礼县马地地区金矿床矿体地质特征及控矿因素浅析

魏永满，都卫东，石为江

（甘肃省有色金属地质勘查局兰州矿产勘查院，甘肃 兰州 730046）

马地矿区大地构造位置位于中秦岭陆缘盆地华力西造山带北亚带（Pz2），属临潭-徽县铅-锌-铜（铁）-金（银）-钼-锑-汞成矿亚带（Ⅳ-28②）～温家沟-马泉金-银矿集区（Ⅴ-28②K）,构造位置特殊，成矿地质背景优越，自19世纪末以来，多家地勘单位先后发现了金山、马泉、李坝、崖湾等大（中）型金矿床多处，找矿地质前景广阔[1]。本文旨在通过对该金矿床的矿体特征总结和控矿因素的分析，以期对在中秦岭陆缘盆地和礼（县）～岷（县）金成矿带内寻找同类型的金矿有所借鉴。

1 矿区地质概况

1.1 地层

区内出露的地层主要为中石炭统第一岩性段（C21）和第四系（Q）。根据岩性及岩石组合特征，中石炭统第一岩性段又可分为两个岩性层，即第二岩性层（C21-2）和第一岩性层（C21-1），金丰度值8.00×10-6，是矿区主要含金层位。第二岩性层岩性主要为粉砂质板岩、长石石英砂岩；第一岩性层上部岩性为粉砂质板岩夹变长石石英砂岩、含碳板岩，下部岩性为泥灰岩、千枚状粉砂质板岩夹角砾状灰岩[2，3]。第四系区内分布较广且厚度较大，主要由积、洪、冲积的黄土、泥砂、砾石、岩块等组成。

1.2 构造

区内规模较大的褶皱为发育于中石炭统地层中的沟门下～乱石山背斜，轴向北东东向，在金山～乱石山一带轴面近于直立，往东至沟门下村一带其轴面北倾，倾角70°±，长约4km，背斜核部地层为中石炭统第一岩性段第一岩性层，两翼为中石炭统第一岩性段第二岩性层，核部附近小褶皱极其发育，使得岩石破碎，岩层产状变化较大，马地金矿赋存于该背斜核部附近[2，3]。

矿区次一级断裂构造比较发育，具多期次活动特点，金矿化强弱不一。按其展布方向主要有北东东向、北北东向、北东向3组断裂构造，几乎发育于中石炭统第一岩性段第一岩性层中，上下盘岩性以含碳粉砂质板岩、石英砂岩为主，是区内主要导矿构造、控矿构造、容矿构造。北东东向断层由多条断裂组成，以F33断层破碎带为代表，性质表现为压性（早期）～压扭性（中期）～扭性（晚期）；北北东向是在地层褶皱隆起与产生北北东向层间断裂的同时派生的，以F39断层破碎带为代表，性质表现为张性（早期）～张扭性（中期）～扭性（晚期）；北东向以F40、F41断层破碎带为代表，性质表现为张性（早期）～张扭性（晚期）。破碎带中有石英细脉、碎裂岩、断层角砾岩及花岗斑岩与煌斑岩脉交错充填；在岩石裂隙中有硫化物细脉和金属硫化物硅质细脉分布，见有赤铁矿化、褐铁矿化、辰砂化，硅化，褪色蚀变强烈[2，3]。矿区内主要断裂特征见表1。

表1 马地金矿区断裂构造特征一览表

1.3 岩浆岩

矿区内脉岩较发育，以多期次岩浆活动为特征，主要有花岗斑岩脉、煌斑岩脉、石英脉等，与断裂构造线方向基本一致，呈北东东向、北北东向、北东向展布，长度一般十几至几十米，最长大于200m，宽一般2m～10m，最宽20m±；在空间上，脉岩常与含金强蚀变带或金矿体相伴出现，常呈透镜状在断层破碎中断续分布，脉岩附近矿化较强，金含量一般偏高，产于断层破碎带中的部分脉岩含矿。

