背景

區域上出露地層以石炭系、二疊系、三疊系為主，另出露侏羅系、白堊系、新近系及第四系（圖1）。其中，上二疊統和下三疊統是區內主要的含礦地層。區域上斷裂及褶皺構造發育，基本構造格架為新堡—力士山復背斜構造以及不同規模的走向逆沖斷層，組成的疊瓦式逆沖推覆構造。區域性斷裂帶主要有觀音大莊—力士山斷裂帶、夏河—合作斷裂帶和桑科南—格里那斷裂帶，構造線方向總體呈NW—SE向，隆瓦寺院金礦區就位于夏河—合作斷裂帶上。區域內巖漿活動比較強烈，以中酸性侵入巖為主，脈巖次之，屬同構造期的花崗巖類。主要有阿姨山（觀音大莊）巖體、馬九勒巖體以及美武巖體等，區域上脈巖以亞鈴狀、橢圓狀、長條狀及不規則狀等形態產出，巖性以中-酸性巖為主，脈巖的侵入以及巖漿期后熱液的活動，與區域上礦產的形成具有比較密切的關系。

圖1 夏河—合作一帶區域地質礦產簡圖

本區為西秦嶺褶皺帶成礦條件有利區段，礦產以金、銅為主，典型礦床有早子溝超大型金礦床、加甘灘超大型金礦床、桑曲金礦、德烏魯銅礦、阿姨山銅鎢礦等。

2 礦床地質

2.1 賦礦地層

隆瓦寺院金礦體賦存于下三疊統果木溝組中（圖2）。果木溝組為一套淺變質碎屑巖建造，巖性以青灰色粉砂質板巖為主，夾灰白色中-厚層礫屑灰巖、生物碎屑灰巖及少量的淺灰色中層細砂巖，地層總體走向為北西—南東向，與區域構造線方向基本一致，地層產狀345°～25°∠45°～60°。根據巖性組合特征將下三疊統果木溝組自下而上劃分為三個巖性段，即板巖段、灰巖段和板巖夾砂巖段。

板巖段：由灰色-青灰色粉砂質板巖組成。

灰巖段：由淺灰色、灰色中-厚層礫屑灰巖組成。

圖2 隆瓦寺院金礦地質簡圖

板巖夾砂巖段：由灰色、青灰色粉砂質板巖夾灰色夾少量灰綠色中-薄層狀細砂巖組成，二者比例約6:1。板巖以灰色、青灰色粉砂質板巖、泥質板巖為主，易風化，具波狀交錯層理，呈條帶狀分布，局部受構造影響破碎程度高，發育有石英細脈，脈寬1cm～2cm，為礦區主要賦礦巖石。

2.2 礦區構造

區內斷裂構造發育，主要有北西向和近東西向二組（圖2），其中北西向斷裂（F1）為區域性斷裂（夏河—合作斷裂），是區內主要的控礦構造，近東西向斷層（F2～F8）皆為北西向斷裂的低序次斷裂，是區內主要的導礦和容礦構造。

礦區內F2～F8等近東西向斷裂相互平行，構成斷層帶橫穿礦區，斷裂帶延伸長度大于3km，寬度約150m，帶內斷層形成寬2m～25m的破碎帶，礦體均賦存于破碎帶中。受F1區域性斷裂的影響，近東西向斷裂具向西收斂，向東展開的特征。斷裂嚴格控制了巖脈的分布范圍及空間展布形態，絕大多數巖脈分布在斷裂破碎帶內及兩側節理和裂隙中，巖脈走向與斷裂走向基本一致。斷裂為礦液的運移提供了通道，金礦化產于破碎帶中，即斷裂形成早于成礦前，礦液沿斷裂運移、沉淀、富集。破碎帶內主要巖性為碎裂石英閃長巖和碎裂粉砂質板巖，多見擠壓透鏡狀構造，其最大扁平面與主斷面大致平行，其滑動方向符合共軛節理的剪切規律，斷層性質為壓扭性。受構造應力作用，斷裂帶內巖石片理化構造較發育，片理化發育處，硅化、黃鐵礦化等蝕變較強，金礦化較好。

2.3 巖漿巖

礦區侵入巖僅見小侵入體和各類脈巖，小侵入體分布在勘查區南部，面積0.001km2～0.05km2，巖性為閃長巖（δ）、石英閃長巖（δo）。脈巖十分發育，呈長條狀或不規則橢圓狀產出，巖性以中性巖為主，主要有石英閃長巖、閃長巖和英云閃長巖。巖脈集中分布于近東西向斷裂帶內及附近，走向與斷裂帶基本一致。部分巖脈沿節理、裂隙產出，從地表到深部巖脈都十分發育，斷裂破碎帶內的部分巖脈具金礦化，脈巖的侵入早于成礦期。從空間分布上看，與金礦化關系最為密切者為石英閃長巖。各脈巖巖性特征分述如下：

