黃瑞琦

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，甘肅 張掖 734000）

甘肅陽山是我國一處儲量巨大的黃金礦區(qū)，區(qū)域內(nèi)部一共發(fā)現(xiàn)了聯(lián)合村、新關(guān)、關(guān)牛灣、陽山等多個大型及超大型含金礦床，是我國西部最重要的金礦之一。該區(qū)域在遠(yuǎn)古時期地質(zhì)活動頻繁、流水搬運(yùn)作用明顯、熱源充沛，具有一系列對金礦形成有利的自然條件，對該區(qū)域的自然成礦活動進(jìn)行分析，有利于礦藏勘探人員了解金礦在形成時成礦控制因素的作用原理，對區(qū)域內(nèi)的進(jìn)一步找礦以及全國范圍內(nèi)的金礦開采都能起到積極的參考價值。本文在介紹了金礦成礦控制因素的內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，對甘肅陽山區(qū)域的成礦因素進(jìn)行了分析，并對陽山區(qū)域內(nèi)進(jìn)一步的找礦方向進(jìn)行了預(yù)測，目的是以小見大，通過陽山區(qū)域一處的地質(zhì)環(huán)境分析為更大范圍的黃金找礦工作提供參考。

1 金礦成礦控制因素的內(nèi)涵

成礦控制因素就是控制礦床形成的地質(zhì)因素，黃金礦床的形成需要多種自然條件進(jìn)行巧妙的配合，不同成因、不同類型的礦藏其形成條件的配合方式也是不同的。

在內(nèi)生性礦床的形成中，對成礦起到了主要的控制作用的是區(qū)域性和局部性的地質(zhì)運(yùn)動，包括地層的構(gòu)造格局和火成巖的巖石性質(zhì)；而在外生性礦床的形成中，區(qū)域性的地形構(gòu)造和沉積作用則起到了主要的作用[1]。下面就對常見的金礦成礦因素進(jìn)行列舉分析。

1.1 地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動

黃金是一種化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、密度質(zhì)量較大的物質(zhì)，自然界當(dāng)中的黃金重量雖然較多，但大部分都因?yàn)槠渥陨硇再|(zhì)在地質(zhì)運(yùn)動中沉入了巖漿中，只有很少一部分黃金在火山活動等地質(zhì)運(yùn)動的影響下隨著巖漿被帶出地下，并在地表附近富集形成金礦。造成巖漿活動的地質(zhì)運(yùn)動主要包括造山帶、褶皺帶、深斷裂、裂谷、島弧以及逆沖推覆構(gòu)造等，這些地質(zhì)活動中有的造成了巖漿的侵入，巖漿先是在地質(zhì)運(yùn)動中受到來自地幔深處的壓力而被“擠出”地表，隨后巖漿會沿著地質(zhì)構(gòu)造中的裂縫、洞穴等管道流動，并逐漸冷卻結(jié)晶，形成礦床；還有一部分則是在地質(zhì)構(gòu)造的碰撞中使地下的巖石受到擠壓，造成巖石元素的變質(zhì)，最終在地質(zhì)結(jié)構(gòu)的受壓處形成礦床。因此，在遠(yuǎn)古時期地質(zhì)活動比較活躍的區(qū)域礦床分布多。

1.2 局部性控礦構(gòu)造

在上述的探究論述中我們提到，在地質(zhì)運(yùn)動的成礦過程中，一些諸如裂縫、洞穴孔洞等局部性的控礦地質(zhì)構(gòu)造在巖漿的冷卻結(jié)晶過程中也起到了重要的作用，這就是影響黃金礦床形成的另一項重要的影響因素。有利于金礦礦床形成的局部性地質(zhì)構(gòu)造包括斷層、褶皺孔隙、裂隙帶、剪切斷、角礫巖帶等以及他們的交接復(fù)合部位或它們與有利巖層的交接部位。這些控礦構(gòu)造往往含有大量的空洞空間，可以作為容納巖漿流體的流動運(yùn)移和礦石堆積的場所，因而局部性的空曠構(gòu)造往往能夠決定礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和空間位置。

