甘肃文县金洞坡金矿地质特征及找矿潜力浅析

刘 伟

（甘肃省地矿局第一地质矿产勘查院，甘肃 天水 741020）

1 区域成矿地质背景

金洞坡金矿位于甘肃省最南端文县碧口镇南西部，大地构造位置属秦岭东西向复杂造山带、西秦岭南麓摩天岭褶皱带南缘、玉泉坝—坪台山复向斜北翼。秦岭东西向造山带，地史上曾长期处于强烈活动的地槽区[1]，断裂褶皱发育，火山活动频繁，沉积了大量含金火山碎屑物，后期又有超基性-中酸性岩浆侵入、广泛的区域变质和构造作用等，形成多期次热液活动和蚀变，是中国著名的金及铜、铁、铅锌等多金属成矿带之一（图1）。

图1 甘肃文县碧口-姚渡一带地质矿产简图

自晋宁期至印支期，区域经过多期次构造活动，韧（脆）性剪切带、断层、褶皱构造等均较发育，总体构造格架呈北东东向展布。区域出露地层主要有中元古界长城系碧口群阳坝岩组、管子沟组和第四系等，地层呈近东西带状分布，总体南倾，局部地段受次级褶皱及断裂影响，呈波状弯曲，向北或南西方向倾斜[2-3]。

区域岩浆岩主要为晋宁期坪台山复式深成岩体，位于金洞坡南部的复向斜轴部，岩性复杂，其主体中心相以石英闪长岩、闪长岩为主，边缘相为（辉长）辉绿岩、辉长闪长岩、少量石英闪长玢岩等，呈岩株状顺层侵入阳坝岩组，由东向西表现为侧向环带式成分和结构的双重演化特性，岩石片麻理广泛发育，该岩体具有多期次、多阶段侵位的特征，是岩浆多次脉（涌）动上侵的产物[4]。在该岩体外接触带多发育角岩化、硅化、帘石化、矽卡岩化等程度不同的蚀变现象[5]。

区域上火山岩主要为中-基性凝灰岩与部分中酸性凝灰岩，少量玄武质火山集块角砾熔岩。火山碎屑岩广泛分布，与正常沉积岩相间产出，反映了多期次喷发活动，后期经区域低温动力低绿片岩相变质，变形较为强烈和复杂。据区域岩石化探测量成果，其含金性均略高于同类岩石和正常沉积变质岩系的平均金含量，一般认为这些变质火山碎屑岩是金成矿的重要物质来源之一[6]。

2 矿区地质特征

2.1 地层及含矿岩性

金洞坡金矿区出露地层主要为碧口群阳坝岩组，为一套以变质火山岩为主夹变正常沉积碎屑岩建造，在区内呈北东东向展布。其中阳坝岩组中岩段分布于矿区北部，可分为2个岩性层：上层岩性为变砂岩、变杂砂岩及浅灰色绢云千枚岩等；下层岩性主要为浅灰绿色绢云石英片岩、浅绿色绿帘绿泥片岩。阳坝岩组上岩段主要分布于矿区中南部，与中岩段为断层接触，局部被坪台山闪长岩体侵入，区内分为下、中、上3 个岩性层：下岩层岩性主要有浅灰色千枚岩、灰绿-灰白色绿泥绢云片岩等，受褶皱及断裂构造影响，地层片理发育，局部倒转，为区内金矿化有利部位；中层岩性以深黑色变玄武岩、深绿色变酸性凝灰岩为主，片理不甚发育，上层岩性为浅色变砂岩、变岩屑砂岩，岩石基本保留了原岩原始组构，产状相对较稳定。

金洞坡金矿体赋存于阳坝岩组中、上岩段中，近况围岩片理极为发育，硅化、黄铁矿化强烈，常见有层间小褶皱。矿区含矿岩性主要有2 种，一为浅绿色绿帘绿泥片岩，岩石呈粒状鳞片变晶结构，片状构造，矿物由绿泥石（45%）、绿帘石（15%）、石英（30%±）及绢云母（＜10%）、少量黄铁矿等组成，黄铁矿多为细粒，粒径d一般≤2 mm，呈团雾状集合体形式分布。二为灰绿-灰白色绿泥绢云片岩，岩石呈鳞片变晶结构，片状构造，矿物主要由绢云母（40%）、绿泥石（30%）、石英（25%±）及少量黄铁矿组成，黄铁矿多呈稀疏星点状不均匀分布，自形程度高，粒度较粗，粒径d一般在0.5～2 cm 之间，局部见有立方体黄铁矿，个别粒径可达4 cm以上。

