陕西凤县八卦庙金矿床地质特征及控矿因素分析

尚长娜，李降印，谢振财

1.吉林省国土资源调查规划研究院，吉林 长春 130061;2.宝鸡西北有色七一七总队有限公司，陕西 宝鸡 721015

0 引言

2009年西北有色地质勘查局七一七总队对八卦庙金矿床1 300 m标高以下进行工程加密，并于次年提交了勘探报告，提交资源储量为：(111b)+(122b)+(333)总矿石量13 305 595 t，Au平均品位55×10-6，金属量33 993.51 kg。笔者拟从八卦庙金矿区域成矿背景、矿区地质特征和矿体特征等方面进行分析研究，对控矿因素进行分析，总结找矿标志，为该区成矿理论研究和寻找类似矿床提供理论依据。

1 成矿地质背景

八卦庙金矿床位于秦岭泥盆系金多金属矿带，凤(县)太(白县)矿田西北部，庞家河—八卦庙—双王金矿带中部，该矿田西起凤县，东至太白县黄柏源；北起太白县上白云，南至留坝县江口镇。区域上上泥盆统碎屑岩分布广泛、岩浆活动强烈、`断裂发育，特别是山阳—凤镇断裂及其派生的次级断裂使得从庞家河—八卦庙—双王集中了特大型、大型、中型、小型金矿床及矿点，找矿前景十分优越(图1)。

图1 庞家河—八卦庙—双王金矿带地质图(1)西北有色地质勘查局七一七总队.陕西省凤县八卦庙金矿床勘探报告[R].2009.Fig.1 Geological map of Pangjiahe-Baguamiao-Shuangwang gold ore belt1.白垩系东河群；2.下三叠统西坡组；3.上泥盆统星红铺组；4.中泥盆统古道岭组；5.新元古界丹凤岩群；6.新元古界罗汉寺岩群；7.酸性侵入岩；8.地质界线；9.断裂带；10.大型铅锌矿；11.中小型铅锌矿；12.大型金矿床；13.中小型金矿床；14.铜矿床

矿田内金属矿产资源丰富，已发现矿产地70余处，以铅、锌、金为主，铜次之，并有少量铁、钨、镍、锑等矿种。具有找大、中型金属矿床的成矿地质条件。

2 矿区地质特征

2.1 地层

(1)中泥盆统古道岭组上岩段(D2g2):分布在矿区北部，展布方向与区域构造线一致。岩石主要为中厚层结晶灰岩、含碳灰岩及生物碎屑灰岩。厚度43.76～237.95 m。

(2)上泥盆统星红铺组(D3x)：分布整个矿区，分为上、中、下三个岩性段，下岩段(D3x1)为黑云母化眼球状结晶灰岩、铁白云石粉砂质千枚岩、斑点状铁白云质、粉砂质千枚岩、大理岩；中岩段(D3x2)为大理岩化灰岩、含绿泥石绢云母千枚岩、泥灰岩；上岩段(D3x3)为一套黑色碳质千枚岩，局部夹少量含碳灰岩，厚度20.8～122 m，与下伏地层整合接触。

(3)上泥盆统九里坪组(D3j):分布于矿区南部，岩石为中厚层状钙质砂岩夹砂质千枚岩。厚度184 m。与下伏地层为整合接触。

2.2 构造

褶皱构造：矿区为一系列轴向为SE向的斜列式褶皱，由北向南依次为：磨门沟—核桃沟向斜、蚂蝗沟上游—核桃沟口倒转背斜、蚂蝗沟—八卦沟倒转向斜、蚂蝗沟—大柴沟—四号沟口背斜、大柴沟上游—四号沟上游向斜。

断裂构造：矿区断裂主要有两组，一组为近东西压扭性断裂，一组为北东向张扭性断裂。北东向断裂，具张扭性结构面性质，下盘相对上升。断裂两侧产生同组次生断裂及断续节理。可分为成矿早期同期断裂和成矿后期断裂，早期断裂对矿化运移起到了阻隔作用，断裂两侧同一地质蚀变矿化体金品位变化悬殊；同期次级断裂对矿化运移富集提供通道，往往形成工业矿体。后期断裂对岩层、矿体有破坏作用。