2 矿体地质特征

2.1 矿体特征

马地金矿已发现主要有5条矿体，分别由Au33-1、Au33-2、Au39、Au40、Au41号矿体组成，地表由槽探工程系统控制，深部由钻探及坑探工程控制，其中Au39、Au40、Au41号矿体规模较大；均赋存于中石炭统第一岩性段第一岩性层中，断层破碎带控制着矿体的展布形态及产状，在走向和倾向上有分支复合现象，受构造和地层层位双重控制。矿体与花岗斑岩脉、煌斑岩脉紧密相关，金矿体一般产于脉岩的一侧。金矿化的强弱与各类热液蚀变强度、岩脉发育程度关系密切，一般在断裂及裂隙的交汇部位、围岩蚀变强烈及脉岩发育地段金矿化较好。马地矿区金矿体特征见表2。

表2 马地矿区金矿体特征一览表

2.2 矿石特征

马地地区金矿石由20多种矿石矿物组成，其中主要金属矿物有赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿、毒砂、自然金、自然银、含银自然金，约占20%，见少量的黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辰砂辉锑铅矿；主要脉石矿物有方解石、石英、绢云母及高岭土，约占70%，见少量的电气石、锆石、白云母、金红石、白钛矿等[3-5]。

矿石结构主要有自形～半自形粒状结构、交代残余结构、它形粒状结构、胶状结构、假象结构。自形～半自形的黄铁矿、毒砂矿物晶体嵌布于矿石之中，形成自形～半自形粒状结构；黄铁矿被褐铁矿交代，毒砂被褐铁矿、臭葱石溶蚀交代，形成交代残余结构；微细粒的自然金呈它形粒状嵌布于石英裂隙和其它矿物裂隙中，形成它形粒状结构；强褐铁矿化构造角砾岩中呈胶状结构的褐铁矿，形成胶接结构；自然立方体黄铁矿被褐铁矿交代，形成黄铁矿假象，形成假象结构[5-7]。

矿石构造主要有浸染状构造、网状和细脉状构造、角砾状构造。黄铁矿及毒砂呈星散状、浸染状分布于矿石之中，形成浸染状构造；金属硫化物细脉、网脉、含硫化物硅质脉等沿矿石不同方向的裂隙、裂纹充填，形成网状和细脉状构造；容矿岩石破碎成大小不等的角砾，被含褐铁矿、黄铁矿、毒砂的胶结物所胶结或被碳酸盐胶结，形成角砾状构造[3，5-7]。

金主要以独立矿物自然金的形式存在，按金矿物颗粒大小可分为显微粒状金和超显微粒状金。显微粒状金矿物最大粒径为10μm，平均粒径为3.8μm，一般为枝叉状、薄片状、不规则状嵌存于黄铁矿、毒砂及脉石矿物粒间或其裂隙中[5-7]；超显微粒状金矿物呈小的圆球状及链状赋存于毒砂的微裂隙中及沉淀在晶面或被吸附在毒砂晶体边缘，最大粒径为0.166μm，一般为0.083μm～0.125μm。主要载金矿物有褐铁矿、黄铁矿、毒砂、辰砂等。褐铁矿大部分为交代形成，呈假象壳状结构，少数充填物在岩石和矿物裂隙中，致使矿石呈褐红色[5-7]；黄铁矿呈浸染状分布于矿石中，黄铁矿结晶晚于毒砂，部分黄铁矿分布在毒砂粒间；毒砂呈浸染状较均匀分布于矿石中，自形程度较高，多为棱形切面自形晶体，呈针状、长柱状，它形细粒毒砂含金性较好[5-7]。

2.3 矿石类型

马地金矿矿石为含金构造蚀变岩，主要由构造碎裂岩、构造角砾岩组成，矿石类型单一,矿石氧化后呈黄褐色～红褐色；依据矿石结构构造及矿物组合特征，为微细浸染型金银系列矿物～毒砂～黄铁矿矿石[5-8]，矿床类型为岩浆热液型。

2.4 围岩蚀变

受区内多期次岩浆活动及构造运动的影响，围岩蚀变发育，蚀变类型有黄铁矿化、褐铁矿化、毒砂化、辰砂化、碳酸盐化、绢云母化、硅化等，蚀变强度与矿化成正比，在岩石破碎程度高、蚀变强烈、岩脉活动频繁的部位金矿化好，以低～中温热蚀变为特征。蚀变主要发育在断层破碎带中，但不具分带型[5-8]。地表多为褐铁矿化、辰砂化及臭葱石化，深部逐渐过渡为毒砂化和黄铁矿化，毒砂化和黄铁矿化在矿区有多期次多阶段成因特征，矿前期，黄铁矿、毒砂晶体粗大；成矿期，黄铁矿粒度细小，多呈五角十二面体，毒砂呈细粒针状[5-8]。

