田向盛 孫新春 邱昆峰 王玉璽

摘要：早子溝金礦床位于西秦嶺造山帶的夏河—合作地區(qū)，是夏河—合作地區(qū)乃至西秦嶺造山帶經(jīng)濟(jì)價值最高的金礦床之一。基于早子溝金礦床找礦勘探新近發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)現(xiàn)象，對早子溝金礦床地質(zhì)和金礦化特征進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，結(jié)合前人年代學(xué)數(shù)據(jù)，對微細(xì)浸染型/細(xì)脈狀毒砂-黃鐵礦型和脈狀石英-輝銻礦-自然金型2類金礦化的成礦時代和礦床成因進(jìn)行探討，認(rèn)為二者成礦時代相差較大，可能存在不同的源區(qū)。早子溝金礦床2類金礦化分別在淺部巖體周圍斷裂發(fā)育部位和深部低角度斷裂發(fā)育部位顯示出了較好的成礦潛力，應(yīng)作為下一步找礦勘探的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：早子溝金礦床；礦床地質(zhì)；礦床成因；潛力分析；深部找礦；金礦化

中圖分類號TD11 P618.51文章編號：1001-1277（2024）04-0065-06

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20240414

引 言

夏河—合作地區(qū)位于西秦嶺造山帶西北端，是秦嶺造山帶最重要的金礦集區(qū)之一。早子溝金礦床是夏河—合作地區(qū)金資源儲量最大的金礦床之一，同時也是目前該地區(qū)產(chǎn)量最高的金礦床。前人關(guān)于區(qū)域上礦床成因的研究主要集中在礦區(qū)地球化學(xué)特征、流體同位素特征等成礦年代學(xué)的討論上［1-3］，對礦床礦化特征體現(xiàn)出的成礦復(fù)雜性和多期性認(rèn)識不夠深入。本文通過對早子溝金礦床地質(zhì)特征，特別是野外勘查中新發(fā)現(xiàn)的金礦化特征進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合前人資料，對成礦時代和礦床成因進(jìn)行探討，結(jié)合深部找礦預(yù)測新方法［4-7］對找礦潛力進(jìn)行評價，以期對今后找礦勘探工作有所幫助。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

秦嶺造山帶位于中央造山系中部，向東包括桐柏—大別造山帶，向西與阿尼瑪卿造山帶、東昆侖造山帶和祁連造山帶相接，是中國最重要的造山帶之一。秦嶺造山帶以洛欒斷裂、商丹古縫合帶和勉略古縫合帶3條區(qū)域性斷裂為界，自北向南可劃分為華北地塊南緣、北秦嶺、南秦嶺（秦嶺微地塊）和揚(yáng)子地塊北緣4個構(gòu)造單元［8-10］。此外，以寧陜斷裂為界，可將南秦嶺造山帶分為東西兩段，東段為東秦嶺造山帶，西段為西秦嶺造山帶［11］。

夏河—合作地區(qū)位于西秦嶺造山帶西北端，大地構(gòu)造位置處于特提斯阿爾卑斯—喜馬拉雅、太平洋和古亞洲洋及其后的環(huán)西伯利亞弧形構(gòu)造三大構(gòu)造動力學(xué)體系的交會部位。區(qū)域出露地層主要是一套海陸交互相不純碳酸鹽巖沉積建造，石炭系至三疊系地層顯示出水深由淺至深再逐漸變淺的特點(diǎn)。白堊系、新近系和第四系地層零星不整合分布在古生界地層之上。區(qū)域性大斷裂夏河—臨潭斷裂呈北西向展布，將研究區(qū)劃分為東西2個部分（見圖1）。東部構(gòu)造以新堡—力士山復(fù)背斜為主體，北西向力士山—圍當(dāng)山逆沖斷裂發(fā)育；西部構(gòu)造以斷裂為主，北西向?？颇稀窭锬菙嗔逊指钌?、下三疊統(tǒng)地層。

