洪百雄

（甘肃省地矿局第一地质矿产勘查院，甘肃 天水 741020）

甘肃天水金长沟金矿地质特征与找矿标志

洪百雄

（甘肃省地矿局第一地质矿产勘查院，甘肃 天水 741020）

金长沟金矿泥盆系舒家坝组第三岩性段。区内金矿体矿石类型以构造蚀变岩型为主，局部地段硅化极强部位为碎裂状石英脉型；铜矿体矿石类型为石英脉型。矿体主要受断裂构造所控制。围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、黄铜矿化，其次为褐铁矿化、孔雀石化、绢云母化等。对主要控矿因素、找矿标志进行了总结分析。

地质特征；找矿标志；金矿；天水金长沟

1 区域地质背景

天水金长沟金矿位于西秦岭造山带北秦岭加里东商丹蛇绿混杂岩带与中秦岭华力西褶皱带的接合部位，该带为华北地台的陆缘裂陷海槽，宽3～ 15km，呈反“S”型展布。其以华北地块为基底，经元古宙奠基、加里东早期裂陷接受海相火山－碎屑岩沉积，加里东晚期褶皱造山，并经历了华力西期，印支－燕山期强烈改造的复杂造山带。。

1.1 地层

区域出露地层主要为下古生界丹凤群、上古生界泥盆系、中生界白垩系、新生界第三系及第四系，总体呈北西向分布。其中丹凤群与舒家坝组分布广泛，与成矿关系密切，是本区金银铜矿的主要赋矿层位。

下古生界丹凤群 （Pz1D）呈南北向分布于娘娘坝－大草坝一带，为一套浅－中变质的海相基性－中酸性火山岩－碳酸盐岩沉积建造，与泥盆系舒家坝组呈韧性剪切带接触。区域出露为丹凤群木其滩组、黑湾里组、大草坝组、李家沟组地层，总体显示了自下而上以基性－中基性火山岩－正常沉积岩的沉积旋回和韵律特征。

泥盆系舒家坝组（Dsh）：呈近南北向分布于曹家沟－大河沟一带，东侧与丹凤群地层呈断层接触，测区出露泥盆系舒家坝组分第一、二、三岩性段。

1.2 构造

1）褶皱：本区经历了长期而复杂的构造运动，形成了较为复杂的构造体系。褶皱构造主要有：娘娘坝－银铜山复式背斜：核部为丹凤群木其滩组（Pz1m），轴向北西，轴线位于徐家河－上店子一线，长度大于20km，南部被天子山二长花岗岩体及钱家坝断裂破坏。背斜北东翼为黑湾里组（Pz1h），南西翼由黑湾里组（Pz1h）、大草坝组（Pz1d）及李家沟组（Pz1l）组成，并发育一系列次级褶皱构造，褶皱域自北东金子沟至南西猪波沟，为一向南东弧形突出的巨型复式背斜，其与南北向主干断裂基本控制了区内地层的空间展布和构造格局。区内主要金银、铅锌等矿床（点）均分布于该褶皱南翼的次级褶皱与断裂破碎发育部位。金长沟向斜：以舒家坝第三岩段（Dsh3）为核部，两翼为舒家坝第二岩段（Dsh2），为轴向北西紧闭向斜构造，轴部北西起王家沟脑，倾没于新近系之下，南东至大河沟，被白垩系所覆，延伸约4km，两翼次级褶皱发育。金长沟金矿点位于向斜核部，大河沟、磨子沟金矿位于向斜北东翼。

2）断裂:区域断裂构造发育，以近南北向的舒家坝－娘娘坝区域性反“S”形深大断裂及东西向次级断裂为主要构造线，叠加有北东向及北西向后期断裂，形成了不同期次、不同方向的断裂构造基本格架。主要断裂有两个：

（1）舒家坝－娘娘坝韧脆性断裂：分布在舒家坝－猪波沟－娘娘坝－徐家河一线，地貌上呈较明显的负地形，断裂带宽约50～200m，测区出露长度大于20km，向东延入陕西境内，与东秦岭之唐藏－商丹区域大断裂为同一条断裂。该断裂在测区舒家坝－猪波沟一带为北西走向，在娘娘坝－徐家河一带呈南北走向，至徐家河以北转为北西向，总体呈反“S”形分布，以北东倾为主，倾角50°～75°。断裂具有多期活动性，最早形成于加里东晚期，于华力西期－印支期强烈的活动，早期为中深层韧性剪切构造，糜棱岩发育，带内形成不对称旋转构造、A型褶皱、鞘褶皱等，晚期为浅层脆性构造，带内形成构造砾岩、碎裂岩等。

