吴军 黄龙 王国安 陈柯旭

摘要：金斗坡金矿位于扬子板块北缘，南秦岭印支褶皱带白水江一白河褶皱束东段的牛山穹隆构造北翼，矿区构造线总体呈近东西向展布，金矿体受RF3Jt.RF3-1脆一韧性剪切带控制，剪切带内发育顺层掩卧、尖棱褶皱、黑色断层泥，硫化物。岩石的显微组构也反映主要蚀变矿物的变质作用与金成矿具有相关性。韧性剪切带控制了金矿化带的时空展布和矿化类型，且在合适的位置富集成矿且矿体附近（几米至十几米）存在一条韧性构造带或炭化带。进而总结了该区5条找矿标志。

关键词：金斗坡金矿；脆一韧性剪切带；矿化过程；找矿标志

1.区域地质和矿区地质

1.1区域地质概况

汉阴北部金矿田位于南秦岭牛山穹窿北翼，西邻扬子北缘汉南隆起区，东接武当古陆。大地构造位置属南秦岭一北大巴山多层次韧性滑脱逆冲推覆褶皱带二级单元、石泉一神河韧性滑脱逆冲推覆带三级构造单元（高雅宁等，2016）。区内断裂发育，以韧性剪切断裂为主，脆性断裂次之。韧性剪切断裂规模较大，呈北西西一近东西向横惯全区（陈高潮，2007）。见图1。

区域主要褶皱构造为陈家院子一干沟口复向斜，复向斜南翼由下志留统变泥质碎屑岩和寒武一奥陶系洞河群构成。该向斜常被一系列次级褶皱复雜化，形成尖棱状、舒缓波状紧闭型、开阔型逆冲推覆褶曲构造。此外，矿带内还发育5条大型脆韧性剪切带，呈近东西向展布，控制着矿带内矿床、矿点的分布。沿主干断裂和韧性剪切带两侧，发育与之平行展布的次级断裂和层问破碎带，控制金矿体的产出。

本区经历前印支期以伸展滑脱构造作用到印支期南北向挤压构造作用，到燕山晚期，构造运动为北北东向的张性节理。

区域上广泛分布的下志留统梅子垭组含金层位中已发现矿床、矿点、矿化点数十处，形成长达90km的金成矿带，区域内已发现有羊坪湾、酒店、黄龙、鹿鸣、长沟、柳坑、金斗坡、范家沟、八庙沟等金矿床、矿点。

1.2矿区地质特征

1.2.1地层

金斗坡矿区主要出露地层为下志留统梅子垭组，为一套以细碎屑岩为主的中、浅变质岩系。总体表现为浅变质强变形的岩石系列，片理化、劈理化强烈，揉皱（局部褶皱）发育。志留系梅子垭组（S1m）岩性主要为一套含铁铝石榴石、黑云母变斑晶绢云石英片岩、黑云石英变砂岩组合。横向岩性基本稳定，叠置厚度变化大，原岩为一套含炭陆源泥砂质细碎屑岩建造组合。为大面积的浅海陆棚相沉积。区域上，与泥盆系断层接触，与下伏地层构造面理平行接触。

矿区出露地层为下志留统梅子垭组中上部，划分的两个岩性段由老到新分别为第三岩性阶段（Sm3）、第四岩性段（s1m4）。其中第四岩性段为区内重要的含金层位。

第三岩性段（S1m3）：灰一深灰色变砂岩夹绢云石英片岩、灰黑色炭质石英片岩。第四岩性阶段又细分为两个亚段，上亚段（S1m4）：灰色变砂岩，局部夹黑云母变斑晶绢云石英片岩。下亚段（S1m4-1）；灰一深灰黑云母变斑晶绢云石英片岩夹薄层变砂岩、含炭绢云石英片岩、含紫红色石榴子石黑云母变斑晶绢云石英片岩、顺层韧脆性构造发育，见硅质细脉、条纹及黄铁矿颗粒，局部见黄铁矿微细脉，为区内主要含矿层。

