甘肅西秦嶺大橋金礦成礦地質特征分析

甘肅省地質調查院在2005年的相關研究之中發現西秦嶺大橋金礦區域存在異常。2006年3月對金礦區域的地質構造特征進行了全面的研究，進而明確了該區域金礦自身的空間分布特征，明確了區域之中存在的8條金礦，并對該區域進行命名。在此后的三年時間里，甘肅省地質調查院對礦區的各種資料進行了詳細全面的測繪。到2012年時已經探明大橋區域之中一共有金礦約75噸。在2013年的勘探之中再次發現新增金礦資源約5噸。在經過多年的勘探和開發之后，現階段對于西秦嶺大橋金礦整體的構造和分布已經具備了一個較為全面的認識，當前該金礦正處于開發過程之中。

已經探明的大橋金礦的礦體資源主要集中在三疊系淺變質硅化復成分角的礫巖之中，從地質特點的角度進行分析，其基本特征同近年來在西秦嶺其他地區發現的金礦存在一定的差異，進而使該礦的地質特征具有了更高的研究價值，成為了當前學術界研究的重點和熱點。該礦在發現之后，就引起了相關的學者和專家的深入研究，當前對于該礦的礦床成因、硅質角礫巖的形成原因

。礦藏形成的時間、礦藏同巖漿之間存在的相互作用等問題在學術界尚未形成統一的認識，因此仍然需要展開進一步的分析和討論。

尤關進等學者在對大橋金礦的地質特征進行深入的分析研究之后，依據該礦自身礦體結構存在的層孔特征和巖控特征指出，大橋金礦床的形成屬于沉積-轉化型。劉月高等一些學者在對大橋金礦所含硫同位素、流體包裹體、黃鐵礦類型特征進行系統分析研究后，認為該礦床應屬于中低溫熱液流體。Liu Wu在對大橋金礦地殼內部之中包含的有機質進行了深入的分析，最終指出該礦為淺成造山型金礦。

大橋金礦區內形成多處花崗閃長巖，部分石質巖脈侵入硅化角礫巖層，因此導致了該礦區之中巖漿同金礦的作用及相互關系也成為了相關學者和專家的一個研究重點。陜亮等學者在對礦區之中花崗閃長巖鋯石之中的部分元素進行測量發現，其年齡在206Ma～228Ma之間。其他學者在研究的過程之中測量發現該礦花崗閃長巖石之中鋯石的年齡在230.9Ma左右。黃鐵礦中硫鉛同位素的檢測表明，早期成礦物質是巖漿與地層有效混合的產物，晚期成礦物質主要來源于地層。借助對相關數據的深入分析研究表明大橋金礦在形成的過程之中經歷了白堊紀的成礦作用，同時數據分析也表明晚三疊、早侏羅紀時期同金礦形成存在聯系的可能性較小。

綜上所述盡管當前西秦嶺大橋金礦已經進入開發建設的階段，但是該礦自身的成因及礦藏形成過程之中存在的相互作用存在一定的獨特性，同相關區域之中金礦的特點等存在顯著的差異，因此具有較高的理論研究價值，深入分析該礦自身所具備特征，能夠有效的豐富相關的理論，并對下一步的金屬礦藏勘探作業提供更科學的理論指導

。

1 西秦嶺大橋金礦大地構造特征概述

1.1 構造單元基本特征

西秦嶺大橋金礦之中最主要的金汞銻成礦地區是該區域的澤庫前路盆地，該區域是整個礦區之中最受專家學者關注的區域。這一區域內包含了三疊紀地層分布區，其巖石構造組合由以下三種組成：一是濱淺海碳酸鹽組合；二是陸源碎屑濁積巖組合；三是英安巖—安山巖組合，該種類型的巖石組合主要分布在礦區西部位置的斷陷盆地之中，主要包含的礦藏資源是黃金、銻及同礦層位的金屬。

1.2 構造特征

采用顯微鏡等設備對大橋金礦之中硅質角礫巖、硅質巖的薄片進行細致的觀察時，未在觀測樣本之中發現灰巖的殘余物體

。對于灰巖硅化存在的特征相關的學者和專家已經進行了系統的總結和歸納，相關研究已經認識到在自然界之中被完全硅化的灰巖較少，但是也是存在的。灰巖硅化之后不管具體硅化的程度如何，必然存在一定量的灰巖殘余物質在對大橋金礦之中的相關樣本進行觀察的過程之中完全沒有發現任何灰巖的殘余物質。相應的觀測結果表明，大橋金礦相關硅質角礫巖具有不同于沿斷層分布的硅化巖基本特征的層狀結構。

