甘肃幼儿床品牌排行榜 甘肃省天水市柴家庄金矿床

小西弓金矿床位于甘肃玉门市西北方向135km处的肃北蒙古族自治县马鬃山，是北山地区最重要的金矿床。北山地区为塔里木和哈萨克斯坦板块交汇处，区内深大断裂纵横交错，各类岩浆岩发育，金矿床（点）星罗棋布，是我国西北最重要的造山带和金矿集中区之一。

大量野外地质调查和室内研究结果表明，本区的金矿床（点）大多沿古生代陆内板块（或地体）碰撞对接带呈群或带分布，并且与华力西期花岗岩类具有密切的空间分布关系。该区南部的老金厂新金厂-拾金坡-小西弓金矿带沿塔里木与哈萨克斯坦板块汇聚带展布，东西长约500km、南北宽20km，为西北地区规模最大的金矿带。

小西弓金矿床位于该带的东端，并且以品位高、埋藏浅、规模大、易采选和开采历史悠久为特征。其产出环境和地质特征为国内外胡腊地质学界所关注，该矿床的解剖性示范研究不仅能够帮助人们了解造山型金矿床的形成机理和确定同类矿床找矿方向，而且可为探索北山造山带的形成过程提供理论依据（聂凤军等，2003）。

1 区域成矿地质环境

1.1 大地构造单元

大地构造位置属塔里木板块敦煌前寒武纪古陆块北缘，北距塔里木与哈萨克斯板块汇聚带（柳园-大奇山深大断裂）约13km，南与小西弓跃进山区域性深大断裂毗邻。

1.2 区域地层

区域上出露地层为老君庙群、黄尖丘群和西尖山群，为腔做烂一套经过多期变形变质和混合岩化的变质岩系。

1.3 区域构造格架

北山地区为塔里木和哈萨克斯坦板块处交汇处，区内深大断裂纵横交错，该区南部的老金厂-新金厂-拾金坡-小西弓金矿带沿塔里木与哈萨克斯坦板块会聚带展布，长约500km，南北宽20km，小西弓金矿床位于该带的东端。

1.4 区域岩浆活动

岩浆侵入活动主要发生于加里东晚期及华力西中、晚期，为中—酸性岩，其中华力西的中酸性侵入岩与成矿关系密切。

1.5 成矿单元

小西弓金矿位于天山-北山成矿省之北山成矿带的东端。

2 矿区地质特征

2.1 矿区地层

矿区出露的地层主要是前长城系西尖山群下亚群第四、第五岩组和上亚群第一、第二岩组的中浅变质岩系，原岩为海相陆源碎屑岩-碳酸盐岩-火山岩建造（图1）。

图1 小西弓金矿区地质简图

（据郭晓东等，2002）

An _1-1 ，An _1-2 ，An _1-3 —西尖山群下亚群第一、第二、第三岩组；An _2-4 ，An _2-5 —西尖山群上亚群第四、第五岩组；

t—粗面岩； —二长花岗岩； —钾长花岗岩； —石英闪长岩。1—断层；2—韧性剪切带

西尖山群下亚群第四岩组呈NWW向横贯矿区，岩性以二云片岩为主，夹斜长角闪片岩、绢云石英片岩、大理岩等，是主要含矿围岩；第五岩组分布于矿区中部，局部构成中矿带金矿体的直接围岩，由绢云钙质片岩、片状石英岩组成。

西尖山群上亚群第一岩组呈NWW向分布于矿区北部，由白云斜长石英片岩、二云斜长石英片岩、白云片岩组成。第二岩组以出现糜棱状二云片岩与第一岩组分界，岩性以二云斜长石英片岩、白云二长片麻岩及斜长角闪岩、石榴黑云十字片岩为主，沿断裂带由灰色石英细脉贯入的糜棱状二云片岩构成北矿带，局部形成金矿体。

2.2 矿区岩浆岩

矿区岩浆岩较为发育，火山岩、侵入岩均有出露。火山岩主要有变玄武岩、斜长角闪片岩、变安山玄武岩、变安山岩、变中基性凝灰岩及变英安岩等，属于钙碱性系列，具有间歇性裂隙式海底火山喷发的特点和从基性→中性→酸性的演化规律。

侵入岩主要有加里东晚期的石英闪长岩和华力西中期的钾长花岗岩、花岗岩及华力西晚期侵入的二长花岗岩。其中钾长花岗岩和二长花岗岩是金矿成矿的热动力来源。钾长花岗岩和正长斑岩钾长石K-Ar同位素年龄分别为306±4 Ma和289±5 Ma，属华力西期岩浆活动的产物（聂凤军等，2003）。矿区脉岩主要有辉绿岩脉和花岗斑岩脉。

2.3 矿区构造

褶皱主要有杨圈沟-西尖山-华窑山复式向斜，由几个次一级的褶皱组成。核部为前长城系西尖山群的上亚群，自核伍漏部向南依次有西尖山群下亚群、黄尖丘群和老君庙群出露；北翼被二长花岗岩体所改造。

断裂主要由杨圈沟-西尖山-华窑山断裂及其北侧呈NWW向的小西弓-乌龙泉韧性剪切带，近EW向韧-脆性和NE、NW、近SN向脆性断裂组成。杨圈沟-西尖山-华窑山是区内的主干断裂，横贯全区，波状延伸，具有长期继承性活动的特点。小西弓-乌龙泉韧性剪切带由多条呈NWW向展布的小型韧性剪切带组成，其两侧岩石强烈糜棱岩化，形成糜棱岩、千糜岩、糜棱片岩和构造角砾岩。该韧性剪切带是由中构造层次韧性剪切叠加、浅构造层次韧性剪切变形及表构造层次的脆-韧性剪切构成，具有韧-脆性剪切转换特征。