2.3 岩浆岩

区内未发现有岩浆岩，仅在57线附近见有两条闪长岩脉，对矿体形成关系不明。

2.4 矿产

本区丝毛岭—八卦沟—银母寺为铅锌、金矿成矿带，中泥盆统古道岭组(D2g)灰岩与千枚岩接触部位控制着铅锌矿床，矿山有八方山、二里河、银母寺铅锌矿；上泥盆统星红铺组(D3x)铁白云石、粉砂质千枚岩、泥砂质灰岩控制金矿床，矿山有四方金矿、柴马金矿。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

勘查区内八卦庙金矿床由1条矿体组成(图2)，位于矿区KT57～KT79A线之间，有68个工程控制，其中坑道43个，钻孔25个。勘探范围内矿体出露最大标高1 300 m，工程控制矿体揭露最低标高972 m，矿体走向长475 m，最大延深328 m。

图2 陕西凤县八卦庙金矿床地质简图(2)西北有色地质勘查局七一七总队.陕西省凤县八卦庙金矿床勘探报告[R].2009.Fig.2 Geological sketch map of the Baguamiao gold deposit in Fengxian, Shaanxi Province1.九里坪组砂岩；2.星红铺组粉砂质千枚岩；3.星红铺组砂质千枚岩；4.星红铺组绢云母千枚岩；5.星红铺组白云质千枚岩；6.星红铺组粉砂岩、千枚岩；7.古道岭组灰岩；8.中性岩脉；9.煌斑岩脉；10.金矿体；11.实测断层；12.岩层产状；13.矿区范围

矿体沿走向、倾向均有分支复合现象，但总趋势垂直于勘探线方向走向比较稳定，变化不明显；沿倾向变化较大。矿体厚度最厚124.55 m，最薄4.68 m，平均64.62 m，厚度变化系数为131.17%，属不稳定。品位最低1.89×10-6，最高3.12 ×10-6，平均2.56×10-6，品位变化系数为34.65 %，属均匀。

矿体总体呈透镜状产出，倾向40°～50°，平均倾向45°，倾角65°～85°，平均倾角75°(表1)。

表1 八卦庙金矿床(1 300 m标高以下)矿体厚度、品位变化系数统计表Table 1 The ore body thickness and grade variation coefficients of Baguamiao gold deposit (below 1 300 m elevation)

矿体空间分布规律为，沿走向控制在KT57～KT79A线之间，沿倾向厚度变化大，垂深在1 240 m标高以下多呈树枝状出现。成矿后断层对矿床起迭加富集的作用。成矿后断层都是一些小断层，对矿体改造较小，对矿体连接影响不大。

3.2 矿石特征

(1)矿物成分

矿石中已发现金属矿物17种，非金属矿物14种。

主要金属矿物为黄铁矿和磁黄铁矿；其次为黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、磁铁矿、褐铁矿、金红石、钛铁矿；微量斑铜矿、黝铜矿、铜蓝、毒砂、碲铅矿、自然金、自然银和自然铋。

主要非金属矿物为石英、绢云母和铁白云石；其次为钠长石、绿泥石、方解石、正长石和高岭石；少量磷灰石、绿帘石、重晶石。

矿石结构主要为半自形—他形粒状结构、自形—半自形粒状结构、他形粒状结构，部分矿石为共边结构、包含结构、假象结构、残余结构、碎裂结构。

3.3 矿石类型和品级

(1)矿石自然类型为构造蚀变岩型金矿石。

(2)矿石的工业类型为原生矿。

3.4 金的赋存状态

(1)金矿物的种类及成分

矿区金矿物种类单一，仅为自然金一种。自然金平均成分：Au：92.46%，Ag：7.54%；金的成色平均为925。金分为粒间金、裂隙金和包体金。通过大量的光片显微镜观察，对自然金产出状态作了统计(表2)。

