邹 凯
（湖南省地质灾害调查监测所，湖南 吉首 416000）
以地南金矿床位于西秦岭造山带西段夏河—合作断裂带北侧，为该区近年来新发现的首例大型金矿床。截止2017年4月，矿区共探获331+332+333金资源量27088kg，Au平均品位3.42g/t，随着探采工作的不断深入，矿床边深部资源量有望继续扩大[1-2]。
勘查过程中，发现了一种不同于SN向构造破碎蚀变带金矿床的矿石类型：接触带角岩化石英岩质砾岩型金铜矿。它产出于紧靠岩体的二叠系下统第三岩性段的砂砾岩中。岩石中见细粒浸染状﹑细脉状毒砂及黄铁矿，见浸染状﹑团块状黄铜矿。矿体沿接触带分布，产状复杂。笔者在该区工作多年，依据历年勘查与研究成果，文章着重对矿床地质特征进行了分析研究，探讨了矿床成因，对该区域或类似地区金铜矿找矿勘查具有指导意义。
本区域位于华北板块与扬子板块的碰撞带，属秦岭东西向复杂构造带与祁连山北西向构造带的交汇部位（图1）。区域主体构造框架由NWW向多层次逆冲推覆构造组成[3-4]，与西秦岭地区区域构造方向一致。主体褶皱力士山-新堡复式背斜及其两翼的大断裂带构成了区内的基本构造格架，NW向的断裂构造及次级近SN向断裂是岩浆和热液活动的通道，具有形成大型矿床的构造条件。
图1 区域构造纲要图（据夏河-合作1∶200000地质矿产图修编）
区域地层主要有石炭系﹑二叠系﹑三叠系﹑白垩系等，但以二叠系﹑三叠系为主，为一套粉砂质板岩﹑泥质板岩夹薄层砂质灰岩﹑长石石英砂岩﹑中～薄层细粒长石石英砂岩﹑岩屑砂岩；
Cu﹑Au﹑As﹑Sb﹑Hg等元素背景值高[5]，是本区铜﹑砷﹑金矿的主要含矿层位。
区域岩浆发育，除夏河﹑阿夷山﹑达尔藏﹑德乌鲁和美武等大规模的花岗岩体外，还出露大量小岩株和岩脉。岩体主要呈NW向串珠状展布于夏河—合作断裂以北，与区域构造线方向一致，岩性主要为花岗闪长岩﹑石英闪长岩﹑石英闪长斑岩及黑云母花岗岩等[6]。印支-燕山期岩浆活动频繁，各类侵入岩出露达50余处，其中以燕山期的花岗闪长岩体为主，规模最大，燕山早期次之。研究表明，西秦岭造山带西部夏河—合作一带的岩体侵位年龄为264～233Ma[7-9]。
区内岩浆活动与成矿关系密切，大规模的花岗岩岩基多与铜多金属矿产成矿作用相关，如在德乌鲁﹑岗以和阿姨山等岩体与围岩接触带内有接触交代型铜多金属矿床；
在德乌鲁岩体内部，还发育有受断裂构造控制的以地南断裂蚀变破碎带型脉状金矿床；
中酸性小岩株和岩脉与金矿化具有密切的空间关系，区内的金矿床多与中酸性岩脉在空间上伴生，受SN向断裂构造控制。
2.1 地层
矿区中部为大面积的德乌鲁石英闪长岩体(δ052)，北部﹑西南部出露下二叠统大关山群上部岩组（P1dg），主要为滨海-台缘斜坡-深海盆地相，岩石以碎屑岩为主，夹少量碳酸盐岩，另有呈透镜状的捕获体出现于德乌鲁石英闪长岩体内接触带中。
2.2 构造
矿区位于力士山-新堡复背斜的次级褶皱日加-上郎岗向斜的南西翼，二叠系下统岩层总体为一单斜构造，岩层走向NW，倾向NE，倾角50°～75°。德乌鲁岩体呈NW向侵入其中。次一级的含炭质板岩夹砂岩的层间小褶曲﹑小挠曲极为发育，且多属柔性紧密褶曲，一般规模小，均属北西向构造[2]。
区内断裂发育，与成矿关系密切的大致可分为2种类型：①产于岩体内或接触带附近的近NS向断裂破碎带，它是本区主要控矿构造，以地南矿区共发现17条；
②产于岩体外接触带与区域构造线近于一致的发育在二叠系砂板岩﹑角岩及大理岩中的层间断裂构造。
图2 以地南矿区地质简图
2.3 岩体地质特征
区内主要侵入体是德乌鲁石英闪长岩，岩体呈NW向侵入二叠系下统大关山群中，岩体与围岩呈明显的侵位接触关系，出露面积14.7km2，呈岩株状产出。岩体表面具弱的物理风化和高岭土化，岩体内部发育钾化﹑电气石化﹑绿泥石化及黄铁矿化﹑绢云母化等蚀变；