2.4 围岩蚀变

近矿围岩蚀变强烈，蚀变范围和强度取决于构造规模、性质及岩石破碎程度。蚀变类型主要有黄铁绢英岩化、绢云母化、硅化、黄铁矿化及绿泥石化，以黄铁绢英岩化和绢云母化为主，且与金矿化关系密切。此外，尚有褐铁矿化、高岭土化和碳酸盐化等。

黄铁绢英岩化是与金矿化关系最为密切的近矿围岩蚀变，蚀变强度与金矿化呈正相关关系。绢云母化分布于金矿体及其两侧以原岩为片岩时较为发育，其范围数倍于金矿化，常常作为找金的直接信息。

3 矿床（体）地质特征

3.1 矿体特征

迄今为止，在小西弓地区共发现和圈定金矿体近50个，探明黄金储量数十吨。受塔里木与哈萨克斯坦板块碰撞和对接的影响，区内各种方向和不同规模的断裂构造十分发育，其中，以NWW向挤压破碎带规模最大，含矿性最好。NWW向断裂带主要由3条相互平行排列的压扭性断裂所组成，长度变化范围为3～15km，宽度为0.03～0.15km，为本区最重要的导矿和储矿构造。金矿化主要呈脉状、网脉状和浸染状在中元古代变质岩和华力西期花岗岩类侵入岩内产出，其空间展布形态主要受构造破碎带控制。鉴于金矿体大多沿前述3条NWW向构造破碎带分布，因此，小西弓金矿床大体可划北、中和南3个矿带。北、中矿带矿化较弱，南矿带矿化较强。

北矿带沿F ₁ 断裂断续发育，长2km，宽10～20m，矿体呈脉状赋存于糜棱状二云片岩内，圈定4条矿体，单个矿体长50～150m，平均宽0.8～3.0m，控制斜深50～150m，品位1.54×10 ^-6 ～3.13×10 ^-6 。

中矿带受F ₂ 断裂控制，矿带长3km，宽50～200m，矿体为赋存于花岗质糜棱岩与二云片岩质糜棱岩带中的石英细脉，圈定4条矿体，单个矿体长100～200m，平均宽0.95～5.10m，控制斜深75～138m，品位1.53×10 ^-6 ～2.52×10 ^-6 （甘肃地矿局酒泉地调队，1993）。

南矿带是小西弓金矿区最重要的成矿带，长7km，宽200～500m，受F ₃ 韧-脆性剪切带控制，围岩为西尖山群下亚群第四岩组二云片岩。其主要矿体都赋存在该矿带内，该矿带西段构成中型金矿，圈出41条金矿体，长25～74m，最长425m，厚0.34～1.00m，最厚16.4m，矿体斜深25～10m，最大斜深455m。以Au8，Au18号矿体规模最大，并且Au8，Au17，Au18号矿体向下有延伸扩大趋势，构成小西弓金矿主要工业矿体。Au8号矿体长287.5m，厚0.32～16.40m，平均厚3.35m，品位1.5×10 ^-6 ～83.3×10 ^-6 。Au18号矿体长200m，厚0.44～7.3m，平均厚2.21m，品位1.6×10 ^-6 ～67.2×10 ^-6 （甘肃地矿局酒泉地调队，1993）。矿体呈脉状、似脉状，少数呈透镜状产出，沿走向和倾向呈舒缓波状延伸，具有膨胀、狭缩、平行排列及尖灭再现等特点。矿体总体走向为NWW-SEE，在平面上多呈S形弯曲，倾向SW或NE，倾角80°～90°，由于产状较陡，规模较大的矿体在深部具有反倾斜的特点。

3.2 矿石成分

小西弓金矿床的矿石有两种类型，即石英脉型和糜棱岩型（蚀变岩型）。金属矿物有自然金、磁铁矿、褐铁矿、钛铁矿、黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿和黄铜矿。非金属矿物有石英和绢云母。

金矿物主要为自然金和银金矿，形态以枝杈状为主，其次为角粒状、板片状，少量圆粒状。自然金粒度不均匀，石英脉型矿石以细—中粒金为主，糜棱岩型以细粒—显微金为主。Au成色为730～880。金矿物以粒间金和包裹体金嵌布于石英及金属硫化物中。

3.3 矿石组构及成矿阶段划分

矿石构造多为块状、浸染状、条带状和角砾状构造；矿石结构为自形-半自形-他形粒状变晶、碎斑-糜棱、纤状及花岗变晶和交代残余结构等。

小西弓金矿经历了漫长多期复杂的成矿作用过程，主成矿期为中晚三叠世。矿化主要划分为3个阶段，由早到晚依次为高温金-硫化物-毒砂-石英、中低温金-多金属硫化物-石英和低温石英碳酸盐岩阶段，金矿化主要发生在第2阶段。

4 矿床成因分析

4.1 流体包裹体特征及物理化学条件

脉石英的包裹体内气相成分以H ₂ O为主，并含有一定数量的CO ₂ ，CO，CH ₄ ，H ₂ 。液相成分中阳离子有K ^＋ ，Na ^＋ ，Ca ^2＋ ，Mg ^2＋ ，Fe ^3＋ ，Ba ^2＋ ，且K ^＋ ＋Na ^＋ ＞Ca ^2＋ ＋Mg ^2＋ ＋Fe ^3＋ ；阴离子有 ，Cl ^- ，F ^- ，且 ＞Cl ^- ＞F ^- ；成矿溶液盐度为17.4%～17.8%，pH值为6.5～6.7，成矿溶液属弱酸性。从矿区特征、矿物组合规律及成矿温度、热液盐度数据特征来看，成矿压力从早到晚有逐渐降低的趋势，金矿形成于中低压环境（郭晓东等，2002）。

