甘肅省兩當縣湘潭子金礦床構造與礦化關系研究

安 樂

（甘肅省地質礦產勘查開發局第一地質礦產勘查院，甘肅 天水 741020）

湘潭子金礦床先后發現了西安河、朱家灣、五坪山、陳家灣等四個礦段；發現至今，勘查工作程度持續提高；截止2018 年湘潭子金礦333 類以上金資源量達50t，規模為大型。

1 區域地質背景

湘潭子金礦床位于甘肅省東南部，地處中國大陸中央造山帶秦嶺西段商丹蛇綠混雜巖帶，中北秦嶺加里東、燕山期鉛鋅、金、銅、銀、銻、鉬成礦帶（III－10），葡萄園－兩當金、鉛鋅成礦帶（Ⅳ21），太陽寺金、銀、鉛鋅成礦區（Ⅴ級）；南鄰李壩－雙王金銅成礦亞帶，西接西成鉛鋅礦田，金屬礦產以金、銀及有色金屬占優勢。

區域上多期次的構造、巖漿巖活動為熱液型內生礦產的形成提供了優越的條件，該礦床產于早古生代丹鳳群、泥盆紀舒家壩組中，主要巖性有丹鳳群絹云石英片巖、綠泥綠簾石英片巖、斜長角閃片巖；并有細粒閃長巖脈、花崗巖脈侵入；其間發育多條韌性－脆性逆斷裂，呈近東西向延伸。礦床成因類型主要為巖漿期后熱液脈型金礦。

2 礦區地質特征

2.1 地層

湘潭子一帶出露地層主要有泥盆系大草灘群（D3D）和震旦－奧陶系丹鳳群木其灘組（Z－O）m。

（1）泥盆系大草灘群：總體呈南傾的單斜構造，主要巖性為含礫長石石英砂巖、含礫粗砂巖、紫紅色粉砂巖、紫紅色粉砂質板巖、偶夾含礫長石石英粗砂巖。與北部的丹鳳群地層呈斷層接觸，為西安河礦段金礦的主要賦礦地層。

（2）震旦－奧陶系丹鳳群木其灘組：總體呈近東西走向，向南傾斜，層間褶皺較為發育；巖性主要有絹云石英片巖與絹云綠泥石英片巖互層、絹云綠泥片巖等，其與南部的大草灘地層呈整合接觸。該地層為礦區重要的含礦地層，Ⅲ礦帶分布于該套地層內。

2.2 巖漿巖

礦區西側分布有天子山二長花崗巖體和太白山二長花崗巖體，東北部有磨扇溝二長花崗巖體。

礦區中酸性脈巖較為發育，主要巖性為閃長（玢）巖、石英閃長（玢）巖、花崗斑巖等。脈巖寬數米至十余米，長一般數十米，分布特征表現為北西和北東向為主，近東西向次之，南北向少見，區內中酸性脈巖與金礦化關系較為密切。

2.3 構造

區內地層分界斷裂等主體構造線方向為近東西向，與成礦作用有關的主要為近北西-北西西向與北東向構造，斷裂構造特別發育，褶皺構造次之。

2.4 變質作用

區內變質作用以區域變質作用為主，其中大草灘群變質程度最低，丹鳳群相對較高。

大草灘群變質程度很低，變質礦物組合以絹云母+石英為主，而含泥質成份較低的巖石基本不含變質礦物，原巖結構和成份幾乎沒有變化。

丹鳳群以中級變質作用為主，總體上表現為由上而下的遞進變質，由低綠片巖相→高綠片巖相→低角閃巖相。變質礦物組合主要有變泥質巖的絹云母+綠泥石+石英、斜長石+絹云母+綠簾石+石英；變酸性火山巖的黑云母+絹云母+綠簾石+石英；變基性火山巖的角閃石+黑云母+斜長石+石英。

3 礦床地質特征

區內礦體分布總體受區域構造控制，顯示出東西向帶狀分布特征。其中丹鳳群地層控礦作用最為明顯，大草灘群次之；丹鳳群地層中還分布有多處鉛、鋅、銅礦（化）點。

整體上可以將湘潭子金礦區劃分為三個金礦帶，即Ⅰ號礦（化）帶、Ⅱ號礦（化）帶、Ⅲ號礦（化）帶，Ⅰ號礦（化）帶、Ⅱ號礦（化）帶主要受北西-北西西向構造控制，規模較大，品味較低；Ⅲ號礦（化）帶三號礦化帶受北東向斷裂構造控制，且規模不穩定，品味高。

