大黄山金矿矿床特征及成矿模式研究

董兆喜

（甘肃省地质矿产勘查开发局水文地质工程地质勘察院，甘肃 张掖 734000）

大黄山金矿位于甘肃省西部南山地区，大地构造区划属华北板块阿拉善南缘褶皱带的走廊被动陆缘带（Ⅵ）。地层区划属塔里木-华北地层大区的阿拉善南缘地层区-走廊地层分区（Ⅱ）。区内构造活动频繁，脉岩较发育。成矿区带划分属于山丹-永昌加里东期金、铜、钨、银、铅（锌）成矿带的曹家口金（银）成矿区。区域主要出露中寒武统大黄山群，西北向区域断裂发育，加里东晚期岩浆活动频繁，具备了含矿地层、控矿构造和中酸性脉岩相伴生的良好成矿条件。

1.1 地层

矿区内大部分区域分布覆盖层，覆盖层主要为第四系全新统的冲洪积砾岩和残坡积层夹黄土，次为中寒武统大黄山群的碎屑岩建造。岩性为变质砂岩夹板岩、长石石英杂砂岩夹板岩，多呈零星块状断续出露于矿区中部。

1.1.1 中寒武统大黄山群下岩组（ €）

中寒武统大黄山群下岩组以长石石英杂砂岩为主，局部夹粉砂质绢云母板岩，岩性较单一，它是本矿区主要地层。

（1）长石石英杂砂岩。岩石呈深灰绿色、灰绿色、青灰色或灰黑色，风化面为浅灰绿色或褐灰色。其呈变余中细粒、细粒、不等粒砂状结构，为中-中厚层状、块状构造。岩石由碎屑及杂基两部分组成。杂基为泥硅质，现已变质重结晶为显微鳞片状绢云母、绿泥石、黑云母及微粒石英。长石石英杂砂岩在矿化带（含金石英脉）两侧均有不同程度的褐铁矿化、硅化、黄铁矿化和孔雀石化。上述几种蚀变岩石在空间分布上严格受含金石英脉走向、倾向控制，在石英脉两侧均有分布，多呈带状断续分布，出露宽度介于5～18 m。

（2）粉砂质绢云母板岩。它多呈似层状或透镜状分布于长石石英杂砂岩中，岩石呈灰色、绿灰色或灰绿色，风化面呈黄灰色或褐灰色。其呈变余泥质结构、变余砂状结构和显微鳞片变晶结构，为板状构造、变余层状构造和局部显千枚状构造。岩石由碎屑及杂基两部分组成。碎屑以石英为主，斜长石、白云母、岩屑少量，锆石微量；
杂基以绢云母为主，绿泥石及微粒石英次之，氧化铁、炭质少许，局部含少许黄铁矿，个别地段见微量孔雀石。另外，该岩石局部具有轻微的褐铁矿化或硅化。

1.1.2 第四系全新统（Q）

第四系全新统岩性为冲洪积钙质胶结砾岩，微细胶结的冲洪积、洪积-坡积砾石层夹黄土，冲洪积砂砾层、含砾亚砂土，冲积、坡残积砂砾层和亚砂土。

1.2 岩浆岩

矿区内岩浆岩不发育，仅在矿区东北及西北边缘出露少量的加里东晚期黑云母花岗岩，岩性为黑云母花岗岩（），颜色为浅红-肉红色，风化面呈灰褐色，其呈中粒-中粗花岗结构，为块状构造。它是黑云母似斑状花岗岩体的边缘相产物，多分布于含矿石英脉上盘，经岩石光谱分析，Ag、Cu、Pb、Zn 含量均为花岗岩正常含量的2～8 倍，推测该银金矿的物质来源与此岩浆岩有密切关系。

1.3 脉岩

矿区中部分布一条长约1 000 m、宽5～18 m 的石英脉，该石英脉为矿体的赋矿地层，脉体被平推断层错断为4 段，总体走向为125°～130°，倾向为35°～40°，倾角为45°～50°，其呈西北—东南向不规则脉状侵入中寒武统大黄山群长石石英杂砂岩中，为金、银等含矿地质体。含矿石英脉在矿区内的分布空间严格受F及F两条逆断层控制，其分布于F及F两断裂之间所构成的断层破碎带内，产状与F及F两断层或长石石英杂砂岩产状基本一致，根据钻孔结果，脉体倾向延深一般为120～400 m；
形态极不规则，膨大缩小变化较大，部分地段有分枝复合现象。另外，在三道沟、石头沟等地的主脉体两侧发育数条小石英脉，长为10～60 m，宽为1～2 m，最宽为10 m，经采样分析，其含矿性差。

1.4 构造

矿区地处河西走廊过渡带中段南侧，南接北祁连褶皱带的大黄山复式向斜次一级褶皱——大黄山背斜，北邻龙首山拱断束，断裂发育。

1.4.1 褶皱

走廊过渡带在区内的次一级褶皱有北部的新河-芨岑新凹陷、中部的大黄山古凸起、南部的马营-永昌新凹陷。

1.4.2 断裂

矿区内发育两组断裂，一组为走向逆断层，为矿区内主断裂，另一组为平推断层，为矿区内次断裂。其中，F及F逆断层为该矿的主要控矿构造，含矿石英脉及矿体就分布于这两条逆断层间形成的断层破碎带中，严格控制着矿体的空间展布。F、F、F为成矿后的断裂，为破坏性构造，远离主矿体，F～F断裂斜切了F、F构造带及石英脉体（或个别小矿体），并使之产生一定的水平位移。