（2）钱家坝断裂：近东西向分布于孙旗家－小南峪－前驮阳沟，西端在孙旗家一带被新近系所覆。断裂带宽约50～200m，测区出露长度10km，呈明显的负地形带，航片带（线）状影像特征清晰。断层总体产状350°∠60°，具多期活动性质，早期为圧扭性，形成挤圧透镜体和断层泥等，晚期表现为张扭性质，形成角砾岩、碎裂岩等，该断裂形成于本区反“S”形构造转弯之后（燕山初期），断裂右形切错地层及北西、北东向构造线达4km。大桥下金银矿、庄河沟金矿产于其南侧的次级断裂中。

1.3 岩浆岩

本区处在鸳鸯镇－天子山构造岩浆带上，岩浆活动极为频繁。区域上加里东期到燕山期有大面积岩浆侵入。前加里东期主要为强烈的火山活动。区域上主要出露为印支期八卦山单元和柴家庄单元的二长花岗岩，分布于测区东南一带。据1：5万娘娘坝幅区调成果，按单元－超单元理论划分出的印支期柴家庄超单元分布在测区的东部，按其岩性、接触关系、演化特征等划分为柴家庄、八卦山两个单元，岩性均为肉红色似斑状二长花岗岩，并伴有脉状产出的闪长岩（δ）、花岗岩（r）、花岗斑岩、石英脉（q）等，为区内成矿物质的活化、矿液运移、富集提供了热动力，与金、银、铜等成矿关系较为密切。

1.4 地球化学特征

区域地球化学特征显示出良好的成矿条件，区域上丹凤群、泥盆系都是Au、Ag、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg元素的高背景区，特别是Ag、Pb极为富集，分异程度也高，形成大面积的高背景、高衬度异常，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等元素也富集。

1.5 遥感地质特征

本区遥感影像解译成果显示，环形构造较发育，环状色线（块）或色带影纹反映出已知的侵入体及部分隐伏岩体的特征。区内断裂构造明显，以东西向、北东向线状构造为主。北、中秦岭的分界断裂娘娘坝－太阳寺大断裂及南、中秦岭的分界断裂江洛－两当深大断裂在影像中尤为明显。

2 矿区地质特征

金长沟金矿位于舒家坝南西2km处，矿区出露地层为泥盆系舒家坝组，为一套深海相浊积岩，区内断裂构造发育，成矿地质条件较好。

2.1 地层

勘查区内出露有泥盆系舒家坝组第二、第三岩性段。总体为一向北东倾斜的倒转紧闭向斜褶皱，岩层均呈北西向展布，倾角在30°～60°。

第二岩性段（Dsh2）分布于勘查区南西部，地层走向呈北西向展布，倾向北东，与上覆地层呈整合接触。岩石组合为灰绿色－灰色、薄－中厚层状石英杂砂岩，粉砂岩，粉砂质板岩组成较为发育的鲍玛序列、复理石韵律，厚度大于140m，为次深海－深海相浊积岩。按岩性组合，进一步划分为三个岩性层，即岩性为石英杂砂岩（Dsh2－1）、灰色粉砂岩（Dsh2－2）、粉砂质板岩（Dsh2－3），各岩性层之间均为整合接触。

第三岩性段（Dsh3）：分布于勘查区北东部，呈北西向展布，倾向北东。以灰绿色粉砂质板岩为主，与少量铁质胶结岩屑石英杂砂岩、粉砂岩构成较薄的鲍玛序列，厚度约150m，属深海相浊积岩。按岩性组合，进一步划分为两个岩性层，即岩性为粉砂质板岩夹石英砂岩 （Dsh3－1）、粉砂质板岩夹粉砂岩（Dsh3－2）。该套地层为矿区内金矿的主要含矿地层，断裂构造较发育，所发现的金矿（化）体均位于该套地层内，但由于第四系覆盖较厚，岩石地表出露较差，露头多不连续。