单矿物包裹体测温结果表明，石英脉型金矿石包裹体爆裂温度为150～650℃，均一温度为133～229℃，表明成矿热液经历了高温→中低温→低温的演化过程。结合矿物共生组合及Au成色（730～880）等特征，认为成矿温度大致在150～230℃之间。

4.2 同位素地球化学特征

4.2.1 硫同位素

小西弓金矿床含金黄铁矿-石英脉和多金属硫化物（黄铜矿、黄铁矿和方铅矿）-石英脉硫化物δ ³⁴ S值变化范围分别为1.2‰～2.1‰（平均1.7‰）和4.2‰～5.3‰（平均4.8‰），蚀变岩型金矿石硫化物δ ³⁴ S值变化范围为6.17‰～12.7‰（平均10.2‰），明显高于前述石英脉型金矿石。中元古代长英片岩和华力西期钾长花岗岩黄铁矿 δ ³⁴ S 值变化范围，分别为 13.4‰～15.8‰（平均14.3‰）和1.9‰～2.5‰（平均2.3‰）其中华力西期花岗岩类与早期黄铁矿-石英脉硫化物具有相似的δ ³⁴ S值变化范围。从早期含金脉体经蚀变岩型金矿石到中元古代变质岩围岩，δ ³⁴ S值呈明显增高趋势，暗示了成矿流体的动态演化过程和物质来源的复杂性（聂凤军等，2003）。

4.2.2 氢和氧同位素

小西弓金矿床石英脉型和蚀变岩型金矿石石英的 δ ¹⁸ O 值分别为 9.72‰～13.93‰（平均11.73‰）和6.64‰～13.05‰（平均9.50‰），二者变化范围基本相似。中元古代长英片岩和华力西期花岗岩类石英δ ¹⁸ O值变化范围分别为12.03‰～14.29‰（平均13.42‰）和5.88‰～14.24‰（平均10.18‰），相比之下，前者的平均值高于前述两类金矿石，后者则介于两类金矿石石英样品数据之间。根据石英δ ¹⁸ O值和形成温度，利用石英-水之间的氧同位素分馏方程式计算了与石英呈平衡流体的 值，石英脉和蚀变岩型金矿石的 值变化范围分别为1.8‰～6.05‰（平均3.89‰）和-2.51‰～51.02‰（平均0.59‰）。中元古代长英片岩和华力西期花岗岩的 值分别为4.50‰～7.59‰（平均6.41‰）和2.87‰～10.50‰（平均6.81‰）。尽管二者 值变化范围存在一定的差别，但是其平均值基本相似。对比结果表明，两类金矿石石英 值明显低于中元古代长英片岩和华力西期花岗岩类，暗示了大气降水曾对金矿体容矿围岩和岩浆热液流体的氧同位素组成产生过一定程度影响。由图2可见，从石英脉型到蚀变岩型金矿石，随着成矿体系温度的降低， 值也呈明显减小的趋势，同样反映了成矿流体曾与贫δ ¹⁸ O大气降水发生过混合作用（图2）。

图2 甘肃小西弓金矿区中元古代变质岩、华力西期花岗岩类、金矿石石英氢氧同位素组成

（据聂凤军等，2003）

1—石英脉型金矿石；2—蚀变岩型金矿石；3—中元古代长英片岩；4—华力西期花岗岩类；5—小西弓地区地下水

4.2.3 铅同位素

聂凤军等（2003）对早期和晚期含金石英脉及其容矿围岩（花岗岩和长英片岩）硫化物或全岩样品进行了系统铅同位素分析。石英脉和蚀变岩型金矿石硫化物 ²⁰⁶ Pb/ ²⁰⁴ Pb变化范围分别为18.010～18.722（平均181.443）和19.178～19.367（平均19.245）； ²⁰⁷ Pb/ ²⁰⁴ Pb分别为15.583～15.744（平均15.626）和15.631～15.678（平均15.659）； ²⁰⁸ Pb/ ²⁰⁴ Pb分别为38.028～38.836（平均38.343）和38.883～39.027（平均39.058）。长英片岩与花岗岩类黄铁矿、钾长石和全岩的 ²⁰⁶ Pb/ ²⁰⁴ Pb变化范围分别为18.233～18.355（平均18.269）和18.289～19.776（平均18.783）； ²⁰⁷ Pb/ ²⁰⁴ Pb变化范围分别为15.544～15.678（平均15.584）和15.572～15.728（平均15.667）； ²⁰⁸ Pb/ ²⁰⁴ Pb变化范围分别为38.111～38.178（平均38.112）和38.372～40.038（平均38.863）。

