山阳县桐树沟金矿地质化探综合特征及控矿规律
Abstract： Tongshugou gold deposit occurs in the middle devonian Niuerchuan group and Dafenggou group tectonic fracture zone. The ore bodies are controlled by regional fault and its secondary structure， and occur as veins. The wall rock alteration are mainly silicification， iron calcilizatio， pyritization and ferritization. In this paper， according to comprehensive analysis of the ore-bearing layer and rock， tectonic conditions， distribution regularity of geochemical anomalies and mineralization alteration types， it is considered that Tongshugou gold mine belongs to the tectonic altered rock type and quartz vein type gold deposit. Quartz vein is the main ore rock within the fracture zone， and regional tectonics and its secondary structure is the dominant ore controlling factor， which controls the shape and size of the ore body. The distribution of the geochemical anomalies shows the range of mineralization in earth surface， and mineralized alteration features provides the ore-prospecting criteria.
Key words： Tongshugou gold mine；geochemical characteristics；wall rock alteration；quartz vein type gold deposit；tectonic altered rock type gold deposit；ore-controlling regularity
中图分类号：P618.51 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）20-0168-04
0 引言
秦岭是我国南北地质、地理的重要分带界限，也是我国中西部重要的成矿区带之一，具有良好的铅锌、金找矿前景，已连续在小秦岭、柞（水）山（阳）、凤（县）太（白）、西（和）成（县）等矿集区发现潼关金矿、金堆城钼矿、双王金矿、八卦庙金矿、二里河铅锌矿、厂坝铅锌矿等一大批重要矿床和众多矿化矿点信息，为国家建设和社会发展提供了必要的资源支持。
秦岭地区矿床丰富，成矿类型多样。金矿成矿类型有热水沉积/热水沉积-改造型、构造蚀变岩型、韧性剪切带型等，不同的成矿类型有着不同的矿化蚀变特征和找矿标志。本文旨在通过对桐树沟金矿地质条件、地化异常、构造因素等的综合论述，以综合集成的技术路线进一步丰富秦岭地区金矿地质特征、探索矿化富集规律并指导找矿方向，为资源的可持续接替利用做出贡献。
1 区域地质特征
桐树沟金矿位于山阳县。大地构造位置属秦岭造山带南秦岭印支构造带和礼县-柞水华力西构造带交汇部位，位于山阳-凤镇区域性大断裂两侧（图1）。
1.1 区域地层
区域地层严格受山阳-凤镇区域性大断裂控制，断裂以北出露地层为中泥盆统地层；断裂以南出露地层时代跨度较大，泥盆系地层为区域主体地层，为一巨大的复式背斜构造，呈东西向条带状展布，向东呈扫帚状收敛。前志留系地层主要分布于镇安-板岩镇断裂南侧，近东西向条带状展布。
1.2 区域构造
