陜西鳳縣八卦廟金礦床地質(zhì)特征及控礦因素分析

尚長娜，李降印，謝振財(cái)

1.吉林省國土資源調(diào)查規(guī)劃研究院，吉林 長春 130061;2.寶雞西北有色七一七總隊(duì)有限公司，陜西 寶雞 721015

0 引言

2009年西北有色地質(zhì)勘查局七一七總隊(duì)對八卦廟金礦床1 300 m標(biāo)高以下進(jìn)行工程加密，并于次年提交了勘探報(bào)告，提交資源儲(chǔ)量為：(111b)+(122b)+(333)總礦石量13 305 595 t，Au平均品位55×10-6，金屬量33 993.51 kg。筆者擬從八卦廟金礦區(qū)域成礦背景、礦區(qū)地質(zhì)特征和礦體特征等方面進(jìn)行分析研究，對控礦因素進(jìn)行分析，總結(jié)找礦標(biāo)志，為該區(qū)成礦理論研究和尋找類似礦床提供理論依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)背景

八卦廟金礦床位于秦嶺泥盆系金多金屬礦帶，鳳(縣)太(白縣)礦田西北部，龐家河—八卦廟—雙王金礦帶中部，該礦田西起鳳縣，東至太白縣黃柏源；北起太白縣上白云，南至留壩縣江口鎮(zhèn)。區(qū)域上上泥盆統(tǒng)碎屑巖分布廣泛、巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈、`斷裂發(fā)育，特別是山陽—鳳鎮(zhèn)斷裂及其派生的次級斷裂使得從龐家河—八卦廟—雙王集中了特大型、大型、中型、小型金礦床及礦點(diǎn)，找礦前景十分優(yōu)越(圖1)。

圖1 龐家河—八卦廟—雙王金礦帶地質(zhì)圖(1)西北有色地質(zhì)勘查局七一七總隊(duì).陜西省鳳縣八卦廟金礦床勘探報(bào)告[R].2009.Fig.1 Geological map of Pangjiahe-Baguamiao-Shuangwang gold ore belt1.白堊系東河群；2.下三疊統(tǒng)西坡組；3.上泥盆統(tǒng)星紅鋪組；4.中泥盆統(tǒng)古道嶺組；5.新元古界丹鳳巖群；6.新元古界羅漢寺巖群；7.酸性侵入巖；8.地質(zhì)界線；9.斷裂帶；10.大型鉛鋅礦；11.中小型鉛鋅礦；12.大型金礦床；13.中小型金礦床；14.銅礦床

礦田內(nèi)金屬礦產(chǎn)資源豐富，已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地70余處，以鉛、鋅、金為主，銅次之，并有少量鐵、鎢、鎳、銻等礦種。具有找大、中型金屬礦床的成礦地質(zhì)條件。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

(1)中泥盆統(tǒng)古道嶺組上巖段(D2g2):分布在礦區(qū)北部，展布方向與區(qū)域構(gòu)造線一致。巖石主要為中厚層結(jié)晶灰?guī)r、含碳灰?guī)r及生物碎屑灰?guī)r。厚度43.76～237.95 m。

(2)上泥盆統(tǒng)星紅鋪組(D3x)：分布整個(gè)礦區(qū)，分為上、中、下三個(gè)巖性段，下巖段(D3x1)為黑云母化眼球狀結(jié)晶灰?guī)r、鐵白云石粉砂質(zhì)千枚巖、斑點(diǎn)狀鐵白云質(zhì)、粉砂質(zhì)千枚巖、大理巖；中巖段(D3x2)為大理巖化灰?guī)r、含綠泥石絹云母千枚巖、泥灰?guī)r；上巖段(D3x3)為一套黑色碳質(zhì)千枚巖，局部夾少量含碳灰?guī)r，厚度20.8～122 m，與下伏地層整合接觸。

(3)上泥盆統(tǒng)九里坪組(D3j):分布于礦區(qū)南部，巖石為中厚層狀鈣質(zhì)砂巖夾砂質(zhì)千枚巖。厚度184 m。與下伏地層為整合接觸。

2.2 構(gòu)造

褶皺構(gòu)造：礦區(qū)為一系列軸向?yàn)镾E向的斜列式褶皺，由北向南依次為：磨門溝—核桃溝向斜、螞蝗溝上游—核桃溝口倒轉(zhuǎn)背斜、螞蝗溝—八卦溝倒轉(zhuǎn)向斜、螞蝗溝—大柴溝—四號溝口背斜、大柴溝上游—四號溝上游向斜。

斷裂構(gòu)造：礦區(qū)斷裂主要有兩組，一組為近東西壓扭性斷裂，一組為北東向張扭性斷裂。北東向斷裂，具張扭性結(jié)構(gòu)面性質(zhì)，下盤相對上升。斷裂兩側(cè)產(chǎn)生同組次生斷裂及斷續(xù)節(jié)理。可分為成礦早期同期斷裂和成礦后期斷裂，早期斷裂對礦化運(yùn)移起到了阻隔作用，斷裂兩側(cè)同一地質(zhì)蝕變礦化體金品位變化懸殊；同期次級斷裂對礦化運(yùn)移富集提供通道，往往形成工業(yè)礦體。后期斷裂對巖層、礦體有破壞作用。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有巖漿巖，僅在57線附近見有兩條閃長巖脈，對礦體形成關(guān)系不明。

