甘肅省文縣關牛灣金礦地質特征與找礦標志研究

卓雅

摘要：礦區位于秦嶺緯向褶皺系西段南帶，位于摩天嶺地體之石雞壩-康縣區域成礦帶（文康斷裂帶）內。下泥盆統岷堡溝組為主要賦礦層位，控礦構造在關牛灣礦帶中順層展布，關牛灣金礦區主礦體即賦存于該斷裂中，屬控礦構造，硅化、黃鐵礦化、毒砂化是成礦期的同源同期產物，與金的關系十分密切，且為金的主要裁體，共圈出金礦體三條，礦床成因均應屬中低溫熱液礦床。地層、構造、巖脈內外接觸帶、蝕變等找礦標志明顯。

關鍵詞：文縣；關牛灣金礦；地質特征；找礦標志

關牛灣金礦區地處秦嶺緯向褶皺系西段南帶，位于摩天嶺地體之石雞壩-康縣區域成礦帶（文康斷裂帶）內，各類構造十分發育。區域地層出露較全，從老到新有青白口系、震旦系、泥盆系、下石炭統、二疊系、三疊系、白堊系下統及第四系（圖1）。巖漿巖不太發育，多以中酸性巖脈產出，斷裂構造控制的各類礦床、礦點。

1.地層

礦區內出露的基巖地層下泥盆統岷堡溝組（D1m）主要分布于關牛灣金礦區的東北部（圖2），為一套碎屑巖～碳酸鹽巖沉積建造。其下部為淺灰色薄～中層狀微晶灰巖、硅質灰巖；中部為灰～灰色鈣質、粉砂質及炭質板巖，局部夾少量灰白色變石英砂巖、褐紅～褐灰色中厚層硅化變石英砂巖組成，為主要賦礦層位。上部為灰色粉砂質、砂質板巖及淺灰色薄～中層狀微晶灰巖、硅質灰巖等。

2.構造

關牛灣礦位于摩天嶺地體之石雞壩-康縣區域成礦帶之文康斷裂帶內。松柏～梨坪斷裂帶的南側，屬金子山復向斜的北翼，地層由南向北呈由新到老的倒轉單斜構造，地層走向呈近東西向或北西西向，地表巖層多傾向北或北北東，傾角40°～60°不等，深部巖層局部呈直立狀或向南陡傾。區域性松柏～梨坪大斷裂，呈向東南略突出的弧形穿過礦段西北部，地表多被第四系坡積物覆蓋而斷面不清楚，但在地貌上多顯示為負地形，且斷裂兩側地層迥然不同及巖層破碎強烈。控礦構造在關牛灣礦帶中順層展布，出露長度大于1500m，走向近東西向，傾向北，傾角50°～80°，并形成寬約10m～30m的破碎帶。上盤為破碎板巖、碎裂變石英砂巖，下盤主要為碎裂變石英砂巖。依其特征屬壓（扭）性（逆斷層）斷裂。關牛灣金礦區主礦體即賦存于該斷裂中，屬控礦構造（圖2）。

3.巖漿巖

區內未見有較大的巖體產出，僅見有印支期中酸性的閃長玢巖脈、（斜長）花崗斑巖脈、花崗細晶巖脈。

3.1閃長玢巖脈

分布在關牛灣金礦區主礦體附近，脈長一般50m～150m，寬2m～10m，沿斷裂呈近東西或北西西向展布，產狀近于直立或傾向北北東，傾角50°～80°。巖石新鮮面呈淺棕色、風化面為淺褐色。斑狀結構，塊狀構造，斑晶主要為斜長石，次有少量黑云母。基質具微晶結構，成分同斑晶部分。斑晶及基質斜長石含量84%～87%，暗色礦物占10%～12%，石英2%～ 4%。在巖脈邊部或較小的巖脈多成為石英閃長巖，其巖石石英含量達10%～15%。該類巖脈普遍具絹云母化（長石幾乎均蝕變為絹云母）、碳酸鹽化、褐鐵礦化。金礦化多見于該類脈巖斷層破碎帶附近，局部其接觸帶亦有金礦化。

3.2（斜長）花崗斑巖脈

分布于關牛灣礦中南部，脈長一般為50m～200余米，其總體走向多呈近東西或北西西向，多傾向北。巖脈呈舒緩波狀展布，并具有膨大、縮小及分枝現象。巖石風化面呈淺褐～褐黃色，新鮮面為淺灰色，斑狀結構，基質具顯微花崗結構，塊狀構造。斑晶由斜長石（10%～15%）、石英（2%～3%）、黑云母（2%～ 3%）組成，基質為石英（25%～30%）、斜長石（35%～40%）、白云母（5%～8%）和褐鐵礦等。斜長石普遍具絹云母化，黑云母多蝕變為白云母。硅化和黃鐵礦化發育處產有金礦體。