区域褶皱及断裂构造发育，构造线呈近东西向。褶皱构造以纸房沟-瓦房店-中村背斜为主体，两翼较对称，枢纽近东西走向。断裂构造以东西向区域断裂为主，包括山阳-凤镇断裂、镇安-板岩镇断裂、馒头山-大坪-银花河断裂等，并伴有北东向与北西向次生断裂。
山阳-凤镇断裂带：为区域性大断裂，横穿矿区，为南秦印支岭构造带与礼县-柞水华力西构造带分界断裂，两侧发育一系列次级断层，总体呈北西西向展布，倾向0°-30°，倾角50°-70°。由碎裂岩、角砾岩、糜棱岩、岩粉、断层泥等组成，局部炭化强烈，有石英脉穿插。该断裂形成早、活动期次多，控制了南北沉积环境差异和加里东期、印支期岩浆岩的分布。该断裂在燕山期、喜山期仍有活动，于燕山期形成了断陷盆地。 1.3 区域岩浆岩
区域岩浆活动较强，受断裂-岩浆活动带的控制，主要为羊奶沟脑-高坝店构造-酸性岩浆岩带，沿山阳-凤镇大断裂呈东西向出露，包括加里东期和印支期花岗岩及少量辉绿岩脉。
2 矿区地质特征
2.1 矿区地层
矿区地层以泥盆系为主（图2）。出露有中泥盆统大枫沟组（D2d）、牛耳川组（D2n）。
大枫沟组（D2d）分上下两段：下段（D2d1）岩性为灰色薄层灰质砂岩、杂砾岩、灰质粉砂质绢云板岩；上段（D2d2）为紫灰色中厚层含粗粒、中粒石英砂岩、灰色中薄层细粒长石石英砂岩夹粉砂质板岩。
牛耳川组（D2n）分上下两段：下段下部（D2n1-1）岩性为浅灰色厚层细砂岩、钙质细砂岩、粉砂岩；下段上部（D2n1-2）为灰-灰紫色中-薄层石英杂砂岩夹粉砂岩、粉砂质板岩。上段（D2n2）岩性为灰色角岩化石英二云千枚岩、粉砂质板岩夹粉-细砂岩。
矿区地层总体北倾，产状10-40°∠40-70°，赋矿地层为牛耳川组及大枫沟组。
2.2 矿区构造
2.2.1 褶皱
矿区褶皱较发育，主要为东西向纸房沟-瓦房店-中村背斜，脊线沿走向呈鞍状起伏，形成数个半珠状“穹窿”。核部为中泥盆统石家沟组，两翼为中泥盆统大枫沟组和古道岭组。
2.2.2 断裂
矿区主要断裂为东西向展布的山阳-凤镇断裂及与其平行的次级断裂带和局部相交次级断裂。
2.3 矿区岩浆岩
矿区内少见岩浆岩出露，仅有石英脉、铁方解石化花岗细晶岩脉、方解石脉等，多沿断裂破碎带、岩石节理、裂隙分布，且与区内的成矿作用有关。
2.4 地球化学特征
1/25000土壤地球化学测量对水系沉积物异常查证，初步圈定K2-K11共12个异常（图2），本区异常总体呈北西-北西西向带状展布。异常元素组合以Au、Sb、Hg、As、Cu为主，伴弱的Bi、Mo、Pb、Ag异常，异常强度大，浓集中心明显，元素的套合性好。矿区Ⅰ号、Ⅱ号矿化蚀变带所处异常特征如下：
2.4.1 K2-3号异常
异常位于岩屋沟-大油榨沟地段，呈北西向不规则状展布。异常北西向，长约1700m，北东向宽1500m，面积2.55km2。异常元素组合以Au、Sb、Cu、Hg、Ag为主，伴有弱的As、Bi、Mo异常。异常元素组合复杂，套合性较好，异常强度大。Au异常最高含量为14×10-9，一般为4-10.5×10-9；Sb最高16×10-6，一般为2.5-16×10-6；Cu最高190×10-6，一般为41-64×10-6；Hg最高650×10-9，一般为100-258×10-9； Ag最高0.28×10-6，一般为0.12-0.25×10-6。异常位于牛耳川组（D2n1-2）中-薄层石英杂砂岩夹粉砂岩、粉砂质板岩岩层中，从异常特征推断，异常中心有一近东西向的隐伏断裂穿过。该地段属山阳-凤镇断裂活动影响区范围，成矿条件优越，是寻找构造蚀变岩型和石英脉型金矿的有利地段。
2.4.2 K7号异常
异常位于大油榨沟-寨子沟地段。呈北西向不规则带状展布。异常东西向长约3000m，北南向宽1000-2000m，面积约4.2km2。
异常元素组合以Sb、Hg、Cu、Au为主，Au异常浓集中心常伴有弱的Ag、Bi、Mo异常。异常浓集中心明显，元素套合性好，异常强度高。异常含量Au最高110×10-9，一般为4.0-20.0×10-9；Sb最高56.3×10-6，一般为2.5-11.4×10-6；Hg最高1500×10-9，一般为102-350×10-9；Cu最高156×10-6，一般为40-70×10-6。该异常沿山阳-凤镇断裂带分布，位于牛耳川组（D2n1-1）和大枫沟组下岩段（D2d1）细砂岩、粉砂岩、灰质砂岩、杂砾岩岩层中。从异常组合和分布的地质特征推测，该异常带由山阳-凤镇断裂引起，具有典型热液型金矿的异常特征，异常组合好，含量高，规模大，成矿地质条件有利，是寻找金矿的有望异常。
3 矿体地质特征
3.1 矿化赋存部位及形态产状特征
