孟獻(xiàn)真，王根厚，王行軍，陳勝男，陶 宏

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)，北京 100083;2.廣東省地質(zhì)建設(shè)工程集團(tuán)公司，廣東廣州 510000; 3.中國地震局地球物理勘探中心，河南鄭州 450002)

甘肅省文縣陽山金礦地處陜甘川三省交界處，于1997年由武警黃金十二支隊發(fā)現(xiàn)。目前，該礦床控制金資源量已達(dá)320 t。本文主要對陽山礦區(qū)不同構(gòu)造變形特征進(jìn)行了分析研究，并進(jìn)行了石英組構(gòu)分析及流體包裹體測試，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合前人的研究成果，對礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造變形，成礦流體及金成礦作用的系統(tǒng)演化進(jìn)行探討。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

陽山礦區(qū)所處的勉略構(gòu)造帶呈近EW－NWW向展布，是以自北而南多層次疊瓦狀逆沖推覆構(gòu)造為骨架的巨型復(fù)合斷裂弧形構(gòu)造帶。勉略構(gòu)造帶自晚古生代以來的發(fā)展演化過程如下:(1)中晚泥盆世至早石炭世初始擴(kuò)張裂陷－初始洋盆打開階段，勉略帶自西向東發(fā)生擴(kuò)張裂隙，并發(fā)展轉(zhuǎn)化為初始中晚泥盆世－早石炭世洋盆。(2)早石炭世至早二疊世有限洋盆擴(kuò)張發(fā)育階段，初始洋盆從非貫通的串珠狀多個小洋盆逐漸自西向東發(fā)展演化形成貫通東西的統(tǒng)一勉略古有限洋盆。(3)晚二疊世至中三疊世洋殼板塊消減俯沖演化階段，勉略洋盆洋殼消減俯沖，出現(xiàn)島弧巖漿和弧擴(kuò)張和弧裂陷的特征，以陸緣海的構(gòu)造背景接受了巨厚的復(fù)理石沉積。(4)中三疊世至早中侏羅世陸－陸碰撞造山階段，發(fā)育蛇綠混雜巖帶、碰撞變形變質(zhì)構(gòu)造、碰撞花崗巖、沖斷褶帶形成等，伴隨碰撞造山演化，在晚期由于造山隆升，尤其沿勉略縫合帶南側(cè)的巨大碰撞逆沖推覆和前陸沖斷褶皺作用，產(chǎn)生了前陸斷褶帶前緣的前陸盆地，而在勉略帶內(nèi)隆升地區(qū)則發(fā)生伸展塌陷作用，形成諸如帶內(nèi)的勉縣、青峰等一系列斷陷盆地。(5)晚侏羅世至早白堊世造山逆沖推覆與前陸盆地和帶內(nèi)伸展塌陷演化階段，產(chǎn)生了一系列晚中生代斷陷磨拉石盆地和分布廣泛、規(guī)模較小的燕山期酸性巖脈和小巖株(120～150Ma)。(6)晚白堊世至第四紀(jì)造山后的陸內(nèi)構(gòu)造演化階段，受印度板塊碰撞的遠(yuǎn)距離效應(yīng)而交替性發(fā)育逆沖推覆構(gòu)造和伸展裂陷盆地，最終形成現(xiàn)今的構(gòu)造格局(董申保等，1986;張國偉等，1995;李三忠等，2003;陳虹等，2010)。

陽山礦區(qū)所在的區(qū)域經(jīng)歷了上述(1)(2)兩個發(fā)展階段之后，礦區(qū)地層中Fe、S、Au等元素初步富集，為以后成礦流體通過水巖反應(yīng)成礦奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)

大地構(gòu)造位置上，陽山金礦處于揚(yáng)子板塊以北、中朝板塊以南、松潘－甘孜褶皺系以東的三角區(qū)內(nèi)(圖1)，位于西秦嶺南亞帶，屬于典型碰撞造山帶地區(qū)的礦床(張吉寬，2000)。控制陽山金礦產(chǎn)出的主要構(gòu)造為文縣弧形構(gòu)造，它由一系列近EW向斷裂及褶皺構(gòu)成。其中，安昌河一觀音壩斷裂為含礦構(gòu)造，由一系列次級斷裂及強(qiáng)變形帶構(gòu)成。

區(qū)域內(nèi)地層主要有元古宇碧口群、上古生界(泥盆系、石炭系、二疊系)和中生界的三疊系及侏羅系，新生界主要為陸相沖積物。就西秦嶺卡林－類卡林型金礦省而言，泥盆系和三疊系是最主要的賦礦地層(齊金忠等，2005)，而陽山金礦則賦存于泥盆系三河口群地層。礦區(qū)的三河口群發(fā)生了強(qiáng)烈構(gòu)造變形和不均勻的低級變質(zhì)，主要由(碳質(zhì))千枚巖、板巖、砂巖、碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖和綠片巖等組成，原巖為淺海相碎屑巖－泥質(zhì)巖－碳酸鹽巖建造(李晶等，2007)。

區(qū)域巖漿活動與重要構(gòu)造時間關(guān)系密切，勉略縫合帶以北大量發(fā)育多時期的花崗巖類，特別是晚古生代和中生代的花崗巖類;勉略帶以南花崗巖類較少，僅見少量中生代小巖脈和小巖株。陽山金礦田主要發(fā)育花崗巖脈和巖株，多為斜長花崗斑巖、花崗斑巖、花崗細(xì)晶巖，部分巖脈破碎、蝕變強(qiáng)烈，甚至個別巖脈已經(jīng)蝕變礦化而構(gòu)成金礦體。對金礦化花崗斑巖脈中黃鐵礦的獨(dú)居石U－Th－Pb年齡電子探針測年顯示，花崗斑巖的侵入年齡為220±3 Ma，蝕變礦化年齡為190±3 Ma(齊金忠等，2005)。

2.2 圍巖蝕變類型及其特征

本區(qū)的圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、毒砂化、碳酸鹽化、褐鐵礦化及粘土礦化等(方月新等，2009)，總體表現(xiàn)為淺成低溫?zé)嵋何g變特征，其中絹云母化、碳酸鹽化在區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育。