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2 礦床地質特征

2.1 礦區地質概述

依據專業地質勘探隊伍的現場勘探研究當前大橋金礦在地面上露出的地層是中—上石炭系岷河組、大河壩組等。該礦區之中的金屬礦藏主要集中在三疊系滑石組之中的第一巖性段同石炭系岷河組相結合的硅化角礫巖之中。金屬礦藏的存儲受到了硅化角礫巖的嚴格控制，在超出硅化角礫巖的范圍之內未發現存儲的黃金礦藏。該礦區之中的金品位為0.1～3.0×10

。在硅化角礫巖帶兩側的板巖、閃長巖及其他巖石之中存儲的黃金較為有限。金礦自身建設發展的角度看該礦底板為厚層灰巖、礦化層的巖石主要石硅化角礫巖，金屬礦藏頂板的巖石通常為粉砂巖，部分區域包含了一部分灰巖。

2.2 礦區構造特征

根據目前的勘探研究，該山區在礦化前存在的主要結構是礦體本身的塑性變形，主要發生在不同類型的巖層之間，是指層間變形，在變形的過程之中產生了較強的剪切效應，充分的體現了該礦區深層次構造活動自身存在的特點

。從整體上看層間變形以基底石炭系灰巖為主，變形和剪切效應較為有限，且在整個變形區間內，呈現了不均勻變形的特點。在對礦區進行相關勘探研究的過程之中發現，該礦區的構造經歷過多次后期變化，進而呈現出了多種類型的特點，無法將相關的變化有效地統一為一個具有指向性的應力場，因此上述變形不歸屬于成礦構造。

從構造的角度出發滑脫斷層是石巖系同三疊系的直接接觸線，從具體分布形態及位置的角度講，三疊系以一種披覆的分布狀態分布在石巖系上，且在地表上呈現出了不規則的曲線。從西秦嶺整個區域的地質構造來看滑脫斷層主要分布在礦區內有限的空間之中。滑脫斷層在礦區之中的具體分布是從礦區的南部向著礦區的北部不斷延伸，進而在礦區勘探線的北端點位置處。在礦區的西南位置滑脫斷層逐漸消失。在礦區之中劃定的31號勘探線位置區域滑脫斷層從地表上完全消失，出現這一現象的原因是地表的地形。滑脫斷層在北部礦區未進一步延伸和拓展。

一是韌——脆性剪切斷層，此類斷層主要分布在礦區的北部區域，能夠直接的對該斷層進行觀測，其寬度大約在80m左右，呈現了西北—東南的基本延展方向。該斷層上方為硅質巖系和薄層灰巖，且相關的巖石均存在一定的變形，隨著高度的增加相關巖石的變形逐漸減弱。巖石的內部主要呈現了韌性變形的基本特征。在變形的作用下該區域形成了大角度的皺曲結構，相關結構外部形態不對稱，符合剪切作用形成的特征。從指向數的相關數據進行分析，此類剪切作用體現了右行滑移的特征。

西秦嶺大橋金礦之中的礦石類型較少，依據碎屑的基本成分和組織結構可以將礦石劃分為三種類型：一是品味較低的紋層狀硅質角礫石；二是硅質角礫巖型金礦石；三是復成分角礫巖型金礦石。這三種礦石之中在礦區內分布范圍最廣的礦石類型是角礫巖型金礦石，且此類礦石之中角礫巖的成分為40%，各種膠結物的成分為60%。角礫成分主要是各種硅質巖巖屑，其大小在2mm到20mm之間，外部形態為次棱角。

大橋金礦圍巖存在的基本特點是硅化，大橋金礦各種巖石之中具有較強硅化作用的是灰巖。在實地的勘探調研之中發現，距離斷裂帶越近的巖石，其發生硅化的現象就越嚴重，這種分布特點表明灰巖的硅化是形成礦區之中各種硅質巖的根本原因。

西秦嶺大橋金礦南邊的界限是臘子口-鴨子灘逆沖推斷裂，北部的界限是人頭山斷裂帶，該斷裂帶本質上屬于淺變質巖系，主要的巖石組成為三疊紀復理石。該斷裂帶受到了由南向北的逆沖推覆蓋作用，且同石炭紀、泥盆紀之中的斷層直接相連