矿区地表圈出3条金矿化蚀变带及数个金矿（化）体。Ⅰ号金矿化蚀变带位于K7异常北侧，产于构造破碎带及石英脉中。两侧多为铁方解石化花岗细晶岩，走向NEE，矿化蚀变带断续出露长约1180m，宽0.4-8.3m，产状325°-350°∠46°-51°，形态呈脉状，金品位0.52-2.78×10-6。Ⅱ号矿化蚀变带位于K7异常中南侧，产于构造破碎带及石英脉中，两侧多为碳酸盐化砂岩，走向近EW，矿化蚀变带断续出露长约 490m，宽约1.0m，产状355°-5°∠46°-78°，形态呈脉状，金品位1.51-4.52×10-6。Ⅲ号矿化蚀变带位于K4异常中部，产于黄铁矿化、孔雀石化石英脉中，两侧为粉砂质板岩，走向近EW，矿化蚀变带长750m，宽0.2-0.3m，产状355°∠80°，形态呈脉状，金品位0.59-3.67×10-6。
3.2 矿石特征
3.2.1 矿石成分
矿石矿物成分较简单，非金属矿物以石英为主，次为重晶石、铁白云石、方解石、绢云母等。金属矿物为黄铁矿、褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿、黝铜矿、黄铜矿、辉铜矿等，贵金属矿物为自然金。
3.2.2 矿石组构
矿石的结构主要有：自形粒状结构（图3）、它形粒状结构、碎裂结构、碎斑结构等。
矿石的构造主要有：角砾状构造（图4）、脉状构造、星点状构造、充填构造、块状构造等。
3.3 矿化及围岩蚀变
区内矿化蚀变作用较强烈，主要矿化蚀变类型有硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、褐铁矿化，少量铁白云石化、钠长石化、黄铜矿化及重晶石化。以硅化、黄铁矿化为主。 3.4 矿床成因及找矿标志
3.4.1 成因
金矿区位于山阳-凤镇断裂带及其次级构造内，其控制与岩浆热液活动有关的矿化蚀变。其中Ⅰ、Ⅱ号矿化蚀变带及矿（化）体两侧构造破碎带明显，通过工程验证，矿（化）体赋存岩性以构造角砾岩为主，矿（化）体中心以构造角砾及碎裂石英脉型为主、两侧为构造蚀变岩型，主要矿化蚀变有硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、黝铜矿化、方铅矿化及重晶石化；矿化体及蚀变带受石英脉控制，石英脉受构造控制，属典型热液型石英脉型金矿和构造蚀变岩型金矿。
3.4.2 找矿标志
①构造标志：区内含金石英脉主要受断裂构造控制，山阳-凤镇断裂带及次级断裂构造、岩脉与围岩接触带是金矿的主要赋存场所，断裂构造是找矿的宏观标志。 ②岩浆岩标志：铁方解石化花岗岩脉及石英脉。③化探异常标志：以Au、As、Sb、Cu组合为主的异常区。④围岩蚀变标志：褐铁矿化、黄铁矿化、硅化、孔雀石化多发育于金矿化蚀变带及其附近，可作直接找矿标志。
4 控矿规律研究分析
4.1 构造环境控矿
矿区位于秦岭造山带南秦岭印支构造带和礼县-柞水华力西构造带交汇部位，山阳-凤镇区域性大断裂两侧、镇安-板岩镇断裂之间，属山阳-凤镇断裂活动的影响区，该断裂形成早、规模大、活动期次多。区内石英脉、石英铁白云石脉、方解石脉发育，多沿断裂破碎带、岩石解理、裂隙分布。
区域性东西向断裂带控制了与岩浆及热液有关的矿化。山阳-凤镇断裂控制了印支期小花岗岩体和与岩浆热液有关的以铜为主的中村铁峪沟-磨房沟金、铜、铁及重晶石成矿带；纸房沟背斜和上岔口-东龙头沟脑断层控制纸房沟-鹘岭沟金、砷、锑成矿带。
矿区外围已发现刘家峡金矿、老林沟金矿、夏家店金矿、龙头沟金矿、王家坪金矿等。
4.2 区域地球化学控矿
化探异常元素组合以Au、Sb、Hg、As、Cu为主，异常分布面积大，异常强度高，浓集中心明显，异常组合佳，元素的套合性好，反映区内找矿前景较好。从异常组合特征看，该类异常应该为断裂破碎带和石英脉引起，因此该类异常带是寻找构造蚀变岩型和石英脉型金矿的有利地段。
根据化探异常指示，K2-3、K7号及K4异常区已圈出Ⅰ号、Ⅱ号及Ⅲ号矿化蚀变带及矿（化）体，因此，进一步分析、查证化探异常是行之有效的找矿方法。
4.3 断裂构造控矿
从本区成矿地质条件，赋矿控矿因素、矿化蚀类型等分析认为桐树沟金矿受山阳-凤镇断裂及次级断裂控制。金矿化蚀变带、矿化体产生断裂带中，区域构造带是主导因素和导矿构造，其次级构造是有利的容矿构造，构造控制了矿体的形态和规模。
综上所述，桐树沟地区区域成矿条件优越，化探异常强度大且分布广，找矿标志明显，已经发现3条金矿化蚀变带及若干金矿（化）体，具有巨大的找矿空间和广阔的找矿前景。
