0 引言

小秦岭地区位于华北地台南缘，秦岭造山带北部，是豫陕小秦岭贵金属成矿带的重要组成部分，也是中国第二大金矿产地。区内发现了一大批金矿床、矿化点（陈衍景和郭光军，1998），据不完全统计，区内已发现含金石英脉 1200 余条，其中陕西境内 600 余条（刘晓龙等，2013，2020），累计已探明金储量＞400 t（聂凤军等，2001）。

前人针对小秦岭金矿床构造控矿机制开展了大量的研究工作。小秦岭石英脉型金矿床的形成过程分为两个重要的阶段：第一阶段在张性应力环境下形成韧性剪切带，温度较高、深度较大；第二阶段构造应力发生反转，由张性状态转变为压性后形成脆性逆冲性断层叠加在韧性剪切带上，含矿流体在挤压作用下向这些薄弱部位集中，沉淀富集形成石英脉金矿床（薛良伟等，1998）。小秦岭的形成是整个秦岭造山带构造演化的结果，其中产出的金矿床是区域构造演化和深部伸展体制共同作用下的物质反映（王义天和毛景文，2002）。小秦岭地区是典型的变质核杂岩，并存在两套伸展体制胡正国等，1994；张进江等，1998）。小秦岭金矿床在空间上受变质核杂岩控制，矿化类型、规模与主剥离构造带及其上下盘剪切作用密切相关（王力群和肖文进，2000）。同时金矿床受韧性剪切带控制，剪切带的规模、分布密度与金矿的关系密切，其控矿模式为“一街五巷三层楼”（冯建之，2009），为韧性剪切构造控制下的热液脉型金矿，其形成与区域大断裂 （太要断裂、小河断裂）控制下次级断裂的形成期次、力学性质、分布密度、张性空间等密切相关，但以往学者大都从宏观层面对区域构造进行分析研究，对于具体的控矿构造及其蚀变矿物组合特征研究较少，无法精准预测深部矿体的具体赋存空间。

笔者运用“三位一体”勘查区找矿预测理论对区内典型矿床的成矿地质体、成矿构造与成矿结构面、成矿作用的特征标志等做了系统研究，在区内共圈定深部找矿靶区13处，部分靶区经工程验证取得了较好的找矿效果。本文对 Q154矿脉的研究资料重新进行了梳理，特别是对控矿构造的活动期次、应力分析、力学性质、矿体侧伏规律及矿物蚀变组合等方面进行了详细研究，圈定了深部有利赋矿部位，提出了可供工程进一步验证的找矿靶区。

1 区域地质构造背景

陕西小秦岭金矿田位于华北地台南缘，豫西断隆西端之太华台拱区，南接北秦岭造山带，属小秦岭金矿田西段（图1）。区域地层主要为一套太古宇太华群区域变质岩，岩浆岩主要为燕山期花岗岩。区域构造格架主体为东西向，由东西向的大月坪— 金罗斑复式背斜及其南北两条边界断裂组成，不同方向的断裂控制着区内金矿床的产出，矿床工业类型主要为石英脉型。

1.1 区域地层

矿田出露的地层主要有北部太华隆起的太古宇太华群，南部金堆凹陷的中元古界熊耳群、高山河组、龙家园组等。太华群为本区形成金矿的矿源层，分为大月坪组、板石山组、洞沟组、三关庙组和秦仓沟组，岩石普遍发育不同程度混合岩化，岩性主要为中—深变质的片麻岩系，主要为黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩和斜长角闪岩等，恢复其原岩为一套多旋回形成的海底喷发的中基性火山岩夹陆源碎屑沉积岩（张欢欢等，2016，2018）。小秦岭地区金矿床 80% 主要产于太华群（谭兴华，2012）。

1.2 区域构造

区域受南北向挤压应力的影响，构造方向主要为东西向，矿区北部的太要断裂（又称山前断裂），中部大月坪—金罗斑复式背斜，南部小河断裂（又称巡马道断裂）（王力群和肖文进，2000；冯建之， 2009；张启等，2010）组成了本区基本的构造格局（图1）。

大月坪—金罗斑复式背斜西起渭南石堤峪，东至河南娘娘山，长约100 km，宽10～20 km。西段分布有元古界秋岔群和燕山期老牛山花岗岩体；东段为新生代断陷盆地覆盖；小秦岭地区陕西段主体出露于西峪—立峪玉石峪一带，两翼产状差别明显，北翼缓、南翼较陡，北翼为 348°∠50°，南翼为 195° ∠70°，枢纽产状为281°∠43°，局部枢纽较缓，倾角约 20°，轴面产状15°∠85°，背斜向西倾伏。

