胡升奇， 李晓龙， 孙哲雨

(中化地质矿山总局黑龙江地质勘查院，黑龙江 哈尔滨 150060)

西秦岭Pb-Zn-Cu(Fe)Au-Hg-Sb成矿带(三级)，合作—礼县Pb-Zn-Au(Ag)成矿亚带(四级)为秦岭—大别(造山带)成矿省(二级)的重要成矿区带[1]。成矿亚带内发现了大量的铅锌、金等矿床，其中金矿床包括：鹿儿坝金矿、李坝金矿、八卦庙金矿、双王金矿、大桥金矿、柴家庄金矿床、金山金矿、马泉金矿、竹子沟金矿、寨上金矿等[1-7]。

最近发现的陈家山金矿床位于甘肃省天水市秦州区南85 km，行政上属天水市秦州区汪川镇、陇南市西河县马元镇、礼县宽川镇管辖，位于三者交汇处西秦岭成矿带的东部。中化地质矿山总局黑龙江地质勘查院开展了相关普查工作，本文分析其矿区地质特征、矿床地质特征，总结其找矿标志，这些成果为红岭山组深部及外围今后地质找矿提供了有利的参考依据。

1 区域地质背景

区域大地构造位于秦岭造山带西段，隶属中秦岭断褶带，北邻北秦岭加里东褶皱带，南邻秦岭区印支褶皱带。

矿区位于西秦岭褶皱区的礼县—柞水冒地槽褶皱带的东段，地层区划属华北地层大区秦祁昆地层区东昆仑—中秦岭地层分区。区域上出露地层有古生代泥盆系、石炭系、中生代白垩系、新生代新近系、第四系。其中泥盆系、石炭系是区域的主体地层。

区域构造位置特殊，构造变形复杂，以断裂构造为主，表现为多条近东西向的逆断层，分布在区域中部鲁家大山—伯家磨一带。区域上岩浆岩不太发育，仅在区域东南角出露糜署岭复杂深成岩体的最早期马家庄单元(T2M),出露面积3.5 km2。侵入于泥盆纪和石炭纪地层中。岩性为灰白色斑状中细粒角闪黑云石英二长闪长岩。脉岩类型以酸性为主(如细晶花岗岩脉、石英脉、花岗闪长岩脉、石英闪长岩脉)；其次为中性脉岩(如闪长岩、闪长玢岩)；而基性脉岩不发育。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区地层主要为泥盆系(D)、石炭系(C)及少量白垩系(K)、新近系(N)和第四系(Q)。

泥盆系由老至新为西汉水群黄家沟组(Dh)、红岭山组(Dhl)、双狼沟组(Dsl)。黄家沟组(Dh)分为砂岩段(Dhss)、板岩段(Dhsl)两个岩性段，矿区出露砂岩段(Dhss)，主要分布南部。岩性主要为一套其砂岩为主的滨岸相陆源碎屑岩夹少量灰岩、泥灰岩。顶界与红岭山组灰岩整合接触。红岭山组(Dhl)分为五个岩性段：第一岩性段(Dhl1)：以灰岩为主。底部普遍发育一层厚1～2 m的腕足生物富集层，与下伏黄家沟组砂板岩整合接触；第二岩性段(Dhl2)：主要为灰-深灰色钙质板岩夹炭质页岩、少量粉-细砂岩及生屑泥灰岩、含黄铁矿泥灰岩等；第三岩性段(Dhl3)：主要岩性为钙质泥岩、毫米级泥岩-泥灰岩夹灰色粉砂岩；第四岩性段(Dhl4)：主要岩性为钙质、粉砂质板岩及少量含炭质板岩夹薄-中层含钙变粉砂岩，局部呈互层，上部加少量粉砂质灰岩；第五岩性段(Dhl5)：该段以各类灰岩为主。自下而上依次出现：水平纹层泥灰岩-薄层泥灰岩-薄层粉砂岩、砂质灰岩-中层粉砂岩。红岭山组为金矿的主要赋矿地层。双狼沟组(Dsl)分布于工作区中部。主要岩性为灰-深灰色、碳质板岩夹变粉砂。西汉水群总体呈东西向展布。