1.2.2金矿化体特征

金矿化赋存于下志留统梅子垭组第四岩性段，金矿化主要受区域脆—韧性剪切带RF3、控制。含矿岩性主要为黑云母变斑晶绢云石英片岩、含碳绢云石英片岩夹变砂岩。金矿（化）体主要呈似层状、扁豆状产于韧脆性剪切断裂带中，矿（化）体具尖灭再现、侧现规律，总体产状与韧脆性剪切断裂带产状一致，产状较稳定。矿体受顺层片理化带控制，矿化蚀变带为硅化黄铁矿化黑云母变斑晶绢云石英片岩，带内岩石变形强烈，片理化发育，顶板为变砂岩夹二云母片岩，矿体底部为变砂岩。矿体形态总体呈缓倾斜的似层状，沿走向和倾向均具波状弯曲、膨胀收缩现象。矿体产状300°-355°<30°～59°，矿体平均产状329°<35°。

2.韧性剪切带特征

2.1区域剪切带特征

区域上控制矿床和矿体空间分布的构造主要有褶皱、韧性剪切带（糜棱岩）和脆一韧性断裂，褶皱控制着矿床矿体的空间分布，而韧性剪切带（糜棱岩）和脆一韧脆性断裂构成一个完整的成矿构造系统（李希，2011，矿物学报）。

秦岭造山带南缘与扬子地块结合地带形成的前陆逆冲一褶皱带。由千受印支期华北和扬子地块陆陆碰撞的影响，南秦岭产生了大型推覆体、滑脱带，发育韧性剪切带的变质与变形，一种是沿被动陆缘呈挤压推覆式的低角度韧性剪切；另一种是近造山带延伸方向呈平移走滑式的水平韧性剪切（王民良，2007，西北地质）。

金斗坡金矿地处石泉一神河滑脱逆冲推覆带三级构造单元，该推覆带，北以银杏坝一吕河滑脱推覆断裂为界，南以饶峰一大河口滑脱推覆断裂为界，呈北西向带状展布，东西长131km，南北宽11km-19km。属早期伸展剥离固态流变横向构造置换后，经主造山期推覆走滑拼接多期复合（两期：早期剥离，晚期推覆）的强应变楔状构造变质增生地质体。表现特点为不同时代、不同岩相、不同性质的地层体相互拼接、无序叠置，形成规模大小不等的条带或透镜体，构造样式主要为强烈纵向构造置换条件下的平行面状的构造岩片。

2.2矿区韧性剪切带特征

（1）宏观特征。RF3西起羊坪垮一水田坪，东至黑龙洞一白果树一线，东西长80km，宽约150m-200m，走向为300°-330°，剪切带向北倾，倾角为65°-80°。剪切带平面上呈略微弧形展布，产出于下志留统梅子垭组（S1m）中。

（2）运动学特征。该韧性剪切带主要表现为岩石呈构造糜棱岩特征，随变质变形不同，岩石片理化强弱有别。而因岩石能干性不同，韧性剪切带的宏观露头亦不同。带内可见石英脉拔丝状构造及旋转碎斑等脆韧性剪切带标志，石英脉多沿片理化面顺层展布。局部石英脉透镜体可见褐铁矿化现象。

韧性剪切带内发育顺层拖拽褶皱及石香肠构造。石英脉发育。局部可见明显的揉皱及炭化现象。根据石英脉被剪切后的形态判断剪切作用性质多为右行剪切作用（图3），但也有少部分为左行剪切。剪切带内S1面理与S2面理平行，产状300°-330°<45°-60°。

（3）动力学特征。根据韧性剪切带内S：的发育情况推断，该韧性剪切带形成于挤压体制下的韧性推覆变形。前人据在S。滑劈理面上黑云母变斑晶的K-Ar同位素年龄测定为184Ma，表明本次褶皱变形及S2的产生时代应该为早燕山期。