表2 自然金产出形态统计结果表Table 2 The statistical results of natural gold output patterns

从表2看出，自然金主要以粒间金产出，其次是裂隙金，包体金较少。

(2)自然金的形态及粒度

扦插处理后第30天，对不同景天品种的扦插苗生长量进行统计。由表2可以看到：不同浓度IBA处理的生根率差异不大，但平均植株高度、平均生根数、平均根长差异较大，其中浓度为100mg/L的处理，品种植株高，根长也最大、生根数量表现最多；在清水对照处理中的品种植株表现最低，根生长最短、平均根数最少；另两种IBA浓度的处理表现相差不大，品种根系生长状况介于两者之间。

自然金的形态多为不规则粒状，他形粒状、近圆粒状、椭圆粒状、麦粒状、细脉状。自然金的粒度较细，主要为中细粒分布，以粗粒、中粒、细粒、微粒不均匀分布为特点。其中大于74 μm的粗粒金占28.38%，10～74 μm的中细粒金占63.24%，小于10 μm的微细粒金仅占8.38%。

3.5 围岩蚀变

矿区内遍发育围岩蚀变现象，蚀变类型主要有硅化、绢云母化、白云石化，其次为黄铁矿化、磁黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

矿区为一北翼倒转的向斜构造，矿体主要赋存在倒转翼中。泥盆系上统星红铺组下段上部岩层为赋矿层位，容矿岩石主要为斑点状白云质、粉砂质千枚岩[1]。北西走向韧性剪切带为主要控矿构造，北东向断续节理密集带迭加是工业富矿成矿主要控矿因素[2]。近矿围岩蚀变主要有：硅化、黄铁矿、磁黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化。

在每个矿体的中心部位的石英脉金品位比较高，向两侧围岩逐渐变低。但从开采情况来看，除矿体的中心部位，在两侧的蚀变岩中，金品位变化很大，构造、蚀变发育地段，金品位相对较高，而结构完整、蚀变程度低的围岩则金品位相对较低[3]。由此笔者认为八卦庙金矿床为由韧性剪切带所控制的蚀变岩型金矿床。

4.2 控矿因素

(1)地层因素：富矿围岩为上泥盆统星红铺组下段上部斑点状石英绢云母千枚岩、铁白云质、粉砂质千枚岩。

(2)构造因素：矿区内出现近东西纵向断层共3条。F11、F12、F13断层，其中F12为矿区内层间断层，规模较大，是矿区早期断层。其共同特点是沿断层面充填有方解石石英脉，含闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等矿物聚合集。金质量分数≤0.5×10-6。矿区出露的北东向断层，前期断层为金矿床介质流体同源形成、富集提供了通道，北东向主断裂与次一级断裂斜交，形成阶梯状断续延展节理，构造部位岩石发生强硅化、黄铁矿化、磁黄铁矿化，并伴有自然金生成，金品位可达数十克/吨。是区内主要含矿构造。后期断层对矿体具有破坏作用。

(3)热液蚀变因素：矿床分为两个成矿期，即热液期成矿期和表生氧化成矿期，其中热液成矿期为主要成矿期。热液成矿期又分为4个成矿阶段，第一阶段为石英脉阶段，此阶段并无矿化；第二阶段为石英-硫化物阶段，此阶段为主要成矿阶，出现多种金属矿化；第三阶段为细脉石英-浸染状黄铁矿阶段，也是金矿物形成阶段；第四阶段为碳酸盐阶段，无金矿物产生。

4.3 找矿标志

(1)地层标志：矿体赋存于上泥盆统星红铺组下段上部岩层，岩性为铁白云质粉砂质绢云母千枚岩，是本区找矿的重要标志。

(2)构造标志：北东向压扭性断裂与次级断裂斜交形成的羽状节理是本区找矿的最重要的标志。

(3)围岩蚀变标志：受石英-硅质热液作用形成的围岩蚀变是找矿最明显的标志。

5 结论

(1)矿体赋存于泥盆系上泥盆统星红铺组下段上部岩层铁白云质粉砂质绢云母千枚岩中。

(2)北东向张扭性断裂是本区的主要控矿构造。

(3)受热液作用形成的蚀变斑点是找矿最明显的标志。

(4)八卦庙金矿床为由韧性剪切带所控制的蚀变岩型金矿床。