甘肅省西和縣亂石山金礦地質特征及成因淺析

仝彥飛

（甘肅省有色金屬地質勘查局蘭州礦產勘查院，甘肅 蘭州 730046）

1 區域地質背景

研究區大地構造位置屬于昆侖秦嶺地槽褶皺區秦嶺褶皺系的禮縣～柞水海西冒地槽褶皺帶中部。位于黃渚關斷裂與高橋～臨洮區域大斷裂間。出露地層主要為中泥盆統西漢水組、石炭系上中統、第三系和第四系；工作區東約10公里為糜署嶺花崗巖基，南西15公里為草關巖體，南東13公里為黃渚關巖體[1]。

區域上主要出露沿高橋～臨洮斷裂形成的大面積長條狀下第三系斷陷沉積層及分布于該沉積層南北兩側的中泥盆西漢水組、石炭系上中統、第三系和第四系。二者呈斷裂接觸或不整合接觸[2]。在高橋～臨洮斷裂及斷陷沉積的周圍，有零星的中石炭地層出露。研究區位于高橋～臨洮斷裂與黃渚關斷裂之間，受高橋～臨洮斷裂的次級斷裂控制，表現為走向近EW、NWW、NEE向的數條斷裂，將其分布的大面積區域劃分成網狀、格子狀。褶皺在該區較發育，主要有馬元向斜，老人山背斜，亂石山背斜等，均為高橋～臨洮斷裂的次級構造。區域內侵入巖較發育，東部有糜署嶺花崗閃長巖體，南有草關花崗閃長巖體，東南有黃渚關二長花崗巖體?；浴谢詭r脈出露較少。一般認為巖脈與金礦成礦具有一定的關系。產狀主要為南北向，其次為北東、北西向等。區域內為淺變質低綠片巖相（屬絹云母～綠泥石亞相），常見巖性為板巖、變質砂巖。

金礦成礦與鉛鋅成礦在空間上有一定的關系，與巖性、巖相變化帶、次級構造、巖脈等關系密切。區域上有小溝里中型金礦，馬元中型金礦等，大小金礦化點較多。是一個重要的金礦成礦區。

2 研究區地質特征

（1）地層。研究區內出露的地層主要為中泥盆統西漢水組，屬淺海相碎屑巖沉積，巖性為碳酸鹽巖夾碎屑巖。在研究區南部有下第三系出露。

研究區為一復式單斜構造，地層走向NE-NEE向，總體向北傾斜，局部南傾。將本區地層由新到老分述如下：①下第三系（E）。上部為紫紅色砂礫巖，厚層狀，膠結堅硬，主要沿高橋—臨洮斷裂分布，下部為土紅色砂泥巖。②中泥盆統西漢水組（D2X）。分為上巖段（D2X2）和下巖段（D2X1）。①上巖段（D2X2）：巖性為淺黑色粉砂質板巖、灰綠色鈣質板灰巖，夾少量灰色、淺灰色條紋狀泥鈣質板巖，分布于在研究區西北部、中部，產狀南傾，傾角45°～80°。②下巖段（D2X1）：上部層（D2X21）為灰巖夾泥鈣質、泥砂質板巖，灰色～淺灰綠色，厚約150m～400m；下部層（D2X11）東部為砂質板巖，西部為鈣砂質板巖夾鈣質、泥砂質板巖，出露厚度大于450m，產狀北傾，傾角45°～70°。

（2）構造。研究區總體位于亂石山背斜北翼靠近背斜核部位置。亂石山背斜，其軸向為NNE向，兩翼地層NNE走向，北翼中泥盆統西漢水組分為上巖段中部巖性層（D2X22），北傾，產狀330°～350°∠70°～85°，南翼為中泥盆統西漢水組分為上巖段下部巖性層（D2X21），南傾，產狀320° ～350°∠40° ～75°。

中泥盆統西漢水組上巖段下部巖性層（D2X21）中F1斷層北側發育一層間次級褶皺，地表表現為小背斜，背斜核部及南翼都為鈣泥質板巖，寬約50m～200m，軸向NNE，北傾，傾角60°～75°。向西南傾伏，傾伏角15°～18°。

層間斷裂：研究區內主要發育NEE向，向南或北陡傾的層間斷裂，如F1，其次，NE、NW和SN向斷裂裂隙較發育，常疊加在順層的主含礦斷裂之上，使礦體變得富而厚大。另外，還發育NE、NNE及SN向的節理、裂隙，往往有巖脈貫穿其中。與金礦化關系密切。

