西秦岭地区金矿类型及其成矿作用

　　摘要：西秦岭地区是中国最重要的金矿集区之一，除产出少数夕卡岩型金矿床外，几乎所有的其他金矿床都可归并为造山型、卡林型和类卡林型3种类型。研究表明，西秦岭地区中生代花岗岩主要形成于中晚三叠世，而金矿成矿主要集中在晚三叠世，它们都是华北板块与华南板块碰撞导致的秦岭造山作用的产物。西秦岭地区造山型金矿床主要赋存在泥盆系和石炭系一套复杂的构造变形和区域变质的绿片岩相岩中，主要受北西西向脆韧性剪切带控制，成矿元素组合主要为Au-Ag。

　　矿石中含有大量显微自然金、银金矿，明金可见。成矿流体主要为变质流体。由造山作用引起的强烈构造运动为成矿流体提供了运移通道，为矿质沉淀提供了有利的场所。虽然一些造山型金矿床与中酸性岩体相邻，但矿化与岩浆活动不具直接的成因关系。西秦岭地区卡林型金矿床主要产于轻微变质的寒武系至三叠系沉积岩中，明显受地层、岩性和构造控制。金矿床中的金以超显微金和存在于含砷黄铁矿与毒砂晶格中的固溶体金为主。

　　关键词：西秦岭;金矿类型;成矿特征;成矿作用

　　0引言

　　秦岭造山带位于中国中部地区，西接昆仑造山带，东连大别—苏鲁造山带，北缘以灵宝—鲁山—舞阳断层与华北板块分界，南缘以勉略缝合带和巴山—襄樊断层与华南板块分界[1]。作为中国重要的金矿矿集区，西秦岭地区发育一大批超大、大、中、小型规模不等的金矿床。由于其独特的构造环境、复杂的地质演化历史以及丰富的矿产资源，长期以来西秦岭地区成了国内外众多学者关注的重点[1-3]。

　　在中国以往金矿床类型划分的主要依据是容矿岩石的岩性(如花岗岩型金矿、火山岩型金矿、沉积岩型金矿等)[4-5]或者成矿流体成因类型(如岩浆热液型金矿、变质热液型金矿、热水沉积型金矿等)[6-7]。虽然这些分类依据不一、方法简单易操作，但所包含的时空和成因信息较少。因此，本文使用国际上比较通用的类型对西秦岭地区的金矿床进行分类。

　　近40年来，人们对西秦岭地区金矿床进行了大量研究，越来越多的资料显示，过去称之为微细浸染型或卡林类卡林型的一些金矿床，现在根据新的资料有必要对其进行进一步的厘定。本次研究将该区的部分卡林类卡林型金矿床进行了重新分类，建议将该地区的金矿床分为造山型、卡林型和类卡林型3种主要类型。造山型金矿床最早由Groves等[8]提出，被众多学者接受。卡林型金矿床最早发现于美国西部内华达州地区，并于20世纪70年代末引入中国。造山型、卡林型目前已成为世界上两种重要的金矿床类型[9]。

　　在20世纪90年代，随着对川甘陕金三角区卡林型金矿床研究和勘查的深入，发现部分金矿床的地质地球化学特征与典型卡林型金矿床不完全相似，并称之为类卡林型金矿床[2，10-12]。

　　尽管造山型与卡林型、类卡林型金矿床类型划分的依据各自不同，不能将3种类型相提并论，但若将矿床特征、矿床成因，尤其是元素组合与矿物组合特点、成矿流体来源等作为划分标准置于3种矿床类型的划分方案中，则这些术语仍可以用来表述西秦岭地区金矿床类型的划分。本文基于西秦岭地区3种类型金矿床的地质和地球化学特征，分析了不同类型金矿床之间的异同点，并讨论了成矿特征、热源、成矿流体演化、成矿作用，从而建立了西秦岭地区不同类型金矿床的成矿模型。