3.3花崗細晶巖脈

主要分布在關牛灣礦段中南部，呈近東西向展布在下泥盆統內，穿梭于閃長玢巖及花崗斑巖脈中，表明該類巖脈形成期次較晚。巖脈一般長50m～200m，寬幾米～30余米，多傾向北。巖脈普遍遭受黃鐵絹英巖化，而蝕變成黃鐵絹英巖。蝕變后的巖石新鮮面呈淺灰～灰白色，風化面為淺褐灰色，花崗變晶結構，塊狀構造。由石英（55%～65%）、鱗片變晶絹云母（25%～30%）及少量方解石和黃鐵礦組成。該類脈巖與金關系密切，金礦（化）體多位于巖脈膨大變化處或裂隙中，但金品位較低，一般為0.5g/t左右。

4.圍巖蝕變

通過對礦區內各類蝕變作用的研究發現：絹云母化、泥化、碳酸鹽化多系成巖及次生作用的產物，與金的成礦無明顯關系，而硅化、黃鐵礦化、毒砂化是成礦期的同源同期產物，與金的關系十分密切，且為金的主要裁體。

5.礦體地質特征

5.1礦體特征

關牛灣金礦區在關牛灣金礦區內共圈出金礦體三條（圖2），礦體嚴格受斷裂破碎帶控制，其展布方向、產狀與斷裂破碎帶基本一致，呈近東西向展布。礦化體長度大于800m，寬30m～50m，礦體形態呈似層狀、脈狀，產狀較陡，礦體具分支復合、膨大收縮現象。賦礦巖石為下泥盆統岷堡溝組（D1m）的褐鐵礦化硅化變石英砂巖及板巖等。礦體地表出露標高在1440m～1800m間，地形上呈東高西低。

Ⅱ號金礦體，為主礦體，地表由3條探槽控制；深部由四個穿脈平硐及三個鉆孔控制。現已控制礦體長400m，厚度為1.60m～10.90m，平均厚度5.09m，礦石金品位一般在1.00～ 11.75×10-6，平均品位3.41×10-6，最高達210.24×10-6，礦體沿傾向控制深度達40m～80m，最大控制傾向延伸120m（15線）；礦體形態呈似層狀，產狀：350°～10°∠75°～80°。

Ⅲ號金礦體：規模較小，位于Ⅱ號金礦體北側，呈北西西向的條帶狀賦存在褐鐵礦化硅化變石英砂巖中，已控制礦體長320m，平均厚度5.43m，平均品位1.82×10-6，最高達22.20×10-6，礦體呈似層狀。礦體沿走向向北西西傾伏，產狀350°～10°∠75°～80°。

Ⅰ號金礦體，位于Ⅱ號金礦體南側，僅見于TC701及PD1501平硐內，為一品位較低礦體，控制礦體長度160m，厚度2.74m，平均品位1.62×10-6，賦存于黃鐵礦化碎裂石英砂巖及碳質板巖內，產狀近于直立。

5.2礦石質量

在關牛灣金礦區的自然礦石類型中，主要為蝕變石英砂巖型和少量蝕變脈巖型兩種。根據肉眼觀察、巖礦鑒定資料表明，關牛灣金礦區，可分為氧化礦石、半氧化礦石，各帶特征如下：（1）氧化帶：位于地表之下約20m～60m左右。見地表探槽及PD2301穿脈中，多形成1m～2m厚的風化～淋濾～次生富集層，其分帶不明顯，主要特征為強烈褐鐵礦化，故礦石多呈褐色、褐紅色，但其分布及強度不均。表層之下礦石呈淺色、雜色，礦石礦物主要為褐鐵礦、黃鉀鐵礬、石英、臭蔥石，微量黃鐵礦、自然金等。礦石結構有：變余砂狀結構、角礫狀結構、壓碎結構。礦石構造為：塊狀構造。金含量最高達210.24×10-6。（2）半氧化帶：位于垂深20m～60m以下，見于PD001、PD1501及PD3103穿脈中。礦石呈淺灰～灰色，具黃鐵礦化、硅化及碳酸鹽化，礦石礦物主要為黃鐵礦、毒砂、石英、方解石，次有少量黃鉀鐵礬、褐鐵礦、云母及微量輝銻礦、黃銅礦、高嶺石、電氣石等。除黃銅礦表面因氧化而發蘭色外，黃鐵礦、毒砂、輝銻礦基本保持新鮮狀態。礦石結構：為變余砂狀結構、交代殘余結構；構造：為塊狀構造。