閃長巖：多沿斷裂帶及節理呈透鏡狀產出，呈灰、深褐灰色，細粒結構，塊狀構造。礦物成分有斜長石（50%～70%）、暗色礦物（30%～50%）、石英（2%～5%）。斜長石呈短柱狀、近粒狀形態，粒徑0.05mm～0.15mm，卡式、聚片雙晶發育，部分晶體中見環帶構造，晶面具程度不一的絹云母和白云母化，較臟。石英具半自形—它形粒狀形態，晶面亮凈，粒徑0.1mm～0.5mm。暗色礦物多被綠泥石交代，部分具交代假象結構。副礦物有磷灰石、辰砂、磁鐵礦等。

石英閃長巖：灰—淺黃灰色，半自形細粒結構、塊狀構造。礦物成分有斜長石（65%～77%）、石英（8%～15%）、暗色礦物（15%～20%），礦物粒度0.5mm～1.0mm，斜長石為自形～半自形長板狀，強烈絹云母化，致使長石晶體內部特征全部被掩蓋，石英呈它形粒狀，個別石英晶體邊緣具細粒化現象，暗色礦物被白云母及鐵質物所替代，只保留其片狀晶形的假象，偶見黑云母殘晶。副礦物有黃鐵礦、毒砂及磁鐵礦等。

英云閃長巖：淺灰色，鱗片粒狀變晶結構，塊狀構造，由石英、絹云母、綠泥石和金屬礦物組成，石英含量30%，晶體形態復雜，從自形的近等軸粒狀到它形粒狀均有，粒徑大小0.015mm～0.5mm，晶體越粗大，形態越規則，晶面多亮凈，具變質成因的特征；絹云母和綠泥石（25%）均為鱗片狀的微晶，粒徑多在0.02mm～0.03mm間，其中絹云母集合體常構成0.1mm～0.3mm的不規則短柱狀晶形假象，金屬礦物含量1%。

礦區內脈巖主要分布于斷裂帶內，部分脈巖沿節理、裂隙產出，從地表到深部脈巖都十分發育，但大部分沒有金礦化，僅斷裂破碎帶內的部分脈巖具金礦化，甚至成為金礦體，表明脈巖的形成時間早于成礦時間；從空間分布關系上看，與金礦化關系最為密切的是石英閃長巖。

2.4 地球化學特征

（1）水系沉積物異常特征。隆瓦寺院金礦區一帶1:5萬水系沉積物測量（2006年，甘肅省地礦局第三地質礦產勘查院）共圈定金元素異常9處，綜合異常5處，其中HS-2號綜合異常位于勘查區中心部位，包括Au5、As2、As5、Cu4、Pb3、Hg4等單元素異常（表1）。異常位于夏河—合作斷裂帶南側，Au、As二種元素套合好，面積均較大，綜合異常面積6.25km2，其中As元素含量峰值高，濃度分帶好。

該異常濃集部位發育有近東西向蝕變破碎帶，夏河—合作區域斷裂帶呈北西－南東向從異常濃集部位靠北側經過，區內發現的大部分礦體皆位于此異常中。

表1 1∶5萬水系沉積物測量HS-2綜合異常特征表

表2 隆瓦寺院金礦礦體特征簡表

（2）土壤異常特征。礦區1:1萬土壤測量共圈出Au元素異常20處，異常下限值4×10-9，其中8處異常分帶性較好，濃集中心明顯。As、Hg、Sb等元素異常下限值較高，主要異常形態呈長條形，異常面積較大，濃度分帶好，與Au元素異常套合好。Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo等元素多為點異常，異常面積小，濃度分帶性差，找礦意義不大。Au異常為礦區礦化的直接指示元素或工程布置的直接依據，As、Hg、Sb為金礦化的間接指示元素，異常或異常帶的空間分布間接指示礦帶的平面展布。