在 ²⁰⁷ Pb/ ²⁰⁴ Pb- ²⁰⁶ Pb/ ²⁰⁴ Pb图（图3a）中，早期含金黄铜矿-石英脉4件硫化物样品（2件黄铜矿和2件黄铁矿样品），花岗岩类4件样品（2件黄铁矿和2件全岩样品）和长英片岩样品（2件黄铁矿样品）铅同位素数据点大多落在造山带铅演化线附近，个别点位于上地壳铅演化线上方，并且构成一条陡倾斜的铅混合线（Ⅰ）（图3a）。采用Ludwig计算机软件所获最佳直线方程为y＝0.6599x＋3.5187，该直线与地球铅增长线分别在291 Ma和3159 Ma处相交。与早期含金石英脉相比，晚期多金属硫化物石英脉7件样品（黄铁矿、黄铜矿和方铅矿）、长英片岩2件样品（黄铁矿）和花岗岩类4件样品（1件钾长石和3件黄铁矿）铅同位素数据点大多落在造山带铅演化线附近，并且构成另外一条缓倾斜铅混合线（Ⅱ），其最佳直线方程为y＝0.1819 x＋12.2337，该直线与地球铅增长线分别在33 Ma和2910 Ma处相切，暗示了成矿作用与造山期构造-岩浆活动的密切成因联系。同含金脉体相比，蚀变岩型金矿石均投绘在铅混合线（Ⅱ）右侧一个狭小的椭圆形区域内，以明显富 ²⁰⁶ Pb为特征，其中一个样品 ²⁰⁶ Pb/ ²⁰⁴ Pb高达19.776（图3 a）。另外，在 ²⁰⁸ Pb/ ²⁰⁴ Pb- ²⁰⁶ Pb/ ²⁰⁴ Pb图中，蚀变岩的 ²⁰⁸ Pb含量明显高于石英脉型金矿石、长英片岩和花岗岩类（图3 b）。上述铅同位素数据表明，本区地壳演化过程中，放射成因铅含量呈明显增高之势。

4.3 成岩和成矿时代

研究结果表明，小西弓金矿床的矿石类型大体可划分为石英脉型和蚀变岩型，其中石英脉型金矿石又可进一步划分为早期和晚期石英脉型金矿石，前者常为后者所切割。尽管晚期含金石英脉的形成时间明显晚于早期石英脉，但是其碎块常为蚀变岩型金矿石所包裹。石英脉型和蚀变岩型金矿石绢云母K-Ar同位素年龄分别为284±4 Ma和276±7 Ma（聂凤军等，2003）。

图3 甘肃小西弓金矿区中元古代变质岩、华力西期花岗岩类及有关金矿石硫化物、钾长石和全岩样品铅同位素比值图

（据聂凤军等，2003）

a— ²⁰⁷ Pb/ ²⁰⁴ Pb- ²⁰⁶ Pb/ ²⁰⁴ Pb图；b— ²⁰⁸ Pb/ ²⁰⁴ Pb- ²⁰⁶ Pb/ ²⁰⁴ Pb图

1—早期石英脉型金矿石；2—晚期石英脉型金矿石；3—蚀变岩型金矿石；4—中元古代长英片岩；5—华力西期花岗岩类

4.4 矿床成因探讨

1）小西弓金矿床金的成矿作用发生在华力西期（284～276 Ma），推覆构造或陆内板片俯冲活动发生的时间为310～290 Ma，金矿体与大规模韧性剪切带、华力西期花岗岩类和强硅化体具密切空间分布关系，这些特征表明，金矿床形成于推覆构造的挤压-伸展转换期，是陆内碰撞造山过程中构造-岩浆活动的产物。

2）硫同位素研究结果表明，石英脉型金矿石的硫主要来自华力西期花岗岩类岩浆热液流体，大气降水硫同位素组分所占比例很小。蚀变岩型金矿石硫化物以富 ³⁴ S为特征，其δ ³⁴ S值变化范围与中元古代长英片岩硫化物相近，大气降水的大量加入并对变质岩地层的淋滤与萃取作用是导致二者硫同位素比值相似的主要原因。

3）小西弓金矿床石英脉型金矿石成矿流体主要为再平衡岩浆水，在金矿石沉淀过程中，特别是在近地表条件下，有大气降水混入。相比之下，蚀变岩型金矿石成矿流体为以大气降水为主的混合热液，大气降水沿断裂破碎带循环对流，从围岩中淋滤出金属物质，进而形成蚀变岩型金矿石。大气降水与华力西期花岗岩的交换作用，致使蚀变岩型金矿石成矿热液以高 为特征，并且造成 向大气降水线漂移。

4）小西弓金矿床石英脉型金矿石与中元古代长英片岩和华力西期花岗岩类硫化物铅同位素数据点分别构成两条斜率不等的“混合铅线”，同样暗示了铅、金和其他成矿组分的混源特征。另外，蚀变岩型金矿石和部分花岗岩类以明显富 ²⁰⁶ Pb和 ²⁰⁸ Pb为特征，反映了高U和Th含量的变质热液对UTh-U同位素体系的影响。尽管石英脉型和蚀变岩型金矿石均具混源铅特点，但是前者铅主要来自花岗岩类，混有部分变质岩地层中的铅，后者则主要来自变质岩地层。

参考文献

崔惠文，陈祖伊.1996.甘肃北山地区金矿地质.北京：地质出版社

郭晓东，金宝义，徐燕夫等.2002.甘肃小西弓金矿地质特征及成因探讨.黄金地质，18（3）：33～37

聂凤军，江思宏，胡朋等.2003.甘肃小西弓金矿床成矿物质来源和含矿流体运移轨迹同位素示踪.地质地球化学，31（4）：1～10.