硅化:主要發(fā)育于斷裂破碎帶中及破碎帶兩側(cè)，表現(xiàn)為石英含量增加，在礦石中常形成它形粒狀石英，呈塊狀產(chǎn)出，有時以細(xì)脈狀產(chǎn)出，常與黃鐵礦伴生，為本區(qū)常見蝕變類型。

絹云母化:主要發(fā)育在斜長花崗斑巖中，在千枚巖中也有發(fā)現(xiàn)，主要為熱液交代斜長石的產(chǎn)物，絹云母呈片狀或云霧狀產(chǎn)出，常伴生有硅化、黃鐵礦化及毒砂化。

黃鐵礦化:主要發(fā)育在破碎帶中及兩側(cè)的各種圍巖中，多呈浸染狀或星點狀產(chǎn)出，局部為致密塊狀，以細(xì)粒它形黃鐵礦為主，且其含金性高，其含量直接決定著礦石品位，二者有明顯的正相關(guān)性。此外，尚有少量中粒黃鐵礦，其晶形較完整有立方體及五角十二面體，但其含金性較差。

毒砂化:多發(fā)育在斜長花崗斑巖中，偶見于千枚巖或灰?guī)r中。多呈細(xì)小的針狀產(chǎn)出，常與黃鐵礦密切伴生，其含量與礦石品位有正相關(guān)關(guān)系。

碳酸鹽化:區(qū)內(nèi)分布廣泛，從野外看有二種類型，一種為紅色碳酸鹽化，在整個礦帶普遍發(fā)育，主要由含鐵方解石脈構(gòu)成，呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀，在觀音壩一帶甚至呈面狀發(fā)育，這種蝕變與斜長花崗斑巖脈的侵入有關(guān)，在斜長花崗斑巖脈附近紅色碳酸鹽化極為明顯，另外與本區(qū)分布有較多碳酸鹽地層也有關(guān)系;另一種碳酸鹽化表現(xiàn)為方解石以微細(xì)脈狀產(chǎn)于礦體附近，可能為熱液活動晚期產(chǎn)物。

褐鐵礦化:主要發(fā)育在礦體淺部，為黃鐵礦氧化后的產(chǎn)物，是氧化礦石中的主要載金礦物。褐鐵礦化發(fā)育程度可以作為找礦和判別礦石品位的重要標(biāo)志。

粘土礦化:部分是熱液蝕變的產(chǎn)物，常與碳酸鹽蝕變相伴生;另一部分則為長石經(jīng)地表風(fēng)化而成，其含量的多少可以作為判斷風(fēng)化程度的標(biāo)志。

整體而言，礦區(qū)是以粘土礦化、碳酸鹽化以及細(xì)粒金屬礦化為主，表現(xiàn)為淺成低溫?zé)嵋何g變特征。從礦體到圍巖有一定的蝕變分帶現(xiàn)象，表現(xiàn)為近礦部位硅化、絹云母化、褐鐵礦化、毒砂化、輝銻礦化、黃鐵礦化較強(qiáng)，而遠(yuǎn)礦部位碳酸鹽化、高嶺土化較發(fā)育，但由于受構(gòu)造破碎以及圍巖性質(zhì)的影響，蝕變分帶現(xiàn)象并不十分明顯。

2.3 成礦期及成礦階段

陽山金礦成礦作用總體經(jīng)歷了成巖期－熱液作用成礦期－表生氧化成礦期，熱液作用成礦期根據(jù)礦脈穿插關(guān)系及礦物組合特征又可分為4個成礦階段(郭俊華等，2002)，即:無礦石英階段(Ⅰ);石英－黃鐵礦階段(Ⅱ);石英－黃鐵礦－毒砂階段(Ⅲ);石英－碳酸鹽階段(Ⅳ)，其中(Ⅱ)、(Ⅲ)階段為主要礦化階段。

成巖期為陽山金礦的形成間接的奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。熱液作用成礦期第Ⅱ、Ⅲ階段是陽山金礦的主成礦階段，奠定了陽山金礦的基礎(chǔ)，構(gòu)成了陽山金礦的主體。表生氧化成礦期則主要是礦體的氧化和破壞作用過程。

圖1 陽山金礦帶地質(zhì)簡圖(李晶等，2007，有改動)Fig.1 Simplified geologic map of the Yangshan gold deposit in Gansu Province(modified from Li et al.，2007)K1－下白堊統(tǒng)紅色礫巖、灰?guī)r、頁巖;T－三疊系砂巖、板巖;P12－4－下二疊統(tǒng)中部四段板巖、灰?guī)r;D2s5－中泥盆統(tǒng)三河口組四段灰?guī)r;D2s4－中泥盆統(tǒng)三河口組三段千枚巖夾薄層灰?guī)r;D2s3－中泥盆統(tǒng)三河口組二段灰?guī)r、砂質(zhì)板巖;D2s1+2－中泥盆統(tǒng)三河口組一段砂巖、板巖; －中元古界碧口群下部一段灰?guī)r、變質(zhì)砂巖;γπ52－燕山期斜長花崗斑巖;1－俯沖帶;2－斷層;3－推測斷層;4－不整合界線;5－金礦化體及編號K1－Lower Cretaceous red conglomerate，limestone，shale;T－Triassic sandstone，slate;P12－4－The middle of the Lower Permian，slate，limestone; D2s5－The sanhekou group of the Middle Devonian，limestone;D2s4－The Sanhekou group of Middle Devonian three sections phyllite with thin－bedded limestone;D2s3－Limestone，sandy of the second section of Sanhekou Group of Middle Devonian;D2s1+2－Sandstone，slate of the first section of Sanhekou Group of Middle Devonian;Pt2bk11－Limestone，metamorphic sandstone of lower Bikou Group of Mesoproterozoic;γπ52－Yanshanian plagiogranite porphyry;1－subduction zone;2－fault;3－speculated fault;4－unconformable contact boundary;5－gold min－eralized body and the serial number

3 構(gòu)造變形

研究區(qū)經(jīng)歷了多期次的韌性剪切變形、韌－脆性構(gòu)造變形及脆性變形構(gòu)造(齊金忠等，2002)，金礦帶內(nèi)構(gòu)造變形強(qiáng)烈，是一個以逆沖推覆構(gòu)造為主的復(fù)雜的韌性－脆性變形構(gòu)造體系，本次研究分辨出四期構(gòu)造變形:

第一次為近南北向的擠壓，形式上表現(xiàn)為由北向南的逆沖，形成了本區(qū)軸面近直立的一系列褶皺及逆斷層，并伴隨地層的強(qiáng)烈縮短作用及韌性剪切變形。本次構(gòu)造運(yùn)動對研究區(qū)影響最明顯，以層面或原始層理(S0)為變形面形成順層掩臥褶皺和緊閉同斜褶皺，說明該地區(qū)巖層經(jīng)受過強(qiáng)烈縮短作用，主壓應(yīng)力方向平行于剪切褶皺軸面法線方向;且本區(qū)地層發(fā)生強(qiáng)烈的構(gòu)造置換作用，形成了透入性面理S2，并形成了低綠片巖相的巖石組合;伴隨這期構(gòu)造變形，陽山礦區(qū)內(nèi)形成斜長花崗斑巖巖脈，斜長花崗巖斑巖脈受到該期構(gòu)造的改造，巖脈呈透鏡狀產(chǎn)出，形成了石香腸狀構(gòu)造、無根褶皺，此期間形成的石英脈順層貫入巖層。前人取得了此期構(gòu)造活動較多的同位素年齡數(shù)據(jù)。毛裕年等(1992)對略陽縫合帶采用Ar－Ar法年代學(xué)分析，結(jié)果表明其高溫剪切帶活動時期為211.9Ma;劉桂閣等(2010)以陽山斜長花崗斑巖為研究對象，進(jìn)行全巖K－Ar同位素年齡測試，結(jié)果為171Ma～209Ma，平均值為189.4Ma;前人的研究結(jié)果，表明伴隨著區(qū)內(nèi)一期逆沖推覆構(gòu)造形成了斜長花崗巖斑巖、含礦石英脈，其形成時代為190～200Ma。這些數(shù)據(jù)表明該期構(gòu)造形成于三疊紀(jì)末。

野外工作時在草坪梁、后村、賈那下、葛條灣、寺陡坪五個地區(qū)實測緊閉褶皺樞紐產(chǎn)狀326組及86組B型線理，褶皺樞紐極密圖(圖2)清晰的顯示了樞紐的優(yōu)選產(chǎn)狀，傾伏向為110°，傾伏角較小;用赤平投影法得到線理優(yōu)選傾伏向為108°(圖3)，傾伏角較小，近水平。

圖4為堡子壩地區(qū)褶皺及斷層信手素描圖。如圖所示，紅色線代表斷層，其上下兩盤均為泥盆系薄層灰?guī)r，褶皺發(fā)育。上盤發(fā)育頂厚褶皺和尖棱褶皺，表現(xiàn)向上逆沖的特點;下盤發(fā)育尖棱、頂厚等連續(xù)褶皺，表現(xiàn)出向下滑脫的特點;據(jù)此判斷該斷層為逆斷層。逆沖方向為由北向南。

綜上所述，本次構(gòu)造運(yùn)動的主應(yīng)力為NNESSW向，表現(xiàn)為由NNE向SSE的逆沖推覆。

圖4 堡子壩地區(qū)由北向南的逆沖構(gòu)造Fig.4 Thrust structure from the north to the south in the Puziba area

第二次為近南北向伸展作用，主要表現(xiàn)為對前期形成的構(gòu)造置換面和斷裂進(jìn)行改造和再利用;且S2面理的垂向擠壓形成的共軛剪節(jié)理、S2面理的伸展變行形成大量水平開闊褶皺、先期逆斷層活化形成正斷層，安壩地區(qū)出現(xiàn)的順層或與層面小角度相交發(fā)育的石英脈，石英顆粒向中心生長，這些構(gòu)造現(xiàn)象均說明了該次運(yùn)動的存在。此期的斜長花崗斑巖脈沿構(gòu)造面理S1侵入，脈體與同期石英脈發(fā)生褶皺變形，部分巖脈邊緣片理化現(xiàn)象明顯。此期構(gòu)造變形構(gòu)造置換不明顯。杜子圖等對西秦嶺地區(qū)巖漿巖同位素年齡進(jìn)行的統(tǒng)計結(jié)果表明，100Ma～160Ma巖漿同位素峰值之一(杜子圖等，1998);姚書振等(2002)研究表明秦嶺控制金礦成礦的斷裂、巖漿活動年代主要為230Ma～131.7Ma，秦嶺大型金礦成礦主要集中于210Ma～120Ma。前人的研究結(jié)果，區(qū)內(nèi)第二期構(gòu)造形成于侏羅紀(jì)末－白堊紀(jì)初，即140～145Ma，并且伴隨著這次構(gòu)造運(yùn)動區(qū)域有大規(guī)模的巖漿活動和金礦形成。

這期變形以陶家壩斷裂－勉略縫合帶南緣斷裂表現(xiàn)最為明顯，切割了透入性面理S2，并且被第二期的逆沖推覆構(gòu)造改造，斷裂面由下向上由北傾變?yōu)槟蟽A，并且下盤的中厚層灰?guī)r的拖褶顯示其下盤上升，顯示出伸展構(gòu)造的特征(圖5)。

圖5 陶家壩北陶家壩斷裂第二期斷裂宏觀特征Fig.5 Macroscopical characters of the second period fault plane of the Taojiaba Fault in the northern of Taojianba