2.4 礦產(chǎn)

本區(qū)絲毛嶺—八卦溝—銀母寺為鉛鋅、金礦成礦帶，中泥盆統(tǒng)古道嶺組(D2g)灰?guī)r與千枚巖接觸部位控制著鉛鋅礦床，礦山有八方山、二里河、銀母寺鉛鋅礦；上泥盆統(tǒng)星紅鋪組(D3x)鐵白云石、粉砂質(zhì)千枚巖、泥砂質(zhì)灰?guī)r控制金礦床，礦山有四方金礦、柴馬金礦。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

勘查區(qū)內(nèi)八卦廟金礦床由1條礦體組成(圖2)，位于礦區(qū)KT57～KT79A線之間，有68個(gè)工程控制，其中坑道43個(gè)，鉆孔25個(gè)。勘探范圍內(nèi)礦體出露最大標(biāo)高1 300 m，工程控制礦體揭露最低標(biāo)高972 m，礦體走向長475 m，最大延深328 m。

圖2 陜西鳳縣八卦廟金礦床地質(zhì)簡圖(2)西北有色地質(zhì)勘查局七一七總隊(duì).陜西省鳳縣八卦廟金礦床勘探報(bào)告[R].2009.Fig.2 Geological sketch map of the Baguamiao gold deposit in Fengxian, Shaanxi Province1.九里坪組砂巖；2.星紅鋪組粉砂質(zhì)千枚巖；3.星紅鋪組砂質(zhì)千枚巖；4.星紅鋪組絹云母千枚巖；5.星紅鋪組白云質(zhì)千枚巖；6.星紅鋪組粉砂巖、千枚巖；7.古道嶺組灰?guī)r；8.中性巖脈；9.煌斑巖脈；10.金礦體；11.實(shí)測斷層；12.巖層產(chǎn)狀；13.礦區(qū)范圍

礦體沿走向、傾向均有分支復(fù)合現(xiàn)象，但總趨勢垂直于勘探線方向走向比較穩(wěn)定，變化不明顯；沿傾向變化較大。礦體厚度最厚124.55 m，最薄4.68 m，平均64.62 m，厚度變化系數(shù)為131.17%，屬不穩(wěn)定。品位最低1.89×10-6，最高3.12 ×10-6，平均2.56×10-6，品位變化系數(shù)為34.65 %，屬均勻。

礦體總體呈透鏡狀產(chǎn)出，傾向40°～50°，平均傾向45°，傾角65°～85°，平均傾角75°(表1)。

表1 八卦廟金礦床(1 300 m標(biāo)高以下)礦體厚度、品位變化系數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 1 The ore body thickness and grade variation coefficients of Baguamiao gold deposit (below 1 300 m elevation)

礦體空間分布規(guī)律為，沿走向控制在KT57～KT79A線之間，沿傾向厚度變化大，垂深在1 240 m標(biāo)高以下多呈樹枝狀出現(xiàn)。成礦后斷層對礦床起迭加富集的作用。成礦后斷層都是一些小斷層，對礦體改造較小，對礦體連接影響不大。

3.2 礦石特征

(1)礦物成分

礦石中已發(fā)現(xiàn)金屬礦物17種，非金屬礦物14種。

主要金屬礦物為黃鐵礦和磁黃鐵礦；其次為黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、磁鐵礦、褐鐵礦、金紅石、鈦鐵礦；微量斑銅礦、黝銅礦、銅藍(lán)、毒砂、碲鉛礦、自然金、自然銀和自然鉍。

主要非金屬礦物為石英、絹云母和鐵白云石；其次為鈉長石、綠泥石、方解石、正長石和高嶺石；少量磷灰石、綠簾石、重晶石。

礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)，部分礦石為共邊結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)。

3.3 礦石類型和品級

(1)礦石自然類型為構(gòu)造蝕變巖型金礦石。

(2)礦石的工業(yè)類型為原生礦。

3.4 金的賦存狀態(tài)

(1)金礦物的種類及成分

礦區(qū)金礦物種類單一，僅為自然金一種。自然金平均成分：Au：92.46%，Ag：7.54%；金的成色平均為925。金分為粒間金、裂隙金和包體金。通過大量的光片顯微鏡觀察，對自然金產(chǎn)出狀態(tài)作了統(tǒng)計(jì)(表2)。

表2 自然金產(chǎn)出形態(tài)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表Table 2 The statistical results of natural gold output patterns