1.3 沉積活動

對于礦產(chǎn)資源的探測開采工作而言，水相沉積具有十分重要的意義，當(dāng)今地球上的絕大部分地殼都經(jīng)過了數(shù)億年的沉積活動，地質(zhì)勘探人員甚至可以根據(jù)不同的地層中主要沉積了什么種類的礦物來判斷底層處于哪一個地質(zhì)時期，但是黃金礦藏由于金元素的稀缺性往往不會像其他礦藏一樣產(chǎn)生與地質(zhì)年代明顯相關(guān)的富集，沉積活動對金礦形成帶來的影響主要是水體的高溫水的搬運(yùn)富集，高溫水主要存在于地下，來源既有可能是巖漿水也有可能是大氣降水，這些水分滲入地下后在滲透性良好的巖石的作用下在地下流動，受到地質(zhì)活動或地下運(yùn)動環(huán)境的作用溫度升高，然后將體積較小的黃金顆粒卷入水流當(dāng)中，在水流的溫度和化學(xué)成分的作用下將環(huán)境顆粒聚集成大塊的黃金塊，并最終沉積下來，并在地下的空隙中形成黃金礦層。

1.4 巖石性質(zhì)

在金礦的成礦過程中，巖石的物理化學(xué)性質(zhì)也起著舉足輕重的作用，首先，從物理性質(zhì)上看，巖石的礦石孔隙越多，就越適合含礦熱液和水流在其中滲透、擴(kuò)散，含礦流體還可以利用巖石的空洞空間，在巖石的空隙中直接結(jié)晶固化，總而言之，巖石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)越是疏松，越是方便礦物的生成，因此，空隙較多的巖石種類周圍金礦較多。從巖石的化學(xué)性質(zhì)上看，巖石當(dāng)中的一些化學(xué)元素與黃金的相容性更好，更容易吸附黃金顆粒，有利于金礦的沉積，在金礦資源的探測工作過程中，我們同樣可以通過檢測巖石的化學(xué)成分來判斷巖石周圍是否有黃金。

2 甘肅陽山地區(qū)金礦的成礦控制因素狀況

2.1 區(qū)域地質(zhì)背景

甘肅陽山地區(qū)位于華北地質(zhì)板塊、揚(yáng)子地質(zhì)板塊和甘孜一帶造山帶的交匯部位，地質(zhì)運(yùn)動比較活躍，有利于黃金礦床的生成。地質(zhì)史上該地區(qū)的主要地質(zhì)運(yùn)動大體可以分為三個階段：首先，在晚古生代，該地區(qū)是古秦嶺海洋盆的一部分裂陷盆地，沉積環(huán)境為深水或半深水硅質(zhì)巖沉積環(huán)境，在這種環(huán)境中金、銀、鉑、汞等較重的元素逐漸沉積在海洋盆地的中心，為金礦的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)；其次，在早中生代全球地質(zhì)運(yùn)動普遍活躍的背景下，陽山地區(qū)內(nèi)地層褶皺、斷層、變形以及巖漿活動等廣泛發(fā)生，釋放了大量的熱量，沉積在洋盆內(nèi)部的水受熱形成了熱流；最后，在中生代，陽山地區(qū)受到了南北方向的水平擠壓，形成了一系列東西走向的大型逆斷層帶，包含有褶皺構(gòu)造、推覆構(gòu)造以及地層間剪切構(gòu)造的山脈逐漸形成[2]。

2.2 區(qū)域地質(zhì)特征

甘肅陽山地區(qū)的地質(zhì)特征可以從巖石性質(zhì)和地質(zhì)結(jié)構(gòu)兩個方面反映出來。首先，從巖石性質(zhì)上看地殼沉積時間長，巖石形態(tài)豐富，且?guī)r石擁有有利于金礦形成的各項性質(zhì)，陽山地區(qū)的巖石按形成年代可以分為以下幾種，元古宙形成的巖石，化學(xué)成分上主要以碳酸、硅質(zhì)為主，物理形態(tài)上則是板巖、千枚巖、綠片巖等；晚古生代泥盆紀(jì)形成的砂巖、板巖、千枚巖、灰?guī)r等，化學(xué)成分上含鐵量較高；古生代末期形成的灰?guī)r、砂巖、板巖等。此外，該地區(qū)還存在少量中生代形成的碎屑巖，并被新生代形成的黃土所覆蓋，不難看出，從巖石性質(zhì)上看，陽山地區(qū)的千枚巖較多，有利于金礦的形成。其次，從地質(zhì)結(jié)構(gòu)上看，陽山地區(qū)受板塊擠壓和造山運(yùn)動的影響比較明顯，區(qū)域內(nèi)褶皺和斷裂結(jié)構(gòu)廣泛存在，至今仍在發(fā)育當(dāng)中，由于區(qū)域地質(zhì)活動歷史長，因此褶皺結(jié)構(gòu)多為復(fù)式交疊存在；斷層結(jié)構(gòu)則主要存在于安昌河至觀音壩一帶，長寬比約為二十比一，斷層活動直接作用于金礦的形成，陽山區(qū)域的主要金礦礦脈就分布在斷層北側(cè)。