區(qū)域巖漿巖發(fā)育，出露各類侵入巖50余處，包括德烏魯、美武、達(dá)爾藏、阿夷山等規(guī)模較大的巖基和較小的巖株和巖脈。巖漿侵位明顯受斷裂控制，在夏河—臨潭斷裂兩側(cè)顯示出分布不均的特點(diǎn)，巖體多沿區(qū)域北西向構(gòu)造呈長軸狀展布，而巖脈多直接填充在該斷裂西側(cè)次級斷裂中。鋯石U-Pb定年結(jié)果顯示，這些中酸性巖體鋯石U-Pb年齡集中在230～250 Ma［12-15］。區(qū)域內(nèi)發(fā)育加甘灘、早子溝、以地南、早仁道、下看木倉、老豆、崗岔等數(shù)十個大型、超大型金礦床及眾多中、小型金礦床（點(diǎn)），累計探獲金金屬量超過440 t。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

早子溝金礦床位于甘肅省甘南藏族自治州合作市西南9 km處。截至2022年底，早子溝金礦床（包括格婁昂礦段）累計查明金金屬量132.8 t。

2.1 地 層

早子溝金礦床礦體展布于合作市早子溝和夏河縣格樓昂一帶中三疊統(tǒng)古浪堤組下段（T2g1）、第四系地層及侵位其中的巖漿巖中（見圖2）。古浪堤組下段從東向西、層序從下到上又可分為3段：下部（T2g1-1）為深灰色、灰綠色條紋狀粉砂質(zhì)板巖夾泥質(zhì)板巖及中—薄層巖屑長石砂巖、褐灰色灰?guī)r條帶；中部（T2g1-2）為礦體的主要賦存層位，包括上部淺灰、黃綠色條帶狀板巖夾石英細(xì)砂巖透鏡體及灰?guī)r條帶，下部灰黑色硅質(zhì)板巖與淺灰色粉砂質(zhì)板巖及灰色條帶互層；上部為（T2g1-3）灰黑色硅質(zhì)板巖與淺灰色粉砂質(zhì)板巖互層。

2.2 構(gòu) 造

早子溝金礦床位于新堡—力士山復(fù)背斜南翼，桑曲—早子溝斷裂北側(cè)。礦區(qū)內(nèi)斷裂極度發(fā)育，包括近東西向、近南北向、北東向、北西向和北北東向5組［8］，且除北北東向外的其他4組斷裂均是主要控礦構(gòu)造。其中，北西向和近南北向斷裂主要分布在礦區(qū)西部（見圖2）。北西向斷裂走向與區(qū)域構(gòu)造走向一致，被北東向和近南北向斷裂穿插。北東向斷裂在礦區(qū)內(nèi)規(guī)模最大，以40°～60°走向斜切礦區(qū)中部，幾乎遍布全區(qū)，傾向南東，傾角80°～88°，延伸穩(wěn)定，長1 000～2 000 m，常形成寬2～20 m的斷裂破碎帶，控制著礦區(qū)主要侵入巖和礦化帶的分布。近南北向斷裂傾向85°～95°，傾角62°～88°，延伸大于670 m，寬3～22 m，破壞了北西向斷裂的展布形態(tài)，控制著南北向礦體的分布。近東西向斷裂在礦區(qū)地表出露較少，但井下生產(chǎn)勘探和開采工作揭露了礦區(qū)內(nèi)近東西向隱伏斷裂廣泛存在，并對礦體具有明顯的控制作用。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)中酸性巖漿巖發(fā)育十分密集，成群發(fā)育為巖脈或巖枝，總體上自礦區(qū)南西向北東侵入，主要呈北東向展布，在礦區(qū)西部偏轉(zhuǎn)至近南北向（見圖2）。野外勘查顯示，侵入巖巖性主要有石英閃長斑巖、黑云母閃長斑巖和閃長玢巖等。其中，以石英閃長斑巖和黑云母閃長斑巖分布最為廣泛，且與金礦化關(guān)系最為密切，是主要賦礦圍巖。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