石炭系包括巴都组(Cb)、下家岭组(Cx)。巴都组(Cb)出露于普查区中部。以一套红绿相间的碎屑岩沉积。岩性组合为灰绿色变粉-细砂岩、粉砂质板岩、板岩夹暗紫红色板岩，局部二者呈互层状。下家岭组(Cx)分布于草坪上—黄柏一带。主要岩性深灰-灰黑色薄-纹层状含炭质板岩、含炭钙质板岩、粉砂质板岩夹少量中厚层粉-微晶灰岩。

白垩系为田家坝组(Kt1)出露于普查区西南部。岩性为紫红色砾岩、紫红色-浅灰色砂砾岩、紫红色-浅灰色含砾砂岩。

2.2 构造

受区域构造活动影响，区内断裂构造较发育，褶皱次之。

2.2.1 断裂构造

表现为近东西向断裂(F1、F2、F3、F4)：

由于进水流道模型尺寸较大,流道内的流态观察得很清楚, 对进水流道内的流态进行了仔细观察。在前池内注入与水的相对密度相近的稳定性高的染色物质,观察到流道内的整体流态流畅、均匀、无脱流或旋涡。测试结果表明,进水流道进口的流速分布接近均匀,受面层流速的影响,上部流速略小、下部流速略大。流动轨迹显示结果如图4所示。

F1：横跨矿区。分布于鲁家大山—伯家磨一带。西部巴都组与下家岭组、东部与双狼沟组接线处，为层间逆断层。断层产状：倾向北，倾角50°左右，断层宽2～3 m，断裂带内产物为浅灰-深灰色断层泥，主要为炭质、泥质、断层角砾岩，角砾成分为灰岩、板岩，棱角清楚，砾径不等。泥钙质、少量硅质胶结。

F2：展布于马鞍山一带。出露下家岭组岩性内,属逆断层。断层产状：倾向南，倾角70°左右。断层充填物主要有灰岩、板岩角砾。具断裂糜棱岩化。

F3：分布于黄柏一带。东部下家岭组与巴都组接线处,为逆断层。断层产状：倾向北西，倾角50°左右。断层宽1～2 m，见褐铁矿化、碳酸盐化。

F4：出露于工作区中部。巴都组与下家岭组接线处,为逆断层。断层产状：倾向北，倾角60°左右。断层宽0.5～1 m，见有构造角砾岩。

2.2.2 褶皱构造

区内局部地段层间褶皱较为发育，主要赋存于砂质板岩和泥质板岩互层出露地段。

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩不发育，仅出露少量脉岩，为闪长岩脉、石英脉。其中石英脉出露附近断裂构造金矿化较好。

2.4 变质作用及围岩蚀变特征

矿区变质作用以低变质相-板岩相为主。

2.5 矿区地球化学特征

通过土壤地球化学测量，全区共圈出4个多元素组合异常，其中Ht-1、Ht-2、Ht-3为乙类异常，Ht-4为甲类异常。

位于矿区南部的Ht-4号异常，最具找矿前景，元素组合以Au、As、Sb、Bi为主，Pb、Zn、Sn、Ag、Cu为辅的多元素组合异常。异常面积约为6.34 km2,总体形态呈条带状，东西向分布。其中Au、Bi、As主要成矿元素异常套合较好,其峰值分别为Au 389.6×10-9;As 223.65×10-6;Bi1.69×10-6。该异常规模大，峰值高，位于矿区南部粉砂板岩及东西向构造破碎蚀变带中，经槽探验证，发现1条长859 m矿化体。

