甘肅陽山金礦整裝勘查區成礦控制因素分析與找礦方向

黃瑞琦

（甘肅省地質礦產勘查開發局水文地質工程地質勘察院，甘肅 張掖 734000）

甘肅陽山是我國一處儲量巨大的黃金礦區，區域內部一共發現了聯合村、新關、關牛灣、陽山等多個大型及超大型含金礦床，是我國西部最重要的金礦之一。該區域在遠古時期地質活動頻繁、流水搬運作用明顯、熱源充沛，具有一系列對金礦形成有利的自然條件，對該區域的自然成礦活動進行分析，有利于礦藏勘探人員了解金礦在形成時成礦控制因素的作用原理，對區域內的進一步找礦以及全國范圍內的金礦開采都能起到積極的參考價值。本文在介紹了金礦成礦控制因素的內涵的基礎上，對甘肅陽山區域的成礦因素進行了分析，并對陽山區域內進一步的找礦方向進行了預測，目的是以小見大，通過陽山區域一處的地質環境分析為更大范圍的黃金找礦工作提供參考。

1 金礦成礦控制因素的內涵

成礦控制因素就是控制礦床形成的地質因素，黃金礦床的形成需要多種自然條件進行巧妙的配合，不同成因、不同類型的礦藏其形成條件的配合方式也是不同的。

在內生性礦床的形成中，對成礦起到了主要的控制作用的是區域性和局部性的地質運動，包括地層的構造格局和火成巖的巖石性質；而在外生性礦床的形成中，區域性的地形構造和沉積作用則起到了主要的作用[1]。下面就對常見的金礦成礦因素進行列舉分析。

1.1 地質構造運動

黃金是一種化學性質穩定、密度質量較大的物質，自然界當中的黃金重量雖然較多，但大部分都因為其自身性質在地質運動中沉入了巖漿中，只有很少一部分黃金在火山活動等地質運動的影響下隨著巖漿被帶出地下，并在地表附近富集形成金礦。造成巖漿活動的地質運動主要包括造山帶、褶皺帶、深斷裂、裂谷、島弧以及逆沖推覆構造等，這些地質活動中有的造成了巖漿的侵入，巖漿先是在地質運動中受到來自地幔深處的壓力而被“擠出”地表，隨后巖漿會沿著地質構造中的裂縫、洞穴等管道流動，并逐漸冷卻結晶，形成礦床；還有一部分則是在地質構造的碰撞中使地下的巖石受到擠壓，造成巖石元素的變質，最終在地質結構的受壓處形成礦床。因此，在遠古時期地質活動比較活躍的區域礦床分布多。

1.2 局部性控礦構造

在上述的探究論述中我們提到，在地質運動的成礦過程中，一些諸如裂縫、洞穴孔洞等局部性的控礦地質構造在巖漿的冷卻結晶過程中也起到了重要的作用，這就是影響黃金礦床形成的另一項重要的影響因素。有利于金礦礦床形成的局部性地質構造包括斷層、褶皺孔隙、裂隙帶、剪切斷、角礫巖帶等以及他們的交接復合部位或它們與有利巖層的交接部位。這些控礦構造往往含有大量的空洞空間，可以作為容納巖漿流體的流動運移和礦石堆積的場所，因而局部性的空曠構造往往能夠決定礦體的形態、產狀和空間位置。

1.3 沉積活動

對于礦產資源的探測開采工作而言，水相沉積具有十分重要的意義，當今地球上的絕大部分地殼都經過了數億年的沉積活動，地質勘探人員甚至可以根據不同的地層中主要沉積了什么種類的礦物來判斷底層處于哪一個地質時期，但是黃金礦藏由于金元素的稀缺性往往不會像其他礦藏一樣產生與地質年代明顯相關的富集，沉積活動對金礦形成帶來的影響主要是水體的高溫水的搬運富集，高溫水主要存在于地下，來源既有可能是巖漿水也有可能是大氣降水，這些水分滲入地下后在滲透性良好的巖石的作用下在地下流動，受到地質活動或地下運動環境的作用溫度升高，然后將體積較小的黃金顆粒卷入水流當中，在水流的溫度和化學成分的作用下將環境顆粒聚集成大塊的黃金塊，并最終沉積下來，并在地下的空隙中形成黃金礦層。

1.4 巖石性質

在金礦的成礦過程中，巖石的物理化學性質也起著舉足輕重的作用，首先，從物理性質上看，巖石的礦石孔隙越多，就越適合含礦熱液和水流在其中滲透、擴散，含礦流體還可以利用巖石的空洞空間，在巖石的空隙中直接結晶固化，總而言之，巖石的內部結構越是疏松，越是方便礦物的生成，因此，空隙較多的巖石種類周圍金礦較多。從巖石的化學性質上看，巖石當中的一些化學元素與黃金的相容性更好，更容易吸附黃金顆粒，有利于金礦的沉積，在金礦資源的探測工作過程中，我們同樣可以通過檢測巖石的化學成分來判斷巖石周圍是否有黃金。