3 控矿因素浅析

（1）依据硫、铅、铷锶同位素资料，多数学者认为成矿物质来源于上地壳，硫源于地层，载金矿物黄铁矿、稀土元素组成特征与含矿围岩相似，说明黄铁矿中的铁与地层关系更为密切，故认为矿床成矿物质来自于围岩和基底老地层。

（2）矿区外围地层中黄铁矿、石英、方解石氢氧碳同位结果显示出成矿热液主要为大气降水和变质水（地层水）的混合水，可能混有岩浆水；矿物流体包裹体计算结果pH值为3.67-4.78，反映成矿流体呈偏酸性介质状态；成矿热液温度145℃～375℃，金沉淀的温度210℃～259℃，中温，温度过高不利于金的沉淀。

（3）姚书振等(2002)认为：矿石与中川岩体铅同位素组成存在明显的差异，而与花岗斑岩脉、煌斑岩脉及泥盆系、石炭系地层接近，说明矿石铅源与岩脉或地层存在密切的成因联系，这与矿区所见到矿化与脉岩关系密切是一致的。因此，根据铅同位素组成特征，可以推断金矿化与脉岩岩浆活动、地层、断裂有关。

（4）区内印支～燕山期岩浆活动强烈，印支期礼县～白云～山阳深大断裂再度活化，导致地壳部分熔融，中酸性岩浆多次侵入，形成了规模较大的中川复式岩体，同时形成大规模逆冲推覆改造。大规模的岩浆侵入活动为金成矿提供了重要的热动力源，接触变质作用形成围绕岩体的热接触蚀变带，同时形成围绕热源的热水循环系统。伴随岩体的形成，在其周边产生巨大的侧向挤压应力，导致控矿构造的脆韧性和脆性变形，形成利于热水循环系统畅通的空间环境和便于成矿物质沉淀的空间场所。大气降水沿断裂带下渗与沿途围岩中的水、深部岩层中的变质水汇合，在深部受岩浆房加热并混入少量岩浆水形成地下热水循环，热水溶液不断汲取深部地层中的成矿物质与盐分，岩浆热液也可能提供了部分成矿物质，最终形成富含成矿物质的热（卤）水。

（5）在岩浆及构造活动的驱动下，成矿热（卤）水沿断裂带上升，进入浅部含矿地层，沿导矿构造并进入次一级容矿构造部位，随物理化学条件的改变，含矿热（卤）水中的金以交代充填作用为主，降压作用为次沉淀下来，形成金矿体和黄铁矿化、绢云母化、硅化等蚀变。主成矿期后，在表生氧化淋滤作用下，金属硫化物氧化形成褐铁矿、黄钾铁矾等，其中的金矿物再次迁移富集，粒度加大，形成粗粒金。

综上所述，依据矿体特征、成矿作用、成矿时代、控矿因素等，马地金矿床产于特定的构造内和岩性层位，并与围岩蚀变及岩浆活动紧密相关，被控于特定的地质构造背景，有利的成矿地质条件控制了马地金矿的形成，金矿成因属岩浆热液型。

4 结论

（1）马地金矿位于中秦岭陆缘盆地华力西造山带北亚带，属临潭～徽县铅-锌-铜（铁）-金（银）-钼-锑-汞成矿亚带）～温家沟-马泉金-银矿集区，自19世纪末以来，先后发现了大（中）型金矿床多处，具有良好的成矿地质条件和找矿潜力。

（2）马地金矿受多期次断层及地层岩性控制，金矿化受近北东走向的蚀变断裂破碎带控制，赋矿围岩为粉砂质板岩、变砂岩，矿体产状与断裂构造产状基本一致，断裂的膨大和拐弯部位、主要控矿断裂与次一级断裂和裂隙的交汇部位、断裂与小褶曲的叠加部位容易成矿。

（3）金矿化强弱与含硫化物石英脉、硫化物硅质脉、褐铁矿化、黄铁矿化、辰砂化、毒砂化、褪色等围岩蚀变关系密切，蚀变强烈地段金品位普遍较高，为主要找矿标志。

（4）金矿（化）体与岩脉在空间上密切伴生，其多与金矿体平行展布，断层破碎带中多期次花岗斑岩脉、煌斑岩脉发育地段金矿化较好，可作为直接找矿标志。