（4）矿床、矿点的分布。RF3为羊坪垮、箱子寨、水田坪、范家沟金矿、金斗坡金矿的主要控矿构造，沿该韧性剪切带还分布多个金的化探异常。

2.3矿区脆一韧性剪切带特征

金斗坡矿区由南向北依次划分出3条脆一韧性性剪切带RF3-3、RF3-1.RF3-2，这3条次级脆一韧性剪切带共同构成RF3脆—韧性剪切带（图4）。

RF3-1为金斗坡矿区金矿体的控矿构造，韧脆性断裂构造面与区域变质片理基本一致，岩石具强变形、强片理化特征，具有断裂、节理等脆性构造特征，石英脉具有弯曲变形特征、石英或片岩构造旋转碎斑，岩石中可见石香肠、平卧褶曲、S-C组构等韧性变形特征。该韧脆性剪切断裂带具多期活动性，后期迭加脆性活动，表现为局部构造角砾、节理裂隙、炭化发育（图5）。岩石普遍发生硅化、（磁）黄铁矿化、弱绿泥石化等蚀变（图6）。且在局部强变形带内见较强烈黄铁矿化、黄钾铁钒化等蚀变现象。矿段内矿体、矿化体均产于該韧胎性剪切带内。

2.4金的赋存规律及典型变质矿物学特征

（1）岩性特征。矿化与含炭绢云石英片岩、黑云母变斑晶绢云石英片岩关系密切，特别是这两种岩性中夹变质石英砂岩或变质粉砂岩时，于矿化更为有利，二者接触面及其附近，多是金矿体产出部位。

（2）变质矿物显微组构特征。通过镜下观察发现金斗坡矿段矿石内的云母石英片岩的物质成分变化、微观构造变化相当明显。主要变质矿物以石榴子石、黑云母为主，次为角闪石和与金矿成矿关系较为密切。石英呈颗粒状，少量变形后呈长柱状，具有定向排列。粒径小于0.1mm，含量约55%。局部石英受应力作用具有微裂隙、变形纹等（图片7）。

角闪石为灰绿色，呈长柱状，半自形晶，粒度0.3mm～1mm。绢云母为细粒鳞片产出，受应力作用呈长条状，具定向排列特征，其含量一般在45%。黑云母可见有一组极完全解理{001}，呈叶片状、板状展布，粒径0.3mm-2mm，含量约5%-20%。石榴子石粒径为0.5mm-5mm，多为筛状变晶结构、残缕结构，在其微裂隙中发育较多黑云母。石榴子石是区域变形变质作用的基础上叠加一期热变质作用形成的，其微裂隙中的黑云母发育于此热变质作用之后（如图8）。

2.4.3变质作用与金矿化的关系

金斗坡矿区与金矿化有关的热动力变质作用属于印支晚期，是主要成矿期。通过对含金石英脉包裹体测温显示为中低温成矿。这一时期产生多层次逆冲推覆断层，S2面理大量产生。经过构造运动，挤压推覆作用在弱应变区发生了强烈褶曲，S。逐渐被S：所置换，此时的共生矿物组合石英+白云母+钠长石，温度在300～2～400～2之间，压力为0.5GPa～.8GPa；在强应变区形成了韧性剪切带，当挤压应力减缓时，剪切带处产生大量的热，随着温度的升高依次形成黑云母变斑晶（温度400℃～650℃），石榴石+黑云母变斑晶±角闪石（温度400～2～700℃）的热变质作用与金矿化的形成有密切的关系。在区域变质的晚期，还形成了高压变质矿物硬绿泥石。当挤压应力再一次减缓时，早期韧性剪切带中的破裂面大量产生，发展为推覆型韧—脆性剪切带。