殷先明，任丰寿，徐家乐等.2000.甘肃岩金矿床地质.兰州：甘肃科学技术出版社

（李文良编写）

甘肃省天水市柴家庄金矿床位于闹御甘肃天水市柴家庄东侧，是在该区早古生代火山岩中最早发现的石英脉型金矿床（栾世伟等，1987），矿床规模已达中型。

该矿床系原甘肃省地矿局地质一队二分队于1990年1月在该区进行1∶5万区调时发现的，1991～1994年由甘肃省地矿局地质一队七分队承担普查评价工作。2003年甘肃省第一勘查院又进行了新一轮调查，取得了丰富的资料。

1 成矿地质背景

柴家庄金矿位于西秦岭造山带，北秦岭加里东褶皱带内。北秦岭褶皱带是以华北地块为基底，经元古宙奠基、加里东早期裂陷接受海相火山-碎屑岩沉积，加里东晚期褶皱造山，并经历了华力西期、印支—燕山期强烈改造的复杂带（霍福臣等，1995）。

区域出露地层有古元古界秦岭群、下古生界李子园群、泥盆系和白垩系等。其中，以李子园群基性—中酸性火山岩为主夹正常沉积的中等变质绿片岩系分布最广，金含量高，是区内金矿的主要矿源层。从加里东期至燕山期均有岩浆活动，以印支期—燕山期酸性侵入岩最为发育，且与金成矿关系密切（李永琴等，2006）。

区域断裂构造发育，以SN向区域性大断裂及NW向次级断裂为主要构造线，叠加有NE及近EW向后期断裂，形成了不同期次、不同方向相互交织的错综复杂的断裂构造基本格架。独特的大地构造环境及多期次的构造、岩浆活动，为热液型内生矿产的形成提供了优越的地质条件。

2 矿区地质概况

赋矿地层为下古生界李子园群第三岩性段（甘肃省地矿局，1997），按其岩石组合可分为3 层：下层为浅灰色碎裂状斜长角闪片岩，厚度＞134m；中层为石英片岩夹斜长角闪片岩，厚度＞257m；上层为斜长角闪片岩夹含石榴石二云石英片岩、大理岩，厚度＞210m。各层均为整合接触（图1）（殷先明等，2000）。地层金丰度达58×10 ^-9 ～65×10 ^-9 。其中下部由中基性火山岩变质而形成的斜长角闪片岩金含量高达98×10 ^-9 ，是重要的矿源层，亦液乎岩是主要容矿岩石。

矿区总体构造形态为倾向NW的复式单斜构造，其间发育次级小褶曲。断裂构造发育，大体可分为3组：一是NNW向断裂，具有多期次活动特征，表现为早期具压扭性质，晚期具张扭性质，以韧-脆性变形为特征，带内构造片理化作用强烈，热液蚀变发育，并有闪长细晶岩脉及含金石英脉分布，为控矿构造；二是NE向断裂，一般早期为张扭性，晚期具压扭性质，具明显的多期活动性，空间上平行展布，常形成较为密集的挤压带，带内岩石常具多种不同程度的蚀变，顷迅并发育有含金石英脉，是区内主要的控矿、容矿构造；三是近EW向断裂，为一组成矿后断裂，对矿体起破坏作用。

印支期柴家庄二长花岗岩体呈不规则港湾状岩株产出，出露面积45km ² 。属S型浅成相花岗岩，剥蚀较浅。围岩蚀变发育充分，蚀变带宽数十米。岩体金平均含量5.13×10 ^-9 ，内接触带高达56×10 ^-9 ，含金石英脉多分布在外接触带2m范围之内。

脉岩发育，石英脉为区内重要的含金脉体，闪长细晶岩脉与含金石英脉密切伴生，在Ⅳ矿带见与金矿化关系密切，蚀变强烈地段构成金矿体。闪长岩脉在LD403，IYM1中可见切穿含金石英脉现象，并多沿近东西向的晚期断裂带填充，对金矿体起破坏作用，花岗伟晶岩脉、闪长玢岩脉、煌斑岩脉与金矿化无明显关系（武汉地质学院，1985）。

图1 柴家庄金矿地质图（附土壤化探异常）

1—下古生界李子园群下岩组上层；2—下古生界李子园群下岩组中层；3—下古生界李子园群下岩组下层；4—二长花岗岩；5—闪长岩脉；6—石英闪长岩脉；7—闪长玢岩脉；8—石英脉；9—矿带；10—断层；11—综合异常

3 矿床地质特征

3.1 矿带及矿体特征

柴家庄金矿已发现金矿化带4条（图1），圈出金矿体11个。

Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ金矿化带位于矿区南部，受一组NE向脆性断裂控制，呈NE向平行展布，倾向NW，倾角52°～71°。矿化岩石为单一的碎裂状含金石英脉，多呈单脉状、透镜状产于断裂带内，局部受一组次级断裂面控制而呈多条脉平行产出（图2），具明显的膨大收缩及尖灭再现现象。脉体与围岩界线清晰，二者接触面上常有一层1～5 cm厚的断层泥。近矿围岩多为斜长角闪片岩及具弱的硅化、绿泥石化及碳酸盐化蚀变。

Ⅳ矿带位于矿区北部，受NNW向脆-韧性断裂控制，走向345°～350°，地表倾向NEE，深部倾向SWW，倾角65°～70°。含矿岩石以碎裂状含金石英脉及旁侧的黄铁绢英蚀变岩，局部蚀变闪长细晶岩亦构成金矿体。顶板岩石为碎裂状斜长角闪片岩，底板岩石为闪长细晶岩，夹石为绢云母片岩（图3）。围岩蚀变强烈，有绢云母化、硅化和黄铁矿化等。