靠近岩体的地层广泛发育矽卡岩化，可见大量变质成因的大理岩和角岩[6]。
区内岩体及二叠系下统地层中，闪长玢岩小岩脉成群分布，厚约2m～5m，长度数十至数百米不等。
2.4 围岩蚀变及矿化特征
区内热液蚀变主要发生于岩体接触带。二叠系下统第三岩性段中的砾岩夹层,经岩浆热液蚀变成角岩化石英岩质砾岩，砂岩质砾石变成石英岩质砾石，砂质碎屑填隙物变成微晶质石英集合体胶结物，泥钙质填隙物变成纤粒状﹑柱粒状透辉石﹑透闪石分布于砾石周围，同时伴有毒砂黄铁矿化﹑黄铜矿化，近岩体部位形成金铜矿体。
2.5 矿体特征
2.5.1 矿体赋存特点
本次矿区内共发现与岩体接触带有关的三种矿化类型，即角岩化板岩型金多金属矿（北接触带）﹑矽卡岩型金铜矿（南接触带）及角岩化石英岩质砾岩型金铜矿（西南接触带）。由于各种原因，仅对后者进行了重点勘查，该矿体赋存具以下特点：
（1）矿体仅赋存于角岩化石英岩质砾岩中，矿体在砾岩中呈层状产出，产状与砾岩一致，其它板岩﹑石英闪长岩等围岩均不含矿，可见成矿对岩性有选择性。
（2）矿体的产出部位在砾岩与岩体接触面沿砾岩层往上的50m范围的砾岩层内，但仅出现于砾岩层的中下部。该矿体有严格的赋存空间，就是岩体近接触带。
（3）矿体赋存与砾岩的变质作用相关，与岩浆热液有关，二叠系下统第三岩性段中砾岩是夹层，是碎屑沉积产物，最终变质成角岩化石英岩质砾岩，变质强度较大，这是岩浆热液作用的结果，因此，岩浆岩﹑岩浆热液与成矿有重大关联。
2.5.2 矿体特征
（1）矿体形态﹑产状：本次勘查工作，圈出四个角岩化石英质砾岩型金铜矿体，即AuCu③-1﹑AuCu③-2﹑AuCu③-3和AuCu③-4。矿体赋存于岩体近接触带二叠系下统第三岩性段③砾岩层中。矿体形态受岩体接触面形态控制，矿体沿走向呈长条状或弯曲带状，沿倾向呈窄层板状，矿体产状与砾岩层一致，倾向70°～80°，倾角60°～65°。
AuCu③-1矿体走向长500m，倾向宽100m，厚度0.94m～1.76m，平均1.54m，Cu品位0.33%～2.38%，平均1.07%，伴生Au品位0.17g/t～5.83g/t，平均1.28g/t。
AuCu③-2矿体走向长320m，倾向宽100m，厚度1.18m～1.26m，平均1.22m，Cu品位1.53%～1.93%，平均1.75%，伴生金含量0.63g/t～1.54g/t，平均1.10g/t。
AuCu③-3矿体走向长180m，倾向宽50m，厚度0.94m～1.18m，平均1.06m，Cu品位0.94%～1.18%，平均1.20%，伴生Au品位0.63g/t～5.83g/t，平均2.94g/t。
AuCu③-4矿体走向长220m，倾向宽50m，厚度1.26m，Cu品位1.93%，伴生Au品位1.54g/t。
图3 以地南矿区176线剖面图
（2）矿石矿物成分：矿石中金属矿物以黄铜矿为主，地表见铜蓝﹑孔雀石﹑褐铁矿，其次为毒砂﹑黄铁矿。非金属矿物主要为石英，其次为方解石﹑透辉石﹑透闪石﹑绢云母。矿石中有两种石英，前期为原岩中的砂质砾石碎屑重结晶成隐晶质的石英，多保留原砾石形态；
后期石英则呈自形晶脉状或团块状穿插于矿石中，常伴毒砂﹑黄铁矿﹑黄铜矿等金属矿物。透辉石﹑透闪石变晶呈纤柱状﹑柱粒状集合体不均匀分布在砾石周围，有星点状金属矿物伴生。绢云母呈鳞片状集合体不均匀无定向分布。
（3）矿石结构构造：矿石主要为砾状结构。其中金属矿物主要为黄铁矿﹑黄铜矿，少数毒砂。黄铁矿为不等粒半自形-自形粒状结构，颗粒大小不一，粒径2.0mm～0.05mm不等，黄铜矿为不规则它形粒状结构，粒径0.2mm～0.01mm不等。
矿石主要为块状构造。黄铁矿呈块状构造和脉状构造分布于矿石中。矿石中见两个世代形成的黄铁矿，晚期形成的黄铁矿呈脉状穿插在早期形成的黄铁矿中，早期形成的黄铁矿自形程度较高。黄铜矿呈不规则状充填在黄铁矿裂隙中，呈稀疏浸染状分布于矿石中。