第三次為近南北向的擠壓，形式上表現(xiàn)為由南向北的推覆。陶家壩南以S2面為褶曲面的斜歪傾伏褶皺、陶家壩褶皺南側(cè)斷層面被改造了的斷層、陶家壩直立褶皺上覆灰?guī)r與下覆千枚巖的斷層接觸關(guān)系(灰?guī)r相對千枚巖相北運(yùn)動)、以S2為褶曲面的軸面近水平的一系列尖棱褶皺，千枚巖(糜棱巖)發(fā)育膝折構(gòu)造以及發(fā)育的大規(guī)模的層間斷裂以至于形成的高角度逆斷層，這些現(xiàn)象都印證了該次構(gòu)造運(yùn)動的存在。該次構(gòu)造運(yùn)動對本區(qū)的影響有限，沒有形成透入性面理，只在局部地區(qū)出現(xiàn)S3劈理面。另外需要指出的是，該次構(gòu)造運(yùn)動使先存的S2面理在局部發(fā)生倒轉(zhuǎn)，先存的破碎帶在這些地區(qū)同S2面一起發(fā)生倒轉(zhuǎn)，在研究區(qū)內(nèi)，越靠近南部地區(qū)倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象越明顯。毛裕年等(1992)在勉略縫合帶進(jìn)行Ar－Ar法年代學(xué)分析時，獲得了表明一期構(gòu)造熱事件年齡－122.3Ma;陽山金礦帶內(nèi)石英(細(xì))脈SHRIMP U－Pb同位素年齡為(126.9±3.2)Ma(齊金忠，2005)。這些說明了區(qū)內(nèi)第三期構(gòu)造形成于120～130Ma。

圖6為陶家壩北公路東側(cè)的一斜歪傾伏褶皺，軸面產(chǎn)狀190°∠58°，樞紐傾伏向110°。發(fā)生褶皺作用的面為S2面，褶皺內(nèi)新生褶劈理面S3。推斷該地區(qū)在S2形成后，又經(jīng)受了一次近南北向的擠壓運(yùn)動，根據(jù)該期褶皺軸面的產(chǎn)狀，認(rèn)為該期擠壓表現(xiàn)為由南向北的逆沖推覆作用。

圖6 陶家壩南斜歪傾伏褶皺(鏡向130°)Fig.6 Inclined pitch fold south of the Taojiaba area(view is 130°)

第四次為新生代的伸展運(yùn)動，主要表現(xiàn)為脆性斷裂活動，對先期逆沖推覆構(gòu)造的改造破壞，同時形成石英細(xì)脈和方解石細(xì)脈，形成大規(guī)模的碎裂巖、褶皺、節(jié)理等，疊加早期的構(gòu)造變形，地表可見受剝蝕改造作用非常弱的正斷層，為淺層次的構(gòu)造活動。另外在陶家壩南部地區(qū)還可見大量傾向南的方解石脈，還有部分石英脈，多為張性脈;在安壩坑道內(nèi)也可見切層產(chǎn)出、純凈、白色、無礦化的石英脈體(如圖7)。這些都證明了新生代伸展運(yùn)動的存在，但是與成礦關(guān)系不密切。毛裕年等(1992)在瑪曲－略陽斷裂北盤的拉爾瑪獲得的中酸性脈巖的年齡為58.2～40.8Ma，該斷裂在喜馬拉雅期還有活動。陽山金礦內(nèi)石英(細(xì))脈的SHRIMP U－Pb同位素年齡為(51.2±1.3)Ma(齊金忠，2005)，這說明陽山金礦在古近紀(jì)仍有成礦熱液活動。

圖7 安壩4號坑道中石英脈(鏡向95°)Fig.7 Quartz vein in the galleryNo.4 of Anba(view is 95°)

綜上所述，陽山礦區(qū)的構(gòu)造變形和區(qū)域構(gòu)造活動及巖漿活動有密切關(guān)系，第一期變形最強(qiáng)，表現(xiàn)為自北向南的逆沖，形成透入性面理S2;第二期變形相對較弱，表現(xiàn)為自南向北的伸展，主要表現(xiàn)為對構(gòu)造置換面和斷裂的改造和再利用;第三期為自南向北的逆沖，主要表現(xiàn)為對礦區(qū)面理的改造，使S2面理發(fā)生彎折，局部傾向倒轉(zhuǎn)，局部地區(qū)形成非透入性面理S3;第四期為自北向南的伸展，主要表現(xiàn)為脆性變形。前兩期變形構(gòu)造層次相對較深，應(yīng)為中層次的變形;第三、四期變形構(gòu)造層次較淺，第三期變形為淺層次變形，第四期變形為表層次變形，第一、二期構(gòu)造變形與成礦關(guān)系密切。另外，野外觀察發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)較發(fā)育推覆構(gòu)造，橋頭南發(fā)育由南向北的推覆構(gòu)造，葛條灣南部發(fā)現(xiàn)由北向南的推覆構(gòu)造，雙向的推覆構(gòu)造很可能是造成礦區(qū)局部地層缺失及局部地區(qū)形成飛來峰的主要原因;推覆構(gòu)造也很可能是造成礦區(qū)內(nèi)部分礦體傾斜的重要原因。

圖8 石英的結(jié)晶學(xué)優(yōu)選Fig.8 CPO of quartz

4 石英組構(gòu)及流體包裹體特征

不同的溫壓環(huán)境巖石的變形機(jī)制不同，故形成的小構(gòu)造也不相同，通過小構(gòu)造的研究不僅可以了解各巖石流變行為的差異，還可以追溯其在變形歷史中的溫壓環(huán)境的變化(夏浩然等，2011);礦物包裹體是成巖成礦流體在礦物結(jié)晶生長過程中，被包裹在礦物晶格缺陷或網(wǎng)窩中的，至今尚在主礦物中封閉并與主礦物有著相界線的那一部分物質(zhì)，原生包裹體可代表主礦物形成時的物理化學(xué)條件(盧煥章等，2004)。

本研究所用的石英樣品均采自研究區(qū)與面理S2同期形成的同構(gòu)造石英脈，主要以黃鐵礦化的石英脈為主，較為新鮮，具有良好的代表性，反映了面理S2形成時期的構(gòu)造流體特征，與成礦有密切關(guān)系。