早子溝金礦床共圈定礦體646個。根據(jù)空間展布特點(diǎn)，礦體可分為陡傾斜的北東向、北西向、近南北向礦帶和緩傾斜的近東西向礦帶等4個礦帶。其中，北東向礦帶包含礦體429個，礦化強(qiáng)度明顯高于其他礦帶，以Au1礦體為典型代表。Au1礦體為礦區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的礦體，受F24斷裂控制，淺部因受緩傾斜斷裂F3錯斷，向南位移10～30 m（見圖3）。礦體總體形態(tài)呈比較規(guī)則的脈狀，走向55°，傾向140°～150°，傾角80°～85°，局部呈直立狀態(tài)，長1 300 m，平均厚度3.10 m，金平均品位4.01 g/t，單礦體資源量為28.729 t。近南北向礦帶包含金礦體144個，以礦區(qū)西部受F9斷裂控制的Au30礦體規(guī)模最大、控制程度最高，其他礦體（如Au29礦體）規(guī)模較小且連續(xù)性較差。

北西向礦帶產(chǎn)出礦體60個，多發(fā)育為斷續(xù)脈狀，以Au14礦體為代表，是礦區(qū)的次要礦帶。近東西向礦帶為2011年以來新發(fā)現(xiàn)的一組緩傾斜盲礦體，以M6礦體為典型代表。M6礦體呈脈狀產(chǎn)于F3斷裂中，與F3斷裂一起明顯錯斷陡傾斜的Au1礦體。M6礦體走向80°，傾向165°～180°，傾角10°～26°，斷續(xù)長1 080 m，平均厚度2.90 m，金平均品位3.82 g/t，單礦體資源量13.297 t。新近發(fā)現(xiàn)并已投入生產(chǎn)的幾個重要礦體，如M10、M11、M13和M24礦體也均在該礦帶內(nèi)發(fā)育。

3.2 金礦化特征

早子溝金礦床金礦化類型包括微細(xì)浸染型/細(xì)脈狀毒砂-黃鐵礦型金礦化和脈狀石英-輝銻礦-自然金型金礦化。

微細(xì)浸染型/細(xì)脈狀毒砂-黃鐵礦型金礦化是早子溝金礦床主要的金礦化類型，也是開采早期最重要的金礦化類型。毒砂和黃鐵礦是最主要的載金礦物。黃鐵礦和毒砂在控礦斷裂兩側(cè)的蝕變地層和中酸性巖脈中呈稀疏浸染狀分布（見圖4-a），或在石英-碳酸鹽脈內(nèi)或兩側(cè)呈稠密浸染狀分布。細(xì)脈狀毒砂-黃鐵礦在礦區(qū)巖漿巖和板巖地層中也極為常見，毒砂和黃鐵礦呈浸染狀發(fā)育在石英-碳酸鹽礦物細(xì)脈中，或以純粹的毒砂和黃鐵礦礦物組合成脈，或呈極細(xì)的脈狀發(fā)育在石英-碳酸鹽脈的脈壁，密度較大時發(fā)育為網(wǎng)脈狀。

脈狀石英-輝銻礦-自然金型金礦化規(guī)模較大，可見自然金，是早子溝金礦床銻資源量的全部來源和金資源量特別是自然金的重要來源。這一礦化類型以尺度不一、形式多變的石英-碳酸鹽-輝銻礦為主（見圖4-b～d）。脈狀石英-輝銻礦-自然金型金礦化的礦物組合較為簡單，金屬礦物幾乎全部為輝銻礦，少量的自然金與輝銻礦或石英共生（見圖4-e），局部可見混雜而來被擠壓破碎的黃鐵礦，脈石礦物以石英為主。該類型金礦化的厚度變化極大，在陡傾斜礦體中一般較薄，為0.02～0.5 m，在緩傾斜的近東西向礦體中厚度明顯變大，最厚可達(dá)3 m（見圖4-d）。

近年來，早子溝金礦床在石英-輝銻礦-自然金型金礦化的找礦勘探上成果顯著。新近發(fā)現(xiàn)的M7、M10、M11、M13和M24礦體是目前金產(chǎn)量的重要來源乃至主要來源。這些礦體隱伏于地下，嚴(yán)格受明顯錯斷陡傾斜礦體的近東西向緩傾斜斷裂控制，相對于陡傾斜礦體中發(fā)育的石英-輝銻礦脈厚度明顯較大，輝銻礦含量相對較高，兩側(cè)板巖或巖漿巖中的浸染狀毒砂、黃鐵礦也明顯減弱，局部可見輝銻礦呈浸染狀疊加在浸染狀毒砂和黃鐵礦上（見圖4-c）。最新勘查結(jié)果顯示，在早子溝金礦床距地表1 000 m以下的深部沿緩傾斜斷裂發(fā)育了規(guī)模更大的石英-輝銻礦脈。