总体上，异常与区内出露的蚀变带、矿化带、岩体的内外接触带等地质体相吻合。

3 矿床地质特征

陈家山金矿床为受构造破碎带控制的中低温热液型金矿床，矿体产于中泥盆系红岭山组微晶灰岩和砂质板岩岩层中，由于受褶皱和构造破碎带的控制和影响，矿体产状与地层、断裂产状基本一致，矿体形态以脉状为主，并沿走向和倾向上具有膨胀收缩现象。

3.1 矿体特征

金矿化脉体均产出于构造破碎蚀变带中，从容矿断裂构造系统和矿体展布方向分析，可以分为南、北两个矿带。矿脉主要产出于南矿段，南构造破碎蚀变带矿带，横贯全区，容矿断裂方向近东西向，矿脉有1、2、4号矿(化)体；北矿带矿脉规模较小，为3、5、6、7号矿(化)体，共7条矿(化)体。其中1号矿体为主要矿体。

1号矿体：位于柳条沟西侧山坡上，碎裂蚀变岩型，赋存在中泥盆系红岭山组层间破碎带中，顶板为微晶灰岩，底板为灰色泥砂质板岩。地表有Tc1、Tc6、Tc7、Tc9、Tc10控制，矿体长859 m，真厚度1.2～1.7 m，Au品位1.36×10-6～11.18×10-6，平均品位3.35×10-6，矿体形态呈脉状，具膨缩现象，局部含有夹石。矿体产状与地层基本一致，倾向5°～340°，倾角58°～63°。矿化主要为褐铁矿化、毒砂矿化。蚀变主要为硅化、铁碳酸盐化、绢云母化。

其他矿体特征见表1。

表1 各矿体特征表

3.2 矿石特征

矿石为微细粒变晶结构，浸染状、细脉状、块状构造。矿石物质成分包括金属矿物和脉石矿物。金属矿物为金、褐铁矿、黄铁矿、毒砂等。脉石矿物为石英、方解石、绢云母等。其中金：呈微细粒状、裂隙状、络合物状与褐铁矿、黄铁矿、毒砂伴生。褐铁矿：呈它形粒状产出。

黄铁矿：呈半自形-自形粒状、浸染状产出，含量1%～3%，多以氧化成褐铁矿。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

(1)地层及岩性控矿：陈金山金矿主要赋矿地层红岭山组(Dhl)含金量为22.43×10-9，远高于其他地层，表明在沉积成岩过程中金已初步富集。因此，红岭山组(Dhl)地层为矿源层。

(2)岩浆岩控矿：陈家山金矿闪长岩脉、石英脉较为发育，尤其是石英脉为陈家山金矿提供了动力源和热源。

(3)构造控矿：东西向压性断裂控制区域矿体的展布，为区域控矿构造。次一级的褶皱，北东、北西向共轭剪切节理及一些层间滑动断裂，为区内导矿、容矿构造。控矿、导矿、容矿构造控制了金矿体的空间展布。

(4)热液蚀变与矿化：矿区热液蚀变比较强烈，围岩蚀变的范围多受破碎蚀变带控制。硅化、绢云母化、褐铁矿化、黄铁矿化与金矿化极为密切。蚀变矿化对金的富集成矿控制作用明显。

陈家山金矿体主要赋存在构造破碎蚀变带中，少量赋存在破碎石英脉中，因此其工业类型主要为蚀变岩型，次要为石英脉型。矿石中多含褐铁矿、黄铁矿等中低温热液矿物组合[8]，其成因类型为中低温热液型金矿床。

4.2 找矿标志

(1)地层标志：中泥盆系红岭山组(Dhl)是区内找金的地层标志。

(2)构造标志：区内构造发育地段，尤其构造破碎蚀变带中，是找金的构造标志。

(3)岩性标志：硅化、碎裂化的微晶灰岩和板岩等构造岩石是区内找金的岩性标志。

(4)围岩蚀变标志：含多金属硫化物石英脉、金属硫化物细脉、浸染状硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、绢云母化是找金的围岩蚀变标志。

(5)地球化学标志：土壤测量Au、As、Sb、Bi等元素异常，是寻找金矿矿体的重要地球化学标志。