甘肃省两当县张家沟一带金矿矿床成因及控矿因素分析

刘君泰

（甘肃省地矿局第二勘查院，甘肃 兰州 730020）

1 区域地质背景

区域大地构造位于西秦岭造山带，扬子板块→西秦岭褶皱带→北中秦岭陆表海盆。

1.1 地层

出露地层主要有上元古界秦岭岩群、下古生界-上元古界丹凤群、上古生界舒家坝群、大草滩群。现将主要地层分述如下：

元古界秦岭岩群（PtQ）：为一套深变质的浅海相基性火山-陆源碎屑-碳酸盐岩沉积建造，普遍具糜棱岩化、混合岩化。

下古生界-上元古界丹凤群：为一套中浅变质的海相基性-中酸性火山岩-碳酸盐岩沉积建造，区内仅出露以下两个岩组。

木其滩组［（Z-O）m］：为以中基性火山岩为主的沉积建造。

黑湾里组［（Z-O）h］：为以中酸性火山岩为主的沉积建造。丹凤群是本区金、银矿的主要赋矿层位之一。

大草滩群（D3D）：张家沟金矿化带赋存在该套地层内，主要为一套陆源粗碎屑岩沉积建造。

1.2 构造

区域总体构造线呈近东西向，断裂构造极为发育，以近东西向为主，次为北西和北东向。

近东西向断裂规模大，多为区域性地质单元界线，以北部的袁家坪韧性剪切带、南部的太阳寺韧脆性剪切带（北、中秦岭分界）为代表，这组断裂均为持续多次活动的韧性-脆韧性断裂，为区内矿（热）液、运移提供了通道。

1.3 岩浆岩

该区规模较大的岩体主要有天子山二长花岗岩体、太白二长花岗岩和磨扇沟二长花岗岩体。该区中酸性脉岩较为发育，与金矿化关系较为密切。

1.4 区域矿产

该区处在北秦岭金银多金属成矿带李子园-太阳寺多金属成矿带上，金属矿产以金、银、铅、锌为主。在北秦岭，主要矿产有金、银、铁、铜等。在中秦岭，主要矿产有金、铁、汞、锑、铅、锌等，如李坝金矿、崖湾锑矿、马家山汞矿、厂坝铅锌矿、包家山铁矿等。

2 矿区地质特征

2.1 地层

张家沟一带出露地层主要有震旦-奥陶系丹凤群木其滩组（Z-O）m、泥盆系大草滩群第一岩段（D3D1）和第二岩段（D3D2）。

震旦-奥陶系丹凤群木其滩组：主要由中浅变质的火山沉积岩系组成。按岩石组合特征分为三个岩性段，本区出露两个岩性段。丹凤群木其滩组第三岩性段为一套中浅变质的火山沉积岩系夹碳酸盐岩建造。丹凤群木其滩组第二岩性段主要为正常沉积岩夹酸性、中酸性火山岩及碳酸盐岩建造。岩性主要有斜长角闪片岩、黑云斜长片岩。

泥盆系大草滩群第二岩段：主要为一套山前洪积裙或山前磨拉石堆积。总体为一套北倾的单斜地层，走向为近东西向，南北两侧均与丹凤群地层呈断层接触。

泥盆系大草滩群第一岩段：为一套总体呈南倾的单斜地层，主要岩性为灰-浅灰褐色薄-中厚层状石英砂岩、粉砂岩夹灰色粉砂质绢云母板岩，偶夹含砾粗砂岩及砾岩。该层于北部的丹凤群呈断层接触，与上部大草滩群第二岩段呈整合接触。

2.2 断裂构造

区内主体构造线方向为近东西向，断裂构造特别发育，褶皱构造次之。按断裂构造的延伸方向、规模大小、活动期次等特征大致分为：近东西向区域大断裂、次级近东西向断裂、北西向断裂、北东向断裂和近南北向断裂。

近东西向区域断裂主要有白崖沟-潘家坝断裂。

次级断裂主要为东西向，为压性逆断层，该组断裂在区内为重要的控矿断裂。

北西向和北东向断裂也是区内重要的控矿断裂。以压性逆断层为主，具不同程度矿化蚀变，部分地段富集成金矿体。这两组断裂形成时间晚于次级近东西向断裂。

2.3 化探异常

区内先后开展过1:20万、1:5万水系沉积物测量，圈出北、中、南三个呈近东西向展布的Ag、Au、Pb组合异常带，其规模大，衬度高，分带性好，显示出良好的找矿前景；后期的1:1万土壤测量更进一步的显示出异常重现性好、规模大、分带性好的特点。