2.2 构造

金洞坡矿区位于区域二级背斜—阳坝-店坝背斜的南翼，总体表现为一近东西向展布南倾的单斜构造，片岩地层中次级褶曲较发育，但一般规模较小。

区内断裂构造发育。主断裂为一北东东向展布的压性断裂，从金洞坡矿区中部通过，该断裂断面呈波状，局部近于直立，形成数十米宽破碎带，带内见有断层角砾岩、断层泥，两侧挤压拖拉褶皱发育，其不仅是阳坝岩组中岩段与上岩段的分界断裂，也是区内主要的导矿构造；与主断裂平行或呈小锐角相接发育的北东向断裂为区内的次一级断裂，是较为重要的控矿断裂构造，该组断裂一般形成2～5 m 宽破碎带，由片岩碎块及角砾、碎裂石英（细）脉、泥质等构成，石英（细）脉通常与断裂面产状相一致。断裂带内局部硅化、黄铁矿化、绢云母化蚀变强烈。

2.3 岩浆岩

金洞坡金矿区位于坪台山石英闪长岩体北西侧。矿区内该岩体岩性主要为石英闪长岩，岩石呈灰-灰白色，不等粒结构，块状构造，岩石由斜长石、石英、角闪石、黑云母及少量辉长石、黄铁矿组成。岩体自变质现象较明显，有较微弱硅化、黄铁矿化、绢云母化等蚀变。该岩体与区内金成矿关系尚不清晰，陈彦文[7]认为，其形成于晋宁期至加里东期，与区域热液型硫化物矿床的形成有一定的关系。

区内中基性—中酸性脉岩较为发育，以石英脉、（石英）闪长岩脉为主，少量铁白云岩脉、辉长岩脉零星分布于矿区北部，各类脉岩多顺层分布或沿构造破碎带裂隙贯入。区内石英脉依据产出时期大致可分为2 种，一种为晋宁期顺层产出或卷入韧性变形的同构造分泌脉，常形成揉皱石香肠构造；另一种为充填于构造蚀变破碎带中，形成于加里东—印支期的碎裂状石英脉，其中后一种石英脉与金成矿关系密切。

2.4 变质作用

矿区内变质作用主要有区域变质作用、动力变质作用和接触变质作用等，以前2种为主。

区域变质作用在矿区内表现在每个地层单元中，形成变碎屑岩、变火山岩系列，属区域低温动力低绿片岩相变质类型。岩石原始组构基本得到保留，发育的变质构造主要为片理，片理基本平行层理。其间变形构造较明显，常形成层间小褶皱构造。

动力变质作用主要表现形式是，在区内形成规模不等和性质不同的断层（断裂带），基本呈（带）线状分布，与构造线方向基本一致，主要形成断层角砾岩，构造（碎裂）蚀变岩等动力变质岩。

接触变质作用规模及范围均较有限，产生于岩体或岩枝外接触带，其表现形式是形成角岩及角岩化岩石。

2.5 围岩蚀变

矿区围岩蚀变主要有硅化、黄（褐）铁矿化、绿泥石化、绢云母化、绿帘石化、碳酸盐化等，其中前3种与金矿化关系较密切。

硅化主要分布于矿体及近矿围岩中，石英呈粒状、细脉状、角砾状沿裂隙不规则状分布，致使岩石致密坚硬。此类蚀变在该区主要发育在断裂破碎带中，其蚀变强弱程度与金矿化关系呈正相关，是金矿化期产物，为区内重要的矿化标志。

黄铁矿化较为普遍，在矿体及围岩中均有黄铁矿化现象，但分布极不均匀，矿体中黄铁矿化程度明显比围岩中强烈。黄铁矿一般为浅黄色，自形-半自形粒状结构，粒度对比，围岩中黄铁矿颗粒整体比矿体中要粗，且自形程度更高。围岩中，黄铁矿多呈稀疏星点状零散分布，偶见有黄铁矿呈细脉充填于岩石裂隙中。矿体中，按其产出位置和赋存状态，黄铁矿可分为3 种形式：一是呈稀疏星点-稠密浸染状分布在矿石中；二是呈不等粒团雾状、块状集合体形式分布在构造角砾之间；三是呈不规则细脉状产于矿化岩石裂隙中。黄铁矿化为金矿化早期产物，二者在空间紧密伴生，为矿区主要的载金矿物。褐铁矿为黄铁矿表生氧化矿物，褐铁矿化呈土状集合体形式主要分布于近地表围岩、断裂破碎带及矿石氧化带中。

绿泥石化在近矿围岩、地层中均较发育，在构造破碎带顶底面或片理化带密集处更为强烈，尤其在金矿（化）体的直接顶、底板碎裂岩内，多呈细脉状、薄膜状沿岩石或石英脉裂隙产出，并与硅化和黄铁矿化蚀变相共生，表明其为区内找金的指示标志之一。

2.6 化探异常特征

区域1∶5 万水系沉积物金异常覆盖矿区大部，该异常面积7 km2，Au 含量一般40×10-9～50×10-9，峰值为126×10-9，金含量高，规模大，具有中、外带；自然重砂金异常位于矿区南部金洞坡-白果树一带，面积为10.0 km2，呈鞍形。金洞坡金矿点位于水系沉积物金异常与自然重砂金异常重叠部位。