2.5 礦體特征

隆瓦寺院金礦目前圈定金礦體11個，礦體賦存于下三疊統果木溝組板巖夾砂巖段中，嚴格受近東西向斷裂帶控制。礦體長度一般80m～640m，最長1160m，平均厚一般1.27m～4.06m，單工程礦體最厚15.33m；單工程礦體平均品位1.45×10-6～4.81×10-6，礦床平均品位2.88×10-6。11條礦體總體厚度變化比較穩定，品位變化比較均勻。礦體形態呈長透鏡狀、脈狀，個別礦體沿走向和傾向方向上有膨大、縮小和尖滅、再現的特征。礦體總體上呈近東西向展布，產狀為320°～5°∠50°～80°。11條礦體中以Au1礦體規模最大，礦體形態為脈狀，總體走向呈近東西向，傾向350°～5°，傾角55°～74°。地表斷續長1160m，控制深度185m～558m，礦體最大厚度15.33m，平均厚度為4.06m，礦體平均品位2.78×10-6，礦體與圍巖界線比較清晰。

2.6 礦石結構、構造及礦物成分

按氧化程度礦石類型有氧化礦石和原生礦石，按礦化原巖可分為石英閃長巖型金礦石和粉砂質板巖型金礦石兩種。礦石結構主要有自形-半自形粒狀結構、半自形-它形粒狀結構、交代結構及壓碎結構等；礦石構造主要有細脈狀構造、浸染狀構造、細脈浸染狀構造及碎裂構造等。

礦石中礦物成份比較簡單，其中金屬礦物主要為黃鐵礦、毒砂、褐鐵礦、磁鐵礦、自然金等，含量2%～10%；脈石礦物主要為石英、斜長石、白云石、方解石、綠泥石等，含量為90%～98%。據礦區人工重砂樣結果，自然金呈金黃色，具強金屬光澤，晶面粗糙，坑洼不平，具極強的延展性，晶形為粒狀，粒徑為0.05mm～0.15mm，以包裹金的形式嵌布，載金礦物主要為黃鐵礦和毒砂，金的粒度為微細粒，以包裹體的形式賦存于黃鐵礦、毒砂硫化物中。

2.7 圍巖蝕變

區內近礦圍巖蝕變嚴格受斷裂構造控制，以中低溫熱液蝕變為主，蝕變作用具多期次多階段性。蝕變類型有硅化、黃鐵礦化、毒砂化、黃鐵長英巖化、碳酸鹽化、黃鉀鐵礬化和褐鐵礦化等。區內圍巖蝕變有以下特征：①成礦熱液對圍巖的交代作用比較強烈，蝕變強度取決于巖石的破碎程度和礦石組構。脈體所形成的條帶狀構造（黃鐵長英巖化）、網脈狀構造，蝕變相對強烈，也是礦化最富集地段；脈體單一、稀疏，蝕變強度減弱，礦化較差。②蝕變巖石或礦石原巖特征已被破壞，石英等蝕變礦物增多表明蝕變強烈，礦化富集。③金礦化強度與蝕變礦物的晶形大小和完整程度有密切的關系，當黃鐵礦和毒砂晶體較大，晶形完整時，礦化強度減弱，反之礦化強度強烈。④礦化強度與蝕變礦物的組合有關，若礦物種類愈多，如發育石英—白云石—硫化物組合，則蝕變和礦化愈強烈；反之，礦物種類單一，一般礦化蝕變較弱。

3 控礦因素

3.1 地層

地球化學研究表明，三疊系中Au豐度值一般為4.58×10-9，高于地殼克拉克值(2.30×10-9)，Au在地層中的初始富集對金礦密集區的形成起重要作用，是成礦的物質基礎，后期構造—巖漿活動使成礦物質活化、遷移，并在有利空間沉淀并保存[2]。金礦的成礦在中酸性巖漿活動過程中，在二疊系碳酸鹽巖層位中可形成熱液交代型（矽卡巖型）金礦，而在三疊系碎屑巖中常形成構造蝕變巖型金礦，說明金礦的成礦和成礦類型對巖性的選擇性較強。三疊系地層在金呈侵染狀賦存于硫化物或呈吸咐狀態存在于黏土礦物、有機質或黏土礦物—有機質聚合物中，金具有較大活動性，在后期構造、巖漿作用下易于發生活化遷移，即三疊系中有金富集現象，同時金又極易釋放。

本區的金異常及金礦化均賦存于下三疊統果木溝組板巖中，沿構造線方向呈帶狀分布，這充分說明了礦化與地層的關系密切，地層是重要的控礦因素。

3.2 構造

隆瓦寺院金礦床位于夏河—合作斷裂帶上，礦床受夏河—合作斷裂派生的次級小型斷裂帶控制。深大斷裂旁側的次一級的壓性、壓扭性及張扭性斷裂，既控制著礦體的位置，也控制著礦體形成和空間定位，是成礦流體就位和礦質沉淀的有利空間。