2 甘肅陽山地區金礦的成礦控制因素狀況

2.1 區域地質背景

甘肅陽山地區位于華北地質板塊、揚子地質板塊和甘孜一帶造山帶的交匯部位，地質運動比較活躍，有利于黃金礦床的生成。地質史上該地區的主要地質運動大體可以分為三個階段：首先，在晚古生代，該地區是古秦嶺海洋盆的一部分裂陷盆地，沉積環境為深水或半深水硅質巖沉積環境，在這種環境中金、銀、鉑、汞等較重的元素逐漸沉積在海洋盆地的中心，為金礦的形成提供了物質基礎；其次，在早中生代全球地質運動普遍活躍的背景下，陽山地區內地層褶皺、斷層、變形以及巖漿活動等廣泛發生，釋放了大量的熱量，沉積在洋盆內部的水受熱形成了熱流；最后，在中生代，陽山地區受到了南北方向的水平擠壓，形成了一系列東西走向的大型逆斷層帶，包含有褶皺構造、推覆構造以及地層間剪切構造的山脈逐漸形成[2]。

2.2 區域地質特征

甘肅陽山地區的地質特征可以從巖石性質和地質結構兩個方面反映出來。首先，從巖石性質上看地殼沉積時間長，巖石形態豐富，且巖石擁有有利于金礦形成的各項性質，陽山地區的巖石按形成年代可以分為以下幾種，元古宙形成的巖石，化學成分上主要以碳酸、硅質為主，物理形態上則是板巖、千枚巖、綠片巖等；晚古生代泥盆紀形成的砂巖、板巖、千枚巖、灰巖等，化學成分上含鐵量較高；古生代末期形成的灰巖、砂巖、板巖等。此外，該地區還存在少量中生代形成的碎屑巖，并被新生代形成的黃土所覆蓋，不難看出，從巖石性質上看，陽山地區的千枚巖較多，有利于金礦的形成。其次，從地質結構上看，陽山地區受板塊擠壓和造山運動的影響比較明顯，區域內褶皺和斷裂結構廣泛存在，至今仍在發育當中，由于區域地質活動歷史長，因此褶皺結構多為復式交疊存在；斷層結構則主要存在于安昌河至觀音壩一帶，長寬比約為二十比一，斷層活動直接作用于金礦的形成，陽山區域的主要金礦礦脈就分布在斷層北側。

2.3 區域礦體特征

陽山地區黃金儲量充足，礦脈規模大，化學性質復雜且具備一定的漸變特性。首先，從礦藏分布上看，陽山黃金礦脈主要呈東西向分布，現已開采六個礦段，其中安壩礦段的黃金產量最多，規模最大，占陽山地區黃金產量的百分之八十以上；其次，從礦脈形狀上看，礦脈在水平形狀上呈現波狀分布，從剖面形狀上看呈現似板狀、脈狀，且存在平行分布的形態。從金礦的化學性質上看，金礦的主體礦脈存在著一定的化學成分漸變狀態，由南向北，礦藏中的毒砂含量逐漸減少，硅化程度逐漸增強，并且含碳量逐漸增多，在礦脈最北段可以看到穩定存在的自然金，在其他礦段均未發現[3]。

3 在金礦成礦過程中各影響因素的作用機理

不同的金礦當中，成礦控制因素的作用是不同的，在甘肅陽山地區，金礦成礦主要是水源、熱源、成礦物質三者之間的共同作用影響了金礦的形成，下面就對這三個方面的成礦藝術具體的作用機理進行簡要的分析。

3.1 成礦物質

勘探研究表明，陽山地區金礦的成礦物質主要來自地質運動。首先，從空間分布上看，陽山的金礦密集區域主要有兩個地段，由東向西分別為“文縣聯合村到陽山”以及“康縣月照到琵琶寺”，這兩個地段不單是金礦產出的密集區域，同時也是花崗巖巖石的密集產出區域，就單個礦床而言，以陽山金礦為例，此處的金礦礦脈主要存在于斜長花崗巖斑巖脈與晚古生代泥盆紀底層的接觸點，花崗巖是巖漿在地下活動，接觸到其他巖石逐漸冷卻變質而成的，是一種火成巖，而金礦從礦脈和礦床兩個方面都表現出的與花崗巖的伴生，反映了當地黃金在成礦時與巖漿活動的緊密關系；從金礦成礦的時間關系上看，陽山地區金礦的成礦時間是在中生代侏羅紀，而對該地火成巖的研究分析也表明，該地的火山活動主要集中于同一時期的燕山期、印支期等地質活動，此處的火成巖與金礦集中于同一時期形成，這表明金礦的形成與地質活動從時間上看也存在對應關系；此外，對底層的同位素探測也表明，金礦主要來自于造山運動中變質脫水中形成的脫水熱液，這同樣是成礦物質來自中生代地質活動的又一證據。