從表2看出，自然金主要以粒間金產(chǎn)出，其次是裂隙金，包體金較少。

(2)自然金的形態(tài)及粒度

扦插處理后第30天，對不同景天品種的扦插苗生長量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。由表2可以看到：不同濃度IBA處理的生根率差異不大，但平均植株高度、平均生根數(shù)、平均根長差異較大，其中濃度為100mg/L的處理，品種植株高，根長也最大、生根數(shù)量表現(xiàn)最多；在清水對照處理中的品種植株表現(xiàn)最低，根生長最短、平均根數(shù)最少；另兩種IBA濃度的處理表現(xiàn)相差不大，品種根系生長狀況介于兩者之間。

自然金的形態(tài)多為不規(guī)則粒狀，他形粒狀、近圓粒狀、橢圓粒狀、麥粒狀、細(xì)脈狀。自然金的粒度較細(xì)，主要為中細(xì)粒分布，以粗粒、中粒、細(xì)粒、微粒不均勻分布為特點(diǎn)。其中大于74 μm的粗粒金占28.38%，10～74 μm的中細(xì)粒金占63.24%，小于10 μm的微細(xì)粒金僅占8.38%。

3.5 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)遍發(fā)育圍巖蝕變現(xiàn)象，蝕變類型主要有硅化、絹云母化、白云石化，其次為黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

礦區(qū)為一北翼倒轉(zhuǎn)的向斜構(gòu)造，礦體主要賦存在倒轉(zhuǎn)翼中。泥盆系上統(tǒng)星紅鋪組下段上部巖層為賦礦層位，容礦巖石主要為斑點(diǎn)狀白云質(zhì)、粉砂質(zhì)千枚巖[1]。北西走向韌性剪切帶為主要控礦構(gòu)造，北東向斷續(xù)節(jié)理密集帶迭加是工業(yè)富礦成礦主要控礦因素[2]。近礦圍巖蝕變主要有：硅化、黃鐵礦、磁黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化。

在每個(gè)礦體的中心部位的石英脈金品位比較高，向兩側(cè)圍巖逐漸變低。但從開采情況來看，除礦體的中心部位，在兩側(cè)的蝕變巖中，金品位變化很大，構(gòu)造、蝕變發(fā)育地段，金品位相對較高，而結(jié)構(gòu)完整、蝕變程度低的圍巖則金品位相對較低[3]。由此筆者認(rèn)為八卦廟金礦床為由韌性剪切帶所控制的蝕變巖型金礦床。

4.2 控礦因素

(1)地層因素：富礦圍巖為上泥盆統(tǒng)星紅鋪組下段上部斑點(diǎn)狀石英絹云母千枚巖、鐵白云質(zhì)、粉砂質(zhì)千枚巖。

(2)構(gòu)造因素：礦區(qū)內(nèi)出現(xiàn)近東西縱向斷層共3條。F11、F12、F13斷層，其中F12為礦區(qū)內(nèi)層間斷層，規(guī)模較大，是礦區(qū)早期斷層。其共同特點(diǎn)是沿?cái)鄬用娉涮钣蟹浇馐⒚}，含閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等礦物聚合集。金質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.5×10-6。礦區(qū)出露的北東向斷層，前期斷層為金礦床介質(zhì)流體同源形成、富集提供了通道，北東向主斷裂與次一級斷裂斜交，形成階梯狀斷續(xù)延展節(jié)理，構(gòu)造部位巖石發(fā)生強(qiáng)硅化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化，并伴有自然金生成，金品位可達(dá)數(shù)十克/噸。是區(qū)內(nèi)主要含礦構(gòu)造。后期斷層對礦體具有破壞作用。

(3)熱液蝕變因素：礦床分為兩個(gè)成礦期，即熱液期成礦期和表生氧化成礦期，其中熱液成礦期為主要成礦期。熱液成礦期又分為4個(gè)成礦階段，第一階段為石英脈階段，此階段并無礦化；第二階段為石英-硫化物階段，此階段為主要成礦階，出現(xiàn)多種金屬礦化；第三階段為細(xì)脈石英-浸染狀黃鐵礦階段，也是金礦物形成階段；第四階段為碳酸鹽階段，無金礦物產(chǎn)生。

4.3 找礦標(biāo)志

(1)地層標(biāo)志：礦體賦存于上泥盆統(tǒng)星紅鋪組下段上部巖層，巖性為鐵白云質(zhì)粉砂質(zhì)絹云母千枚巖，是本區(qū)找礦的重要標(biāo)志。

(2)構(gòu)造標(biāo)志：北東向壓扭性斷裂與次級斷裂斜交形成的羽狀節(jié)理是本區(qū)找礦的最重要的標(biāo)志。

(3)圍巖蝕變標(biāo)志：受石英-硅質(zhì)熱液作用形成的圍巖蝕變是找礦最明顯的標(biāo)志。

5 結(jié)論

(1)礦體賦存于泥盆系上泥盆統(tǒng)星紅鋪組下段上部巖層鐵白云質(zhì)粉砂質(zhì)絹云母千枚巖中。

(2)北東向張扭性斷裂是本區(qū)的主要控礦構(gòu)造。

(3)受熱液作用形成的蝕變斑點(diǎn)是找礦最明顯的標(biāo)志。

(4)八卦廟金礦床為由韌性剪切帶所控制的蝕變巖型金礦床。