2.3 區(qū)域礦體特征

陽山地區(qū)黃金儲量充足，礦脈規(guī)模大，化學(xué)性質(zhì)復(fù)雜且具備一定的漸變特性。首先，從礦藏分布上看，陽山黃金礦脈主要呈東西向分布，現(xiàn)已開采六個礦段，其中安壩礦段的黃金產(chǎn)量最多，規(guī)模最大，占陽山地區(qū)黃金產(chǎn)量的百分之八十以上；其次，從礦脈形狀上看，礦脈在水平形狀上呈現(xiàn)波狀分布，從剖面形狀上看呈現(xiàn)似板狀、脈狀，且存在平行分布的形態(tài)。從金礦的化學(xué)性質(zhì)上看，金礦的主體礦脈存在著一定的化學(xué)成分漸變狀態(tài)，由南向北，礦藏中的毒砂含量逐漸減少，硅化程度逐漸增強(qiáng)，并且含碳量逐漸增多，在礦脈最北段可以看到穩(wěn)定存在的自然金，在其他礦段均未發(fā)現(xiàn)[3]。

3 在金礦成礦過程中各影響因素的作用機(jī)理

不同的金礦當(dāng)中，成礦控制因素的作用是不同的，在甘肅陽山地區(qū)，金礦成礦主要是水源、熱源、成礦物質(zhì)三者之間的共同作用影響了金礦的形成，下面就對這三個方面的成礦藝術(shù)具體的作用機(jī)理進(jìn)行簡要的分析。

3.1 成礦物質(zhì)

勘探研究表明，陽山地區(qū)金礦的成礦物質(zhì)主要來自地質(zhì)運(yùn)動。首先，從空間分布上看，陽山的金礦密集區(qū)域主要有兩個地段，由東向西分別為“文縣聯(lián)合村到陽山”以及“康縣月照到琵琶寺”，這兩個地段不單是金礦產(chǎn)出的密集區(qū)域，同時也是花崗巖巖石的密集產(chǎn)出區(qū)域，就單個礦床而言，以陽山金礦為例，此處的金礦礦脈主要存在于斜長花崗巖斑巖脈與晚古生代泥盆紀(jì)底層的接觸點(diǎn)，花崗巖是巖漿在地下活動，接觸到其他巖石逐漸冷卻變質(zhì)而成的，是一種火成巖，而金礦從礦脈和礦床兩個方面都表現(xiàn)出的與花崗巖的伴生，反映了當(dāng)?shù)攸S金在成礦時與巖漿活動的緊密關(guān)系；從金礦成礦的時間關(guān)系上看，陽山地區(qū)金礦的成礦時間是在中生代侏羅紀(jì)，而對該地火成巖的研究分析也表明，該地的火山活動主要集中于同一時期的燕山期、印支期等地質(zhì)活動，此處的火成巖與金礦集中于同一時期形成，這表明金礦的形成與地質(zhì)活動從時間上看也存在對應(yīng)關(guān)系；此外，對底層的同位素探測也表明，金礦主要來自于造山運(yùn)動中變質(zhì)脫水中形成的脫水熱液，這同樣是成礦物質(zhì)來自中生代地質(zhì)活動的又一證據(jù)。

3.2 水源作用

陽山地區(qū)的黃金礦床主要為熱液礦床，在成礦過程中，金屬元素是在高溫水的搬運(yùn)富集下形成礦床的。為了探索水源在陽山礦床行程中的作用，探測人員對陽山的石英流體進(jìn)行了同位素測試，結(jié)果如下表：