3.3 圍巖蝕變

早子溝金礦床的礦體周圍地層和巖漿巖中廣泛發(fā)育圍巖蝕變，蝕變主要為絹云母化、碳酸鹽化、硅化和硫化，主要形成了絹云母、碳酸鹽和石英等非金屬礦物，以及以黃鐵礦和毒砂為主的金屬礦物。絹云母化在礦區(qū)內(nèi)分布最為廣泛，在巖漿巖中尤為發(fā)育，因此早子溝金礦區(qū)的蝕變巖漿巖和板巖總體呈綠色。石英和碳酸鹽礦物的結(jié)晶貫穿了早子溝金礦床的整個成礦過程，二者在礦區(qū)發(fā)育廣泛，形式多樣，主要以各類脈體形式填充在礦區(qū)地層和巖漿巖的各個裂隙和微裂隙中，或擴(kuò)散滲透交代整個巖石塊體，形成面狀或團(tuán)塊狀的石英或碳酸鹽礦物。碳酸鹽礦物主要包括鐵白云石、白云石和方解石，其中以鐵白云石最為常見，白云石僅和膠狀黃鐵礦和毒砂共生發(fā)育，方解石則在石英-輝銻礦脈中更為常見。脈體中的熱液在充填交代過程中，滲透交代圍巖地層的現(xiàn)象常見，石英往往呈面狀擴(kuò)散而導(dǎo)致大規(guī)模地層或斑巖基質(zhì)發(fā)生硅化，碳酸鹽則更易在蝕變礦物的殘余晶型中結(jié)晶為團(tuán)塊狀，疊加在絹云母化上，偶爾呈面狀分布。礦區(qū)內(nèi)赤鐵礦交代礦體的現(xiàn)象在地表以下150 m內(nèi)常見，局部形成“氧化礦”。

4 找礦潛力評價

自1997年至今，早子溝金礦床的開采歷史已達(dá)二十余年，開采方式也在2004年由露天開采轉(zhuǎn)為地下開采。但是，由于早子溝金礦床在成礦深度、賦礦巖性、礦體產(chǎn)狀和礦化類型等諸多方面的多樣性和復(fù)雜性，即使前人對關(guān)于早子溝金礦床的成因問題開展了大量工作，但依然很難就其成因類型達(dá)成共識。爭議的關(guān)鍵在于成礦時代，以及由此衍生的成礦與巖漿巖的成因關(guān)系。

相對單調(diào)的礦物組合特征極大限制了早子溝金礦床成因研究工作的開展，以至于在二十多年的開采過程中，早子溝金礦床的成因研究工作依然主要集中在成礦年代學(xué)的討論方面。前人大量的鋯石U-Pb年代學(xué)研究結(jié)果顯示，早子溝金礦床廣泛發(fā)育的中酸性巖漿巖主要侵位于早—中三疊世235～250 Ma［12，16-17］。與黃鐵礦和毒砂共生的絹云母40Ar-39Ar年齡顯示，早子溝金礦床成礦在242～246 Ma［16］，而與礦化（何種類型礦化）共生的獨(dú)居石U-Pb定年，得到了211 Ma的成礦年齡［17］。

野外勘查顯示，早子溝金礦床輝銻礦化的形成明顯晚于毒砂-黃鐵礦化，主要證據(jù)包括：①浸染狀和細(xì)脈狀毒砂-黃鐵礦化總是被規(guī)模不一的石英-輝銻礦脈穿插（見圖4-a）；②井下局部可見石英-輝銻礦脈周圍浸染狀的輝銻礦疊加在浸染狀毒砂-黃鐵礦化之（見圖4-c）；③石英-輝銻礦脈中偶見被擠壓破碎的黃鐵礦。