3 矿体地质

金洞坡矿区目前发现金矿带2 条，均呈带状展布。Ⅰ矿带呈北东向展布于金洞坡一带，产于绿泥绢云片岩中，矿化带宽3～5 m，长度大于200 m。带内圈出金矿体1 条，Ⅰ—1 矿体长度大于80 m，控制垂深大于50 m，厚度1.30～1.85m，平均厚度1.56m，金品位4.95×10-6～28.59×10-6，平均品位12.78×10-6，矿体产状为335°～345°∠60°～75°，延伸较稳定。Ⅱ矿带呈北西向展布于悟独山一带，产于绢云石英片岩夹绿帘绿泥片岩中，宽度5～10 m，金矿化带长度大于500 m。带内圈出金矿体1 条，Ⅱ—1 矿体产状60°∠75°，目前仅为单工程控制，矿体厚2.35 m，金平均品位5.01×10-6。矿体严格受断层破碎带控制，围岩具较强硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化等。

矿区已发现的两矿体均产于绿片岩中，形态呈透镜状、脉状，矿石自然类型有蚀变碎裂石英脉型和蚀变碎裂绿泥绢云片岩型2 种，矿石结构主要有自形—半自形粒状结构、鳞片粒状变晶结构、鳞片变晶结构、碎裂结构等，矿石构造主要有细脉状、浸染状、角砾状、块状、条带状构造等。

矿石金属矿物较简单，主要为黄铁矿，另有少量黄铜矿、磁黄铁矿、褐铁矿等，金矿物主要是自然金、银金矿，以自然金为主；脉石矿物有石英、绿泥石、绢云母、绿帘石、碳酸盐等。

4 控矿因素及找矿潜力分析

4.1 控矿因素

依据矿体产出部位、分布特征和所处地质环境分析，金洞坡矿区金成矿控制因素主要有构造、地层、岩浆岩和变质作用等。

（1）构造因素

矿区的主要控矿因素是断裂构造。区内多期次断裂发育，矿体均产于断裂破碎带中，其形态产状均受北西向或北东向次级断裂（带）控制；矿（化）体基本分布在有断裂通过而且石英脉发育的构造蚀变岩内，或破碎带、小褶曲顶部地层转折部位；区内近矿围岩蚀变—硅化主要发育在断裂破碎带中，硅化发育强烈地段，碎裂石英脉越多，金矿化品位亦越高，其蚀变强弱程度与金矿化存在一定的正相关关系，上述均表明区内金矿化与断裂构造有着明显的依存关系。

（2）地层因素

金洞坡矿体主要赋存于碧口群阳坝组绿片岩中。区域上碧口群为一套次深海相火山岩、火山碎屑岩及正常沉积碎屑岩建造，据前人研究，其Au、Cu、Zn、Mo、W等区内成矿元素均高于全国以及秦巴地区陆壳的丰度值，其中的阳坝组中基性火山碎屑岩中，主成矿元素金平均含量为23.5×10-9～51.16×10-9，远高于全国（4×10-9）及秦巴地区陆壳丰度值（5.3×10-9），是后者的2～10 倍以上[7]，是金元素高背景区，为区内金的富集提供了重要的物质来源。

（3）岩浆岩因素

矿区位于坪台山岩体西北约2.7 km 处，属成矿有利热晕区内。区内多发育有顺层或沿破碎带贯入的石英脉，受构造作用影响脉体破碎，围岩具备碎裂岩化、角砾岩化等，与金矿化关系密切，表明岩浆（脉岩）侵入活动是本区成矿的热源动力之一。

（4）变质作用因素

矿区内变质作用以区域变质作用、动力变质作用为主。动力变质作用在区内沿构造线方向线（带）状分布，形成断层破碎带，带内断层角砾岩、碎裂岩等是金矿化的主要赋存场所；区域变质作用使碧口群阳坝组（矿源层）中的金银等成矿组分发生活化、溶离和迁移，经原岩脱水，在一定物理化学改变条件下，汇集成变质热液，将原岩中碱金属、硫酸盐及部分金元素等成矿组分溶离，与热液一起发生迁移并最终在断层破碎带内沉淀富集成矿。

4.2 找矿潜力浅析

金洞坡矿区地处秦岭东西向复杂构造带，属碧口-阳坝元古宙华力西-印支期铜金（钴）成矿带。矿区碧口群普遍遭受了绿片岩相变质作用，形成各类片岩等，片理发育，为典型的金元素高背景地层；区域多期次岩浆侵入和构造叠加变形，刺激成矿元素活化，并使岩石发生构造蚀变；区内与金成矿关系密切的低温热液蚀变广泛发育。总之，金洞坡一带具备金成矿丰富的动力热源、物质来源及储矿空间条件。由于目前地质调查程度低，矿体规模尚没有完全控制，随着地质调查的进一步深入，区内找矿应该会有进一步的突破。