Question

小秦岭金矿带

Answer 1

小秦岭金矿带的含金石英脉型矿化与围岩界线截然，呈单脉型，舒缓波状，分布广泛，是研究F_b及其矿脉的天然实验室和充填律的发源地。

1.金矿工作简述

小秦岭金矿带分布在华山东延余脉，西亘华山主峰，东抵崤山，北邻黄河平原，南与秦岭毗连。东西长约55km，南北最宽达15km。分属陕西洛南县、潼关县和河南灵宝市管辖，是我国第二大产金区。

1961年，豫〇八队在主水系进行以找磷为主的重砂测量，发现金，综合整理成小秦岭地区1：5万重砂取样分布图，圈出金分散晕。从此，拉开该地区金矿地质工作的序幕。后20年来，金矿地质普查、详查和勘探工作达到高潮。自1980年地质院校和科研单位陆续进入该地区进行金矿地质研究。笔者曾两次(1984，1992)组建课题组研究该地区金矿特征和矿脉预测，其技术思路亦即对矿脉层层选优，顺藤摸瓜，尽管那时尚处萌芽阶段。

2.地质背景

小秦岭金矿田的总体构造格局为伸展体制下形成的拆离-变质杂岩核或花岗绿岩带构造。它由南北边界韧性剪切带、变质杂岩核体或花岗绿岩带及其褶皱和拆离(滑脱)、断裂构造组成。

北界韧性剪切带(亦称故县-太要断裂)，总长近100km，因晚期脆性断裂破坏致使断续出露，最宽达1km，主要断层岩为千糜岩，总体走向近EW，N倾，左行逆冲。晚期脆性断面仍N倾，但左行平移，宽度数十至百余米，其中赋存金矿体。

南界韧性剪切带(亦称小河断裂)，总长亦近100km，近EW走向，宽度数百米至5km，主断面南倾，左行逆冲，晚期脆性叠加，显右行平移，早晚期年龄分别为1769Ma和93Ma(胡正国1992)。两条韧性带在平面上均具舒缓波状特征。

上述南北边界断裂带控制了小秦岭花岗-绿岩带褶、断的总体展布和发展演化。褶皱由北向南有五里村背斜，西阴向斜和老雅岔背斜。它们的轴向总体为NWW，轴距4.5～4.6km，由南向北依次向东斜列，即它们在平面上的分布具有平行等距斜列特点。同时，轴向多呈波状变化，如老雅岔褶皱轴由西向东(文峪—金硐岔)舒缓波状显著(褶皱轴的倾伏向由270°→300°→280°→310°)；背向斜的翼角多为北陡南缓；枢纽略显波状起伏。褶皱组合特点表明，它们属同期同级构造。

拆离(滑脱)构造主要发育在背向斜的太华群金硐岔组与观音堂组，焕池峪组大理岩底部及盖层官道口群、熊耳群与基底太华群之间，其断层岩为构造片岩、千糜岩、糜棱岩。除上述边界断裂和拆离(滑脱)构造外，还有遍布全区的断层，在不同组地层中利用、迁就和改造了近EW向层间滑脱带和破碎带，以后发育成为小秦岭金矿带。容矿断裂与古断裂产状基本一致。用容矿断面一次趋势分析结果做的古应力场解析图，得出σ₁=200°∠12°，σ₂=109°∠5°，σ₃=0°∠76°；用F_b60和F_b201配套，则σ₁=194°∠14°，σ₂=104°∠0°，σ₃=12°∠76°。这两组数据均可得出，最大主应力方向为SSW-NNE，且近水平，最小主应力方向近直立，即本区的基本应力状态。

3.矿脉选优

1992年前，小秦岭地区已发现约1232条含金石英脉，分布之广，条数之多，都是空前的。如何对如此之多的矿脉进行选优(那时称预测)，是当时的难题。在基本掌握矿脉性质、形态、规模等认识，特别是F_b控制矿脉形态和空间分布规律后，由矿脉带—组—脉—波段的选优程序略见端倪。

(1)脉带选优

根据小秦岭地区矿脉空间分布的方向性、等距性、渐变性、矿化特征、控矿条件等，将其分为3个矿带及其基本特征：

北矿带(五里村-灵湖矿带)：呈EW向展布，宽1.5～4km，长＞28km，矿脉走向近EW，次为NW，NE和近SN。黄铁矿化型矿化，形成中、小型金矿床，如大湖、竹峪、灵湖等。

中矿带(七树坪-雷家坡矿带)：呈EW向，宽1.5～2.5km，中间被文峪岩体分隔成东西两段，东段长＞10km，西段为6km，矿脉走向近EW，次为NW。黄铁矿化和多金属硫化物型矿化，个别富集黄铜矿化和磁黄铁矿化。矿床规模为中、小型，如金渠沟、桐沟等。

南矿带(大月坪-老雅岔-杨砦峪矿带)：近EW向，宽3～6km，长＞27km。矿脉走向以EW向为主，次为NNE和NWW。发育多金属硫化物和黄铁矿型矿化，矿床规模大、中、小型齐全，如文峪、东闯、杨砦峪、四范沟等矿区的505，507，60，201等矿脉。

上述3个矿带走向相同，带间距4～5km，矿化特征基本相同、规模相当，属同一地质背景下形成的同一组矿带。

同一组的3个矿带必有主次之分，经3个矿带的比较，南矿带展布规模较大，矿脉条数较多，其中含有大脉西段505、东段60号脉，长均＞4km。矿床储量可观，505脉(文峪矿区505号脉)20.313t，60脉(杨砦峪矿区60号脉)28.416t，小秦岭仅两个大型(共48.729t)都集中在南矿带；而其他5条中型(共46.324t)和32条小型矿脉共(共52.304t)(关连绪等，1986)均分散在南、中、北矿带中。比较结果，显然南矿带为主带。

