小秦嶺金礦田S60礦脈控礦斷裂特征及控礦作用分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TD11 P618.51文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-1277（2025）08-0071-10

doi：10.11792/hj20250814

引言

小秦嶺金礦田地處華北陸塊南緣、秦嶺造山帶北部[1-3]。截至目前，在該金礦田的河南段已發(fā)現(xiàn)金礦脈及含金蝕變構(gòu)造帶共計(jì)600余條，其中，賦存工業(yè)礦體180余條，累計(jì)查明金資源量600余t，占全省已查明金資源量的 55% 以上。查明金資源量達(dá)大型以上的礦脈6條、中型礦脈19條，大、中型礦脈查明金資源量占該金礦田總查明金資源量的 80% 以上。

S60礦脈位于小秦嶺金礦田南部，為小秦嶺金礦田大型金礦脈的典型代表。該礦脈內(nèi)已圈定礦體25個(gè)，其中，大型礦體4個(gè)，中型礦體7個(gè)，累計(jì)查明金資源量 77.2t 。S60礦脈控礦斷裂歷經(jīng)多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，完整展現(xiàn)了金礦形成與斷裂之間的緊密聯(lián)系，研究S60礦脈控礦斷裂對(duì)確定小秦嶺金礦田的成礦機(jī)制和演化過(guò)程意義重大，同時(shí)也是進(jìn)行深部找礦預(yù)測(cè)的關(guān)鍵因素。

本文采用三維地質(zhì)建模技術(shù)，通過(guò)建立S60礦脈控礦斷裂的三維地質(zhì)模型，在分析控礦斷裂的形態(tài)、產(chǎn)狀、構(gòu)造變形及空間變化規(guī)律基礎(chǔ)上，研究斷裂的變形期次及運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，并綜合礦體品位、厚度分布規(guī)律，分析構(gòu)造變形與成礦的關(guān)系，總結(jié)構(gòu)造的控礦作用及控礦機(jī)理。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

小秦嶺金礦田位于華北陸塊南緣華熊隆起的中西部，橫跨陜西和河南兩省，西起陜西省蘭田縣，東到河南省靈寶市。東西長(zhǎng)150余 km ，南北寬 15～20km 總面積大于 1000km² ，地層區(qū)劃屬于華北陸塊區(qū)豫西分區(qū)熊耳山小區(qū)，地層具結(jié)晶基底和蓋層的雙層結(jié)構(gòu)。結(jié)晶基底為一套中深變質(zhì)巖系，巖性主要為片麻巖、變粒巖及大理巖。蓋層主要由中元古界熊耳群火山巖、中元古界官道口群沉積巖、中生界侏羅系沉積巖及新生界砂礫巖組成。區(qū)域構(gòu)造主體為南北兩側(cè)邊界斷裂圍限的復(fù)式背斜（老鴉岔復(fù)背斜），自北向南可劃分為五里村背斜、七樹(shù)坪向斜、老鴉岔背斜、廟溝向斜、上楊砦背斜[4-5]。受不同時(shí)期、不同方向應(yīng)力影響，區(qū)域內(nèi)形成復(fù)雜的斷裂體系，小秦嶺金礦田北緣為太要斷裂，南緣為小河斷裂（見(jiàn)圖1）。依據(jù)成因或性質(zhì)，斷裂可大體分為2類(lèi)：一類(lèi)是在區(qū)域拆離背景下形成的一系列拆離滑脫帶；另一類(lèi)是以韌脆性多期活動(dòng)為主要特征的韌脆性斷裂，這類(lèi)斷裂是含金斷裂的主體。巖漿活動(dòng)頻繁，自太古代至中生代均有分布，以中生代最為發(fā)育，侵入時(shí)代主要為晚侏羅世和晚白堊世，主要形成中深成復(fù)式巖體，如老牛山、華山、文峪、娘娘山等巖體，巖性以二長(zhǎng)花崗巖為主。

圖1小秦嶺金礦田地質(zhì)礦產(chǎn)簡(jiǎn)圖[3]

