陕西省凤县凤州砂金矿床的成因研究

长安大学资源学院 李昭坤 王银川

陕西省凤县凤州砂金矿床的成因研究

长安大学资源学院 李昭坤 王银川

凤县金矿资源非常丰富，有大小黄金矿床和矿化点几十处，黄金已探明储量40吨，远景储量百吨以上，如此丰富的原生金矿床及众多水系理应形成较多的砂金矿床，但是到目前为止具有工业开采价值的绝大部分为岩金矿床，砂金矿床仅凤州一处，因此研究凤县凤州砂金矿床的成因从而有效地指导本地区的砂金勘探工作就具有十分重要的意义。

一、区域地质地貌概况

本区大地构造位置属于秦岭褶皱系之北秦岭华力西褶皱带及中秦岭印支褶皱带之西段。区内出露有中元古界秦岭群及古生界、中生界等地层。构造线基本为东西向及北西向，褶皱和断裂发育。

区内岩浆活动较频繁，其中基性超基性岩沿中元古界秦岭群南侧大断裂分布。闪长岩呈岩脉产出，花岗岩以岩支及岩脉产出，时代以印支期为主。

矿区地貌形态有褶皱山地侵蚀地貌、谷坡堆积侵蚀地貌及谷底堆积地貌。其中一、二级阶地发育明显，且规模较大。河漫滩和洪积扇及滑坡堆积地貌也有发育。

二、矿床特征

1. 矿体特征。矿床分为嘉陵江七里坪矿段及安河矿段，由四个砂金矿体组成。

七里坪矿段。七里坪矿段由3号及4号矿体组成，总长5 104m，矿体宽度平均61.02m，宽度变化系数为34.41%；矿体平均厚度14.22m，块段厚度最大16.46m，最小9.76m，厚度变化系数为25.52%。矿体平均品位0.135 3g/m3。粘土质盖层仅在Ⅳ级阶地的部分位置出现，厚1~1.5m，底板纵向坡度3.40‰，属平坦。横向坡降1.0‰~202.26‰，属平坦—不平坦型。

安河矿段。安河矿段由1号及2号矿体组成。其中1号矿体长2 440m，平均宽度48.89m，平均厚度11.38m，厚度变化系数为19.53%，平均品位0.128 0g/m3，品位变化系数为140.97%。矿层底板纵向坡降8.92‰，属平坦，横向坡降42.8‰~51‰，属平坦—不平坦。2号矿体位于安河矿段13~19线之间。长810m，宽40~78.6m，平均65.11m，厚度4.0~13.9m，平均11.89m；平均品位0.411 9g/m3。品位变化系数126.27%；矿层底板纵向坡降13.64‰，属较平坦，横向坡降82.6‰~266.5‰，属不平坦，无盖层。

2. 矿砂特征。矿砂中砾石含量一般为74%~88%，其中细砾约37.80%，中砾约40.78%，粗砾约2.22%。未发现大于500mm的巨砾，砾石成分主要为灰岩、砂岩、绢云石英片岩、花岗岩、大理岩和花岗闪长岩等。砂含量一般10%~24%，平均15.4%，主要成分为岩石碎屑及长石、石英，云母，并出现有其他重矿物；含泥量1.76%~2.40%。主要矿物含量见表1。

表1 矿砂化学分析结果

3. 金矿物的特征。主要为自然金，呈金黄色，片状大于1.5mm的占总粒数的7.17%，占总重量的59.68%。

三、砂金矿床的成因探讨

1. 金的物质来源。砂金矿物质主要来源于矿区外围中元古界秦岭群、泥盆系及石炭系等基岩含金地质体，如潘家湾金矿化点，庞家河金矿化点、破罗寨含银多金属矿点、老厂铜锌矿点，丸子沟超基性岩均含有微量的金，属远源物质。砂金成矿物质来源于矿区附近含金岩石或矿化点，如青崖沟金矿化点，庙沟铜矿点，白垩系地层中金含量0.11g/t，属近源物质。区内共有化探异常11个，重砂异常两个，它们也是砂金矿床的物质来源。

2. 成矿物质的迁移。嘉陵江纵贯全区，蜿蜒曲折，支流众多，这些矿点、矿化点和金异常区里面或附近一般都有嘉陵江或其支流经过。并且凤县境内为山区，气候较为湿润，风化作用和河流的剥蚀作用强烈，为凤县凤州砂金矿区带去丰富的成矿物质。

通过分析金矿物的颗粒大小和形态及水中的Cl-和SO42-浓度得出，自然金在迁移过程中主要以机械形式搬运，基本上不呈胶体搬运和络合物搬运。

3. 成矿物质聚集成矿。白垩系以前，区内已发生了北东东向区域性断裂，成为微凤断陷区的基底构造，在此基础上接受了白垩系的沉积，形成了凤县盆地。

新生代及其以后，经过了三个大体相似的沉积旋回，到晚更新世时期，盆地进一步缩小，造成了有利于含金砂砾层形成的河谷地貌。全新世早期缓慢地上升，区内河谷型盆地进一步形成，使河谷两侧的古老基岩、白垩系东河群碎屑岩及更新世含金砂砾层（高级阶地堆积），经剥蚀搬运后，为全新世河谷型堆积提供了有利的环境。高级阶地含金砂砾石层多次聚集，对全新世河谷型砂金矿形成起到了决定作用。

从嘉陵江上游及其支流中搬运来的自然金，在安河流经国安寺后，河谷逐渐变宽，流速变慢，且有一条支流汇入，使水动力变小，促使金矿物的沉积，在此处形成1、2号矿体。

安河继续向西流，河床坡降变缓，谷底变宽，河床多呈蛇曲状，且在凤州镇附近汇入嘉陵江，水动力条件进一步减弱，同时也降低了嘉陵江的水动力条件，使安河中残余的自然金和嘉陵江上游搬运来的金矿物在附近堆积，形成3号矿体。

嘉陵江流经七里坪时，河床弯曲，坡度降低，又有一支流汇入，形成了有利于金矿物沉积的环境，在附近形成了4号砂金矿体。

四、结论

从以上分析可以看出，凤县凤州砂金矿床是一个典型的风化剥蚀、搬运、沉积的河流冲积多源型砂金矿床。凤县凤州地区周边及河流上游丰富的金源以及凤州地区有利的地形地貌或容矿构造，是凤县凤州砂金矿床形成的有利条件，因此在今后的找矿工作中，要充分认识砂金的原生金矿的关系及砂金形成的水动力的控矿容控构造，不仅对寻找类似的砂金矿床有很重要的意义，而且对寻找原生金矿也有非常重要的价值。