表1 陽山石英流體同位素測試結(jié)果

通過與資料對照可知，氧同位素的含量符合巖漿水的同位素含量，碳同位素的含量與地幔碳同位素值高度一致，顯示成礦流體大部分來自火成巖。由此可得，陽山地區(qū)的成礦流體主要來自于巖漿水，在晚期有大氣降水的共同作用，在漫長的地質(zhì)運(yùn)動歷史中出現(xiàn)了熱液作用的疊加。而調(diào)查金礦集中產(chǎn)出的部位的地層可知，對金礦形成其主要作用的巖石是該地大量存在的千枚巖，這類巖石呈片理結(jié)構(gòu)發(fā)育，滲透性好、含水量大，有利于成礦熱液在內(nèi)部流動；其次，該地的其他種類巖石如硅巖、灰?guī)r等質(zhì)地堅脆，在遇到千枚巖時容易破碎產(chǎn)生裂隙，進(jìn)一步增強(qiáng)了巖石的貫通性，這些特性使得該地的地層特別適合熱液流動。綜上所述，陽山地區(qū)成礦時，巖漿水起到了主要的水源搬運(yùn)作用，而該地廣泛存在的千枚巖在地層中制造了大量的裂隙和孔道，形成了熱液流動，產(chǎn)生了金礦形成的成礦空間[4]。

3.3 熱源作用

陽山地區(qū)的金礦在成礦過程中的熱源主要來自于巖漿活動，在巖漿逐漸冷卻、固化的過程中，黃金逐漸沉淀，形成金礦。從成礦構(gòu)造上看，陽山地區(qū)內(nèi)“安昌河到觀音壩”的斷裂帶在地質(zhì)歷史上曾經(jīng)多次活動，斷裂構(gòu)造主足以深入地殼，造成巖漿的侵入，是巖漿深部的物質(zhì)和熱量影響到地表，除了給金礦的形成提供了成礦物質(zhì)，還提供了源源不斷的熱源。在巖漿上升的過程中，溫度逐漸降低，花崗巖體逐漸形成，殘余的少量液態(tài)二氧化硅與水氣流體結(jié)合形成流體，沿著更早期形成的地層裂隙運(yùn)移，首先形成石英礦脈；隨著溫度進(jìn)一步降低，氣化熱液大量釋放，成礦熱液逐漸形成；成礦熱液進(jìn)一步降溫凝固，混合在熱液內(nèi)的金元素逐漸絡(luò)合固化，并最終沉淀下來，成礦過程完成[5]。

3.4 陽山地區(qū)的金礦成礦過程

綜上所述，陽山地區(qū)的金礦成礦過程總結(jié)如下：

在中生代，晚三疊世到早侏羅世大規(guī)模板塊運(yùn)動的背景下，古陽山地區(qū)也開始了地層運(yùn)動，由于更早的地質(zhì)時代陽山地區(qū)是一片海盆，因此地層中存在著一些原生鹵水，這些鹵水受構(gòu)造作用影響升溫活化，并開始萃取地層中的金、鉑等重元素；構(gòu)造運(yùn)動同時造成了巖漿的侵入，在巖漿逐漸冷卻形成成礦熱液，并在該地充滿裂隙孔道的地層中流動，與含有金元素的鹵水混合；水源在靠近巖漿后溫度和壓力不斷變化，在熱量和壓力的循環(huán)運(yùn)動中，金元素逐漸冷卻沉積，形成了陽山的礦脈和礦床。

4 找礦方向

根據(jù)上述論證中陽山地區(qū)水源、熱源、成礦物質(zhì)三者互相作用的原理，本文對陽山地區(qū)的找礦方向做出如下預(yù)測：

葛條灣到安壩礦段仍有進(jìn)一步的找礦價值，該區(qū)域的賈那下一代存在斜長花崗巖的存在，且存在千枚巖作為圍巖，結(jié)合陽山成礦原理中“花崗巖提供熱源、巖漿水為主要水源”以及“千枚巖巖石構(gòu)造有利于成礦熱液的運(yùn)動”的內(nèi)容，此處存在相當(dāng)大的開發(fā)潛力，且該地實(shí)際上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大型礦脈四十余條，側(cè)面證明了此處的找礦價值。安壩一帶，深處及北部仍存在尚未開發(fā)的地段，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步的加大這些區(qū)域的找礦力度。

5 結(jié)語

綜上所述，金礦成礦因素的探究和成礦控制因素的探索是金礦找礦工作中的“指南針”，了解這兩部分原理可以對找礦工作起到目標(biāo)指引的目的。陽山地區(qū)主要是“水、熱和成礦物質(zhì)”三者的共同作用，本文在探究這三者作用原理的基礎(chǔ)上，為該地的找礦工作做出了預(yù)測，希望能對金礦的生產(chǎn)工作起到有益的參考