Fig.1Sketch map for geology and minerals in the Xiaoqinling Gold Field

2 研究區(qū)地質(zhì)概況

楊砦峪金礦床位于老鴉岔背斜中段，地層主要為太華群中高級(jí)變質(zhì)巖系，巖性包括斜長(zhǎng)角閃（片麻）巖、四范溝片麻狀花崗巖、楊砦峪組灰色片麻巖、觀音堂組變粒巖等（見(jiàn)圖2）。礦區(qū)內(nèi)火成巖種類(lèi)較多，規(guī)模不等，多呈巖脈產(chǎn)出，巖性由酸性巖至超基性巖均有發(fā)育，且以酸性巖為主。褶皺主要為老鴉岔背斜，兩翼呈北緩南陡不對(duì)稱(chēng)狀，核部以四范溝片麻狀花崗巖為主體，兩翼主要為楊砦峪組灰色片麻巖，軸面近直立。北翼傾向 325^°～31^° ，傾角 48^°～80^° ，南翼傾向183^°～213^° ，傾角 54^°～76^° 。斷裂發(fā)育，以東西向斷裂為主[7-8]，也是最主要的控礦構(gòu)造。礦脈受斷裂控制，往往成群成帶分布，大致以老鴉岔背斜軸為分界，南部多南傾，傾角多為 45^° ；北部多北傾，傾角一般小于 35^° 。南傾組以S60礦脈為代表，也是礦區(qū)內(nèi)最主要的礦脈，走向長(zhǎng)度超過(guò) 5km ；北傾組以S201、S202礦脈為代表，走向長(zhǎng)度一般小于 5km 。各礦脈沿走向、傾向呈舒緩波狀延伸，形態(tài)簡(jiǎn)單、延伸穩(wěn)定，局部呈分支復(fù)合、膨大狹縮變化，主礦脈之間存在規(guī)模不

等的支脈或平行復(fù)脈。

S60礦脈為中等傾斜單脈狀大型含金黃鐵礦石英脈，全長(zhǎng)約 6600m ，厚度一般為 7m ，最厚可達(dá) 20m 。走向 76^°～125^° ，平均 105^° ，傾向 170^°～215^° ，傾角 40^°～ 60^° ，平均傾角 45^° 。礦脈內(nèi)含金石英脈的形態(tài)及空間分布嚴(yán)格受斷裂控制，多呈脈狀、透境狀、細(xì)脈狀產(chǎn)出，礦脈沿走向和傾向呈舒緩波狀變化，多呈尖滅再現(xiàn)和尖滅側(cè)現(xiàn)特征。單條石英脈走向最長(zhǎng) 400m ，一般 10～100m 。礦帶內(nèi)礦石類(lèi)型以石英脈型為主，蝕變巖型極少，多位于石英脈的兩側(cè)或其延長(zhǎng)部分。石英脈中的礦體多呈似層狀、透鏡狀、餅狀及長(zhǎng)條狀產(chǎn)出，礦石構(gòu)造一般為細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造，礦石礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等金屬硫化物。金賦存狀態(tài)以自然金為主，其次為含銀自然金、銀金礦、金銀礦、碲金礦、碲金銀礦等，自然金以包裹金、裂隙金、粒間金形式產(chǎn)出。

3控礦斷裂特征

S60礦脈受F斷裂控制，該斷裂呈北西西向展布，西起文峪金礦床，經(jīng)東闖、老鴉岔等金礦床，地表至楊砦峪金礦床以東尖滅，全長(zhǎng)約 18km ，寬 1.2～26m 整體走向北西西，南傾，傾角 40^°～55^° 。斷裂具有多期多階段活動(dòng)特點(diǎn)，早期為韌性變形，晚期為脆性變形，是南中礦帶重要的控礦斷裂。

Fig.2Geological sketchmapof the S6O veinintheYangzhaiyu Gold District

3.1 控礦斷裂形態(tài)特征

結(jié)合楊砦峪金礦區(qū)S60礦脈由地表（ （2100m 標(biāo)高）至地下 540m 中段的29個(gè)中段地質(zhì)資料，利用3Dmine軟件對(duì)礦體和構(gòu)造進(jìn)行對(duì)比連接，形成S60礦脈控礦斷裂三維模型圖，結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可知：斷裂在走向上具明顯舒緩波狀特點(diǎn)，沿走向自西向東大體可劃分出3個(gè)波峰、3個(gè)波谷。波峰間距1 031～1 200m ，平均間距 1070m ，波谷間距 1020～ 1305m ，平均間距 1184m ，波峰與波谷的脊線(xiàn)總體近平行，且與S60礦脈的勘查線(xiàn)方向一致，即 13^° 。沿?cái)嗔褍A向，傾角具陡緩相間的變化特征。

圖3小秦嶺金礦田S60礦脈控礦斷裂三維模型 Fig.33D model of ore-controlling faults in the of the Xiaoqinling Gold Field