3.韧性剪切带与金矿化的关系

研究认为RF3-1脆一韧性剪切带构成了金斗坡矿区的导矿、聚矿、容矿构造组合系列。金矿化与构造变形有着时空制约关系（见表1）。

在时间上为蜕化变质带。在梅子垭组地层中广泛分布有铁镁质火山碎屑沉积岩系，含较多角闪石，经历了韧性剪切带退化交质后，普遍变成黑云母和绿泥石（局部）一方面原来金丰度较高的岩石在蜕化变质过程中析出金，另一方而由于剪切带活动使得围岩中的金析出，发生活化和迁移，在剪切带的有利部位形成金矿体或金矿化带。

在空间上矿化强度受剪切带的规模制约，矿化类型与剪切带性质息息相关，剪切带规模大小、退化变质作用强弱及蚀变作用强弱与金矿床规模、矿化强度呈正相关。

3.1 RF：3韧性剪切带演化与金矿化过程

金斗坡矿区内金矿（化）体产出在RF3脆一韧性剪切带，为三级构造之间的流体压力和/或温度差是流体运移和Au沉淀的主要原因。剪切带中的岩石发现强片理化或糜棱岩化，局部形成构造角砾岩炭化带。其成矿过程可分为以下三个阶段：矿化胚胎阶段、自然金形成阶段和张性裂隙发育阶段。通过剪切变形，岩石具一定的糜棱岩化，这种构造岩具有良好的渗透陛，成为流体通道。伴随着热液蚀变，在糜棱岩化片理面上，结晶出呈浸染状分布的含金磁黄铁矿。磁黄铁矿对Au的初始富集起重要作用，是形成金矿的胚胎。黄铁矿交代磁黄铁矿的过程中释放Au元素。在韧一脆性形成的裂隙中往往被乳白色石英脉充填，随着剪切作用的继续进行，这种容矿构造再次变形、碎裂，且局部炭化。形成糖粒状石英，其中富集成矿元素，形成高品位矿石。含矿热液将Au元素携带到容矿构造中，交代早期的含金硫化物（黄铁矿、磁黄铁矿），并形成自然金。金斗坡矿区成矿流体（石英脉流体包裹体）测试温度为250℃-350℃，引起Au-S络合物分解，自然金沉淀阶段。

3.2含矿地质体特征

矿体附近（几米至十几米）存在一条韧性构造带或炭化带。带内及为韧性（塑性）变形带，带两侧为韧性向脆一韧性转化的过渡带，过渡带越向远离构造带的地方，脆一韧性变形越强烈，越有利于矿体的富集。在达到峰值（往往是矿体赋存的位置）后，脆一韧性变形强度开始减弱，至不足以形成矿床的程度。在实际情况中，构造破碎带后期可能会发生塑性变形、面理置换等，造成构造破碎不明显，或不保留，但是会保留炭化带特征。

由于其赋矿特征，赋矿岩石多发育小碎裂、小裂隙，岩石多不程整块完整状。赋矿岩石裂隙中多滞留石英脉及金属矿物，最常见的就是黄铁矿，所以多见有褐铁矿化、黄钾铁矾化等蚀变。赋矿岩石多见有不顺层的石英/方解石脉。

4.找矿标志

（1）构造带、炭化带：构造破碎带、炭化带的边部脆—韧性剪切变形强烈。次级裂隙极为发育。含矿热液、流体在进入这些部位后被滞留，由于氧化还原环境的改变，矿液与围岩进行充分的接触交代后，析出金属矿物。形成矿床。

（2）石英与金矿形成关系密切，早期含矿石英脉的边缘及其与围岩接触面处往往有金的富集（如图9）。

（3）有利的岩性组合是找矿的直接标志，区内含矿岩性以含炭绢云石英片岩为主间夹黑云母变斑晶绢云石英片岩、变质砂岩或砂质板岩是金矿化的有利岩性组合，特别是变砂岩与黑云母变斑晶绢云石英片岩两软硬岩层间的接触带是金矿化的有利部位。

（4）片理化带及韧性剪切构造带是区内找矿的构造标志（如图10）。

（5）热液蚀变是金矿化的有利标志，如硅化、黄铁矿化、磁黄铁矿化、黑云母变斑晶化等。