小金县董家沟金矿地质特征及成矿模式

李政豪，蒋 瑜，朱 冬

（1.成都理工大学 地球科学学院，四川 成都 610059；2.西南交通大学 地球科学与环境工程学院，四川 成都 611756）

1 区域地质背景

图1 小金县董家沟金矿大地构造图

董家沟金矿位于小金县城230°方向平距约36km、丹巴县城125°方向平距约20km处（如图1）。矿区位于格宗背斜北东翼。出露地层为志留系茂县群中的深变质岩，呈走向北北西、倾向北东东的单斜层展布，次级褶皱强烈，断层和节理裂隙较发育[1]。

2 矿床地质特征

（1）地层。董家沟金矿的金矿（化）带和金矿体赋存于志留系茂县群第二岩组第五段（Smx2-5）至第三岩组第二段（Smx3-2）中，其地层特征如下：志留纪茂县群第二岩组（Smx2）：主要由方解石大理岩、片岩等厚层组成。根据岩性组合由下到上可划分出五段：1段：灰白色方解石大理岩；2段：深绿色绿帘角闪片岩；3段：灰白色细—粗粒大理岩；4段：灰绿色绢云母石英片岩、炭质片岩；5段：灰色方解石大理岩、含炭质绢云母石英片岩、钙质片岩等。志留纪茂县群第三组（Smx3）：由下至上划分出三段。1段：浅灰色石英板岩和长石石英岩；2段：深灰色云英片岩、含石榴石云英片岩和绿泥石石英片岩；3段：红色石英板岩及灰白色炭质石英片岩与灰色石英片岩互层。

（2）构造。主要的断裂构造有F1、F2、F3，本矿矿脉主要受F2、F3压扭性断层的控制，F3则为成矿后的张性断裂，破坏矿带（体）的完整性。

3 矿体矿石特征

3.1 矿体特征

矿区内的金矿体，存在于Ⅰ号矿化带中Ⅰ1矿体和Ⅱ号矿化带中的Ⅱ1矿体。矿体均以含金硫化物石英脉的形式产出于大理岩或大理岩夹绢云英片岩的构造破碎蚀变带内，其余特征分述如下：Ⅰ1矿体：位于Ⅰ号金矿带北段，受F3断裂的控制，总体产状倾向62°～97°，倾角72°～75°；矿体长452m，厚0.35m～0.75m。矿体普遍破碎，表层矿石被氧化，褐铁矿化明显。矿体顶部和底部均为大理岩。Ⅱ1矿体：受F2断裂的控制，总体产状倾向89°～100°，倾角54°～70°；矿体长345m，厚0.31m～1.91m。矿体普遍破碎，表层矿石被氧化，褐铁矿化明显。

3.2 矿石特征

（1）矿石物质组成。根据矿石光（薄）片鉴定等成果，组成金矿石主要矿物组分为：自然金，磁铁矿、钛铁矿、黄铁矿、黄铜矿和褐铁矿等。脉石矿物主要有石英、方解石等。

（2）矿石结构。根据矿化和矿物形态及其相互关系区分，董家沟金矿的矿石结构主要为以下几种，自形晶结构：少量黄铁矿呈此结构无序呈巢状[2]结晶度高；半自形～它形粒状结构：矿体中大部分黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、铜蓝等金属硫化物等多显此结构。

（3）矿石构造。同时我们可以根据含金矿物在矿石中的分布排列特征，将董家沟金矿的矿石构造划分为：星点状、浸染状构造：含金硫化物呈星点状、浸染状分布于脉石英等脉石矿物中；致密块状构造：含金硫化矿物呈结合体嵌布于石英内；细脉、网脉状构造：含金硫化物或褐铁矿细脉和网脉不规则地分布在脉石矿物中；在矿脉的风化带，由金属硫化物发生氧化后产生的次生矿物与脉石矿物石英以褐铁矿为主它们构成土状、泥状团块构造。

（4）矿石风氧化特征。该金矿矿体氧化带不很发育，偶尔可见氧化矿物如针铁矿、纤铁矿、铜蓝、铜绿。具残余状、假象、土状等结构。

3.3 矿石类型和品级

矿石类型单一，矿石自然类型为金～黄铁矿～石英脉型和石英脉型矿石；工业型为天然含金硫化矿石。

3.4 矿体围岩和夹石

矿区主要矿体为大理岩，偶见绢云母石英片岩。前一种蚀变情况很不显明，可见有弱黄铜矿、黄铁矿化，及局部硅化；后一种近矿围岩蚀变剧烈，由于金属矿物的普遍性和强烈性，某些地区的金属矿物异常富集形成工业矿体。矿体夹石以为碎裂状大理岩及绢云英片岩为主，其蚀变现象强弱不均，有弱黄铜矿、黄铁矿化，及部分硅化。

4 成矿模式

根据前文对矿石的研究进一步可将董家沟金矿床成矿的热液期划分5个阶段。

（1）沉积作用期。这一阶段是保留原始沉积矿源层的形成特点，主要在碳质板岩、千枚岩、金属矿物是分散的，和细颗粒的均匀分布。在矿床形成前，生物直接参与成矿过程中的成矿元素的积累。

（2）热液期。热液期是董家沟金矿床的主要成矿期。金矿床主要为天然金，其次是夹银天然金和银金矿。伴生矿物主要为早期氧化矿物到金成矿早期形成的黄铁矿、黄铜矿，银、金、硫盐矿物；脉石矿物主要为石英，属于贯穿矿物，也就是说，每个阶段都有石英，但只有后期含量下降，由碳酸盐矿物替换。氧化物阶段：在这个阶段，主要产生铁氧化物和石英，没有显著的金矿化被发现。金～黄铁矿阶段（顺层矿脉形成期）：在这个阶段产生了硫化物为黄铁矿、黄铜矿的含金硫化物的石英脉。黄铁矿大多已被氧化，但仍有少量残留。贫金硫化物阶段：在这个阶段，黄铁矿～黄铜矿～石英组合形成，黄铁矿颗粒大，但没有达到边界品位。金～黄铁矿阶段（陡倾矿脉形成期）：在这个阶段，形成了含金硫化物的石英脉，硫化物为黄铁矿、黄铜矿，呈细粒团块状。在石英脉中有部分可见的方铅矿化与闪锌矿化。碳酸盐阶段：在这个阶段，碳酸盐脉形成，也发现石英脉和硫化物。

（3）表生风化期。该成矿期是金的次生富集期。原生含金硫化物因为构造运动而显露于地球表面，经过理化作用或生物的氧化将含金石英脉中的硫等转移。

5 结论

董家沟金矿主要赋存于志留系茂县群第二岩组第五段至第三岩组第二段大理岩或其夹绢云石英片岩的断裂构造带中。矿体氧化带不很发育，矿区主要围岩为大理岩，偶见绢云母石英片岩；主要矿物包含金矿物及其伴生金属硫化物。董家沟金矿床的主要成矿期热液期，次要富集期为表生风化期。