為研究 F_s 斷裂產(chǎn)狀變化規(guī)律，將控礦斷裂三維模型中位面劃分為 10m×10m 的網(wǎng)格，并統(tǒng)計(jì)每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)斷裂的傾向和傾角， F₅ 斷裂傾角分布直方圖見(jiàn)圖4，F(xiàn)_s 斷裂傾角分析圖見(jiàn)圖 5，F(xiàn)₅ 斷裂傾向分布直方圖見(jiàn)圖6，F(xiàn)5斷裂傾向分析圖見(jiàn)圖7。由圖4可知： F_s 斷裂傾角為 20^°～65^° ，其中， 30^°～60^° 占 80% ，傾角具雙峰分布特征，峰值分別對(duì)應(yīng) 32^°～42^° 與 42^°～56^° 。為凸顯傾角的微小變化，將傾角采用非等步長(zhǎng)色階，重點(diǎn)突出傾角為 30^°～56^° 構(gòu)造的空間變化情況。由圖5可知：傾角沿傾向呈明顯陡緩相間的分布特征，由地表至 540m 中段大體可分出3個(gè)緩傾區(qū)和2個(gè)陡傾區(qū)，緩傾區(qū)傾角在 32^°～44^° ，陡傾區(qū)傾角在 46^°～65^° 。

圖4F斷裂傾角分布直方圖

Fig.4Histogramofdipangle distribution of the F_s fault

由圖6可知：傾向?yàn)?155^°～235^° 80% 以上分布在 180^°～213^° ，數(shù)據(jù)分布明顯具雙峰分布特征，峰值分別對(duì)應(yīng) 186^°～194^° 與 195^°～205^° ，2個(gè)峰值分別代表沿走向波狀起伏的2個(gè)坡面。由圖7可知：2組優(yōu)勢(shì)傾向沿著走向呈相間分布特征，且整體有向南南西向側(cè)伏的趨勢(shì)。

圖5F斷裂傾角分析圖

3.2 控礦斷裂分期

F斷裂變形先后經(jīng)歷了韌性變形 $$ 韌脆性變形 $$ 脆性變形3個(gè)階段。成礦前的韌性變形階段形成了大規(guī)模的糜棱巖系巖石，主要分布于礦體頂?shù)装甯浇瓗r中礦物被明顯定向拉長(zhǎng)，形成條帶狀或條紋狀構(gòu)造，該期變形形成的韌性剪切帶構(gòu)成F斷裂的雛形。

圖6F5斷裂傾向分布直方圖

圖7F5斷裂傾向分析圖Fig.7Dip analysis of the F_s fault

成礦期，早期韌性剪切帶兩盤(pán)發(fā)生左行逆沖剪切，在原韌性剪切帶基礎(chǔ)之上疊加脆韌性變形，原韌性剪切帶重新活化，形成總體沿糜棱巖帶展布的裂隙系統(tǒng)，這些裂隙系統(tǒng)控制了不同階段的金礦化，構(gòu)成含礦熱液遷移和沉淀的通道和場(chǎng)所。該期構(gòu)造活動(dòng)直接制約成礦元素的遷移、富集和分帶，使得構(gòu)造變形及成礦均顯示出多期多階段疊加特點(diǎn)。按照礦脈之間的穿插、改造關(guān)系及礦物組合，可大致將熱液活動(dòng)分為4個(gè)階段：黃鐵礦-石英階段（1）、石英-黃鐵礦階段（Ⅱ）、石英多金屬硫化物階段（II）、石英-碳酸鹽階段（IV）。

1）黃鐵礦-石英階段。該階段剪切帶主要發(fā)生左行逆沖剪切運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)度較大，是疊加在糜棱巖帶上的剪裂隙和張裂隙。與此同時(shí)，早期的富硅熱液開(kāi)始活動(dòng)，在剪切帶內(nèi)的引張部位充填交代形成厚大的石英脈，脈體呈透鏡狀、脈狀、扁豆?fàn)睿ㄒ?jiàn)圖8、圖9），在構(gòu)造帶中尖滅再現(xiàn)或側(cè)現(xiàn)，在產(chǎn)狀變緩、分支復(fù)合處石英脈厚度增大。該階段的石英脈厚度大、連續(xù)性較好，脈體呈純白色，由于該階段黃鐵礦金含量低，黃鐵礦含量少，一般不構(gòu)成獨(dú)立的工業(yè)礦體。

圖8S60礦脈糜棱巖帶中張性結(jié)構(gòu)面（石英透鏡體）顯示左行剪切特征（王家峪金礦床 540m 中段）

Fig.8Tensional structural planes（quartz lenses） in the mylonite zoneof the S6O vein showing sinistral shear characteristics （ 540m level，Wangjiayu Gold Deposit）