太要断裂位于小秦岭北缘，该断裂在研究区内西起麻峪口东至河南小文峪境内，为分隔汾渭地堑与小秦岭构造带的长期活动性断裂（徐建昌等， 2020）。表现以正断层为主，断裂带内发育宽几十至百米的糜棱岩、角砾岩、挤压片岩等破碎带。该断裂带在地貌上标志明显，形成了明显的地貌陡坎，其上盘为新生代黄土层，下盘为中新太古代花岗质片麻岩和中生代花岗岩，显示了强烈的新生代活动特征。断裂总体以北西和北东两种走向呈锯齿状延伸，北东走向产状为 340°∠45°；北西走向的产状为 30°∠40°。该断层经历了韧性剪切变形、脆性正断层与走滑断层等多期变形的叠加（白万成等，1995），并形成了宽度大于500 m的破碎带。

小河断裂西起崇凝镇，东到河南朱家沟。在高山河口东分割太华群和元古界地层，向西到华阳川附近，从太华群内通过。断面南倾，倾角为 60°～80°，平均产状为 195°∠70°，具有明显正断层性质，并控制南部新生代地层和现代地貌特征。断裂带宽数百米到千余米，主要由碎裂岩、糜棱岩、挤压构造透镜体、构造片岩等组成（徐叶兵和范永香， 2003），并以碎裂岩和构造透镜体为主。

此外，研究区还发育有不同方向的控矿断裂，大致可以分为东西、南北、北西和北东 4 组（李长寿等，2019），其中东西和北东两组方向的断裂往往控制着该区域的中大型矿床（Q8、Q154），成矿相对较好。

1.3 区域岩浆岩

小秦岭地区岩浆活动频繁，主要发育有晋宁期的小河花岗岩，燕山期的华山、文峪、娘娘山花岗岩，岩性主要为黑云母花岗岩（张玉铭，1983）。据统计，小秦岭地区的金矿床一般位于岩体 3～5 km 范围之内，充分说明燕山期岩体对区内金矿的重要作用。

2 矿床地质特征

2.1 地质概况

研究区位于大月坪—金罗斑复式背斜北翼，赋矿地层为太华岩群，岩性为片麻岩（李惠等，2013）。地层基本为北倾，片麻理倾向 10°～350°，倾角 30°～58°。巡马道断裂在矿区南侧通过，受该大断裂影响，矿区次级断裂构造发育，金矿脉就产于次级脆韧性断裂构造中（韩舫等，2016），如区内东西向的 Q154、Q89104 矿脉等，其中东西向的 Q154 号矿脉成矿相对较好。

2.2 矿床地质特征

Q154 号矿脉位于太峪口至善车峪口一带。地表出露长 2000 m，出露最高标高 1162 m，最低标高 860 m，厚度 0.68～2.43 m，由绢云石英片岩和石英脉组成，可见4个石英脉透镜体，长度分别为140 m、 210 m、130 m、260 m，厚 0.51～1.84 m，具有浸染状多金属矿化，总体产状 350°∠47°（图2）。经地表工程及深部坑探、钻探工程揭露，该矿脉共圈出8个金矿体，其中③号矿体规模最大。矿体位于矿脉的东部，由 TC16、TC18 等 5 个地表工程和 PD810 控制。工程控制最高标高1143 m，矿体圈定最低标高800 m。矿体圈定最大长度260 m，最大斜深492 m。矿体厚度 0.49～0.90 m，平均厚度 0.76 m。矿体品位 1.27×10^-6～10.80×10^-6，平均品位4. 09×10^-6。

2.3 矿石特征

2.3.1 矿石结构

根据矿石中主要载金矿物黄铁矿的粒度、自形程度以及与其他矿物的关系，矿石结构类型有粗粒自形晶粒状结构、中粒半自形—他形晶粒状结构、充填结构、交代残余和揉皱结构、假象结构、变余斑状结构等。根据主要矿石矿物——黄铁矿的产出形式可将矿区内的矿石构造分为团块状构造、细脉浸染状构造、角砾状构造、条带状构造等，其中以条带状构造（图3a）、块状构造（图3b、3c）和细脉㓎染状构造（图3d）为主。

2.3.2 矿石矿物组成

Q154号矿脉矿体主要赋存在构造带底板处，地表及浅部主要为黄铁矿、褐铁矿；向深部主要为黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、方铅矿等（图4、图5）。按照矿石特征来分，金属矿物以黄铁矿、方铅矿为主，其次为黄铜矿、自然金等（图5）；非金属矿物以石英为主，白云石、绢云母、方解石等次之（图6）；次生矿物以白铅矿、褐铁矿、蓝铜矿为主，铅矾、孔雀石、辉铜矿等次之。矿石中自然金粒度较小，肉眼很难看到，主要载金矿物是黄铁矿、方铅矿、石英、黄铜矿、闪锌矿等。

