陜西鎮安縣金坪金礦床地質特征及成因分析

劉 勃，周國偉，王建良

（西北有色七一二總隊有限公司，陜西 咸陽 712000）

1 區域地質背景

金坪金礦床地處南秦嶺海西－印支褶皺帶，鎮板斷裂北側，鎮安—紅洞向斜核部，屬南秦嶺丁馬汞銻金（鉛鋅）多金屬成礦帶的西延。區內構造較為發育，褶皺構造主要為鎮安—紅洞向斜，呈緊閉式、東西狹長帶狀展布位于研究區北部。區內巖漿活動不發育，西部分布有寧陜巖體群之胭脂壩巖體，巖性主要為印支期石英二長巖和二長花崗巖[1]。

2 礦區地質

2.1 地層

區內地層出露較為簡單，主要有泥盆系中統古道嶺組、泥盆系上統星紅鋪組、上泥盆—下石炭統九里坪組、石炭系下統。其中石炭系下統巖性為淺灰色—灰綠色層紋狀白云石絹云母千枚巖（Ph）、灰色灰巖（Ls）、深灰色—黑色條紋狀含炭白云石絹云母千枚巖（Cph）及灰黑色斑點（斑塊）狀含白云石絹云母千枚巖（Bph），是礦區的主要地層，亦是金的礦源層和賦礦層。

2.2 構造

研究區褶皺主要有牛欄溝—周家溝NWW向背斜，鍋條溝—金鐘近EW向斜及受逆沖推覆斷裂發育的層間小褶皺，金礦體主要產于背斜的核部、向斜的核部和南翼。受區南北兩側NE向逆沖斷層夾持，中部發育北西西、北東東向（近東西向）和南北向三組次級斷裂，其中近東西向斷裂為本區主要的控礦、容礦構造，沿裂隙填充的熱液引起近側巖石動—熱蝕變（巖石變形、具塑形，鐵白云石斑點），并且在各帶內均發現的金礦（化）體，礦化與石英脈關系密切，主要為構造石英脈型。近南北向斷裂呈北北西向、北北東向、南北向，呈剪性走滑型斷層，為后期斷層，斷層延伸50m～300m，使地層及礦體發生不同的位移。

2.3 巖漿巖

研究區巖漿巖不發育，在中部岀露花崗細晶巖脈，長度小于10m，寬約30cm，產狀265°∠70°，侵入下石炭統斑點狀千枚巖層。

3 礦床地質特征

3.1 主要礦體特征

研究區發育4條蝕變礦化帶，受近東西向脆—韌性剪切帶控制，表現為平行分布的細脈密集帶，具膨大狹縮、分支復合、尖滅再現或側現等特征，產出在石炭系下統絹云母千枚巖、斑點狀千枚巖性層內。蝕變帶由絹云母千枚巖、斑點狀千枚巖與石英脈、方解石石英細脈組成，與圍巖界線基本清晰，局部為逐漸硅化過度。巖石普遍揉皺、破碎，蝕變為硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化、少量的方鉛礦化、閃鋅礦化，局部也見微弱的孔雀石化。

區內金礦體均賦存于礦化蝕變帶中，主要由順沿裂隙充填的石英脈、方解石石英組成，與近礦蝕變圍巖界線基本清楚。礦體受韌—脆型剪切帶控制，呈脈狀、透鏡狀，斷續延伸，具分支復合特征，礦體礦化較連續，礦體主要由方解石石英脈、石英脈組成，夾少量蝕變絹云母千枚巖和蝕變斑點狀千枚巖。主要蝕變礦化類型有黃鐵礦化、方鉛礦化、碳酸鹽化、硅化、絹云母化、鐵白云石化。礦體厚度在走向和傾向上變化較大，厚一般在0.10m～1.88m。礦體品位在走向和傾向上變化較大，金品位一般1.1g/t～27.28g/t。

3.2 礦石礦物特征

主要為石英脈型、方解石石英脈型，次為蝕變巖型。

礦石礦物成分主要有黃鐵礦、方鉛礦，次為黃銅礦、閃鋅礦、偶見顆粒金。脈石礦物主要有石英、鐵碳酸鹽（鐵方解石、白云石）等。次生氧化物有褐鐵礦、鈣質淋濾殼（膜）、孔雀石、高嶺土等。

（1）黃鐵礦是主要的載金礦物，常見立方體晶形，在巖礦中一般呈（稠密）星散狀，集合體呈團塊狀或細脈狀，粒徑一般為0.3mm～8mm。在鏡下呈塵點狀、星點狀、草莓狀，晶體以立方體為主，其次為他形，粒徑0.002mm～0.5mm，具微碎裂現象，往往與其上附著有黃銅礦和閃鋅礦。經后期熱液再次改造、富集在脈裂隙內或接觸面以稠密浸染狀或團塊狀產出的黃鐵礦與金礦化關系較為密切。

（2）閃鋅礦為次載金礦物，在礦石中分布極不均勻，粒度Φ=0.1mm～5mm，呈團塊狀、星點狀等，一般常與方鉛礦共生，鏡下常見發育在黃鐵礦裂隙中、與黃銅礦共生。

礦石結構常見自形—半自形—它形粒狀、碎裂、充填鑲嵌、交代溶蝕等。礦石構造主要有稀疏浸染狀、團塊狀等。

金礦物特征。自然金呈金黃色，不規則狀、片狀，產出在石英脈中或包裹在黃鐵礦中，經電子探針分析，粒度在0.074mm～0.295mm之間，屬于粗粒金范圍內，少量屬于巨粒金范圍（表1）。鏡下觀察自然金有三中賦存狀態：呈包裹金，被包于黃鐵礦中，具半島狀侵蝕結構或渾園狀包于石英中；呈晶隙金賦存于石英與黃鐵礦晶隙間；呈裂隙金充填于黃鐵礦（或褐鐵礦）或石英的裂隙中。