2）石英-黃鐵礦階段。石英-黃鐵礦階段為本區(qū)主成礦階段之一，主要沿早期形成的石英脈和糜棱巖帶發(fā)生左行逆沖剪切（見(jiàn)圖10、圖11），主應(yīng)力方向358^°～178^° 。在此應(yīng)力下，近東西向南傾礦脈的上盤(pán)向北東逆沖，局部形成張性裂隙，之后被含礦熱液充填交代，形成浸染狀或條帶狀石英-黃鐵礦脈（見(jiàn)圖10～13），呈脈狀、透鏡狀，常分布在成礦I階段石英脈中部或靠近頂?shù)装逄帯Ｔ撾A段石英多呈煙灰色細(xì)脈狀，穿插早期的純白色石英脈。成礦Ⅱ階段黃鐵礦多具細(xì)脈狀構(gòu)造或浸染狀構(gòu)造，含金性好，局部含少量黃銅礦和磁黃鐵礦，金礦物主要為自然金和銀金礦。

圖9S60礦脈中早期石英脈及伴生的張性結(jié)構(gòu)面顯示逆沖剪切運(yùn)動(dòng)特征（王家峪金礦床 540m 中段）

圖１０

圖12成礦Ⅱ階段黃鐵礦穿插成礦I階段石英脈（楊砦峪金 礦床S60礦脈 1340m 中段）

圖13成礦Ⅱ階段煙灰色石英-黃鐵礦脈穿插成礦I階段石 英脈（楊砦峪金礦床 脈 1220m 中段）

Fig.13Stage II smoky quartz-pyrite veins crosscutting through Stage I quartz veins（ 1220m level，S6O vein，Yangzhi Gold Deposit）

3）石英-多金屬硫化物階段。該階段，S60礦脈上盤(pán)向北西方向逆沖，逆沖方向約 340^° ，具有右行剪切性質(zhì)，整體為壓扭性。在成礦1、Ⅱ階段形成石英脈、黃鐵礦脈的基礎(chǔ)上，形成網(wǎng)格裂隙系統(tǒng)，成礦Ⅲ階段成礦作用在這些裂隙中充填交代，形成黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等金屬硫化物，礦石往往具網(wǎng)格狀、云朵狀、細(xì)脈狀及條帶狀（見(jiàn)圖14、圖15）。手標(biāo)本上和鏡下均可看到黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等多金屬硫化物呈團(tuán)塊狀或網(wǎng)脈狀充填在碎裂黃鐵礦、石英脈中（見(jiàn)圖15～17）。該階段形成的方鉛礦自形程度較高，多呈自形立方體狀。黃銅礦則主要呈他形粒狀、乳滴狀或不規(guī)則狀（見(jiàn)圖14、圖17）。該階段黃鐵礦金含量較高，黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等也可為賦金礦物。

4）石英-碳酸鹽階段。該階段構(gòu)造活動(dòng)較弱，力學(xué)性質(zhì)以壓性為主，具左行剪切特征，屬于脆性變形，熱液的溫度、動(dòng)力及活動(dòng)強(qiáng)度均明顯降低，形成的礦脈規(guī)模小，長(zhǎng)數(shù)十厘米至數(shù)米，寬 0.2～5cm ，形成方解石、白云石、鐵白云石等碳酸鹽細(xì)脈，分布于含金石英脈和糜棱巖帶的碎裂裂隙內(nèi)及兩側(cè)圍巖中。該階段為成礦尾聲，強(qiáng)度最弱，一般不能構(gòu)成工業(yè)礦體。

圖14成礦Ⅲ階段黃銅礦沿張性裂隙穿插成礦Ⅱ階段黃鐵礦（楊砦峪金礦床S60礦脈 1220m 中段）

圖15成礦Ⅱ階段方鉛礦穿插成礦I階段石英脈（楊砦峪金 礦床S60礦脈 1340m 中段）

圖16成礦Ⅲ階段方鉛礦穿插成礦Ⅱ階段黃鐵礦（樊岔金礦 床S60礦脈 540m 中段）

Fig.16 Stage II galena crosscutting through Stage I pyrite （540 m level， S6O vein，F(xiàn)ancha Gold Deposit）