2.4 金的赋存状态

金以自然金形式产出，主要产于黄铁矿裂隙中，其次为石英、闪锌矿中。自然金分布于以黄铁矿为主的金属硫化物中。陕西小秦岭金矿田石英脉型金矿金的赋存状态主要有3种，分别是裂隙金、粒间金、包体金，其中本次研究的 Q154号矿脉金的赋存状态主要是以裂隙金为主（图5a）。

2.5 围岩蚀变

2.5.1 围岩蚀变一般特征

围岩蚀变在构造带两侧比较强烈，主要有绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、硅化及黄铁矿化，次为绿帘石化、黑云母化等（图6），其中硅化、黄铁矿化与金的关系密切。硅化分布广泛，可划分出早晚两期。早期硅化为石英呈粒状交代围岩中黑云母，并保留其假像，粒状、条柱状石英与黄铁矿相伴生；晚期硅化为石英呈细脉状贯入构造带及围岩中，与矿化关系密切。黄铁矿化主要分布于构造带及近构造带围岩中，呈浸染状及细脉状产出，与矿化关系密切。

构造带内常见强的绢云母化、碳酸盐化、硅化、黄铁矿化等，这些蚀变矿物与成矿关系密切，构造带向外绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、硅化逐渐减弱。

1—新生界第四系；2—太古宇太华群洞沟组第一岩性段第二层；3—太古宇太华群洞沟组第一岩性段第一层；4—太古宇太华群板石山组上段； 5—太古宇太华群板石山组中段；6—太古宇太华群板石山组下段；7—太古宇太华群大月坪组上段；8—太古宇华群大月坪组中段；9—蛇纹石化大理岩；10—石英岩；11—蛭石片岩；12—花岗伟晶岩脉；13—断层及编号；14—矿脉及编号

2.5.2 围岩蚀变分带

Q154号矿脉不含矿蚀变由内向外表现为：中间带厚 30 cm，主要为绿泥石化、黑云母化、弱的硅化、向两侧各 20 cm 范围内蚀变主要表现为绿泥石化、绿帘石化（图7a）；含矿的蚀变从石英脉中心向两侧，中心石英脉厚约 30～50 cm，靠近石英脉底板处蚀变主要为黄铁矿化、黄铜矿化、强硅化、绢云母化、褐铁矿化，向两侧硅化逐步减弱，主要表现为绿泥石化、绿帘石化、少量的绢云母化；再逐渐过渡到围岩处主要表现为绿泥石化、绿帘石化、高岭土化 （图7b）。垂向上地表处蚀变主要为绿泥石化、绢云母化、少量的硅化、褐铁矿化，向深部蚀变逐渐过渡为硅化、绢云母化、黄铁矿化、黄铜矿化。从成矿角度来看，黄铁矿化、黄铜矿化、强硅化、绢云母化与金的成矿关系密切。

通过对 Q154 矿脉含矿蚀变和不含矿蚀变对比研究，对于矿脉蚀变初步划分了内、中、外 3 个蚀变带（图8）。强蚀变带（内带），距脉壁0～0.5 m，主要为硅化、绢云母化、黄铁矿化；中等蚀变带（中带），距脉壁 0.5～1. 0 m，主要为硅化、绢云母化；弱蚀变带（外带），距脉壁1～2 m或大于5 m，主要为绿泥石化和绢云母化。

a—条带状构造；b—块状构造；c—网脉状状构造；d—细脉浸染状构造

Py—黄铁矿；Cp—黄铜矿；Gn—方铅矿；Qz—石英

a—Q154号矿脉石英脉特征（PD890坑道）；b—Q154号矿脉矿化石英脉特征（PD890坑道）

Py—黄铁矿；Cp—黄铜矿

黄铁矿化、硅化、绢云母化与金矿化的关系十分密切。当构造带内有硅化、绢云母化及黄铁矿化组合时，其间常有金矿体的赋存。

3 断裂构造控矿特征

3.1 构造活动期次

Q154号矿脉断续出露于善车峪—太峪一带，构造带规模较大、全长2000 m，地表共有4个石英脉透镜体，“含脉率”较高，为 78%（“含脉率”指在石英脉型金矿中，石英脉的长度占构造带总长度的百分比）。认为 Q154 号矿脉经过两期构造活动叠加成矿，主体呈现一个左行逆冲断层。早期（成矿期） 受北东向的挤压力，根据断层面顶板擦痕判断为逆冲断层（图9a），力学性质为一压扭性断裂，晚期为左行走滑正断层叠加（图9b）。两次构造活动主要以早期的逆冲断层活动为主，本次构造活动也为成矿热液富集提供了有利空间，构造带内石英脉呈透镜体状排列，尖灭再现现象普遍。此外，受后期的左行走滑构造影响，石英脉局部出现侧列再现，二次富集叠加形成矿床。根据顶板处两期擦痕运动方向判断，Q154 号矿脉略微向西侧伏，侧伏角约15°。