金矿体形态以脉状为主，其次为透镜状，主要赋存于Ⅰ，Ⅲ，Ⅳ矿带中，长15～380m，厚0.27～2.70m，控制延深45～125m。金品位3.91×10 ^-6 ～35.90×10 ^-6 ，单样最高品位达208.64×10 ^-6 ，矿床平均品位20.70×10 ^-6 。

3.2 含金石英脉特征

石英脉为区内最重要的含金脉体，其生成多受韧性剪切带控制，主要为同构造石英脉，多呈NE向展布。矿区已发现具有一定规模石英脉27条。其中Ⅰ矿带11条，Ⅱ矿带2条，Ⅲ矿带1条，Ⅳ矿带13条。按其特征和含金性大致可分为2类，即乳白色石英脉和烟灰色碎裂状石英脉，前者分布无明显规律，金矿化微弱；后者一般受断裂控制，多构成金矿体。

石英脉型金矿石为该矿床最主要的矿石类型，浅灰—烟灰色石英也是主要的载金矿物之一，石英单矿物分析含金达4.22×10 ^-6 。

图2 Ⅰ1 矿体1755m 中段示意图

Past—斜长角闪片岩；1—金矿体及编号；2—石英脉；3—煌斑岩脉；4—实测逆断层

图3 Ⅳ1 矿体1936m 中段示意图

1—斜长角闪片岩；2—闪长细晶岩；3—绢云母岩；4—实测正断层；5—实测逆断层；6—金矿体及编号；7—石英脉型金矿石；8—蚀变岩型金矿石

3.3 矿石特征

矿石自然类型简单，以石英脉型金矿石为主，其次为蚀变岩型金矿石。

3.3.1 矿物成分

矿石中金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿，其次为方铅矿（在人工重砂及IYM1-2坑道中见到），少量闪锌矿、磁铁矿、毒砂、辉铜矿、铜蓝和孔雀石等。脉石矿物以石英为主，其次为绢云母、绿泥石，少量长石、高岭石和方解石等。

1）黄铁矿：浅黄、黄、灰黄色，以半自形—他形晶为主，其次为半自形—自形的立方体晶形，在黄铁矿的裂隙中多充填有黄铜矿、辉铜矿和铜蓝等矿物，少量黄铁矿周围有被氧化成褐铁矿的现象。黄铁矿在矿石中分布不均匀，局部呈团块状、条带状和不规则细脉状。黄铁矿的粒度变化较大，粗细不均。多数大颗粒的黄铁矿有被压碎现象。黄铁矿与金矿物关系密切，紧密伴生，为重要载金矿物。

2）石英：浅灰白、灰、烟灰色，外形不规则，他形粒状*体。粒径一般在0.4～2mm之间，最大10.5mm。因受后期构造作用而强烈破碎，形成细小的搓碎物，并均已重结晶，在后期次级应力作用下，发生裂纹、裂隙，被晚期金属硫化物和方解石细脉所充填。个别石英有包裹黄铁矿、黄铜矿的现象，与金矿物关系密切。经单矿物分析，含金4.22×10 ^-6 ，为载金矿物之一。

3）矿石中金矿物成分较为简单，以银金矿为主，次为自然金。金矿物呈金黄色，以角砾状、板片状为主，次为枝杈状，*状、叶片状和毛丝状。粒径0.005～0.18mm，平均0.027mm。其中，＜0.037mm的微细粒金占71.84%。金的赋存状态以裂隙金占46.38%、粒间金占43.00%、包裹金仅占10.62%。裂隙金、粒间金主要赋存于黄铁矿、黄铜矿裂隙及粒间，包裹金则多被褐铁矿、黄铜矿及石英包裹。

3.3.2 矿石结构构造

石英脉型矿石具自形、半自形和他形不等粒结构，交代、穿插、溶蚀、包含及碎裂结构常见；蚀变岩型金矿石具鳞片粒状变晶结构；不均匀浸染状、细脉状、团块状及角砾状构造是区内原生矿的主要构造，氧化矿石常见蜂窝状构造。

3.3.3 有益组分含量及变化

成矿主元素Au含量一般1×10 ^-6 ～50×10 ^-6 。最高可达208.64×10 ^-6 。其中，石英脉型矿石中金含量较高，一般 ＞20×10 ^-6 ，高于100×10 ^-6 者亦可常见，而蚀变岩型矿石中金含量一般1×10 ^-6 ～15×10 ^-6 ，尚未发现＞20×10 ^-6 。空间上，随两类矿石的交替出现，Au含量急剧变化，在同类矿石中，金含量则较为稳定，变化系数一般＜80%。伴生Ag含量8.12×10 ^-6 ～26.12×10 ^-6 、Cu含量0.22%～0.94%，可综合回收利用，其他元素含量甚低。

3.3.4 成矿期及矿化阶段

柴家庄花岗岩体同位素年龄为198～206 Ma（K-Ar法测定黑云母），成矿作用发生在其后，与矿体密切的北北东向断裂截穿花岗岩体及白垩纪以前的地层，断裂带内多发育多期脉岩。由此推知柴家庄金矿的成矿时代为印支期末—燕山期。

按成矿作用与矿物共生组合及其相互关系，矿区金矿化可分为两期6个阶段。

第一期，变质热液成矿期发生于加里东—华力西期，区域变质热液使金活化迁移形成初步富集的基础上，又叠加了构造热液，使金再次活化、迁移至有利构造部位，以交代方式沉淀成矿，形成了绢云母-石英-黄铁矿-自然金组合。为本区金的第一成矿阶段，形成了蚀变岩型金矿石。