2.2 构造

1）褶皱：区内褶皱比较发育，尤以层间小褶皱最为发育，主要是一些宽缓褶皱。勘查区位于区域金长沟向斜的核部，即舒家坝组第三岩段（Dsh3）。其两翼为舒家坝组第二岩段（Dsh2），为轴向北西紧闭倒转向斜构造，两翼次级褶皱发育。褶皱出露长2.0km，宽1.0km，轴向NW－SE向，产状15°～25°∠15～45°。金长沟金矿位于该向斜核部。

2）断裂：本区断裂构造较发育，位于舒家坝－娘娘坝区域性反“S”形深大断裂带南西侧，为区域构造活动形成的次级断裂。勘查区主要断裂构造以近东西向（F1）、北东向（F2）及北西向断裂构造F3为主，其规模不大，延伸有限，为区内的容矿构造。。北西向断裂构造主要集中分布在矿区中部，与区内金矿成矿关系密切，产状35°∠60°，规模较大，延伸较稳定。通过对勘查区构造特征及相关资料分析，F1、F2断裂与Ⅱ号矿带铜矿体成矿关系密切，Ⅱ－1矿体产状受F1断裂构造控制，Ⅱ－2矿体产状受F2断裂构造控制；F3断裂与勘查区金矿成矿关系密切，金矿体严格受F3断裂构造控制。

2.3 侵入岩

区内未发现侵入岩，在勘查区东侧有八卦山、天子山单元二长花岗岩的侵入，能为该区提供足够的热源。区内脉状产出的石英脉（q）、闪长岩脉（δ）较为发育。

2.4 围岩蚀变

受变质分异热液、构造分异热液和其它热液作用影响，区内广泛发育交代蚀变，形成区内广泛分布的各种蚀变岩石。矿体部位的围岩蚀变多分布于控矿断裂破碎带及其附近，蚀变带范围大于矿化带范围，矿化发育于蚀变带中，矿化强弱与蚀变强度呈正相关，中心部位蚀变最强，通常是矿体赋存部位，蚀变带由中心向两侧强度逐渐减弱，地表主要为褐铁矿化、孔雀石化、粘土化等，常发育在地表浅部的矿体氧化带，沿矿带呈带状分布，是找矿标志之一。深部以热液蚀变为主，主要有褐铁矿化、硅化、黄铁矿化、黄铜矿化、绢云母化、碳酸盐化等。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

通过地质普查工作在勘查区北部及中部共圈定2条矿化带。其中Ⅰ号矿化带位于勘查区中部F3断裂破碎带中，产于舒家坝组第三岩段（Dsh3－2）粉砂质板岩夹粉砂岩或石英砂岩。呈北西向展布，产状25°～35°∠43°～68°，矿化带长度大于350m，带宽11～20m，待内圈出3个金矿体（Ⅰ－1、Ⅰ－2、Ⅰ－3）及1个盲矿体 （Ⅰ－4），矿体产出状态与F3断裂构造一致。Ⅱ号矿化带位于勘查区北部F1、F2断裂破碎带中，产于舒家坝组第三岩段（Dsh3－1）粉砂质板岩夹石英砂岩或粉砂岩。F1走向北东，产状154°～190°∠33°～85°长度大于200m，破碎带宽4～20m。圈出2个铜矿体（Ⅱ－1、Ⅱ－2），矿体的产出状态与断裂构造基本一致。

金矿体4个，控制长度40～330m，矿体平均厚度0.80-2.66m，金品位1.03～2.74g/t，矿体平均品位1.04～2.30g/t。其中Ⅰ－1矿体为最大矿体，总体形态为脉状，控制长度约330m，沿倾向最大控制斜深约180m，矿体见矿厚度0.81～2.16mm，平均厚度1.26m，厚度变化系数49.36%，单工程见矿平均品位1.06～2.24g/t，矿体平均品位 1.67g/t，品位变化系数28.81%。