4.1 石英組構(gòu)分析

EBSD組構(gòu)分析是通過分析晶體背散射衍射圖像來確定晶軸方向，進(jìn)而確定晶體顆粒排列的取向性。EBSD可以更加精確的分析糜棱質(zhì)中的細(xì)小石英顆粒，測試的顆粒較多，能更加客觀的反映樣品中礦物顆粒排列的優(yōu)勢方位。本次測試在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)重點實驗室完成。樣品均來自研究區(qū)內(nèi)變形千枚巖中，樣品的定向采集應(yīng)用定向構(gòu)造系統(tǒng): a軸平行于面理和線理(定向線方向)，b軸平行于面理，垂直于線理，c軸垂直于面理(即Z軸)。圖8為其中4個樣品＜0001＞、(1120)、(1011)、(1010)四個方位的石英極密圖。由圖可以看出:p1－db4樣品結(jié)果顯示為相交于b軸的兩環(huán)帶組成的Ⅱ型交叉環(huán)帶，C軸組構(gòu)，很明顯的Y軸方向點極密，表明是中溫條件下，基圓上有四個次級極密，高溫弱變形，四個象限有四個次級極密，兩個交叉環(huán)帶，低溫條件下形成的，變形以柱面滑移為主。p2－db22、p3－db1、p1－db52則為由環(huán)繞c軸的小圓環(huán)帶與過b軸的環(huán)帶相連組成的Ⅰ型交叉環(huán)帶，一個環(huán)帶，基園上也有四個次級極密，中溫條件下形成的。實驗結(jié)果顯示，Ⅰ型交叉環(huán)帶優(yōu)選方位形式發(fā)育較多，其次為Ⅱ型交叉環(huán)帶，說明變形發(fā)生在平面應(yīng)變條件下，且是中高溫石英組構(gòu)類型;由主環(huán)帶與次環(huán)帶的關(guān)系可以判斷出剪切方向為右行剪切，與顯微鏡下及宏觀構(gòu)造中剪切方向一致。C軸組構(gòu)，很明顯的Y軸方向點極密，表明是中溫條件下，基圓上有四個次級極密，高溫弱變形，四個象限有四個次級極密，兩個交叉環(huán)帶，低溫條件下形成的，變形以柱面滑移為主。

4.2 流體包裹體類型

石英中主要發(fā)育氣液兩相和CO2－H2O三相原生包裹體，形狀不規(guī)則，多呈六邊形、負(fù)晶形、橢圓狀等，大小不一，大者可達(dá)25μm，小的為2μm，多數(shù)為8～15μm，零星分布，局部還可見到沿石英裂隙呈線狀分布的次生包裹體，形狀主要為橢圓形，個體很小，通過對40余件流體包裹體片的顯微巖相學(xué)觀察，依據(jù)包裹體在室溫下相態(tài)的不同將原生流體包裹體分為四大類:

(1)氣液兩相包裹體(Ⅰ型):包裹體形態(tài)以橢圓狀、長條狀及五、六邊形為主，大小介于2～20μm之間，大多數(shù)在10μm左右，包裹體的充填度 ＞0.85，該類型包裹體是研究區(qū)內(nèi)主要的包裹體類型，約占觀察包裹體總數(shù)的80%以上(圖9A、B)。

(2)CO2－H2O三相包裹體(Ⅱ):包裹體形態(tài)多為渾圓狀、扁圓狀、矩形以及不規(guī)則狀，大小介于5～25μm之間，多數(shù)集中于15μm左右，普遍較Ⅰ型包裹體大，氣相CO2和液相CO2共占包裹體的30～50%。約占觀察包裹體總數(shù)的18%(圖9C、D)。

(3)純液相包裹體(Ⅲ型):形態(tài)主要以橢圓狀和渾圓狀為主，大小在2～5μm之間，普遍較小，常與其他類型包裹體相伴出現(xiàn)。在樣品中很少見(圖9E、F)。

(4)純氣相包裹體(Ⅳ):主要以橢圓形產(chǎn)出，個體很小，不超過4μm，鏡下樣品中極少見(圖9G、H)。

另外，樣品中還出現(xiàn)“卡脖子”狀包裹體，可能與主礦物局部在結(jié)晶后遭受過應(yīng)力作用有關(guān)。某些小范圍內(nèi)同時出現(xiàn)不同類型、不同相態(tài)比的流體包裹體，形成于非均一的流體介質(zhì)條件，石英脈形成時流體可能發(fā)生了沸騰作用(盧煥章等，2004)，原始均勻的流體因為溫度和壓力突然下降時，流體分出稠密的液相和稀疏的氣相。沸騰作用可能是引起陽山金礦成礦物質(zhì)發(fā)生沉淀富集的主要因素之一。

4.3 包裹體均一溫度和鹽度

顯微測溫試驗在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)流體包裹體試驗室進(jìn)行，采用了英國產(chǎn)的 Linkam THMSG600型冷熱臺，儀器測定精度為±0.1℃，測溫范圍為－196～600℃。

本文對鏡下巖相學(xué)觀察過程中挑選出來的具有代表性且個體較大相界限清晰的陽山礦區(qū)Ⅰ型和Ⅱ型包裹體，進(jìn)行了冷凍及均一法測溫，總共測得500余個數(shù)據(jù)。

Ⅰ型包裹體測得的是冰點和均一溫度，Ⅱ型包裹體測得的有四個參數(shù):初溶溫度(Tm，CO2)、籠形物消失溫度(Tm，cla)、部分均一溫度(Th，CO2)和完全均一溫度(Th)。Ⅰ型包裹體均一溫度分布范圍較寬，其中氣液比大、氣泡顏色發(fā)灰的包裹體均一溫度普遍較高。在加熱升溫過程中，首先出現(xiàn)氣泡微動并向包裹體的某個角落移動，當(dāng)溫度繼續(xù)升高至近均一溫度時，氣泡開始劇烈跳動，并逐漸變?yōu)橐粋€小黑點，最后慢漫消失;Ⅱ型包裹體在冷凍過程中，液相CO2被固結(jié)，形成白色CO2固體和較暗的壓扁狀CO2蒸氣泡以及籠形水合物?；販剡^程中，在接近9.4℃時出現(xiàn)CO2氣相，隨著溫度繼續(xù)升高，至20℃左右氣泡開始劇烈跳動，CO2氣相消失達(dá)到部分相均一，最后隨溫度上升CO2液相也消失，達(dá)完全均一相態(tài)，加溫過程中容易爆裂。圖10(a)是根據(jù)數(shù)據(jù)做出的溫度統(tǒng)計分布直方圖，從圖上可看出，Ⅰ型包裹體的均一溫度的分布呈現(xiàn)出兩個明顯的峰和一個相對不明顯的峰，第一個峰值主要是在265～290℃，第二個峰值在215～240℃，第三個不明顯峰值出現(xiàn)在165～190℃。測得冰點溫度的分布也出現(xiàn)兩個明顯的峰，一個為－1.0～－0.5℃，另一個為－3.0～－2.0℃。研究區(qū)域內(nèi)Ⅱ型包裹體的初溶溫度(Tm)大致都在－58℃左右，籠形物消失溫度集中在7.0℃左右，部分均一溫度分布在17.8～28.9℃。從圖上可以看出(完全均一溫度)，Ⅱ型包裹體的完全均一溫度分布區(qū)域主要265～290℃和315～330℃兩個區(qū)域。