綜上所述，推斷2類金礦化并非在同期熱液事件中形成，成礦時代應(yīng)相差較大，主要理由是：①2類金礦化礦物組合差別明顯，金屬礦物組合完全不同，全無交集，且石英-輝銻礦脈中的黃鐵礦均被擠壓破碎，表明石英-輝銻礦熱液事件發(fā)生時，黃鐵礦已結(jié)晶完全，二者為非同期熱液事件產(chǎn)物；②以浸染狀礦化為主導(dǎo)的陡傾斜Au1礦體被賦存在F3斷裂中緩傾斜M6礦體的輝銻礦脈錯動，向南位移30 m（見圖3），這顯示石英-輝銻礦化發(fā)生晚于或與F3斷裂同時形成，二者又明顯晚于陡傾斜Au1礦體的形成，2類金礦化在時間上應(yīng)間隔較久。考慮到絹云母40Ar-39Ar定年和獨(dú)居石U-Pb定年均是較為成熟的年代學(xué)分析方法，其可靠性和準(zhǔn)確性早已被證實(shí)，并在地質(zhì)學(xué)中被廣泛使用，因此，前人所測2個成礦年齡分別代表了微細(xì)浸染型/細(xì)脈狀毒砂-黃鐵礦型金礦化和脈狀石英-輝銻礦-自然金型金礦化的成礦時代（獨(dú)居石代表脈狀石英-輝銻礦-自然金型金礦化成礦時代）。結(jié)合巖漿侵位時代，2類金礦化與巖漿活動顯示出明顯不同的時間關(guān)系，微細(xì)浸染型/細(xì)脈狀毒砂-黃鐵礦型金礦化與巖漿侵位時間一致，關(guān)系密切；而脈狀石英-輝銻礦-自然金型金礦化晚于區(qū)域巖漿侵位20 Ma之久，并非是巖漿熱液活動的產(chǎn)物。

賦存在毒砂和黃鐵礦中的不可見金是早子溝金礦床金的最重要來源，占90 %以上。因此，微細(xì)浸染型/細(xì)脈狀毒砂-黃鐵礦型金礦化依然是早子溝金礦床找礦勘查的重要目標(biāo)。根據(jù)現(xiàn)有開采情況，礦區(qū)深部以脈狀石英-輝銻礦-自然金型金礦化為主導(dǎo)的緩傾斜礦體兩側(cè)毒砂和黃鐵礦化明顯減弱，局部甚至幾乎不發(fā)育毒砂和黃鐵礦，這表明以微細(xì)浸染型/細(xì)脈狀毒砂-黃鐵礦型金礦化為主導(dǎo)的陡傾斜礦體以礦區(qū)淺部斷裂為主要賦存部位。考慮到與巖漿巖的密切關(guān)系，該類金礦化很可能是巖漿侵位晚期巖體頂部熱液活動的產(chǎn)物，淺部斷裂是理想的熱液上升通道和硫化物沉淀場所。因此，礦區(qū)淺部巖體周圍的斷裂發(fā)育部位，應(yīng)作為這類金礦化的找礦靶區(qū)。

在礦床開采的早期，由于大規(guī)模的石英-輝銻礦脈尚未被發(fā)現(xiàn)，其勘查工作也沒有被重視。但是，隨著開采的進(jìn)行，大規(guī)模的石英-輝銻礦脈被發(fā)掘出來，與其共生的自然金使這類礦石的金品位最高可以達(dá)到300 g/t，其重要性不言自明。近年來，早子溝金礦床包括M7、M10、M11、M13和M24礦體在內(nèi)一系列緩傾斜隱伏礦體的發(fā)現(xiàn)和開采也證明了這一點(diǎn)。該類金礦化應(yīng)當(dāng)被更多重視起來，找礦勘探工作也應(yīng)對其進(jìn)行有針對性的部署。

野外勘查顯示，脈狀石英-輝銻礦-自然金型金礦化受緩傾斜斷裂控制明顯，且形成時間明顯晚于區(qū)域巖漿活動，而與秦嶺造山帶晚三疊世大規(guī)模造山型金礦形成的時間一致，表明脈狀石英-輝銻礦-自然金型金礦化很可能是在秦嶺造山帶晚三疊世南北陸塊自東向西拼合事件中形成，其成礦流體很可能來自勉略洋盆閉合時洋殼俯沖碰撞過程中產(chǎn)生的變質(zhì)流體，區(qū)域性斷裂是重要的導(dǎo)礦構(gòu)造，而末端的低角度斷裂則是最重要的容礦構(gòu)造。由于該類金礦化成礦流體來源較深，成礦深度相對較大，最深可達(dá)15 km［18］，早子溝金礦區(qū)縱橫交錯的斷裂特別是深部低角度斷裂為脈狀石英-輝銻礦-自然金型金礦化提供了良好的儲存空間，找礦潛力巨大。

