小石头山金矿地质特征及矿床成因

时间：2024-07-06

周丹

（四川省核工业地质调查院，成都 610061）

1 区域地质背景

矿区大地构造位置处于松潘甘孜造山带构造区马尔康逆冲推覆带，位于“若尔盖中间地块”西南部“阿坝复理石地体褶皱带”范围内[1]（图1）。区内经历多次的构造岩浆活动，构造变形～变质-岩浆活动强烈而复杂，具备形成金矿及金多金属矿产资源的地质环境。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区内出露地层主要为中三叠统扎尕山组，上三叠统杂谷脑组、侏倭组、新都桥组[2]（图2）。地层总体呈NWW向分布，倾向SW，倾角45°～86°，由老到新为：

2）上三叠统杂谷脑组（T3zg），上三叠统杂谷脑组主要为灰色-深灰色中厚-厚层状砂岩，夹少量深灰色凝灰质板岩与深灰色砂质板岩。厚度为800～1000m。

由于受区域变质作用影响，该地层内出现绢云母-绿泥石变质带，在变质带中具有矿化蚀变现象，局部矿化强烈。砂岩内有褐铁矿化，靠近岩体部位褐铁矿化较强。

3）上三叠统侏倭组（T3zw），侏倭组岩性为灰色中厚-厚层状长石细砂岩、灰绿色薄-中层细粒岩屑长石石英砂岩，夹少量深灰色薄层状绢云母板岩。测区内侏倭组与上下地层均呈整合接触，花岗闪长岩与侏倭组为侵入接触关系。厚度大于800m。

4）上三叠统新都桥组（T3xd），分布于向斜轴部，为一套灰黑色绢云母板岩，粉砂质绢云母板岩为主，夹少量长石岩屑、石英细砂岩等。

2.2 构造

矿区位于阿坝-红原弧形褶皱带西南部，小石头山次级倒转褶皱内，查曲断裂以北地带。构造形迹主要有：

1）小石头山复式倒转褶皱，表现为弧形构造，由南翼弧向北倒转的一组背、向斜构造组成，倒转轴面同地层产状一致。倒转背斜轴部为杂谷脑组，向NW倾伏；倒转向斜槽部地层为侏倭组，向东扬起。该褶皱南西翼地层倾向SW，倾角80°；南东翼地层倾向SE，倾角60°。

2）查曲断裂，为一弧形状逆断层，走向由NEE转向NWW，总体倾向北，倾角75°，出露于小石头山之南 15km左右，断裂附近地层中褶曲发育。在矿区范围所见破碎带以及毒砂、黄铁矿化，很可能与此断裂有成因上的联系。

中国传统山水画自产生起就和“淡”、“空”、“虚”、“远”等观念紧密地联系在一起，这些观念对后人的山水画创作有着极其深刻的影响。山水画由庄学精神外化而来，起初人们更重视的是其精神内核，在绘画技巧上的进步则要晚得多。晋代及南北朝时期的山水画多以线条描绘山水，技法上不是十分成熟，现在我们比较熟悉的水墨山水画到了唐代才出现。中国山水画之所以以水墨为统宗，这是和山水画的玄学思想背景以及由这种背景所形成的性格密切相关的，而玄学的理论根基还是主张“空”、“淡”的老庄学说。可以说，水墨山水画的出现是玄学思想和山水画绘画技巧成熟融合的结果。

3）褶曲和层间断裂。该区在构造运动作用下，除形成大规模褶皱带和断裂外，还伴生有不同类型的小构造形迹。在倒转背斜轴部地层杂谷脑组中，存在许多同层小褶曲，形成 M型排列的褶曲群。褶曲轴面产状与地层产状基本一致。在小石头山花岗闪长岩内、外接触带的层间断裂，多成组出现，等间距（100m±）分布。断层面走向为NE-SW，倾向NNW，倾角70°左右。以正断层形式产出，断距较小。这些断裂可能是花岗闪长岩在冷凝时由于温度降低，压力减小而形成的原生冷凝张节理。后期构造运动使早成的原生冷凝张；节理在区域构造应力场的控制作用下，形成具张性或张剪性的断裂破碎带，区内可见数条断裂穿切花岗闪长岩体。此种构造破裂面是后期含矿热液良好的导矿构造和储矿空间。本区所见毒砂、黄铁矿、黄铜矿等矿物的产出均与此种构造有直接关系。