　　1西秦岭地区金矿地质特征

　　1.1金成矿分带特征

　　西秦岭地区矿产十分丰富，尤以金、铅锌和汞锑矿床著称，是我国重要的金属矿产区。这些金属矿产在空间分布上具有分段集结成群、成带展布的特点。就该地区的金矿床而言，金矿床(点)及金异常分布星罗棋布，产出层位多，主体受北西西向构造带的控制。根据金矿床的分布特点，笔者曾将其划分为3个成矿亚带[13]。

　　1.1.1北成矿亚带

　　西秦岭北成矿亚带为界，北以商丹缝合带为界，南以临潭—凤县断裂为界，东起陕西凤县附近，西至甘肃礼县、岷县一带，主要沿礼县─山阳区域大断裂分布，长度大于200km。该亚带以泥盆系中的层控铅锌矿床著称。除铅锌矿床外，尚产出寨上、双王、八卦庙、马鞍桥、李坝、罗坝、崖湾里、金山、马泉、庞家河、韭菜沟、三人沟、安家岔、李子园、湘潭子、大店沟、金马和老铁厂等金矿床。部分矿区花岗岩类较发育。

　　金矿床和铅锌矿床虽然大都产于泥盆系中，但在金矿化富集的地段铅、锌矿化较弱，而在铅、锌矿化较强的地段金矿化较弱。在金矿石中常见黄铁矿、方铅矿、闪锌矿及显微自然金，但基本未见雄黄、雌黄等低温矿物。

　　1.1.2中成矿亚带

　　西秦岭中成矿亚带(亦称白龙江成矿亚带)，位于临潭—凤县断裂与玛曲—略阳断裂之间，西起碌曲，经迭部、舟曲，东延至凤县、镇安，主要沿宕昌—凤县—镇安—信阳区域大断裂带分布，长约160～200km。该亚带以寒武—奥陶系、泥盆系黑色岩系(碳质硅岩、碳质板岩、碳质灰岩及粉砂岩等)中的层控金锑多金属矿床最为引人注目，如阳山、大水、早子沟、拉尔玛、邛莫、九源、坪定、黑多寺、鹿儿坝、大桥、忠曲、金龙山等矿床即为典型实例。该成矿亚带几乎与西秦岭Hg-Sb(-U-Ba)矿带在空间上重合，是秦岭汞锑矿带的重要组成部分，并与中亚共同构成世界第三大汞锑成矿带[14]。

　　金矿石中常出现大量含砷黄铁矿、毒砂、辉锑矿等矿物，有时可见显微自然金以及少量雄黄、雌黄等矿物。尤为重要的是，在部分金矿床中，元素组合复杂，存在Cu、U、Se、Sb、Mo、V、P、Zn和PGE等众多元素与Au相伴生，部分元素(如Cu、U、Se等)可圈出独立矿体。

　　1.2金矿床类型及其分布特征

　　西秦岭所处的古亚洲、特提斯和环太平洋3大构造动力学体系三面围限的特殊格局，致使西秦岭造山带中金矿床成矿地质背景复杂、矿化类型多样，并导致关于金矿床类型认识的不一致。根据西秦岭造山带中金成矿环境和成矿基本特点的差异，前人对其中的金矿床已提出了进一步的分类方案。

　　如：在西秦岭北成矿亚带的礼县—凤县—太白古生代盆地中的金矿床主要表现为剪切带、隐爆角砾岩型和张性断裂控制的脉状金矿床，且矿区花岗岩类较发育;而西秦岭中、南成矿亚带中的金矿床以微细浸染型为主，矿区岩浆岩不发育。陈衍景等[1]、张复新等[12]、Kerrich等[15]认为前者为类卡林型，后者为卡林型;Mao等[16]将前者归为造山型，后者为卡林型。

　　2西秦岭地区金矿床控矿因素

　　金矿床形成是一个伴随地壳构造演化的漫长而复杂的物理化学过程。西秦岭地处多个构造单元聚合地带，经历了大陆裂解洋盆产生、大洋消减大陆增生、大陆碰撞、大陆内部构造演化等过程等多种构造体制和叠加作用，该地区所形成的金矿床具有多来源、多阶段、多成因特点，其形成主要受到特定地层(矿源层)、构造以及岩浆作用的控制[36]。