圖17成礦Ⅲ階段黃銅礦、閃鋅礦沿裂隙穿插成礦Ⅱ階段黃鐵礦（楊砦峪金礦床S60礦脈 860m 中段）

Fig.17Stage IIchalcopyrite and sphalerite crosscutting through StageIIpyrite along fractures（ 860m level， S60 vein， Yangzhaiyu Gold Deposit）

成礦期后，小秦嶺金礦田構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為巖漿-變質(zhì)雜巖整體垂直隆升，斷裂活動(dòng)相對(duì)較弱，主要見(jiàn)于中礦帶的 5505～560 礦脈中，可以分為2類(lèi)：一類(lèi)是位于成礦期的剪切帶內(nèi)，與礦脈產(chǎn)狀近于平行性的斷裂；另一類(lèi)是橫切或斜切礦體并使礦體發(fā)生一定相對(duì)位移的斷裂，常導(dǎo)致礦體的連續(xù)性遭到破壞。

3.3 斷裂成礦規(guī)律

1）成礦結(jié)構(gòu)面空間分布規(guī)律。S60礦脈控礦斷裂的成礦結(jié)構(gòu)面在垂向上及走向上具有明顯的分帶富集規(guī)律。

在垂向上，根據(jù)不同標(biāo)高段金富集規(guī)律，可將S60礦脈劃分出3個(gè)富礦段，2個(gè)貧礦段（見(jiàn)圖18）。其中，I、Ⅲ、V標(biāo)高段為富礦段，Ⅱ、IV標(biāo)高段為貧礦段。

圖18南中礦帶S60礦脈金品位變化規(guī)律 Fig.18Variation pattern of gold grade in the of the southern central ore belt

在走向上，根據(jù)金的分段富集規(guī)律，也可劃分出3個(gè)富礦段，2個(gè)貧礦段。其中，1，3，5為富礦段，2，4為貧礦段。1，3富礦段為楊砦峪金礦床主要工業(yè)礦體賦存部位，5富礦段為樊岔金礦床主要工業(yè)礦體賦存部位。除在 1220m 中段少量礦體品位稍高外，2貧礦段在其余中段多為貧礦。除在 980m 中段有少量工業(yè)礦體外，4貧礦段其余中段基本無(wú)工業(yè)礦體。

依據(jù)金在走向和傾向上的富集規(guī)律，可將區(qū)內(nèi)S505～S60 礦脈劃分成5行、5列，共計(jì)25個(gè)區(qū)段，并統(tǒng)計(jì)出各區(qū)段在走向和傾向方向的延伸距離，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知：各富礦段和貧（無(wú)）礦段在走向和傾向上的延伸距離，可以為深部找礦預(yù)測(cè)提供依據(jù)。

表1南中礦帶S60礦脈不同區(qū)段延伸距離統(tǒng)計(jì)結(jié)果

Table1Statisticalresultsofextensionlengths indifferentsections of the S6O veininthesoutherncentralore belt

2）成礦斷裂的產(chǎn)狀變化與賦礦規(guī)律。為系統(tǒng)研究S60礦脈控礦斷裂產(chǎn)狀變化與成礦的關(guān)系，統(tǒng)計(jì)繪制了S60礦脈金品位與斷裂傾角關(guān)系（見(jiàn)圖19）及金品位與斷裂傾向關(guān)系（見(jiàn)圖20）。

圖19南中礦帶S60礦脈金品位與斷裂傾角的關(guān)系

圖20南中礦帶S60礦脈金品位與斷裂傾向的關(guān)系 Fig.20Relationship between gold grade and fault dip of the S60 veinin the southern central ore belt

由圖19可知：大于 2g/t 的礦體主要賦存于傾角為 30^°～46^° 的區(qū)段，且隨著斷裂傾角由陡變緩，金品位呈指數(shù)式急劇增加，表現(xiàn)為賦存礦體的緩傾斜區(qū)段多被陡傾的區(qū)段“包圍”。這可能是因?yàn)槌傻V期斷裂兩盤(pán)發(fā)生左行逆沖運(yùn)動(dòng)，傾角較陡的區(qū)段為壓扭性結(jié)構(gòu)面，其往往是不透水面，在成礦過(guò)程中起“屏蔽”作用，很好地充當(dāng)了含礦熱液運(yùn)移的通道；而傾角較緩的區(qū)段為張性結(jié)構(gòu)面，當(dāng)含礦熱液由封閉的壓扭性結(jié)構(gòu)面進(jìn)入開(kāi)放的張性結(jié)構(gòu)面時(shí)，由于壓力、溫度急劇降低，含礦熱液中的成礦物質(zhì)發(fā)生過(guò)飽和沉淀卸載，使得成礦物質(zhì)聚集成礦，因此S60礦脈控礦斷裂的成礦結(jié)構(gòu)面為斷裂內(nèi)陡傾的壓扭性結(jié)構(gòu)面之間的引張性部位。

