陕西省镇安县东沟金矿控矿因素研究

【摘 要】陕西省镇安县东沟金矿是产于镇旬晚古生代沉积盆地细碎屑岩―碳酸盐岩建造中的金矿，是近年南秦岭褶皱系中发现的又一大型微细粒浸染型金矿床。研究表明，东沟金矿受地层、岩性、构造因素控制成矿。这对于指导矿区深部勘查和近找矿，扩大矿山资源储量意义重大。

【关键词】东沟金矿；控矿因素；褶皱；断层

东沟金矿是产于镇旬晚古生代沉积盆地细碎屑岩―碳酸盐岩建造中的金矿，是近年南秦岭褶皱系中发现的又一大型微细粒浸染型含砷难处理金矿床。在其东西两侧的腰简、古楼山地段还有可能发现同类型金矿床，找矿前景较好。因此，研究东沟金矿床成矿控制条件对于指导在矿区近找矿，扩大矿山资源储量有重要的现实意义（图1）。

1 地层、岩性控矿因素

1.1地层控矿

东沟金矿与八卦庙金矿、双王金矿、马鞍桥金矿同产于南秦岭印支褶皱带的上古生界地层中。双王金矿、马鞍桥金矿产于中泥盆统地层中，八卦庙金矿产于上泥盆统地层中，东沟金矿产于上泥盆统及下石炭统地层中。它们均具有地层控矿特征。

东沟金矿产于镇旬盆地的上泥盆统南羊山组（D3n）和下石炭统袁家沟组（C1y）地层中。镇旬盆地岩相古地理分异明显，自西向东依次出现潮坪-泻湖-水下台隆-局限盆地-台前斜坡-局限台地相带[1]。SN向同生断裂分隔不同岩相带，常导致火山碎屑和热水沉积岩发育，引起综合化探异常，成为Cu-Pb-Zn-Hg-Sb-As-Au-Ag等元素的浓集中心[2]。主要岩相的成矿元素分析表明，局限台盆浊积岩相含矿性最佳，Au 、Sb、As、Hg 背景高于地壳丰度1-2个数量级，且彼此正相关。上泥盆统南羊山组（D3n）和下石炭统袁家沟组（C1y）细碎屑岩―碳酸盐岩局限于台盆岩相带，受同生断裂活动的控制，沿同生断裂及其附近岩相变化剧烈，且有火山热液活动，该岩相碎屑岩中发现少量石英晶屑等火山凝灰物质，少量草莓状及双连球菌状黄铁矿与之密切伴生，致使该岩相带各种岩石类型明显富含Au、As、Hg等成矿元素。成岩黄铁矿单矿物微量金及微量元素分析结果，含金为0.60―1.70×10-6，使该岩相地层具有含易释放金的矿源层意义。

1.2 岩性控矿

东沟金矿区内粉砂岩、粉砂质页岩、薄层灰岩夹页岩高频交替互层，是赋矿的有利岩性。当有利岩性段叠加构造、蚀变时则可能形成工业矿（化）体。从探矿工程揭露的矿体刻槽取样基本分析结果来看，赋存于粉砂质页岩、粉砂岩内的金矿化体金品位较高，特别是当矿（化）体上下盘为厚层状灰岩时，金品位更高，其金品位变化范围为1.00-22.57×10-6。而赋存于薄层状灰岩中的金矿（化）体金品位较低，其金品位变化范围为1.00-5.70×10-6。由此可见，东沟金矿控矿地层岩性为互层粉砂质页岩、粉砂岩，互层粉砂质页岩、薄层灰岩。

2 构造控矿因素

本区褶皱和断裂均较发育，构造的展布方向与区域构造是一致的，受近南北向压应力作用，形成北西西向-近东西向展布的褶皱断裂构造格架。其中在褶皱形成过程中派生出东西向、北东向、北西向、南北向四组断裂构造。其关系为东西向构造最先形成并进行金元素的预富集，当与其它方向构造交汇时形成金工业矿体；其后形成北西向、北东向一组共轭剪切断裂构造，并进行金元素的再次富集形成金工业矿体；最后在剪切作用的基础上局部地段发育南北向张性断裂使金再次富集形成富矿体。

2.1 丘岭背斜控制矿床分布

金龙山金矿带的空间展布严格受丁家山―金龙山―丘岭背斜控制，每个短轴背斜控制着每个矿段的展布。位于该矿带中部的东沟金矿床展布受丘岭短轴背斜控制。

丘岭背斜为一东西向的短轴背斜，核部由上泥盆统南羊山组下、中岩性段地层组成，翼部为上泥盆统南羊山组中、上岩性段和下石炭统袁家沟组地层组成。背斜东端倾没，倾伏角20°左右，北翼地层北倾，倾角70°左右，南翼地层向南倾，倾角85°，局部地段倒转呈向北倾，倾角85°，背斜轴面总体呈向北倾斜，倾角80°左右。

该短轴背斜规模不大，长度1000米，构成矿区的主要构造骨架。背斜的次级褶皱发育，局部地层呈揉皱状，派生的应变带十分发育，可见典型的膝折构造。由于来自由北向南的强烈挤压，背斜核部发育的密集节理、破劈理是成矿的有利部位，其两翼地层，由于挤压弯曲劈理集中发育，对矿化有一定的控制作用。东沟金矿床各条金矿体基本上框限在丘岭短轴背斜之内。