大量的研究資料表明，構造序次發育程度是決定礦體定位賦存的關鍵因素，礦體往往定位于主構造帶內及附近低序次構造體系中[6-8]，構成導礦—容礦構造控礦系統。礦區線形構造主要為一組近東西向逆斷層，形成的斷裂帶長度大于3km，寬度100m～150m，具多期活動的特征。沿主斷層兩側形成寬2m～25m的斷層破碎帶，并伴隨有中酸性巖脈貫入，斷層破碎帶內巖性為粉砂質板巖、石英閃長巖，在多期次礦化熱液的疊加作用下形成金礦體，由于破碎帶內孔隙度較大，具有良好的通透性，為含礦熱液提供了運移通道和就位空間。同時巖性之間的差異更能促進含礦熱液交代圍巖時產生一系列化學反應，使得含礦熱液更加富集，并導致酸堿度、溫壓環境等變化形成地球化學障，在破碎帶構造裂隙中就位成礦。因而近東西斷層既是導礦構造又是容礦構造[9]。

由于受多期次構造活動影響，隆瓦寺院金礦近東西向斷裂帶中的中酸性脈巖片理化比較發育，沿片理方向分布有石英細脈，并伴隨黃鐵礦化、毒砂礦化和絹云母化等礦化蝕變，片理化強者多具金礦化，即金礦化與構造片理關系密切。

3.3 巖漿巖

隆瓦寺院金礦區大部分金礦體集中分布在巖體的內外接觸帶。礦區內巖漿巖的形成時代為燕山期，為中酸性巖體，巖體規模較小。與金礦有關的巖漿巖其金元素地球化學背景值都較高，是黎彤值的數倍至數十倍，這反映了巖漿在上侵就位過程中，攜帶了一定的金元素成礦物質，金礦化集中分布在巖體的內外接觸帶上，表明巖漿活動不僅為礦源層成礦物質的活化聚集提供了熱能，同時還為成礦物質的再次富集提供了大量新的成礦物質。因此，分析研究認為巖漿活動為成礦提供了成礦熱液和物源。

4 找礦標志

通過對區內控礦因素分析，隆瓦寺院金礦礦體賦存于斷裂破碎帶內的中性巖脈或粉砂質板巖內，或產于中性脈巖內、外接觸帶上，部分中性巖脈本身就是金礦石，受近東西向斷裂破碎帶控制。根據礦區地質特征和礦體賦存規律，總結礦區找礦標志如下：

（1）構造標志：近東西向斷裂破碎帶及其派生的片理化帶及節理裂隙。

（2）巖漿巖標志：沿近東西向斷裂破碎帶相對密集分布的閃長巖脈和石英閃長巖脈。

（3）地球化學標志：1:5萬水系沉積物測量和1:1萬土壤測量圈定的Au、As、Sb異常，前者指示金礦化的大致范圍，后者大致指示金礦帶的展布。

（4）圍巖蝕變標志：硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、毒砂礦化和絹云母化等，硅化與金屬硫化物的組合指示了礦化強度，蝕變程度越強，金礦化程度越高。

綜合以上找礦標志，初步建立礦區的找礦模型為：金地球化學異常+斷裂構造蝕變破碎帶+中性巖脈+硅化金屬硫化物礦化蝕變[10]。

5 結論

①隆瓦寺院金礦金礦化集中產于下三疊統果木溝組淺變質碎屑巖中或中酸性巖脈內外接觸帶上，近東西向斷裂為區內重要控礦構造，沿東西向斷裂帶相對密集分布的閃長巖脈、石英閃長巖脈內外接觸帶是金礦化產出的有利部位。②綜合分析隆瓦寺院金礦礦床地質特征、地球化學特征及區域成礦規律，認為隆瓦寺院金礦礦床成因類型為中低溫熱液構造蝕變巖型。③區內Au、As、Sb化探異常是尋找金礦的重要指示標志；近東西向斷裂破碎帶、強烈圍巖蝕變（硅化、黃鐵礦化、毒砂礦化和絹云母化等礦化蝕變）以及近東西向斷裂帶內相對密集分布的閃長巖脈、石英閃長巖脈是區內明顯的找礦標志。

綜合上述，工作區下一步工作重點是圍繞已知金礦化帶，根據控礦因素和找礦標志開展勘查工作，同時利用化探和物探手段與周邊礦床進行類比，加強深部找礦工作。