。西秦嶺大橋金礦之中的三疊紀底層基本走向為西北向西南沉積進而同石炭紀、泥盆紀之中的斷層相接觸。從整體上看礦區內不存在地層的缺失，且各個地層的相對位移較小。

其實數碼單反相機最初的設計理念就是將膠片單反相機“數碼化”，那么所有感光元件與35mm膠片大小相同或幾乎類似的機型就是全畫幅機型。

構成大橋金礦的基礎石巖系和三疊系在同滑脫斷層進行接觸之后產生了部分拉張斷層面的空間，形成了各種類型的裂縫空間，它為金礦的熱液活動和各種礦物的沉積奠定了基礎，而最終金屬礦床正是在這些空間中形成和形成的。相關勘查研究表明，大橋金礦礦物的分布和儲存受滑脫斷層本身分布發育的影響，在一定程度上可以認為是大橋金礦的主要成礦構造面。

相關勘探研究資料表明，大橋金礦成礦期構造中形成了3類斷層，每種斷層在成礦過程中發揮的作用不同，在此對三種主要的斷層及其特征進行全面詳細的論述。

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2.3 礦體特征

第二種類型的斷層為基底高角度斷層，其發育基礎為石灰巖之系之中的灰巖，該斷裂帶的形成同基底存在的隆起作用有著密切的聯系。從整體上看基底的斷層存在東北——西南方向的走向，整體的角度較大，其最明顯的特征是斷層的外表面為一個不平整光滑的外表面，不存在明顯的斷層發育，且斷層兩側存在不規則的劈理化破碎。在礦區的南部存在諸多的發育帶，向東北方向發育進入到礦區的北部，但是上述發育帶均存在較為密切的斷頭現象。在斷層發育帶之中明顯暴露在地面上的僅有F4斷層和F5斷層，從整體上看礦區的斷層發育大部分集中在礦區的南部。依據露頭觀測的相關經驗，F4斷層到F7斷層同其他一般的擠壓斷層存在一定的差異，其主要體現了一種張性構造應力。

第三種類型的斷層是滑脫斷層，主要集中在礦區的F3斷層之中。滑脫斷層是近段時間相關的地質勘探人員新發現的一種斷層，這一類型的斷層同成礦有著直接的聯系。

該礦區之中主要的斷裂帶為西北、東南、東北向的逆沖斷裂，斷裂帶呈現了弧形分布的外部構造特征，其基本的變形特征為由繼承性中淺構造層次轉變為淺構造層次。礦區內變形帶的基本構成為斷層泥、各種類型的裂縫、各種類型的褶皺、角礫巖、構造透鏡體等。各個斷裂帶的邊界區域基本組成為糜棱巖S-C構造巖組，該巖組實際上是在礦區地質活動由南向北運行的過程之中產生的巨大壓力下產生的，受該壓力的長時間作用致使斷裂帶出現了淺構造層，出現了脆裂變形、構造碎裂泥化、褶皺等諸多的現象。從整體上看受地層內部壓力的作用，礦區的構造出現了嚴重的變形，且因各個部位的受力存在一定的差異，進而導致了礦區內各個區域的構造、各個系統之中巖片的構造紋理均存在巨大的差異。礦區內中上泥盆邊界斷裂位置處中面的紋理較為強烈。

3 礦床化學特征概述

3.1 主要元素化學特征

從化學成分的角度對大橋金礦之中硅質巖的成分進行分析可知，其中超過76%的成分是二氧化硅，包含了一定量的三氧化二鐵、三氧化二鋁等物質，但是上述三種物質在硅質巖之中的含量均小于15%，其中含量最多的是三氧化二鋁。從化學成分角度分析大橋金礦硅質巖顯著的特征是氧化錳的含量較低，其含量的平均值僅僅為0.003%。依據傳統的理論研究硅質巖之中鐵元素和錳元素同硅質巖在形成過程之中的熱液運動存在密切的聯系，鋁元素的存在則是陸地之中的物質介入到了熱液活動之中。在海洋沉積的過程之中若沉積的原因是碎屑成因，則鋁元素的含量應該是鐵元素、錳元素、鋁元素三種元素之和的0.4倍以上，若小于0.4倍則認為是熱液成因。在化學成分檢測的過程之中發現，大橋金礦之中氧化鐵、三氧化二鐵、氧化錳的整體含量均較低，三氧化二鋁的含量則較高，因此鋁元素的含量是鐵元素、錳元素、鋁元素三種元素之和的0.32-0.97倍，若去平均值則該倍數為0.77，該值大于0.4，因此可以認為大橋金礦在海洋沉積的過程之中存在陸地上的碎屑源。在對金礦化學成分分析的過程之中常用的理論體系有鋁——鐵——錳三角判別圖解，依據該理論，熱水沉積形成的硅質巖其圖解之后的數據應該落入到富含鐵元素的一端，非熱水沉積的硅質巖，其解析之后的數據應該落入到富含鋁元素的一端。