2.3 岩浆岩

矿区出露的岩浆岩为小石头山中-细粒似斑状花岗闪长岩（γδ）。岩体长轴近SN向，呈浑圆状岩株产出，南北长7km，东西宽 5km，面积约35km2。矿区内岩体与上三叠统杂谷脑组、侏倭组呈侵入接触关系。岩体侵入时引起较强蚀变，且呈环状围绕于岩体周围，一般西南部蚀变强度较大，东南边蚀变较弱。岩体相带不甚明显，呈渐变过渡关系。根据岩性差异，大致可将岩体划分为三个相带：中心相（γ δ），中-粗粒似斑状花岗闪长岩；过渡相（γδ），为细-中粒似斑状花岗闪长岩；边缘相（γδ），本相由云闪花岗闪长岩及黑云母二长花岗岩等岩石组成。

图2 小石头山矿区地质略图

图3 东西矿带分布示意图

在小石头山岩体内、外接触带，特别是花岗闪长岩接触带呈港湾状、舌状或不规则状出露地段，常见一些与主岩体有成因联系的浅色脉岩：

1）花岗斑岩脉（γл），侵位于花岗闪长岩体边缘相中，顺节理侵入于岩体中，常成群成组出现。岩石具似斑状结构，斑晶总量约10%，以斜长石为主，偶见钾长石和细粒黑云母斑晶。细粒似斑状花岗闪长岩内见浸染状毒砂矿化，稀疏-稠密浸染状分布。花岗斑岩走向为NE-SW向，呈大脉状、透镜体状产出，花岗斑岩长轴方向的中部相对较宽，两端较窄，直至尖灭。

2）石英脉（q），岩体内、外接触带石英脉较为发育，以岩体内较多，在断裂带两侧最为常见，其产状显然受局部裂隙控制。一般呈细小的脉状产出，脉宽一般在数厘米至十余厘米之间，脉长约数米至数十米。矿物成分以乳白色、灰白色、它形石英组成。石英脉走向为NNE，倾向SEE，倾角89°。脉中可见黄铁矿、毒砂、黄铜矿、黝铜矿等多种金属矿物。小石头山岩体的含矿性较好，一些金属矿物生成与岩体关系密切，已发现的各种金属矿物，它们在分布上、成因上、物质来源等各方面都和岩浆岩有着直接和间接的联系。据省区调队资料，岩石人工重砂鉴定有白钨矿、方铅矿、毒砂、黄铜矿、辉钼矿、锡石，其中个别样品毒砂含量可占重矿物的40%。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

矿体赋存于岩体的内、外接触带的矿化脉内，区内分东、西两个矿带，两矿带间距为1.5km（图3）。其中西矿带出露3条矿化脉（x 7001、Ⅴx、Ⅵx），东矿带出露 6条矿化脉（Ⅰx、Ⅱx、Ⅲx、Ⅳx、Ⅶx、Ⅷx）。矿（化）体主要呈脉状产出，沿走向表现为中部厚度较大，两端逐渐变小，直至尖灭。

1）西矿带，由三条矿化脉（X7001、Ⅴx、Ⅵx）组成，矿化脉位于岩体的内、外接触带。其中X7001矿化脉产于上三叠统杂谷脑组长石、石英砂岩中，施工3条探槽。Ⅴx、Ⅵx矿化脉产于岩体边缘相中，工作程度低，没有探槽揭露。

X7001矿化脉：为含黄铜矿、银矿、锑矿、毒砂、黄铁矿等矿物的电气石-石英脉，走向SWW-NEE，倾向NNW，倾角71°。矿化脉呈透镜体状，长290m。中部最厚16m，两端最窄1m至尖灭。

2）东矿带，由六条矿化脉（Ⅰx、Ⅱx、Ⅲx、Ⅳx、Ⅶx、Ⅷx）组成，位于岩体的边缘相，岩性为中—细粒似斑状花岗闪长岩。矿化脉走向为NE-SW，倾向SE，倾角80°～87°，长20～190m，最厚18m，最窄0.5m至尖灭，呈大脉状产出。

矿石中金属矿物以毒砂、黄铁矿、金红石、钛铁矿为主，约占金属矿物总量的 40%～80%。其次为黝铜矿、黄铜矿、辉锑矿约占金属矿物总量的5%～20%。此外，还偶见自然银、锡石、水锌锰矿、闪锌矿、针铁矿等金属矿物。非金属矿物主要以石英、长石、黑云母、绢云母等矿物。矿石结构主要有中-细粒不等粒粒状结构、斑状结构。矿石构造主要有似豆状、星散浸染状、斑点状、条带状构造及脉状构造等。