3 金矿化特征

3.1 金矿体特征

目前共圈出2条金矿体及2条低品位矿体，其具体特征现分述如下：

3.1.1 Au1矿体

呈北西向展布，矿体呈透镜状、脉状。地表由单工程所控制，见矿厚0.38m，金品位45.44×10-6，矿体产状25°∠21°，矿体受一组缓倾角断层控制。矿石为块状硫化物经氧化形成的块状褐铁矿。围岩蚀变主要为黄铁矿化和硅化。矿体顶底板围岩主要为含砾长石石英砂岩、长石石英粗砂岩、长石石英细砂岩等。

3.1.2 Au2矿体

呈东西向展布，矿体呈透镜状、脉状，地表仅由单工程所控制，见矿厚0.45m，金品位5.54×10-6，矿体产状180°∠27°，矿体分布受断层控制，矿体顶底板围岩主要为细砂岩、偶含含砾长石石英粗砂岩等。围岩蚀变主要为黄铁矿化和硅化。

3.1.3 Au3低品位矿体

呈北西向展布，矿体呈透镜状、脉状，地表由三个工程所控制，仅一个工程见矿，见矿厚度3.85m，控制矿体长度26m，金品位1.31×10-6，矿化体产状220°∠75°。在深部施工钻孔两个：含金品位为0.33-0.44×10-6；矿化体在深部逐渐变薄，矿体呈现连续性差、品位低等特点。含矿岩性以灰白色粉砂岩为主，黄铁矿呈微细粒状，浸染状不均匀分布。

3.1.4 Au4低品位矿体

呈近东西向展布，矿体呈透镜状、脉状。地表仅由单工程所控制，见矿厚0.52m，金品位1.18×10-6，矿体产状170°∠45°。深部由一个钻孔控制，见矿厚1.82m，含金品位1.26×10-6。

3.2 矿石物质组成与结构构造

矿石物质组分：主要金属矿物有黄铁矿、少量方铅矿、毒砂、黄铜矿、金银矿、自然金等。

矿石的结构以他形不等粒状、自形晶、粗（巨）粒自连晶堆积等结构为主。

矿石的构造主要以破碎角砾状、块状、浸染状等构造为主。

4 矿床成因

（1）本区处在北秦岭李子园-太阳寺金、银、钼成矿亚带上，赋矿地层丹凤群木其滩岩组为一套变质的以中基-酸性火山为主的沉积建造；泥盆系大草滩群为一套山前洪积裙或山前磨拉石堆积。金银铅等成矿元素在其中含量高，是北秦岭地区银金铅元素的高背景地层，是本区成矿的物质基础。

（2）矿区周边分别与具有多期侵入活动的岩体相邻。成矿物质活化富集的热动力和时也一部分成矿物质的母源均来自于岩浆侵入活动。

（3）成矿物质的活化迁移和逐级富集与长期持续的变质作用和构造运动关系密切同时也为矿体就位提供了必要的空间。

（4）勘查区内目前所发现的金矿（化）体主要受北西西向和近东西向断裂所控制，基本为同一主矿化期形成，其蚀变特征相似，形成的矿体规模相对较小，矿石品位较低，矿化蚀变以低硫化物和弱硅化为显著特征。

5 控矿因素

（1）区内矿体热液成矿特征明显。以褐（黄）铁矿化及硅化与金矿化关系较为密切，中酸性脉岩的分布和产出与金矿化也有一定的关系。金矿化蚀变主要显示为热液蚀变特征，蚀变矿物黄铁矿多为它形-半自形粒状晶，呈星点状、细脉状（局部网脉状）、团块状、条带状等分布于矿石中、大部分沿裂隙充填。

（2）控矿断裂构造均显示出多期活动特征，且伴随有不同程度的脉岩活动，构造活动为热液活动提供通道和空间，构造岩石的组构变化形成不同的地球物理化学环境，为热液活动中的矿化富集创造条件。

6 结论

（1）张家沟金矿主要产于震旦-奥陶系丹凤群第三岩段的绢云绿泥石英片岩和泥盆系大草滩群二岩段长石石英砂岩地层中，黄（褐）铁矿化、硅化等的组合蚀变发育部位及断裂蚀变带是矿体产出的有利部位。

（2）次级断裂主要为东西向，为压性逆断层，该组断裂在区内为重要的控矿断裂。

（3）地球化学异常指示找矿的作用非常明显，丹凤群、泥盆系都是Au、Ag、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg元素的高背景区，在中酸性侵入岩体中Au、Ag、As等元素也较富集；沿主要的区域断裂，Hg、As、Sb、Au等元素富集。

因此，该区域在寻找与构造作用有关的蚀变岩型金矿方面具有较好的找矿潜力。