第二期，岩浆热液成矿期发生于印支—燕山期，随着大规模酸性岩浆侵入活动的发生，丰富的岩浆期后热液混合了部分大气水和变质水形成充足的成矿流体，携带大量成矿物质迁移至构造有利部位充填成矿，形成了区内石英脉型富矿石（王友文等，1985）。按矿物共生组合本期可分为5个成矿阶段：

第一成矿阶段为黄铁矿-石英阶段：主要由乳白色石英组成，伴有少量黄铁矿及金矿物。黄铁矿以粗粒立方体自然晶呈浸染状分布。

第二成矿阶段为金-石英-黄铁矿阶段：主要由中粗粒黄铁矿和石英组成。黄铁矿多呈半自形粒状晶体，呈脉状、团块状*体叠加于前一阶段之上，是本区金的次要成矿阶段。

第三阶段为金-石英-黄铜矿-黄铁矿阶段：主要由中细粒他形晶黄铁矿与烟灰色石英及少量黄铜矿组成。黄铁矿多具压碎结构，与黄铜矿、毒砂、银金矿和自然金共生，是金的主要成矿阶段。主要矿物组合为金-石英-黄铜矿-黄铁矿。

第四成矿阶段为金-石英-多金属硫化物阶段：由细粒灰白色石英、中粗粒方铅矿及少量细粒他形黄铁矿组成，常局部富集并成块状高铅金矿石。在方铅矿团矿中多含有早期细粒黄铁矿及烟灰色石英角砾。

银金矿多呈他形粒状赋存于方铅矿粒间，是金的又一重要成矿阶段（杨根生，2007）。

4 矿床成因

4.1 地球化学特征

4.1.1 区域地球化学特征

据基岩光谱分析（金府实，1994），李子园群主要元素丰度值Ag为0.138×10 ^-6 ，Pb为20.5×10 ^-6 ，As为3.97×10 ^-6 ，Sb为1.06×10 ^-6 ，Au为2.10×10 ^-9 ，其中，中基性火山岩金含量平均6.4×10 ^-9 ，柴家庄花岗岩体金含量5.13×10 ^-9 ，二者Au丰度高于地壳克拉克值。

4.1.2 矿区地球化学特征

（1）Au元素在矿区地层和岩体中的分布特征

据矿区1∶2000地化剖面（基岩光谱分析）资料李子园群下岩组下层Au的平均丰度为17×10 ^-9 ，为地壳克拉克值的4倍以上，I矿带位于其中；在下岩组中层，Au平均丰度为58×10 ^-9 ，是克拉克值的14倍以上，其中赋存有Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ矿带；在下岩组上层，Au平均丰度为96×10 ^-9 ，为地壳克拉克值的24倍，该套地层相对远离各金矿带，目前尚未发现金矿体。

柴家庄岩体Au平均丰度为56×10 ^-9 ，为地壳克拉克值的14倍。

从上述金的地球化学特征可以看出，矿区柴家庄岩体和李子园群火山岩均经过了金的初步富集，高于其同种元素的区域值，成为Au的高背景带，具备了提供矿源的基础条件。

（2）微量元素在矿体和围岩中的分布特征

1）微量元素分布特征：矿区微量元素分布特征如表1所示。从表中可以看出，各种岩石中微量元素含量基本接近或略高于克拉克值，但在石英脉中却明显富集，其次是构造角砾岩、中基性岩脉和火山岩，尤其是Ag，Cu，Mo等元素，显示了它们与金成矿的相关性。

2）土壤异常特征：矿区土壤测量共圈出综合异常9个，一般由Au，Ag，Cu和Hg等元素组成，浓集中心明显，异常套合较好，具内、中、外三带。Au元素品位一般为36×10 ^-9 ～80×10 ^-9 。异常多为圆形或椭圆形，主要呈北北西向展布，与已知矿带走向吻合，其中AP-4，AP-5和AP-6综合异常与已知矿体对应较好。

表1 柴家庄金矿岩石微量元素含量 w（B）/10 ^-6

注：甘肃地矿局第一实验室光谱分析，1992。

4.1.3 矿体同位素地球化学特征

为进一步研究成矿作用，分别于能代表矿床特征的Ⅰ，Ⅲ，Ⅳ矿带采集了硫同位素（黄铁矿型金矿石）、氢、氧同位素（含金石英脉）样品，测定结果显示了较为清晰的流体成矿信息。

（1）硫同位素

据郑永飞等研究（2000），硫同位素在不同物源中的变化：铁陨石δ ³⁴ S为0.0‰～0.6‰，在花岗岩中δ ³⁴ S为-13.4‰～26.7‰，在变质岩中δ ³⁴ S为-20‰～＋20‰，而在海水硫酸盐中δ ³⁴ S非常稳定，δ ³⁴ S约为20‰左右，而在沉积岩中硫的丰度比岩浆岩大一个数量级，且变化范围很大。

矿区硫稳定同素样品测定结果如表2所示。从表中可以看出，δ ³⁴ S变化范围为4.90‰～7.82‰，平均5.90‰，极差3.320‰。δ ³⁴ S变化区间较窄，且均为正值。其值比幔源δ ³⁴ S高，而与花岗岩比较接近，显示硫的来源与花岗岩有关。

表2 柴家庄金矿硫同位素测定结果

（2）氧同位素

一般认为，海水δ ¹⁸ O为0‰（变化＜±1‰），大气降水δ ¹⁸ O为-54‰～31‰（平均-4‰），变质水δ ¹⁸ O为5‰～25‰，岩浆水δ ¹⁸ O为5‰～7‰，大多数正常花岗质岩石为7‰～13‰，玄武岩δ ¹⁸ O为5.5‰～7.4‰（郑永飞，2000）。