1.5 矿石类型

1.5.1 矿石的自然类型

按照主要矿物成分，矿石可分为褐铁矿-石英脉型矿石及褐铁矿-赤铁矿-石英脉型矿石两种。矿石以前者为主，前者分布于各类矿体中；
后者次之，主要分布于金矿体中。

1.5.2 矿石工业类型

根据选矿试验大样的物相分析，矿石工业类型划为含金银氧化矿石。

1.6 围岩蚀变

矿区中围岩蚀变以褐铁矿化、硅化为主，次为黄铁矿化、赤铁矿化及轻微的绢云母化、绿泥石化、黄铁钾钒化。

1.7 地球物理特征

为了配合地质找矿，寻找隐伏矿体，在矿区及外围进行了磁法剖面测量、近场源面积测量、电法剖面测量、电测深测量及部分钻孔的电测井工作，并测定了物性参数。但是，找矿效果均不理想。

1.8 地球化学特征

矿区大面积被第四系残坡积层覆盖，在矿区及附近外围约5.39 km的区域开展了1∶1 万土壤化探测量，圈定单元素异常30 个，其中15 个单元素异常组成了5 个综合异常（HT）。综合异常以HT-3 综合异常较佳。主要化探异常与已知矿体套合较好。

2.1 矿体地质

大黄山矿区金、银矿体较多，矿种较复杂，矿体主要分布于F、F断裂带控制的以含矿石英脉为主体的矿化蚀变带中。根据矿体中Au、Ag 品位的不同和矿化富集程度的不同，结合平推断层错断情况，矿体划分为6 条，其中金矿体4 条、银矿体2 条，矿区内分布主矿体3 条，即Au1、Ag5、Ag6 矿体。金、银矿体主要赋存于石英脉中，其次产于主石英脉两侧具石英细脉或网脉状的褐铁矿化、硅化长石石英杂砂岩中，与围岩呈渐变过渡关系。矿体在空间的展布严格受石英脉控制，而石英脉又严格受F、F逆断层控制，含矿石英脉几乎全产于两断裂之间所构成的蚀变破碎带中，因此该区的金、银矿（化）体产于同一蚀变破碎带中并受F、F两逆断层控制。

Au1 号金矿体长310 m，沿倾向延长25～260 m，矿体呈似层状。平均厚度为3.78 m。厚度变化系数为68.88%，为厚度稳定型；
矿体Au 平均品位为3.65 g/t，品位变化系数为105.80%，属较均匀型。

Au2 号金矿体长28 m，呈透镜状。平均厚度为2.20 m。矿体Au 平均品位为5.39 g/t，伴生Ag 品位为148.66 g/t。

Au3 号金矿体属低品位矿体长65 m，呈扁豆状。平均厚度为0.91 m。矿体Au 平均品位为1.33 g/t，伴生Ag 品位为33.69 g/t。

Au4 号金矿体属低品位矿体，平均厚度为0.71 m。矿体Au 品位为1.50 g/t，伴生Ag 品位为8.60 g/t。

Ag5 号银矿体长425 m。矿体呈似层状产于Au1金矿体上盘。矿体产状与含矿石英脉产状基本一致，矿体倾斜延深为22～235 m。从矿体平均品位来看，Ag 为110.02 g/t，伴生Au 为0.52 g/t，其品位变化系数为89.6%，为均匀型。

Ag6 号银矿体全长为245 m。平均厚度为2.28 m。倾斜延深为100～145 m，Ag 为86.37 g/t，品位变化系数为111.8%，伴生Au 品位为0.44 g/t。

2.2 矿体围岩和夹石

矿体上、下盘直接围岩为褐铁矿化石英脉、褐铁矿化硅化长石石英杂砂岩及少许粉砂质绢云母板岩及断层破碎带。上述围岩均较破碎，节理裂隙极为发育，具明显的碎裂及角砾状结构，褐铁矿化、硅化较普遍，局部地段具赤铁矿化、黄铁矿化、黄铁钾钒化和轻微的绢云母化、绿泥石化。总之，该矿体结构简单，夹石较少，除Au1 金矿体和Ag6 银矿体内各见一处夹石外，其他矿体内无夹石存在。

本矿床是以金银为主的多金属矿床。矿体呈似层状、透镜状、扁豆状或脉状产于石英脉内，与围岩呈渐变过渡关系。矿体的产状、形态严格受石英脉及走向逆断层控制。矿石结构呈它形粒状、全自形粒状、碎裂结构、交代残余结构或假象结构；
矿石构造呈块状、浸染状、细脉浸染状或蜂窝状。矿石中金属矿物以硫化矿物为主（黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂、辉银矿、辉铜矿、斑铜矿），矿石矿物主要为自然金、自然银、银金矿。矿石中的有用组分金、银、铜、铅、锌等高出正常围岩数十倍。矿体上下盘围岩蚀变主要为褐铁矿化、赤铁矿化、硅化、黄铁矿化、黄铁钾钒化、绿泥石化和绢云母化等。同时，矿石经包体测温，生成时平均温度为236 ℃。综合以上特征，初步认为该矿床成因是加里东晚期似斑状花岗岩岩浆期后石英脉型中低温热液型金银矿床。

在漫长的地质演化过程中，由于热液活动，长期氧化作用导致大部分金属硫化物被褐铁矿、赤铁矿、黄铁钾钒、孔雀石、兰铜矿、铅钒矿等次生矿物交代，形成了以氧化矿为主的金银矿床。根据野外工作实践，该矿床的找矿标志主要有5 点：一是大石英脉及石英细脉、网脉发育地段；
二是赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿、孔雀石、兰铜矿、铜兰发育地段；
三是硅化、绿泥石化、绢云母化、黄铁钾钒化等蚀变强烈地段；
四是出现综合物化探异常地段；
五是重砂异常地段。