似豆状构造，黄铁矿集合体构成浑圆状团块，其团块直径2～5mm，呈豆状镶嵌于石英脉中；星散浸染状构造，黄铁矿、毒砂等金属矿物呈星点状浸染于围岩孔隙中，晶粒细小，不具方向性排列、嵌布在致密块状的石英蚀变砂岩中；斑点状构造：毒砂集合体呈斑点状散布在电气石脉中。集合体直径在0.5～1cm之间；条带状构造：毒砂集合体呈带状分布于绿泥石化的石英砂岩当中脉状构造：黄铁矿集合体呈脉状填充于石英脉裂隙中。

3.2 围岩矿化蚀变特征

受区域构造及岩浆岩侵入影响，围岩蚀变有混合岩化、硅化、黄铁矿化、褐铁矿化，次为绢云母化等。近矿围岩蚀变分带不明显，与矿化关系较密切的有硅化、黄铁矿化等。

1）硅化：主要发育在断裂破碎带的细砂岩和绢云母石英片岩中。断裂带中除砂岩或变粒岩及绢云母片岩被硅化形成致密块状的硅化砂岩或硅化岩外，砂岩或绢云片岩岩石碎裂处往往充填有0.2～0.50m甚至于较大的白色石英团块或石英脉，在石英碎裂面充填有黄铁矿细脉，黄铁矿呈团包状集合体分布。放大镜下见硅化的砂岩，结构呈细粒或隐晶质至玻璃质，致密，硅质胶结砂岩呈致密块状，质地坚硬。局部地段有短小石英脉呈细脉或网脉状穿插于硅化碎裂砂岩中，脉体为乳白色较纯净的SiO2。

2）黄（褐）铁矿化：多见于断裂破碎带充填的石英裂隙、或穿插于破碎带的与断裂带平行或斜交的次一级断裂面、砂岩或变粒岩及绢云片岩的节理和剪切面中，在近断裂破碎带构造密集带浅灰白色砂岩中黄铁矿细脉呈棋盘格式分布。黄铁矿呈浅黄色，自形—它形结构，呈细粒立方粒状星点浸染或团块状集合体与石英脉一块产出，近地表的黄铁矿经风化后蚀变为褐黄、褐黑色褐铁矿化，部分黄铁矿经氧化随地下水流失，在石英中形成空洞。

4 矿床成因探讨

4.1 成矿温度

含金黄铁矿石英脉的爆裂温度为185°～205°，均一温度为230°～260°，属中低温成矿。

4.2 成矿物质来源

区内广泛分布的杂谷脑组，是重要的含金、多金属层位[3]，受巴颜喀拉山造山带、南秦岭造山带及龙门山推覆构造影响，经历多次构造岩浆活动过程中，区内构造变形-变质-岩浆活动强烈而复杂。在上述强烈的构造岩浆活动过程中，金及多金属元素活化迁移，在岩浆岩中得以再富集，这是区内成矿物质的主要来源。

4.3 成矿机理

矿区位于阿坝-红原金成矿带西侧，构造和岩浆活动强烈，区域性断裂与次级构造十分发育，为导矿、聚矿、容矿提供了优越的构造条件，形成了良好的成矿系统。在区域构造动力和变质作用下，使封存于石英闪长岩中的原生水产生热效应，转化为热液，并活化掩体中的金等成矿元素，形成含矿热液，含矿热液沿导矿构造（柯哇尔玛复背斜—安羌断裂）上升途中，与下渗地表水混合形成成矿热液，并运移到区内容矿构造查曲大断裂沉淀，形成了金的初步富集；印支晚期岩浆活动析出的含矿热液，沿断裂构造运移，再次活化早期形成成矿物质，形成含金浓度较高的含矿热液，并再次运移到构造有利部位富集；由于赋矿构造多期性活动和继承性发展，在其强大的应力驱动下，成矿物质经多次活化，叠加富集而成矿，形成了矿区构造蚀变岩型金矿[4]。

4.4 矿化富集规律

根据该金矿床地质条件、成矿特征，推断矿床金矿化主要富集特征为：一是矿体赋存在部位在印支晚期花岗闪长岩体内、外接触带上；二是区内成矿主要受张裂型矿化裂隙、张剪性复合型矿化裂隙和破碎带型矿化裂隙控制，推断在区内的具张性或张剪性的断裂破碎带内，易于矿体的赋存；三是区内成矿受地层时代及岩性的控制，区内的金矿主要产于上三叠统杂谷脑组中，岩性主要为灰色-深灰色中厚-厚层状砂岩，夹少量深灰色凝灰质板岩与深灰色砂质板岩。