（4）矿物共生关系与生成顺序：矿石中多见毒砂﹑黄铁矿共生或呈自形-半自形-它形细粒混合在一起，黄铜矿生成较晩。见黄铜矿交代毒砂﹑黄铁矿现象。
矿物生成顺序为毒砂-石英﹑黄铁矿-石英﹑黄铜矿。
（5）伴生金的赋存状态：据金的化学物相分析，矿石中91.66%的金包裹于硫化物中，而单体金﹑连生金仅占6.64%。电子探针分析结果，黄铁矿和毒砂中存在大量的“不可见金”。通过LA—ICP—MS分析，黄铁矿和毒砂中的“不可见金”主要是以超显微细粒自然金（Au）和固溶体金（Au+）的形式存在。
3.1 矿床成因
本区发现的角岩化石英岩质砾岩型金铜矿属于接触带变质岩类，产于岩体接触带或近接触带，含矿岩石为变质岩，尽管矿化发生在二叠系下统地层中，岩体却与成矿有直接关系。据相关德乌鲁岩体的研究，硫的同位素显示幔源特征；
主要成矿元素Au﹑Cu﹑Pb﹑Zn﹑Sb﹑Ag﹑Fe与岩浆岩有关；
H-O稳定同位素研究显示成矿热液与岩浆水有关。
根据矿区成矿地质特征，通过对已有资料的分析研究，对岩体接触带变质岩型矿床的成因作以下推论：
德乌鲁岩体岩浆侵位终止前后，与岩浆直接接触的二叠系下统地层受到高温高压作用，据研究资料，还有超临界气—液相流体存在，温度在600℃～800℃，压力达100～400Mpa。凡接触岩浆的岩石都发生变质，砾岩变质成角岩化石英岩质砾岩，在热流体降温至100℃左右产生沸腾时，围岩还可能出现隐爆角砾岩。
热流体中携带有大量成矿元素，如Au﹑Cu﹑Pb﹑Zn﹑Sb﹑Ag﹑Fe等，Au一般以AuCl2-络合物存在，Cu则以Cu+-Cl络合物存在，其他元素也以络合物形式存在热流体中。含矿热流体遇到围岩，由于地表循环水，地层封存水的中和，发生降温降压，急剧打破含矿热流体的物理化学平衡，热流体浓度﹑逸氧度﹑PH值发生改变，在这种情况下，Au﹑Cu等金属元素最容易从热流体的络合物中析出沉淀，形成硫化物矿床。
角岩或角岩化石英岩质砾岩，在岩浆高温高压作用下，产生节理和爆裂裂隙，同时砾岩具有砾间孔隙度，为成矿提供了场所。经充填交代等成矿作用，热流体中析出的Fe﹑Au﹑Cu﹑Pb﹑Zn﹑Sb﹑As﹑S﹑Si等元素析出并结晶，形成毒砂﹑黄铁矿﹑黄铜矿﹑方铅矿﹑闪锌矿﹑辉锑矿等硫化矿物，填隙于岩石空隙中，充填于微裂隙中，形成接触带变质岩型矿床。
3.2 找矿标志
（1）岩体标志：接触带变质岩型矿床，其成矿作用与中酸性岩浆岩的侵入有直接关系，所以要找这类矿床先找岩体。
（2）岩性标志：砾岩﹑角岩化强烈和裂隙，某些发育的岩石具有某些特性，往往成为这类矿床的赋矿岩石。
（3）控矿构造标志：岩体与围岩的接触面，在空间上是一个复杂多变的地质构造面，由于其产状的极不稳定性，往往给地质找矿和探矿工程布置带来难度。
（4）蚀变矿化标志：各种角岩化﹑石英岩化﹑大理岩化﹑硅化等蚀变和毒砂﹑黄铁矿化﹑黄铜矿化及地表的铜蓝﹑孔雀石﹑褐铁矿等氧化物，是直接找矿标志。
（5）物化探异常标志：这类矿床往往引起电磁﹑重力等物化探异常，还引起Au﹑As﹑Pb﹑Cu﹑Sb﹑Zn﹑As﹑Hg等分散流﹑原生晕﹑次生晕化探异常，因此，异常区是这类矿床的找矿靶区。
以地南矿区角岩化石英岩质砾岩型金铜矿成矿的基本规律是：成矿部位在接触带，矿(化)体赋存于岩体接触面以上0～50m的围岩中，其成矿作用与岩体和接触带有着密切的关系。在岩浆侵位终止前后，岩体与围岩之间形成了一个重要的成矿构造面，携带成矿物质的热流体，在此发生了降温﹑降压，流体稀释，氧逸度﹑PH值发生重大改变，造就了极易成矿的物理化学环境。这就是接触带矿产成矿的原因。岩体接触带矿产具有很好的找矿前景，主要是矿(化)体有固定的赋存部位，接触带又具有良好的成矿地质条件，所以具有重要的地质找矿意义。
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