對于低鹽度的Ⅰ型包裹體，根據(jù)冷凍法測得的冰點溫度，再利用Hall等提出的NaCl－H2O鹽度冰點公式計算其相應(yīng)鹽度，對石英中Ⅱ型包裹體運(yùn)用冷凍法，圖10(b)為鹽度統(tǒng)計結(jié)果，從圖上可知，Ⅰ型包裹體的鹽度分布在圖上出現(xiàn)三個峰:1.0～2.0wt%NaCl eq，4.0～5.0wt%NaCl eq和 6.0～7.0wt%NaCl eq，分別對應(yīng)著三個不同的成礦期次;對Ⅱ型包裹體測得CO2三相點的平均值為－58.7℃，略低于純 CO2三相點溫度(－56.6℃)，表明包裹體中除含CO2外，還有CH4、H2S等揮發(fā)性組分。溫度降低到－120℃后，溫度逐漸升高，通過觀察包裹體的相變可以獲得Ⅱ型包裹體籠形物的熔化溫度，利用Bozzo等(1973)的計算公式得出石英中CO2三相包裹體的鹽度變化于0.4～7.6wt%NaCl eq之間，但從鹽度分布的直方圖上可以看出，鹽度的發(fā)布集中在三個區(qū)域1.0～2.0wt%NaCl eq，4.0～5.0wt%NaCl eq和6.0～7.0wt%NaCl eq。

圖9 陽山金礦石英脈中的包裹體顯微照片F(xiàn)ig.9 Microphotographs of fluid inclusions in the quartz veins from the Yangshan gold depositA、B—Ⅰ型;C、D—Ⅱ型;E、F—Ⅲ型;G、H—Ⅳ型

圖10 陽山金礦包裹體均一溫度(a)和鹽度(b)統(tǒng)計直方圖Fig.10 Histograms of temperature(Th)and salinity(Sal)of fluid inclusions in the Yangshan gold deposit

4.4 拉曼光譜測定

石英脈中單個包裹體激光拉曼成分分析在北京大學(xué)地空學(xué)院激光拉曼實驗室完成，所用測試儀器為Renishaw－2000型顯微共焦激光拉曼光普儀，光源為Spectra－Physics離子激光，波長514nm，激光功率20mW。將部分譜圖列于圖11。譜圖顯示包裹體的激光拉曼光譜在3310～3610cm－1和1386～1390cm－1附近出現(xiàn)較強(qiáng)的寬峰，說明包裹體成分以水和CO2為主，與巖相學(xué)研究推測以及顯微測溫的認(rèn)識一致。相分離流體包體群中存在純CO2、較富CO2、較貧CO2直至不含CO2的流體包裹體，豐富的CO2的出現(xiàn)說明流體氧化性高，有利于金的遷移活化，且說明成礦流體具有淺部成礦特點(張貽俠等，1996)。一些流體包裹體中含有未知礦物，還需要進(jìn)一步鑒定才能確定。

流體包裹體研究表明陽山金礦成礦流體組份體系接近于NaCl－H2O－CO2體系，整體呈現(xiàn)中－低溫，低鹽度。四種包裹體共存于樣品反應(yīng)了成礦流體的混合作用，根據(jù)包裹體的特征推測本區(qū)的成礦流體可能主要與大氣降水作用有關(guān)，巖漿水可能也不同程度地參與了成礦作用，不同成礦流體混合是導(dǎo)致金沉淀的主要因素。

5 構(gòu)造－流體－金成礦關(guān)系

陽山金礦體位于揚(yáng)子板塊與秦嶺造山帶結(jié)合帶上，礦體賦存于泥盆系三河口群淺變質(zhì)碎屑巖建造中。礦床受地層、構(gòu)造以及早侏羅世巖漿活動的共同控制，其中構(gòu)造控制著巖漿、成礦流體的活動以及礦體的就位，為主要控礦因素，具體如下(圖12):

在成礦期(前泥盆紀(jì))本區(qū)沉積了一套含Au較高的碳、硅、泥質(zhì)地層，并有含黃鐵礦沉積條帶的千枚巖、板巖。

中－晚三疊世，華北板塊與華南板塊發(fā)生拼合，伴隨華北板塊與揚(yáng)子板塊的碰撞拼合，秦嶺西側(cè)的古特提斯洋閉合，勉略縫合帶形成。而在南北向擠壓應(yīng)力作用下，摩天嶺－龍門山地區(qū)三疊紀(jì)及前期地層發(fā)生強(qiáng)烈韌性剪切變形以及區(qū)域熱動力變質(zhì)作用，形成印支期(區(qū)域)變質(zhì)巖，且在區(qū)域變質(zhì)巖形成的過程中礦區(qū)Au被初步富集。且近南北向的主應(yīng)力，致使形成近東西向的活動性相對較強(qiáng)的壓剪性斷裂(如觀音壩斷裂)，這些斷裂給此后的攜礦巖漿侵入創(chuàng)造了條件，促成了殼幔物質(zhì)溝通(雷時斌等，2007);