由圖20可知：金品位變化與斷裂傾向關(guān)系不甚明顯。傾向?yàn)?200^°～226^° 的金品位高值區(qū)面積與傾向?yàn)?160^°～200^° 的金品位高值區(qū)面積近似相等，金品位相差不大，表明在楊砦峪金礦床S60礦脈控礦斷裂內(nèi)，傾向?qū)ΦV體的金品位影響不大。

4討論

4.1 斷裂控礦機(jī)理

前人對(duì)斷裂中礦質(zhì)的運(yùn)移及成礦作用進(jìn)行了大量的研究，提出了不同的觀點(diǎn)。CLINE等[0]認(rèn)為，熱液金礦床中沸騰作用引起流體流動(dòng)一硅質(zhì)運(yùn)輸一礦質(zhì)沉淀；RICHARDS等[1I-12]認(rèn)為，“斷裂閥—地震泵吸—周期性破裂—閉合\"而成礦;楊巍然等[13-14]認(rèn)為，斷裂活動(dòng)為流體循環(huán)、水巖相互作用提供了必要條件；LOUCKS等[15]認(rèn)為，礦體主要產(chǎn)于韌性剪切帶中韌脆性轉(zhuǎn)換部位，在此部位壓力降低導(dǎo)致金發(fā)生沉淀；郭濤等16認(rèn)為，構(gòu)造作用對(duì)流體的運(yùn)移起主導(dǎo)作用，通過(guò)壓縮、擴(kuò)容、破裂等方式改變固體介質(zhì)的滲透性能，從而影響流體的運(yùn)移速率、方向和方式。熱液體系中金的存在形式主要取決于溫度、壓力、pH，CI濃度、 H₂S 逸度，在溫度高于 400^°C 體系中，金主要以 AuCl₄^? 」的形式存在，在較低溫度（小于 400^°C ）下以 [Au（HS）₂] 形式存在。溫度、壓力、氧逸度降低及酸堿度等物理化學(xué)條件的變化導(dǎo)致金絡(luò)合物分解和沉淀成礦[17]。

前人系統(tǒng)搜集并整理小秦嶺地區(qū)金礦脈內(nèi)石英流體包裹體顯微測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)（共計(jì)899個(gè)數(shù)據(jù)），顯示流體包裹體完全均一溫度為 116^°C～462^°C ，平均值270.6°C ，集中分布在 160^qC～340^qC ，小于 400^°C ，因此區(qū)內(nèi)熱液體系中金主要以 [Au（HS）₂] 形式存在。在 熱液體系中，金從流體中結(jié)晶沉淀析出過(guò)程中存在的主要化學(xué)反應(yīng)見(jiàn)文獻(xiàn)[17]。

反應(yīng)向右進(jìn)行的程度主要取決于 H₂S 的活動(dòng)性，減壓沸騰作用導(dǎo)致的 H₂S 含量降低將促進(jìn)含黃鐵礦結(jié)晶和固溶體金的進(jìn)入。對(duì)于受斷裂控礦的熱液型金礦（石英脈型和蝕變巖型），含礦流體沿?cái)嗔褟脑磪^(qū)由高壓區(qū)向低壓區(qū)運(yùn)移，其驅(qū)動(dòng)力主要為熱動(dòng)力和構(gòu)造動(dòng)力，運(yùn)移方式主要為擴(kuò)散作用和滲濾作用，擴(kuò)散作用運(yùn)移的距離相對(duì)較短，主要發(fā)生于斷裂（運(yùn)移通道）兩側(cè)及頂?shù)装鍑鷰r中，而滲濾作用則可實(shí)現(xiàn)較大距離的遷移，是含礦流體運(yùn)移的重要方式。除了流體本身的性質(zhì)外，斷裂內(nèi)構(gòu)造巖的滲透率是影響滲透作用的主要因素。COX等[8]將巖石斷裂中的流體流動(dòng)近似看作穩(wěn)定狀態(tài)下平板間的層流，得到滲透率的約束方程 K=a²/12，K 為滲透率， a 為斷裂張開(kāi)度），該方程指出了斷裂張開(kāi)度在影響流體流動(dòng)方面的重要作用。如果斷裂張開(kāi)度增加1倍，則滲透率增加3倍[19]，流體會(huì)大量聚集于斷裂面上的膨脹區(qū)域。對(duì)于已形成的斷裂（成礦前構(gòu)造），應(yīng)力是影響滲透率最直接因素，當(dāng)應(yīng)力緩慢施加于巖石上時(shí)，孔隙發(fā)生收縮或塌陷，喉道縮小甚至消失，原先連通的孔隙相互隔絕，滲透率降低。或者在圍壓作用下，斷裂張開(kāi)度縮小引起滲透率的快速衰減[19]。因此，同一條斷裂中引張性結(jié)構(gòu)面較壓性結(jié)構(gòu)面的滲透率要高，孔隙度更大，更利于含礦流體的遷移和聚集。此外，由于引張性結(jié)構(gòu)面較壓性結(jié)構(gòu)面的滲透率高，孔隙度大，流體由壓性結(jié)構(gòu)面進(jìn)入張性結(jié)構(gòu)面中，流體的壓力會(huì)迅速減小， [Au（HS）₂]^- 熱液體系中 H₂S 的分壓減小，反應(yīng)向右進(jìn)行，含礦流體中的金會(huì)同黃鐵礦一起從熱液體系中沉淀析出。這就可以解釋本區(qū)成礦元素傾向于在含礦斷裂的引張性結(jié)構(gòu)面富集，同時(shí)也可解釋金的富集程度（金品位）與礦體厚度呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系，礦體厚度則是斷裂張開(kāi)度的宏觀表現(xiàn)。