礦體均產于泥盆系大草灘群與震旦－奧陶系李子園群分界斷裂及兩側的次級斷裂構造破碎帶內。控礦構造主要為分界斷裂兩側的NWW 向、近EW 向和NEE 向次級斷裂；礦體走向70°～120°，傾向160°～210°；印支期的巖漿活動造成的動力變質和熱液蝕變與金礦的形成關系密切。共圈出金礦帶3條，圈定大小金礦體32 條，礦體出露范圍東西長約2.2km，南北寬約1.0km，礦體長在40m ～550m 之間，目前最大控制延深480m，一般在80m ～300m 之間，礦體平均厚度0.8m ～14.0m，單工程控制最厚為29.80m，平均金品位1.5×10-6～8.89×10-6，單樣最高99.0×10-6。

礦體形態簡單，呈似層狀、脈狀，透鏡狀。礦體礦石類型主要為蝕變巖型，其次為硅化黃鐵礦脈型。

4 構造與礦化關系

湘潭子金礦床構造發育，類型多樣。根據與成礦地質體形成先后的關系，將湘潭子金礦的成礦構造劃分為原生成礦構造和次生成礦構造兩類構造系統。原生成礦構造主要包括巖漿侵入巖作用形成的熱液水壓裂隙構造和引爆角礫巖構造；次生成礦構造主要包括賦礦的斷裂構造。

4.1 原生成礦構造系統與成礦關系

礦區坑道內可見角礫巖型礦石和近直立脈狀礦石。角礫狀礦石中角礫主要由震旦－奧陶系丹鳳群木其灘組石英云母片巖、強硅化蝕變巖和石英二長巖組成，膠結物主要為石英、黃鐵礦等組成。地表同樣發育角礫巖，角礫成分以富硅質巖漿角礫為主，膠結物主要為硅質。以上特征均反映出湘潭子礦區原生成礦構造系統對成礦具有明顯的控制作用。

4.2 次生成礦構造系統與成礦關系

礦區次生構造對金礦化的控制作用也非常明顯，區域上小寺溝金礦（紅石公司金礦金礦）、大店溝金礦（中金公司金礦）也顯示同樣的區域構造控礦特征，控礦斷裂基本分為兩大類，一類為北西向，一類為近東西向或者北東向，但在不同的斷裂發育程度地區成礦的規模和類型各異，礦區斷裂構造發育強烈，兩類斷裂都有發育，且都控制礦體賦存，但發育強烈程度稍弱。由此可見，北西向斷裂和近東西向（或北東向）斷裂，尤其是兩者交匯部位是找礦的有利部位。

4.3 構造系統演化與成礦關系

根據區域構造演化背景、礦區構造發育特征及坑道和鉆孔中所見到的各種顯微構造類型，并結合前人的研究資料綜合分析，可以總體上將湘潭子金礦床成礦構造演化過程劃分為三個階段：

（1）首先是北東向或近東西向構造和北西向構造交匯部位發育的朱家灣巖體，成礦時代為400Ma 附近，為加里東期巖體，說明加里東期時兩個方向的構造已經存在或者正在發育。

（2）隨后隨著區域大地構造的繼續演化，在印支期構造應力場發生轉換，北西向和北東向控巖控礦斷裂進一步活化，并有不同的發育特征，北東向或者近東西向斷裂以張扭性斷裂為主，沿著斷裂發育大量的巖脈及石英黃鐵礦礦脈，并且在巖體兩側都伴隨有石英黃鐵礦脈的發育，此時北西向的斷裂也有少量的巖體發育，如西安河礦段附近巖體，總體上，印支期可能是主控巖控礦期，此時北西向斷裂以壓扭性為主，故主要發育了蝕變巖性礦體，而北東向及近東西向斷裂以張性為主，故強烈發育了延伸穩定的石英黃鐵礦脈及長軸沿著東西向的小巖支；與此同時，巖漿侵入，在巖體頂部熱液壓力大于圍巖壓力，導致巖體頂部形成大規模水壓裂隙及引爆角礫巖體。

（3）成礦后，北西向斷裂再次活化，對礦體造成破壞。此外，北西向斷裂多次活化，并在左形構造運動和右形構造運動之間不斷交替轉換，構造作用過程十分復雜，而礦區工程揭露程度有限，需要進一步的深入細致的研究。

5 結論

總體來講，對于湘潭子金礦區，與成礦作用關系較為密切的構造演化過程主要分為三階段：①加里東期北西向及北東向斷裂的初步發育，控制著巖體及成礦物質的富集場所（朱家灣礦段），初步為成礦提供了場所和能量；②印支期的陸內碰撞造山過程，使已有的斷裂進一步活化，成礦物質大量富集，為成礦的主要階段，其間伴隨著巖漿侵入，熱液沸騰及引爆作用；③成礦后多期次的構造應力場作用，使得印支期已有的脈狀礦體被大量錯段、位移，對原有礦體產生了一定的破壞作用，湘潭子金礦區三號礦體的錯段就是直接的證據。