在含金石英脉*取氧同位素样品 6 件，测定结果如表 3 所示。δ ¹⁸ O 变化范围 9.52‰～11.63‰，平均10.54‰，极差3.11‰，变化范围较小，具热液特征。δ ¹⁸ O值与花岗质岩石较为接近，说明成矿流体的来源与柴家庄花岗岩关系较为密切，同时也有部分大气降水和变质热液的参与。

表3 柴家庄金矿氧稳定同位素测定结果

注：由中国科学院广州新技术研究院分院虞福基分析。

（3）氢同位素

在金矿体*取氢同位素样品4件，测定结果如表4所示。δD变化范围为-85‰～-99‰。平均值为-91.75%，极差-14%。与表6中所列世界典型矿床中流体的δD值比较，显示出大气降水参与了成矿，同时混有少量的岩浆水和变质水。

表4 柴家庄金矿及岩体中δD 含量表

注：由中国科学院广州新技术研究院分院虞福基分析。

4.2 包裹体特征

于Ⅳ矿带南、北两端各采石英包裹体测温、测盐样一件，前者距岩体较近，包裹体较小（5～11 μm），气液比5.15，形成温度154～218℃，平均181.5℃，盐度2.6%～7.3%，平均6.0%。后者距岩体较远，包体较大（5～20 μm），形成温度（134～200℃，平均165.3℃），盐度3.5%～6.7% 之间，平均5.8%。测温、测盐结果表明成矿与岩体侵入有成因联系。

4.3 矿床成因

综上所述，从δ ³⁴ S的变化可以看出其值比幔源δ ³⁴ S高，而与花岗岩比较接近，显示硫的来源与花岗岩有关；δ ¹⁸ O变化范围为9.52‰～11.63‰，其值与花岗质岩石较为接近，说明成矿流体的来源与柴家庄花岗岩体关系较为密切，同时也有部分大气降水和变质热液的参与；从δD值来看，显示出大气降水参与了成矿，同时混有少量的岩浆水和变质水；在图4 上，样点全落在雨水—热液水区间，说明成矿流体是一种混源体；成矿温度和盐度与柴家庄岩体相应值比较接近。综合来看，成矿流体主要来自岩浆热液，其次为大气降水，同时有变质热液等的参与。

图4 柴家庄金矿δD-δ ¹⁸ O 关系图

（据冯益民等，1995）

结合矿床地质特征，即李子园群和柴家庄岩体金的丰度值较高，是矿源层（体）；矿床产于岩体热晕波及带内，矿区分布有多期脉岩，说明岩浆活动较为强烈，为成矿提供了热能；虽然地层、区域变质作用、多期构造活动及大气降水等均参与了成矿，但矿床成矿物质及热液主要来自岩浆活动，以岩浆成矿作用为主（段永民，2006）。

张维吉、孙继东（1994）及金府实（1994）在勘查初期对矿床特征进行了初步研究，杜玉良（1999）经过对丹凤群（即李子园群）沉积建造特征及含矿性的研究，认为基性—中酸性火山岩是成矿的必要条件；宋忠宝、冯益民等（1996）通过同位素年代学的研究，认为柴家庄花岗岩体形成年龄（华力西期）早于金成矿期（印支-燕山期），故岩体只能提供部分成矿物质，而不提供热源。段永民（2006）在前人研究成果的基础上，通过对其地球化学特征的分析，认为岩浆热液活动是成矿的主导因素，是诸多控矿因素中最主要的控矿因素。

5 找矿标志及找矿方向

本区岩体接触带和较封闭的矿液循环及沉淀构造环境是成矿的重要条件。区内找矿标志明显，找矿标志及找矿方向主要有以下几个方面。

1）李子园群及分布于其中的印支-燕山期中酸性侵入岩是找矿的区域性标志。

2）岩体外接触带NE、NNW向断裂是找矿的构造标志。

3）含金石英脉露头是最直接的找矿标志，其主要特征是呈烟灰色，具碎裂状、蜂窝状和网格状构造，含金属硫化物。金属硫化物的种类和含量，是矿化富集程度的直接标志，以富含他形细粒黄铁矿及黄铜矿、方铅矿者矿化最佳。

4）围岩蚀变标志：绢云母化、硅化、黄铁矿化、黄铜矿化、方铅矿化与金矿化呈正相关，主要发生于矿体及近矿围岩中，远离矿体则迅速减弱。绿泥石化、碳酸盐化广布于围岩中，但在含矿断裂带表现较强，是热液活动的标志。

5）矿物学标志：矿石的主要组成矿物为石英、黄铁矿和黄铜矿等，均具有指示金矿化的标型特征。

6）以Au为主的Au，Ag，Cu，Pb，As，Hg综合异常是找矿的地球化学标志。异常的规模、强度与金矿化强度明显相关，元素的分带趋势：前缘元素Hg，As，近矿指示元素Au，Ag，Cu，Pb。

7）本区矿床的形成受丹凤群、印支-燕山期酸性侵入岩及断裂构造3种因素控制，找矿的首要方向是上述岩体外接触带0～2km范围内的NE、NNW向断裂发育部位；其次为虽离岩体较远，但NNW向断裂及中酸性脉岩发育地段；在无岩浆活动的丹凤群分布区，亦有可能在蚀变强烈的NNW断裂中赋存有蚀变岩型金矿。

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（张艳春编写）