根據(jù)長期的勘查實(shí)踐和綜合研究，早子溝金礦區(qū)深部找礦前景巨大，可能存在“上脈下層”的礦體分布特征。淺部地層強(qiáng)烈褶皺，陡傾斷裂發(fā)育，礦體受斷裂和巖脈控制；深部礦體主要受侵入體控制。主要證據(jù)如下：①地表在78勘探線—87勘探線呈背斜形態(tài)，巖脈集中分布，深部閃長巖增多；②緩傾斜礦體（M4、M6、M9）發(fā)育，向四周傾斜，礦區(qū)周圍斷裂呈環(huán)形分布［19］；③原生暈測量結(jié)果顯示，200 m深度以淺化探異常受斷裂控制呈帶狀，2 500 m深度以深化探異常顯著，呈團(tuán)塊狀，早子溝金礦床原生暈地球化學(xué)參數(shù)（前緣暈元素與尾暈元素累加累乘）在200～300 m深度總體表現(xiàn)為下降，峰值深度分別為3 000 m和2 800 m，而這2處均見有多條品位高、延伸穩(wěn)定的厚大礦體；2 600 m深度以深出現(xiàn)以倍數(shù)增加的礦體，尤其是2 500 m深度以深出現(xiàn)連續(xù)遞增，反映了2 500 m深度以深很有可能出現(xiàn)厚大盲礦體［20-21］。

5 結(jié) 論

綜合早子溝金礦床近年來最新的勘探成果，總結(jié)了早子溝金礦床地質(zhì)和金礦化特征；結(jié)合前人年代學(xué)數(shù)據(jù)，重新審視和分析了成礦年代及礦床成因，得到以下2點(diǎn)結(jié)論：

1）早子溝金礦床金礦化包括微細(xì)浸染型/細(xì)脈狀毒砂-黃鐵礦型金礦化和脈狀石英-輝銻礦-自然金型金礦化2類，后者明顯晚于前者，2類金礦化很可能具有不同的成礦物質(zhì)源區(qū)。

2）與巖漿巖時空關(guān)系密切的微細(xì)浸染型/細(xì)脈狀毒砂-黃鐵礦型金礦化勘查工作應(yīng)以淺部巖漿巖附近的斷裂發(fā)育部位為主要找礦靶區(qū)，而脈狀石英-輝銻礦-自然金型金礦化很可能有更深的源區(qū)和賦礦層位，結(jié)合原生暈進(jìn)行預(yù)測，認(rèn)為早子溝金礦床深部找礦潛力較大。

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Gold mineralization characteristics and prospecting potential evaluation

of Zaozigou Gold Deposit in the West Qinling orogenic belt

Abstract：Zaozigou Gold Deposit is located in the Xiahe-Hezuo area of the West Qinling orogenic belt，and is one of the most economicallyvaluable gold deposits in this area and even the entire West Qinling orogenic belt.Based on recent geological discoveries in the exploration of Zaozigou Gold Deposit，the geological and mineralization characteristics of the deposit were systematically summarized.Combining previous geochronological data，2 types of gold mine-ralization，namely the micro-fine dissemination narrow-vein arsenopyrite-pyrite type and the vein quartz-stibnite type，were discussed in terms of their metallogenic ages and deposit genesis，indicating a significant difference in their metallogenic ages，suggesting the possible existence of different source areas.The 2 types of gold mineralization at Zaozigou Gold Deposit show good prospecting potential in the areas with developed fractures around shallow rock bodies and in areas with low-angle fractures at depth，highlighting the importance of focusing on these areas for future prospecting exploration.

Keywords：Zaozigou Gold Deposit;deposit geology;deposit genesis;potential analysis;deep prospecting;gold minera-lization