4.2控礦斷裂形成演化及控礦作用分析

依據(jù)斷裂與成礦作用在時(shí)間和空間上的關(guān)系，可將S60礦脈控礦斷裂的變形過(guò)程劃分為3個(gè)階段：成礦前韌性變形階段 $$ 成礦期韌脆性變形階段 $$ 成礦后脆性變形階段。

成礦前韌性變形可分為2期[20]，第一期韌性變形發(fā)生北西向逆沖，總體表現(xiàn)為S60礦脈控礦斷裂上盤(pán)向西或北西逆沖剪切，具有右行剪切的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。該期線(xiàn)理可能是在古元古代（ 1840～1863Ma） ，小秦嶺金礦田東部陸塊與西部陸塊碰撞過(guò)程中所形成右行逆沖剪切性的韌性變形，該期變形遍及整個(gè)小秦嶺金礦田的透人性韌性線(xiàn)理，且具有高度一致的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。第二期韌性變形以正向滑移為主，斷裂上盤(pán)總體向南西方向正向滑移，形成以南西向?yàn)橹鞯膬A向線(xiàn)理，傾伏角中等偏陡，該期變形形成韌性剪切帶主體，變形可能與本區(qū)中生代燕山期大規(guī)模伸展有關(guān)[20]

成礦期S60礦脈控礦斷裂主要發(fā)生韌脆性變形，疊加在早期韌性變形之上，斷裂兩盤(pán)發(fā)生左行逆沖運(yùn)動(dòng)，上盤(pán)向北東向逆沖，在糜棱巖帶內(nèi)形成斷裂裂隙，其形成、發(fā)展、演化過(guò)程（見(jiàn)圖21）可概括為：斷裂活動(dòng)初期，在糜棱巖帶中形成張性微裂隙（T型張性斷裂），傾角較糜棱巖帶緩，這些裂隙大多呈雁行排列。隨著上下盤(pán)相對(duì)剪切位移不斷增大，呈雁行排列的張裂隙不斷擴(kuò)展并轉(zhuǎn)向，最后貫通形成S60礦脈控礦斷裂，雁行張裂隙之間的“墻壁”在變形過(guò)程中被旋轉(zhuǎn)進(jìn)而剪斷，斷裂寬度取決于單個(gè)張裂隙的長(zhǎng)度及其與主斷面的夾角，夾角越大，斷裂寬度越大[21]。成礦流體沿著主斷裂由深部向淺部運(yùn)移，當(dāng)流體由陡傾的壓扭性結(jié)構(gòu)面進(jìn)入緩傾的張性結(jié)構(gòu)面時(shí)，流體發(fā)生減壓沸騰，流體中 H₂O、C0₂、H₂S 從流體中逃散，進(jìn)入氣相形成富含揮發(fā)分的石英脈，同時(shí)導(dǎo)致流體中金屬離子濃度、還原S濃度、 ?pH 增大，流體溫度降低，流體中的Au，Ag，Pb，Zn 等元素發(fā)生沉淀，形成礦體。研究表明：沸騰主要發(fā)生在 300^°C 左右， 5% 流體轉(zhuǎn)化為蒸汽就會(huì)引起大多數(shù)金屬元素發(fā)生沉淀[18]。