5.3礦體圍巖

普查地段礦體上盤圍巖主要為灰色粉砂質、砂質板巖夾少量褐灰色薄～中層細粒石英砂巖及云英巖脈、花崗斑巖脈組成，各巖層出露寬度一般5m～30m不等；下盤圍巖主要為上部由褐紅～褐灰色中厚層硅化變石英砂巖；中部為灰～灰色鈣質、粉砂質及炭質板巖；下部淺灰色薄～中層狀微晶灰巖、硅質灰巖。

6.礦床成因及找礦標志

6.1礦床成因及其控礦因素

（1）物質來源。礦區位于“碧口古陸”的西北緣，屬原碧口群，為一套淺海相沉積碎屑巖夾火山碎屑巖組成。據原地礦局化探隊對西秦嶺地化場的專題研究表明，碧口群金的豐度為5.3×10-9，而泥盆系、三疊系金的豐度為2.3×10-9，均遠遠高于中國大陸地殼和沉積物的豐度，即在長期的風化剝蝕中，“碧口古陸”為泥盆系、三疊系的金礦提供了物質來源。區內泥盆系、三疊系為一套濱海～淺海相陸源碎屑巖和碳酸鹽巖沉積建造，巖性主要為灰巖、砂巖、板巖等，這些碎屑巖相對孔隙度大、滲透性強、性脆、在構造作用下，易形成容礦空間，從而有利于成礦。另外，巖石中含碳量較高，特別是有機炭，對金有強烈的吸附作用，這亦使熱液中的金大量富集在這些巖石中，從而成礦。

（2）礦區位于文縣～康縣大斷裂帶上，斷裂構造十分發育，且構造活動具有多期多次的特征，從礦區中部通過的松柏～梨坪大斷裂，對本區金的成礦起到了導礦和控礦作用，它將含礦熱液運移到次級裂隙中，在運移過程中，含礦熱液進一步萃取圍巖中的金，最后經過充鎮、交代，最終停積于破碎帶及斷裂交叉部位等有利空間富集成礦。因此，斷裂構造是本區最主要的控礦因素。

（3）礦區內巖漿巖不太發育，眾多的中酸性巖脈一方面對本區金的活化富集起到了提供部分熱源作用，另一方面，其邊部的巖凸、巖凹及小裂隙發育地段又為金的沉積提供了有利的物理化學環境。初步認為二礦段內礦床成因均應屬中低溫熱液礦床。

6.2找礦標志

礦區內主要礦產為巖金礦，多分布于三疊系及泥盆系中，根據已發現的金礦床（點）特征，可確定以下幾點找礦標志。（1）有利的賦礦部位和巖性：已發現的礦床（點）多分布于三疊系中統褐鐵礦化砂板巖破碎帶、蝕變花崗斑巖及硅化石英砂巖和下泥盆統碎裂石英砂巖、褐鐵礦化砂質板巖破碎帶、蝕變閃長玢巖等內，該類巖層是本區有利賦礦層位和直接找礦標志之一。（2）構造有利部位：特別是以近東西向的壓扭性斷裂及其次級斷裂形成的破碎帶，斷裂轉變及交匯部位對金的成礦更為有利，這些部位既是含礦熱液運移的通道，又是成礦物質沉淀富集成礦的儲礦空間，故為本區找礦重要標志。（3）巖脈內外接觸帶：特別是內接觸帶及巖凹、巖凸，是成礦物質沉淀富集的有利部位，在這些部位，往往形成膨大的金礦體，可作為本區找礦標志之一。（4）蝕變：特別是硅化與黃鐵礦化（地表為褐鐵礦化），與本區金的富集成礦呈正比關系，黃鐵礦為金的重要載體礦物，因而可作為本區直接找礦標志之一。

參考文獻：

[1]甘肅省質礦產局.甘肅省區域地質志[M].北京：地質出版社， 1989.

[2]張新虎.甘肅省區域構造及區域成礦找礦研究[D].蘭州大學， 2007.

[3]孫宗席.甘肅文縣陽山金礦床地質特征及找礦標志[J].黃金， 2014（9）： 18-23.

[4]于宏偉，強利剛，龔奇福.甘肅省兩當縣東河金礦床礦物共生組合特征[J].西部資源， 2018（04）： 26-27.