3.2 微量元素特征

受沉積環境和沉積原因的影響，硅質巖之中含有的微量元素及微量元素自身的特征值存在一定的差異，因此在實踐之中能夠借助硅質巖之中微量元素的含量及特征對硅質巖沉積的環境和原因進行系統的分析。在對先關研究蚊香資料進行總結之后發現大橋金礦之中硅質巖含有的各類微量元素的含量較低，同相關的標準克拉克值相比較，處于虧損的狀態之中。依據克拉克值，大橋金礦硅化巖之中虧損較多的元素是鎳、鋅、銅等，其含量僅為克拉克標準的10%，但鈦釩等微量元素的虧損較少，含量為克拉克標準值的50%左右。結合鐵元素和錳元素在硅質巖之中的含量可初步判斷，大橋金礦之中的硅質在沉積的過程之中融合了大量的陸源物質。此外借助硅質巖之中的鈾、釷等微量元素的含量能夠對硅質巖自身的成因進行有效的分析，若硅質巖之中鈾元素含量大于釷元素含量則可以認為硅質巖在形成的過程之中受到了熱水活動的影響。相關研究表明大橋金礦之中鈾元素同釷元素的含量平均比值僅為0.48，這表明大橋金礦硅質巖在形成的過程之中未受到熱水作用，非熱水沉積。

步凡被踹得跌跌撞撞，一頭栽進了小黑屋。這是一間狹窄的儲物室，堆滿了拖把、抹布之類的雜物。還沒等他站穩，身后就傳來“咚”的一聲響，緊接著是“咔嚓”的聲音，顯然“霸王龍”從外面鎖上了門，將他鎖在了儲物間里。

SUN Wen-wen, WANG Yin, ZHU Hui-ming, BI Ke, XU Li-sha

3.3 流體包裹體特征

大橋金礦廢石常見礦物有石英、螢石和方解石，它們與多種金屬礦物形成較為明顯的共生組合，反映了礦床成礦過程中物質組成和成礦環境的變化。礦物主要以石英、螢石、方解石，其中石英、螢石以早期脈狀為主，與毒砂、黃鐵礦等伴生，而方解石則主要在后期的充填脈中可見，伴生的金屬礦物相對單一。顯微鏡下觀察流體包裹體的相態和組成、測溫過程中的變化以及激光拉曼分析結果，可將大橋金礦發育的流體包裹體劃分為三種類型：純氣相包裹體（G型）、含CO

包裹體（C型）和水溶液兩相包裹體（LV型）。本研究表明，大橋金礦成礦流體溫度范圍主要在263℃以下，最高可達263.8℃，最低為80.5℃，應屬于介質類型和低溫熱液。根據現有資料，大橋金礦流體包裹體鹽度分布范圍為0.1～19wt.%（NaCl）。流體包裹體的密度可用Nieva，1983提出的密度公式估算。結果表明，觀測到的氣液兩相鹵水包裹體的密度為0.31～0.62g/cm

，平均值為0.56g/cm

屬于低密度流體。大橋金礦包裹體密度較均勻，流體密度較低，表明成礦流體與上升的熱液伴生。

4 結論

大橋金礦與造山金礦具有較為相似的成礦構造背景，成礦流體和成礦規律有較大的相似性，而卡林型金礦僅存在于礦石礦物中。有些相似，其他方面完全不同。因此，本文認為大橋金礦可能形成于晚三疊世，是受碰撞造山作用強烈影響的造山金礦。由于大橋金體受區內三疊系復理石地層和石炭系灰巖巖性分界線的嚴格控制，推測該礦床的形成與“硅鈣面”成礦關系密切。

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