三疊紀(jì)末－侏羅紀(jì)初，伴隨造山帶形成過程中伸展變形的構(gòu)造演化(馮益民等，2003)，區(qū)域上出現(xiàn)了陸內(nèi)斷陷盆地，并伴有大規(guī)模的中酸性巖漿侵位(180～210Ma)。由于區(qū)域強(qiáng)烈的構(gòu)造活動，在區(qū)域上產(chǎn)生近水平SN向擠壓作用，形成了近EW向大型逆斷層，造成陽山金礦區(qū)構(gòu)造總體近EW向展布，具體表現(xiàn)為區(qū)域性的近EW向逆沖斷裂和兩翼較陡、樞紐近EW向的褶皺;隨后由于區(qū)域構(gòu)造活動減弱，最大主應(yīng)力變?yōu)榻麼E向高角度擠壓為主，在褶皺兩翼產(chǎn)生層間破碎帶，并在核部產(chǎn)生虛脫，提供容礦空間，陽山礦區(qū)在這種強(qiáng)烈擠壓升溫的環(huán)境下，中淺處地層封存的源于古大氣降水下滲形成的地層水先被加熱活化，在地層強(qiáng)烈片理化的時候，沿著片理化帶上升形成早期的石英脈，流體因溶解了地層中的碳酸鹽巖而富含CO2，包裹體研究表明，陽山金礦流體成礦過程包括了3個成礦階段和若干亞階段，早階段流體包裹體以含CO2包裹體為主，均一溫度集中于265℃～290℃，主階段發(fā)育純CO2、水溶液和含 CO2包裹體，均一溫度集中于 215℃ ～240℃，晚階段只發(fā)育水溶液包裹體，均一溫度集中在165℃～190℃。表明陽山金礦是由富CO2流體形成的中溫?zé)嵋旱V床。成礦流體包裹體氣相成分中CO2構(gòu)成金礦的主要礦化劑。主成礦期(180～200Ma)(雷時斌等，2007)的含礦流體的侵位發(fā)生在巖漿侵入后期大規(guī)模的低應(yīng)變量的構(gòu)造活動期間，此期間高溫地下水活動頻繁，大量成礦物質(zhì)沉淀。燕山早期巖漿巖沿斷裂及層間破碎帶上侵(袁士松等，2004)，與巖漿活動有關(guān)的成礦熱液疊加于泥盆系之上，使其中Au進(jìn)一步富集。

圖11 陽山金礦流體包裹體激光拉曼光譜圖(紅色普線打點在液相，藍(lán)色譜線打點在氣相)Fig.11 Laser Raman spectra of fluid inclusions from the Yangshan gold deposit (The red line represents liquid，blue line for gaseous)

侏羅紀(jì)末，陽山地區(qū)由擠壓轉(zhuǎn)換為伸展，形成近東西向的伸展構(gòu)造，并伴隨有巖漿活動和成礦作用;白堊世，陽山地區(qū)繼續(xù)擠壓，主壓力方向仍為南北向，形成了由南向北的逆沖推覆構(gòu)造，伴隨這次構(gòu)造運(yùn)動區(qū)域上有巖漿活動，也有成礦作用的發(fā)生。進(jìn)入新生代，陽山地區(qū)應(yīng)力狀態(tài)又發(fā)生了變化，進(jìn)行第二期伸展構(gòu)造發(fā)展階段，形成東西向的活動性相對弱的張性裂隙(節(jié)理、劈理)，流體溫度降低，此時降雨充足，地下熱水活動頻繁，大量礦物沉積，并在斷裂處產(chǎn)生了金的富集，發(fā)育自然金－輝銻礦－方解石－雄黃－雌黃等礦物組合，流體主要來自大氣降水，這在時間上也與主成礦期吻合，與包裹體測試結(jié)果也吻合。

圖12 陽山金礦構(gòu)造－流體－金成礦控礦模型Fig.12 An ore－controlling model showing relationship of structure－fluid－gold in the Yangshan gold deposit

致謝 在完成論文期間導(dǎo)師王根厚教授在野外工作及室內(nèi)試驗等方面提供了各種優(yōu)越條件，梁曉師兄在專業(yè)方面給予了極大的幫助，借此表示最深摯的感謝。

Chen Hong，Hu Jian－min，Wu Guo－li，Gao Wei.2010.Study on the intracontinental deformation of the Mian－Lue suture belt，western Qinling［J］.Acta Petrologica Sinica，026(04):1277－1288(in Chinese with English abstract)

Dong Shen－bao.1986.Metamorphism in China and its relation with the crustal evolution［M］.Beijing:Geological Publishing House:148－172(in Chinese)

Du Zi－tu，Wu Gan－guo.1988.Tectonic dynamics and tectono－metallogenic dynamics of gold deposits in west Qinling［M］.Beijing: Geological Pulishing House:148－172(in Chinese with English abstract)

Fang Yue－xin，Li Jian－zhong，Nan Zheng－lu，Liu Hong－bo，Chen Ze－tai，Li Yong，WEI Dong－wei.2009.Wallrock alteration in the Yangshan Au ore Belt，Wenxian，Gansu［J］.Acta Geologica Sichuan，29(2):136－139(in Chinese with English abstract)

Feng Yi－min，Cao Xuan－duo，Zhang Er－peng，Hu Yun－xu，Pan Xiao－ping，Yang Jun－lu，Jia Qun－zi，Li Wen－ming.2003.Tectonic evolution framework and nature of the west Qinling orogenic belt［J］.Northwestern Geology，36(1):1－10(in Chinese with English abstract)

Guo Jun－h(huán)ua，Qi Jin－zhong，Sun bin，Yu Jin－yuan，Yuan Shisong.2002.Geological features and origin of Yangshan supper large gold deposit，Gansu［J］.Gold Geology，8(2):15－19(in Chinese with English abstract)

Heidelbach F，Kunze K，Wenk H R.2000.Texture analysis of a recrystallized quartzite using electron diffraction in the scanning electron microscope［J］.Journal of Structural Geology:22(1)91－104

Lei Shi－bin，Qi Jin－zhong.2007.Geodynamics system and multi－factor coupling mineralization in the Yangshan gold belt，Gansu［J］.Geology and Prospecting，43(2):33－39(in Chinese with English abstract)

Li Jian－zhong，Liu Hong－bo，Zhang Yi－qi，Xie Jie－qiao，Pi Ji－bo，Yang Fu－li.2008.Ore－control Structures and Range of Reconnaissance for the Yangshan Au Ore Zone，in Wenxian，Gansu［J］.Acta Geologica Sichuan，28(1):13－17(in Chinese with English abstract)