铜矿体2个，控制长度分别为70m和115m，矿体平均厚度1.09m和13.35m，铜平均品位0.93%～ 1.67%。

3.2 矿石质量

3.2.1 矿石组构及矿石矿物成分

金矿石的主要构造为脉状、细脉状构造，为金属矿物沿裂隙分布形成脉状或细脉状构造；浸染状构造由微细粒黄铁矿等金属硫化物形成；角砾状构造是岩石受后期构造活动破坏，形成的角砾状构造特征。赋矿岩石主要是硅质角砾岩，矿石矿物成份较为简单，矿石主要由石英碎块、断层角砾、断层泥及少量板岩碎块组成，由断层泥将其胶结在一起。矿石中黄铁矿与石英脉或含石英的白云石条带紧密伴生，石英含量比例愈大，其金含量愈高。金属矿物以黄铁矿为主，其次是黄铜矿，次生氧化矿物有褐铁矿、赤铁矿等。

铜矿石结构主要有半自形－它形粒状结构：黄铜矿、黄铁矿等绝大多数金属矿物呈半自形或它形粒状组成，偶见自形晶分布，粒度细小。矿石矿物中以铜为主的金属硫化物沿早先生成的石英脉破碎形成的角砾岩石中的张剪裂隙中充填成矿，形成角砾状、网脉状和细脉状矿石，形成的金属矿物以黄铜矿、斑铜矿为主，次为黄铁矿、褐铁矿、辉铜矿、孔雀石等。脉石矿物以石英为主。

3.2.2 矿石类型

金矿矿石自然类型为黄铁矿化构造蚀变岩型，局部地段硅化极强部位为碎裂状石英脉型。地表经氧化变为褐铁矿化构造蚀变岩型矿石。其中黄铁矿化构造蚀变岩型矿石分布在地表2～5m以下，地表氧化矿很少，仅分布在近地表2～5m以上。

铜矿以氧化矿石为主，原生硫化矿物以集合体形式在矿物中呈细条带状无规律的分布，但含量低。矿石自然类型为石英脉型铜矿石，矿化特征表现为孔雀石化、黄铜矿化和硅化等。

3.2.3 矿体围岩蚀变

矿体围岩蚀变发育，主要有硅化、黄铁矿化、黄铜矿化，其次为褐铁矿化、孔雀石化、绢云母化等。

4 矿床控矿因素及找矿标志

4.1 矿床成矿控制因素

根据矿体产出部分、分布特征和所处地质环境，成矿控制因素主要为构造控矿因素，其次为地层因素。

1）构造控矿因素：区内所发育的北西向断裂属导矿、控矿、容矿构造，该组断裂为成矿提供了热液流动、成矿物质富集和赋存空间。成矿有利地段，往往是断裂构造发育部位。由此可见，该区断裂控矿属重要控矿因素。

2）地层因素：矿体赋存于舒家坝组第三岩段粉砂质板岩夹石英砂岩中，在此地层单元中，金含量明显高于其它地层单元，该地层单元为金的富集能提供重要物质来源。

3）岩浆岩因素：矿区处于八卦山、柴家庄单元二长花岗岩侵入体的西侧，岩浆活动为本区矿化提供了足够的热源，岩浆后期热液对本区金的活化起到了富集作用，成矿物质随溶液在有利构造环境下，发生运移、交代充填使之成矿。

4.2 找矿标志

1）石英脉：石英脉露头是最直接的找矿标志，其主要特征是：烟灰色，富黄铁矿化；石英脉中常具有褐铁矿、黄铜矿等矿物；矿石具蜂窝状、网格状、碎裂状构造。

2）矿化蚀变：区内与成矿有关的围岩蚀变主要有黄铁矿化、黄铜矿化、硅化等。硅化主要分布近矿围岩和矿体中，远离矿体则明显减弱。金属硫化物集中分布于矿体或矿化体中。蚀变强度与矿化程度成正相关。

3）北西向、北西西向断裂构造及其褐铁矿化强烈地段为直接找矿标志。

4）矿物学标志：矿石的主要组成矿物为石英、黄铁矿、黄铜矿等，均具有指示金矿化的标志型特征。

［1］ 袁见齐，朱上庆，翟裕生，等．矿床学[M]．北京：地质出版社出版，1979.

［2］ 张新虎：甘肃矿床成矿系列研究[J].甘肃地质，2008，16（4）：1-15.

P634