表1 金坪金礦自然金電子探針分析結果表

3.3 圍巖蝕變

與成礦關系密切的圍巖蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、鐵碳酸鹽化、絹云母化。各類蝕變產生的先后順序不同，但在空間上分布是相互重疊的。

（1）硅化沿斷裂呈帶狀發生主要有兩期：一期硅化形成細脈狀石英沿東川街—鎮安—板巖鎮斷裂束的次級斷裂或裂隙貫入，伴生金礦化、黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化。二期硅化形成形式與一期基本相同，形成的石英脈呈乳白色，沿裂隙和空隙再結晶，或充填于張扭性斷裂中，形成粗大石英脈或網脈，該期脈石英結晶粗大，礦化不明顯。

（2）碳酸鹽化以方解石化為主，含鐵，地表氧化為褐色，含鐵較大時可定名為含菱鐵礦碳酸鹽化，一般與硅化相伴生，呈方解石石英細脈或團塊產出，于張扭性斷裂中最顯著，是礦區主要含金蝕變類型之一。

（3）黃鐵礦化有兩種，其一呈單一自形粒晶狀分布于巖石中，晶體一般1mm～3mm，為區域變質形成；其二呈草莓狀黃鐵礦集合體分布于千枚巖中，黃鐵礦集合體3mm左右，分布較均勻，為沉積變質形成。此外，各類含金脈體及近脈體兩側蝕變巖中普遍發育黃鐵礦化，于含礦熱液有關，黃鐵礦發育地段金礦化富集。此種黃鐵礦呈細粒、微細粒浸染狀產出。

（4）絹云母化主要發生于礦區各類斷裂帶及兩側圍巖中，絹云母由泥質碎屑巖中長石蝕變而成，形成絹云母交代長石的交代溶蝕、交代殘留結構。蝕變強烈發生時，絹云母則變為白云母，并在白云母外圍發生硅化（鉀長石蝕變白云母時有石英析出），形成硅化、絹云母化蝕變帶。與石英脈型金礦關系密切。

3.4 礦物生成順序

表2 礦石礦物形成期化分表

礦物生成順序。依據野外產狀、鏡下光薄片鑒定、礦石礦物共生組合和相互穿插關系特征，按時間順序由老到新，劃分出礦物生成順序（表2）。

4 礦床成因分析

（1）金坪金礦床賦礦巖性為石炭系下統鈣質千枚巖，泥質、粉砂質千枚巖，是重要的賦礦巖性，且是主要的礦化圍巖。九里坪組千枚巖成礦元素（Au）背景值較高，反應了下石炭系地層是絹云母板巖沉積時就已形成了Au元素明顯的富集，為后期形成金礦脈奠定了基礎，是礦區Au元素遷移與富集的重要層位，可能是區內成礦的“礦源層”。金礦化作用易于在溫壓條件適合的綠片巖相以下的變質區富集，本區金礦賦存圍巖主要是石炭系下統低綠片巖相千枚巖，該層位巖系具有適合的溫壓條件，有利于成礦流體內含金絡合物分解、沉淀而形成金礦脈。

（2）金元素活化與斷裂構造活動耦合是成因之一，一般認為，大型剪切帶兩側的次級斷裂起著傳遞含礦熱液的作用，成為配礦、容礦構造。研究區區域性鎮安—板巖鎮斷裂為區域性多期活動斷裂，其分支斷裂東川—鎮安斷裂束具相同特點，為區內重要的控巖導礦斷裂，分支破碎帶寬數十米，其旁側的次級斷裂直接控制著礦床和化探異常分布，為成礦作用提供導、容礦空間。區內金礦體均產于一組脆性斷裂或斷裂帶，該組斷裂東西向或近東西向延伸，在研究區呈密集帶分布，斷層或斷裂帶由數厘米菱角狀雜亂排列的碎裂巖、含鐵方解石石英脈及碎塊、斷層泥等組成，斷面平行或舒緩波狀，斷面多見炭質物、擦痕，斷裂及沿斷裂充填石英脈及含鐵方解石石英脈，是礦區主要含礦（脈）構造，形成研究區的7個含礦帶，顯示出礦體的富集與斷裂構造關系密切。礦體厚大部位構造活動強烈，多表現出碎裂巖化、片理化。礦區內構造的多期次活動，又易于導致礦化蝕變作用的多次疊加，局部還疊加了成礦晚期的明金礦化，導致金品位明顯提高。

（3）成礦熱源可能主要為印支期構造熱事件，研究區印支期構造熱事件與綠片巖相區域變質事件耦合，形成了區內受斑點狀千枚巖、絹云母千枚巖夾石英細脈、方解石石英細脈的巖性組合和構造雙重控制的熱液充填—石英脈型金礦床。

5 結論

（1）金坪金礦床含礦層位為下石炭系絹云母千枚巖、斑點狀千枚巖。金礦體是由含金礦物呈浸染狀或細脈浸染狀分布在容礦巖石中構成，礦體受韌—脆性剪切帶控制，呈脈狀、透鏡狀，具膨脹、狹縮，波狀起伏、尖滅再現之特點。后期構造對礦體破壞明顯，礦體與圍巖界線明顯，多為切層產生。

（2）礦石類型主要為石英脈型、方解石石英脈型，次為蝕變巖型。礦石礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦，其次為方鉛礦；脈石礦物主要為石英，其次是長石、方解石。與成礦關系密切的圍巖蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、鐵碳酸鹽化、絹云母化。

（3）礦床成因屬熱液充填—石英脈型金礦床。