2.2 断裂构造控制矿体分布

矿区内断裂构造极为发育，为伴生于丘岭背斜发育的韧脆性剪切断裂系统，以北东向断裂、近东西向、北西向断裂为主，次为南北向断裂。断裂构造控制着区内矿体的赋存空间。

（1）近东西向断裂控矿。近东西向断裂从南到北依次有F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10，其中F5、F6、F7、F8、F9、F10分别为303号、301号、304-4号、304-2号、304-1号、304-5号矿体的赋矿断裂破碎带，一般表现为先压后张的力学特征。该组断裂破碎带极发育，走向260?～300?，长度200～1000余米，破碎带宽数米至数十米，倾向北，倾角较陡，在上泥盆统南羊山组页岩与粉砂岩互层中，断裂一般多顺层发育，表现为层间断裂，断裂间多为糜棱岩、断层泥充填。东西向断裂构造最先形成并进行金元素的预富集。

（2）北东向断裂控矿。矿区主要有北东向的F1、F2压扭性赋矿断裂破碎带，它们分别控制着304-3、318号矿体，其次为F3断层。F1断裂位于丘岭背斜的核部，为本矿床的主要赋矿构造之一，地表出露长度大于460米，破碎带宽度几米至几十米，走向20?～60?，倾角70?～85?，局部地段产状反倾，断裂带两侧次级断裂较发育，属压扭性断裂破碎带。该断裂在塑性的页岩、粉砂质页岩、泥质页岩地段，岩石极破碎，呈碎屑状、页片状、泥状，或为泥质充填。在灰岩等脆性岩石地段，断裂带变窄，岩石较破碎，裂隙发育。该断层斜切穿了丘岭背斜及F7、F8、F9、F10断层。它控制着区内最大的304-3号矿体分布。该矿体在与近东西向矿体交叉部位变厚变富。

F2压扭性断裂位于黑沟南侧，为318矿体的赋矿断裂带，该断裂破碎带两端走向30°左右，中段走向近东西向，总体走向50°，倾向北西，倾角55°～80°，地表出露长约360米，宽2.30～12米不等，为沿丘岭背斜的共轭扭裂面与层间滑动面发展起来的压扭性断裂。

（3）南北向断裂控矿。区内近南北向断裂主要有F11赋矿断裂破碎带，它控制了313号矿体。该断裂带向北具分枝复合的特征，长度大于360米，宽数米至20余米。总体走向南北，倾向西，倾角75°，表现为先张后压的力学特征。

综上所述，东沟金矿床严格受丘岭背斜控制，断裂控制着矿体的分布，断裂规模大小，控制着矿体规模大小。断裂交汇交叉部位、断裂分支复合部位、断裂产状变化部位、破背斜部位矿化相对集中，矿体变宽，品位增高。

3 围岩蚀变特征

区内沿断裂破碎带普遍发育围岩蚀变，主要蚀变为硅化、方解石化、黄铁矿化、毒砂化，次生蚀变有褐铁矿化、高岭土化。矿化蚀变一般发育于上泥盆统南羊山组中上岩性段地层中，多为粉砂岩、页岩、薄层粒屑灰岩互层。

早期矿化蚀变以黄铁矿化、毒砂化及微弱硅化为特征；中期矿化蚀变仍以黄铁矿化、毒砂化为特征，但伴随共生的硅化、方解石化较明显，往往呈网脉状出现；晚期矿化蚀变以粗晶黄铁矿化为特征，同时伴随强烈的似碧玉岩化、方解石化、重晶石化和少量的伊利石化，似碧玉岩化多呈脉状产出。其中早、中期矿化蚀变作用与金矿化关系密切。矿化蚀变严格限定在构造变形带内，含金硫化物矿物极其微细，肉眼难以辨认。矿化与构造变形和蚀变强弱关系均较密切，岩石破碎和蚀变作用强烈，矿化一般较强，矿石品位较高，反之一般矿石品位则较低。矿化蚀变具有一定的层控特性，在粉砂岩、页岩层内及与灰岩的界面上矿化一般较强，单纯厚层灰岩中矿化较弱。

矿化蚀变严格限定在构造带内，与含矿岩系组成成分具有明显的继承性，金矿化在空间上具有一定的分带性，这些蚀变特征及分布规律，对区内生产探矿及地质找矿预测具有指导意义，是寻找金矿的直接标志。

4 结论

东沟金矿是地层、岩性、构造因素相互联系、相互作用，促使金元素活化、迁移、富集成矿，本矿床成矿规律主要有：

（1）矿床产于上泥盆统南羊山组和下石炭统袁家沟组地层中。有利于成矿的岩性为互层粉砂质页岩、粉砂岩等细碎屑岩，碳酸盐岩次之。

（2）褶皱及由其派生的不同方向不同力学性质断裂裂隙控制着矿床矿体的分布、形态、规模大小等。在有利成矿岩性中，不同方向构造交叉部位往往形成厚大工业富矿体。

（3）褐铁矿化、黄铁矿化、毒砂矿化是主要的金属矿化，其强烈发育地段往往是富矿赋存部位。

参考文献

[1]张复新，马建秦.陕西镇安-山阳地区南羊山组重力流沉积作用及其意义[J].沉积学报，1997（15）.

[2]高怀雄.陕西省镇柞地区多金属矿床异常模式预测及地球化学环境预测[J].陕西地质，1996（12）.