F1斷裂：產狀：NE—EW走向，北傾，局部南傾，傾角50°～70°。破碎帶寬度3m～5m，斷裂帶被石英脈體、鐵碳酸巖脈體及鈣質板巖、砂質板巖的碎片及角礫巖充填。為亂石山金礦的主要含礦斷裂帶。近東西走向，向北傾，東段產狀變陡，局部反傾向。為研究區典型的層間斷裂。斷裂上盤地層為泥鈣質板巖，下盤地層為砂巖、砂板巖。

（3）巖漿巖。研究區的東部發育有中基性脈巖，近南北向，北東、東西向的小斷裂也被巖脈充填。巖脈一般長100m，厚3m～5m，呈細粒狀，暗色礦物已蝕變成綠泥石。

3 礦體地質特征

3.1 礦體（層）特征

研究區金礦體主要受斷裂（F1）控制，斷裂帶發育于D2X1-12與D2X1-22兩巖性層的接觸部位。由于區域地質作用，巖性強度的差異，形成了許多的構造薄弱面即層間斷裂。含礦斷裂帶長2700m，礦體厚度0.25m～3.0m，多數含褐鐵礦化石英脈的破碎帶。礦石主要由石英脈、鐵碳酸鹽脈體、鈣質板巖和砂質板巖的蝕變角礫組成。地表礦石氧化后呈暗紅色，黑紅色，含褐鐵礦較多，系黃鐵礦風化所致。共發現9條礦體，其中Ⅰ-3號礦體地表規模較大，其余規模皆小，呈似層狀、透鏡狀。亂石山金礦化明顯受斷裂—裂隙系統控制，層間斷裂發育，蝕變對金礦有利，且地表已具有一定規模。Ⅰ-3號礦體賦存于D2X21-1與D2X21-2之間的破碎帶中，上盤巖石為泥鈣質板巖，下盤巖石為砂質板巖，含礦巖石為碎裂狀板巖及角礫巖，北北東走向，向北陡傾。長約560m，水平厚度0.82m～1.53m，平均厚度1.44m，厚度變化系數為55.51%，膨縮不明顯。最低金品位1.67×10-6，最高金品位14.91×10-6，平均金品位10.87×10-6，品位變化系63.85%。氧化礦石呈暗紅色、黑紅色，含較多褐鐵礦，系黃鐵礦氧化所致。含石英脈30%～50%。有的地段礦體由NEE走向平滑轉為NWW走向，轉折部位礦體變富變厚。

3.2 礦石質量

礦石類型：亂石山金礦石按自然類型分為氧化礦石，占總量的70%，以褐鐵礦化碎裂石英脈組成，地表風化呈土狀、角礫狀。原生礦石和石英脈占總量的30%。由于斷裂帶含礦，多數礦石為氧化礦石。礦石成因類型主要有含金石英脈型和破碎帶蝕變巖型兩種類型。含金石英脈型礦石為紫紅色鈣泥質板巖內有許多石英脈，中～粗粒結構，礦石結構主要為鑲嵌粒狀，礦石構造主要為角礫狀構造等。石英脈為紫紅色網脈狀破碎石英脈帶，石英脈占30%～80%，石英顆粒粗大，直徑一般2mm～7mm。礦石礦物成分：金屬礦物為黃鐵礦、毒砂，褐鐵礦。脈石礦物主要以石英、碳酸鹽類礦物。

4 礦床成因及其控礦因素

根據礦石自然類型，分析認為研究區金礦多產在砂質板巖、砂巖及鈣質板巖中，多種成因形成的熱鹵水沿斷層、裂隙、破碎帶、層間構造帶、巖石孔隙等通道，以淋濾、滲濾等方式在流經途中活化、轉移圍巖中的金，通過多種含金絡合物的形式進行遷移，在適當的物理化學條件下和有利的構造條件及巖性環境下，以交代、充填等方式沉淀，形成金的富集。研究區鄰近的巖漿活動是主要的熱力來源，為加熱地下水提供熱能，為驅動熱水循環提供動能。礦石構造以角礫狀、浸染狀、細脈狀為特點，金礦物主要為自然金，顆粒極細微。研究區的金礦化基本上受巖性及破碎帶的雙重控制。這些破碎帶又大多受擠壓斷裂帶活動的制約，在研究區構造破碎帶發育處或幾組斷裂交匯處，往往金礦化較集中。因此本礦床屬受斷裂、次級斷裂及背斜構造控制的熱液變質成因金礦床。