(2)多组选优

南矿带有近EW，近SN，NW和NE向4组矿脉。矿脉数量上，EW向占56.3%，SN向11.2%，NE向17.6%，NW向14.9%；矿脉长度大小不一，一般为数百米至千余米，东西向最长的505，60号脉，均为4200m，SN向最长者410脉1680m，NW和NE向一般＜2km；力学性质，EW向为压剪性，SN向为张剪性，而NW向和NE向为剪性；矿脉分布密度，EW向组最密集，SN向组最稀疏，NW向和NE向组密度居中。

所以，这4组矿脉中，唯EW向组最优。

(3)矿脉优选

在近EW向矿脉组中，西段的505脉和东段的60脉的分布位置、脉长和储量都有力地说明它们是近EW向组中较为突出的。两者相比，60号脉的舒缓波状特征和储量等方面比505号脉更具优势，所以杨砦峪60号脉选为小秦岭地区最优矿脉。

(4)60号脉波段选优

60号脉总体走向约100°，变化在80°～135°之间。矿脉主要由含金石英脉体及其两侧和延长地段的各种断层岩组成，赋存在脆-韧性F_b内。矿体的走向和倾向总体是断续的，具有矿体与无矿段或弱矿化段相间分布的规律，也是小秦岭地区矿体分布的普遍性。

这一规律从60号脉地表工程的面金属量沿走向变化曲线图(图5-11)中可清楚看出，图中60号脉西段出现4个强矿化富集段和4个弱矿化段相间分布，相邻间距约200～350m，东段出现5个强矿化段和6个弱矿化段相间，相邻间距为100～300m(东西段间被成矿后期母猪壕断层破坏)。因60号脉地表走向上9个强矿化段，均受F_b短边(相对引张部位)的控制。那么，强矿化段究竟在F_b的什么位置，通过对小秦岭控矿F_b与其矿体空间分布关系的初步研究认为，富矿体或最强矿化段的空间分布，总体看来应在F_b的中部位置，即F_b-0。

图5-11 杨砦峪60号脉金的面金属量沿走向变化曲线

(据关连绪等，1995)

1—面金属量曲线；2—三点滑动曲线

1)确定F_b-0位置。由于60号脉沿走向地表起伏较大，易产生走向误差，影响其波形。所以用60号脉较长的沿脉坑道资料，编制F_b及其矿脉在1872m中段含脉率的分布图，见图4-6。前文已提及60号脉由含金石英脉和断层岩组成。一般来说含金石英脉分布的范围就是矿体分布的范围，断层岩一般无矿化。因此，这里的含脉率就意味着是含矿率。F_b-0在60号脉中部(图5-11)，确切位置在图4-6中的

波段。经含脉率统计，结果F_b-0含脉率高，其中短波段最高89%，长波段80%，短长波段的含矿率都高于F_b-n，而且流体充填程度达到全充填。含脉率、标型矿物温度、矿体地球化学元素等均形成了强度中心，向外衰减。

2)矿化规律。经详细沿脉观测和统计对比得出，当矿脉走向呈近EW(80°～100°)方向段(短波段)时，则出现较强的金矿化，矿体厚大，延伸稳定；当矿脉走向转为SE(100°～135°)方向段(长波段)时，金矿化明显变弱，矿体变小而极不规则，如图4-6中

波段之短波段

含脉率63%，

长波段含脉率61%，其他地质变量也有相应变化。从F_b-0向F_b-n矿化强度出现跳跃式降低趋势。

由60号矿脉的F_b-0→F_b-n矿化变弱的总趋势，总结出3 条变化规律：首先，在F_b-0—F_b-n中，F_b-0矿化强度最优；其次，由F_b-0向F_b-n矿化强度依次变弱；第三，在同波次中，短波段矿化优于长波段。

上述矿化变化规律指导找矿，即由F_b-0向其两端沿着F_b到F_b-n和从短波段到长波段(顺藤)的依次找矿(摸瓜)。顺藤摸瓜找矿法不限于沿脉坑道(矿脉走向方向)，矿脉倾向方向也适用。

3)矿脉垂向方面选优(F_b-0)。垂向方向矿脉选优，多受矿区工程限制，当沿脉平巷的段高较小、中段少和无深钻时，确定F_b-0受到限制，即使利用其他方法的预测，其结果也很难验证。然而60号脉提供了工程条件，可以在矿脉垂向方向优选出F_b-0。

根据60号脉主要中段的含脉率和含矿率统计：地表含脉率分别为71.4%和75.5%，1966中段62.2%和69.0%；1872中段50.0%和66.0%；1700～1500中段41.6%。总体反映含脉率和含矿率自上而下变低。另外，通过研究和深钻资料将60号脉由标高2100～800m分成上、中、下3个矿化富集段(图5-12)，从图可推断：60号脉沿倾向或垂向的F_b-0分布范围大约在1800m标高至地表以上，中心部位在2000m标高附近。

图5-12 60号脉矿化垂向变化

黄铁矿晶形统计，1872m的中段立方体黄铁矿占的百分比小于上下中段，{210}、{210}+{100}和{100}+{111}所占的配分比明显高于上下中段，而1872m标高在F_b-0范围内。矿化富集段，黄铁矿晶形种类多，聚形发育，贫矿化段，黄铁矿以立方体为主，且粒度大。统计对比得出，黄铁矿粒度越大，其含矿性越低(粗粒黄铁矿，粒度5～7.5mm，金含量2.16×10^-6，细粒黄铁矿粒度＜1mm，金含量216.3×10^-6)。

石英矿物的结晶温度在1963m标高处最高达262℃，高出上、下波段20°～30°。由此推测，F_b-0部位可能还是成矿温度的强度中心。