　　3西秦岭地区不同类型金矿床的区别与联系

　　3.1岩浆作用

　　西秦岭地区岩浆活动强烈而频繁，岩石性质复杂，超基性、中性、中酸性、酸性岩浆岩均有出露。西秦岭地区两次主要的构造岩浆事件发生在晚奥陶世(约450Ma)和晚三叠世(约220Ma)，分别与沿着商丹缝合带和勉略缝合带的碰撞造山作用时期一致[44]。其中，与西秦岭地区金成矿相关的岩浆活动主要为印支期岩浆活动，为伴随印支造山带形成过程和晚期的深源岩浆热事件。印支期岩浆岩主要分布在西秦岭北亚带和中亚带，成岩年龄为248～195Ma，主要集中在225～200Ma[19，41，45]。

　　3.2成矿元素及载金矿物

　　西秦岭地区造山型金矿床成矿元素组合相对较简单，主要为Au-Ag，如铧厂沟金矿床为Au-Ag-Pb元素组合[48]，李子园金矿床为Au-Ag-Bi元素组合[20]，八卦庙金矿床为Au-Ag元素组合[49]。

　　Ag的富集是西秦岭地区造山型金矿床的一个主要特征。在铧厂沟、李子园、八卦庙等金矿床中发育银金矿等独立银矿物[20-21]。由于As并不富集，造山型金矿床中主要载金矿物为黄铁矿。与美国内华达州卡林型金矿床相似，西秦岭地区卡林型金矿床的成矿元素组合为Au-As-Sb-Hg-Ba-(Se)，如拉尔玛、金龙山金矿床的成矿元素组合分别为Au-As-Sb-Hg-Ba-Se[24]和Au-As-Sb-Hg[20，28-30]。由于As比较富集，矿石中大量含砷黄铁矿和毒砂是主要的载金矿物。

　　4西秦岭金矿床成矿作用

　　虽然西秦岭地区不同类型金矿特征有很大区别，但是测年数据表明西秦岭地区不同类型的金成矿作用基本同期开始，这些金矿床是同一碰撞造山运动的产物。

　　5结论

　　(1)西秦岭地区的金矿床，除少数为夕卡岩型金矿床外，其他几乎都可归并为造山型、卡林型和类卡林型三种类型。这些金矿床的成矿时间主要集中在晚三叠世，是秦岭造山作用的产物。

　　(2)西秦岭地区造山型金矿床受北西西向韧性剪切带控制。矿石中含有大量显微自然金、银金矿，有时见明金。成矿流体主要为变质流体，金成矿与岩浆活动大都没有直接成因联系。

　　(3)西秦岭地区卡林型金矿床受地层、岩性和构造控制，矿石中的金以超显微金(纳米金)和存在于含砷黄铁矿和毒砂晶格中的固溶体金为主，具有Au-As-Hg-Sb-Ba成矿元素组合特征。成矿流体由早期形成的地层水被后期大气降水补给活化形成，部分也有岩浆水或变质水的加入。

　　(4)西秦岭地区类卡林型金矿床形成于花岗岩岩体附近，与同时期的岩浆活动有密切成因关系。矿石中存在显微自然金。载金矿物主要为黄铁矿、含砷黄铁矿和碲化物。成矿热液主要是岩浆水与变质水、建造水的混合流体。

　　参考文献

　　[1]陈衍景，张静，张复新，等.西秦岭地区卡林类卡林型金矿床及其成矿时间、构造背景和模式[J].地质论评，2004，50(2)：134-152.

　　[2]张国伟.秦岭造山带的形成及演化[M].西安：西北大学出版社，1987：1-16.

　　[3]ZHENGJP，GRIFFINWL，SUNM，etal.Tectonicaffin-ityofthewestQinlingterrane(centralChina)：NorthChinaorYangtze?[J].Tectonics，2010，29(2)：1-14.

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