3.2 水源作用

陽山地區的黃金礦床主要為熱液礦床，在成礦過程中，金屬元素是在高溫水的搬運富集下形成礦床的。為了探索水源在陽山礦床行程中的作用，探測人員對陽山的石英流體進行了同位素測試，結果如下表：

表1 陽山石英流體同位素測試結果

通過與資料對照可知，氧同位素的含量符合巖漿水的同位素含量，碳同位素的含量與地幔碳同位素值高度一致，顯示成礦流體大部分來自火成巖。由此可得，陽山地區的成礦流體主要來自于巖漿水，在晚期有大氣降水的共同作用，在漫長的地質運動歷史中出現了熱液作用的疊加。而調查金礦集中產出的部位的地層可知，對金礦形成其主要作用的巖石是該地大量存在的千枚巖，這類巖石呈片理結構發育，滲透性好、含水量大，有利于成礦熱液在內部流動；其次，該地的其他種類巖石如硅巖、灰巖等質地堅脆，在遇到千枚巖時容易破碎產生裂隙，進一步增強了巖石的貫通性，這些特性使得該地的地層特別適合熱液流動。綜上所述，陽山地區成礦時，巖漿水起到了主要的水源搬運作用，而該地廣泛存在的千枚巖在地層中制造了大量的裂隙和孔道，形成了熱液流動，產生了金礦形成的成礦空間[4]。

3.3 熱源作用

陽山地區的金礦在成礦過程中的熱源主要來自于巖漿活動，在巖漿逐漸冷卻、固化的過程中，黃金逐漸沉淀，形成金礦。從成礦構造上看，陽山地區內“安昌河到觀音壩”的斷裂帶在地質歷史上曾經多次活動，斷裂構造主足以深入地殼，造成巖漿的侵入，是巖漿深部的物質和熱量影響到地表，除了給金礦的形成提供了成礦物質，還提供了源源不斷的熱源。在巖漿上升的過程中，溫度逐漸降低，花崗巖體逐漸形成，殘余的少量液態二氧化硅與水氣流體結合形成流體，沿著更早期形成的地層裂隙運移，首先形成石英礦脈；隨著溫度進一步降低，氣化熱液大量釋放，成礦熱液逐漸形成；成礦熱液進一步降溫凝固，混合在熱液內的金元素逐漸絡合固化，并最終沉淀下來，成礦過程完成[5]。

3.4 陽山地區的金礦成礦過程

綜上所述，陽山地區的金礦成礦過程總結如下：

在中生代，晚三疊世到早侏羅世大規模板塊運動的背景下，古陽山地區也開始了地層運動，由于更早的地質時代陽山地區是一片海盆，因此地層中存在著一些原生鹵水，這些鹵水受構造作用影響升溫活化，并開始萃取地層中的金、鉑等重元素；構造運動同時造成了巖漿的侵入，在巖漿逐漸冷卻形成成礦熱液，并在該地充滿裂隙孔道的地層中流動，與含有金元素的鹵水混合；水源在靠近巖漿后溫度和壓力不斷變化，在熱量和壓力的循環運動中，金元素逐漸冷卻沉積，形成了陽山的礦脈和礦床。

4 找礦方向

根據上述論證中陽山地區水源、熱源、成礦物質三者互相作用的原理，本文對陽山地區的找礦方向做出如下預測：

葛條灣到安壩礦段仍有進一步的找礦價值，該區域的賈那下一代存在斜長花崗巖的存在，且存在千枚巖作為圍巖，結合陽山成礦原理中“花崗巖提供熱源、巖漿水為主要水源”以及“千枚巖巖石構造有利于成礦熱液的運動”的內容，此處存在相當大的開發潛力，且該地實際上已經發現了大型礦脈四十余條，側面證明了此處的找礦價值。安壩一帶，深處及北部仍存在尚未開發的地段，應當進一步的加大這些區域的找礦力度。

5 結語

綜上所述，金礦成礦因素的探究和成礦控制因素的探索是金礦找礦工作中的“指南針”，了解這兩部分原理可以對找礦工作起到目標指引的目的。陽山地區主要是“水、熱和成礦物質”三者的共同作用，本文在探究這三者作用原理的基礎上，為該地的找礦工作做出了預測，希望能對金礦的生產工作起到有益的參考