成礦后，在區(qū)域性隆升的背景下，S60礦脈整體由深部抬升至地表，該期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)S60礦脈的破壞較小，主要表現(xiàn)為沿礦脈方向碎裂或斜切礦脈，整體位移較小，一般在斷裂兩側(cè)可以找到相對(duì)應(yīng)的礦體。

圖21成礦期S60礦脈斷裂控礦模型

Fig.21Ore-controlling fault model of the S6O vein during the mineralization stage

5結(jié)論

1）S60礦脈斷裂形態(tài)在走向上呈舒緩波狀起伏，具3個(gè)波峰和3個(gè)波谷，波峰、波谷間距有一定規(guī)律。傾角主體在 30^°～60^° ，沿傾向呈陡緩相間分布；傾向主體在 180^°～213^°，2 組優(yōu)勢(shì)傾向相間分布且整體向南南西向側(cè)伏。

2）S60礦脈控礦斷裂內(nèi)成礦結(jié)構(gòu)面在垂向和走向上均具有分段富集規(guī)律，據(jù)此可劃分出富礦段和貧（無(wú)）礦段，為深部成礦預(yù)測(cè)提供依據(jù)。礦體主要賦存于傾角為 30^°～46^° 的區(qū)段，傾向?qū)ΦV體品位影響不大。

3）在小秦嶺金礦田熱液體系中，金主要以[Au（HS）₂]. 形式存在。含礦流體沿?cái)嗔褟母邏簠^(qū)向低壓區(qū)運(yùn)移，引張性結(jié)構(gòu)面滲透率高、孔隙度大，利于含礦流體遷移和聚集，金品位與礦體厚度呈正相關(guān)關(guān)系。

4）S60礦脈控礦斷裂變形過(guò)程分4期，成礦前2期韌性變形分別與古元古代陸塊碰撞和中生代燕山期大規(guī)模伸展有關(guān)；成礦期韌脆性變形時(shí)，斷裂兩盤(pán)左行逆沖，成礦流體運(yùn)移并在特定結(jié)構(gòu)面發(fā)生減壓沸騰，導(dǎo)致金元素沉淀成礦；成礦后脆性變形對(duì)礦脈破壞較小，主要表現(xiàn)為沿礦脈方向碎裂或斜切，整體位移較小。

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Characteristics and ore-controlling effect of the ore-controlling fault in the S60 vein of the Xiaoqinling Gold Field

Sun Baohua ^1，2 ，Ding Peichao ^1，2 ，F(xiàn)eng Shaoping1，2，Li Jingjingl，2，Wang Pengfei1'2，Shen Ruifeng ^1，2 ， Xue Zhiqiang1.2 （1.Henan First Geological and Mineral Survey Institute Co.，Ltd.; 2.KeyLaboratoryofAu-Ag-PolymetallicDepositSeriesandDep-seatedMetallogenicPrognosisofHenanProvince）

Abstract：The Xiaoqinling GoldField isone of the major gold mineralization clusters in China.The S6O vein，a typicalrepresentativeoflarge-scalegold veins inthearea，playsa decisiveroleintheregional mineraldistribution. Investigating thecharacteristicsandore-controlling effectoftheore-controllng fault isof greatsignificance.Using 3D geological modeling technology，this studyexamines the morphology，orientation，evolutionary stages，and metallgenic paterns of the ore-controlingfaultinthe S6Ovein.Results showthatthefault rends NWWand has experienced multiple stagesofactivity，includingductile，britle-ductile，andbritledeformation.Thefultdisplaysagentlyundulatinggeometry along strikeand shows systematic variations in dip direction.These regular structural changes are closely related to orebody occurrence，with the main orebody mainly hosted in segments with dip angles ranging from 30^° to 46^° . The ore-controlling mechanism isclosely linked tothe migrationand precipitationofore-forming materials.Tensile structural planes facilitated the migration and accumulationofore-bearing fluids，ultimately leading to mineral enrichment.The multi-stage deformation of theore-controling fault hadvarying impacts on the formation and preservationof the S60 vein.Thisstudy provides criticalinsights forunderstanding the metallgenic mechanismand evolutionaryprocessof the Xiaoqinling Gold Field and offers guidance for deep ore prospecting breakthroughs.

KeyWords： S6O vein; ore-controlling fault; ore-controling effect; 3D geological modeling; Xiaoqinling; gold field; gold province