LI Jing，Chen Yan－Jing，Li Qiang－Zhi，Lai Yong，Yang Rongsheng，Mao Shi－dong.2007.Fluid inclusion geochemistry and genetic type of the Yangshan gold deposit，Gansu，China［J］.Acta Petrologica Sinica，023(09):2144－2154(in Chinese with English abstract)

Li San－zhong，Lai Shao－cong，Zhang Guo－wei，Li Ya－lin，Cheng Shun－you.2003.Metamorphic dynamics of the Mian－le suture zone of Qinling orogentic belt and the southern Qinling block［J］.Scientia Geologica Sinica，38(2):137－154(in Chinese with English abstract)

Lister G S，Paterson M S.1979.The simulation of fabric development during plastic deformation and its application to quartzite:fabric transi-tions［J］.Journal of Structural Geology，1(2):99－115

Lu Huan－zhang，F(xiàn)an Hong－rui，Ni Pei.2004.Fluid Inclusion［M］.Beijing:Science Press:1－326(in Chinese)

Mossman D J.1999.Carbonaceous substances in mineral deposits:implications for geochemical exploration［J］.Journal of Geochemical Exploration，66:241－47

Qi Jin－zhong，Li Li，Yuan Shi－song，Liu Zhi－jie，Liu Dun－yi，Wang Yan－bin，Li Zhi－h(huán)ong.2005.A SHRIMP U－Pb chronological study of zircons from quartz veins of Yangshan gold deposit，Gansu Province［J］.Mineral Deposits，24:141－148(in Chinese with English abstract)

Qi Jin－zhong，Yang Gui－cai，Luo Xi－ming.2006.Tectonic－Magmatic Evolution and Gold Mineralization in Yangshan Gold Belt，Gansu Province，China［J］.Geoscience，20(4):564－572(in Chinese with English abstract)

Ralser S，Hobbs B E.1991.Ord A.Experimental deformation of a quartz mylonite［J］.Journal of Structural Geology，13:837－850

Xia Hao－ran，Liu Jun－lai.2011.The crystallographic preferred orientation of quartz and its applications［J］.Geological Bulletin of china，30(1):58－70(in Chinese with English abstract)

Yuan Shi－song，Zhang Ji－wu，Qi Jin－zhong，Liu Zhi－jie，Jin Bao－yi.2004.Structural－control model of the Yangshan gold deposit，Gansu［J］.Gold Geology:12:32－34(in Chinese with English abstract)

Zhang Guo－wei，Meng Qing－ren，Lai Shao－cong.1995.Structure and construction of Qinling orogenic belt［J］.Science in China，Ser.B，25(9):94－1003(in Chinese)

Zhang Ji－kuan.2000.Vertical zoning of vein hydrothermal gold deposit and its deep prognosis［J］.Gold Geology，6(4):46－53(in Chinese with English abstract)

［附中文參考文獻(xiàn)］

陳 虹，胡建民，武國利，高 衛(wèi).2010.西秦嶺勉略帶陸內(nèi)構(gòu)造變形研究［J］.巖石學(xué)報，026(04):1277－1288

董申保.1986.中國變質(zhì)作用及其與地殼演化的關(guān)系［M］.北京:地質(zhì)出版社:1－300

杜子圖，吳淦國.1998.西秦嶺地區(qū)構(gòu)造體系及金成礦構(gòu)造動力學(xué)［M］.北京:地質(zhì)出版社:1－145

馮益民，曹宣鐸，張二朋，胡云緒，潘曉萍，楊軍錄，賈群子，李文明.2003.西秦嶺造山帶的演化、構(gòu)造格局和性質(zhì)［J］.西北地質(zhì)，36 (1):1－10

方月新，李建忠，南征路等.2009.甘肅省文縣陽山金礦帶圍巖蝕變地質(zhì)特征［J］.四川地質(zhì)學(xué)報，29(2):136－139

郭俊華，齊金忠，孫 彬，余金元，袁士松.200.甘肅陽山特大型金礦床地質(zhì)特征及成因［J］.黃金地質(zhì)，8(2):15－19

齊金忠，李 莉，袁士松，劉志杰，劉敦一，王彥斌，李志宏.2005.甘肅省陽山金礦床石英脈中鋯石SHRIMP U—Pb年代學(xué)研究［J］.礦床地質(zhì)，24:141－148

齊金忠，楊貴才，羅錫明.2006.甘肅陽山金礦帶構(gòu)造巖漿演化與金礦成礦［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，20(4):564－572

李三忠，賴紹聰，張國偉，李亞林，程順有.2003.秦嶺勉(縣)略(陽)縫合帶及南秦嶺地塊的變質(zhì)動力學(xué)研究［J］.地質(zhì)科學(xué)，38(2): 137－154

盧煥章，范宏瑞，倪 培.2004.流體包裹體［M］.北京:科學(xué)出版社:1－326

李 晶，陳衍景，李強(qiáng)之，賴 勇，楊榮生，毛世東.2007.甘肅陽山金礦流體包裹體地球化學(xué)和礦床成因類型［J］.巖石學(xué)報，023 (09):2144－2154

李建忠，劉洪波，張億其，謝杰橋，皮吉波，楊福立.2008.甘肅省文縣陽山金礦帶控礦構(gòu)造特征及找礦方向［J］.四川地質(zhì)學(xué)報，28 (1):13－17

雷時斌，齊金忠.2007.甘肅陽山金礦帶地球動力學(xué)體制與多因耦合成礦作用［J］.地質(zhì)與勘探，43(2):33－39

夏浩然，劉俊來.2011.石英結(jié)晶學(xué)優(yōu)選與應(yīng)用［J］.地質(zhì)通報，30 (1):58－70

袁士松，張繼武，齊金忠.2004.甘肅陽山金礦構(gòu)造控礦模式［J］.黃金地質(zhì)，12:32－34

張國偉等.1995.秦嶺造山帶的結(jié)構(gòu)構(gòu)造［J］.中國科學(xué)(B輯)，25 (9):94－1003

張吉寬.2000.脈狀熱液金礦垂向分帶及深部預(yù)測［J］.黃金地質(zhì)，6 (4):46－53