a—黄铜矿沿黄铁矿微裂隙交代，伴有方铅矿、自然金；b—他形粒状结构，方铅矿结晶较大，呈不规则细脉状延出视域外，与黄铜矿共生，且包含黄铜矿

Py—黄铁矿；Mag—磁铁矿；Au—金；Gn—方铅矿；Qz—石英；Cp—黄铜矿

a—碎裂化含钾长石石英脉；b—绢云构造片岩；c—发育构造片理化的含黄铁绢云蚀变岩；d—破碎石英脉

Kfs—钾长石；Q—石英；Ser—绢云母；Py—黄铁矿；Cbn—碳酸盐；Cal—方解石；Pl—斜长石；Bi—黑云母

a—岩石弱硅化、绿泥石化；b—岩石绿泥化、高岭土化

a—早期断层擦痕；b—晚期断层擦痕

Q154号矿脉经过两期构造活动叠加成矿（早期压扭性逆冲及晚期为左行走滑正断），燕山早期华北板块与扬子板块碰撞，形成挤压环境，小秦岭金矿田南侧的地层沿小河断裂俯冲到太华地体之下产生变质脱水形成初始的成矿流体，沿其上盘形成的包括 Q154在内的压扭性逆冲剪切带深部的封闭空间，后期挤压作用减弱、岩浆上侵，构造应力由挤压转为伸展、滑脱，使 Q154等控矿构造晚期转为左行走滑特征，两期构造活动为成矿流体成矿提供了有利的储矿空间（祁进平等，2002；倪智勇等，2008）。

3.2 力学性质分析

在走向上，Q154 号矿脉构造带延伸＞2000 m，地表含脉率达 78%。从区内 PD810、PD890 揭露控制的矿脉深部矿体特征对比来看，构造带在深部较连续，厚度变化为 0.30～3.20 m，矿体不连续，断续出露、呈现尖灭再现特征，无矿间断（无矿间断指相邻的两个矿体间无矿地段的距离）一般变化为40～240 m（PD890坑道），具有由浅到深无矿间断变小的规律。从 PD890坑道观察可知无矿间断为 40～240 m，PD810无矿间断为30～120 m。

通过对构造控矿特征的研究，矿体多赋存于构造产状变化部位，走向上多赋存于北东向转向东西向形成的拉张空间部位（图10），有利于成矿；而在产状无变化部位往往形成一个挤压空间部位（陈虹和胡健民，2015^①），该位置往往形成无矿间断，大都形成绿泥石英片岩，很少有矿化石英脉的贯入，不利于成矿。

在倾向上Q154号矿脉向深部稳定下延，矿体往往赋存于由陡变缓部位（倾角由 55°变化为 35°～40°时），构造带在左行逆冲的总体力学机制下，这些部位往往形成一个拉张空间（图11），有利于成矿热液的富集，该地段石英脉变厚，可见明显的黄铁矿化、黄铜矿化，往往形成富矿体。在产状陡立处形成一个挤压环境，石英脉明显变薄，蚀变主要为绿泥石化，无明显矿化，未形成工业矿体。

4 深部找矿靶区预测

综上所述，Q154 号矿脉地表规模较大，东西延伸＞2000 m，成矿期主要以逆冲构造为主，晚期遭受到了左行构造的影响，局部可见石英脉侧列。按照脉状金矿的侧伏方向与构造运动方向垂直（叶天竺，2014）这一判别方法，判断Q154号矿脉略向西侧伏，侧伏角约 15°。根据矿体在走向上和剖面上的地质构造特征，认为 Q154号矿脉矿体极其不连续，都是一些小而富的矿体，在构造转弯处即由 300°～330°∠47°～52°变化为 340°～0°∠47°～52°，这一空间内可能形成工业矿体。该处蚀变矿物组合为黄铁矿化、黄铜矿化、强硅化、绢云母化等，都是与金矿密切相关的有利的蚀变矿物组合。在此基础上根据上部已有的坑道 PD890 矿石采样分析结果金品位较高，为23.6×10^-6，并结合已往的研究成果，初步认为 Q154 号矿脉西段玉石峪西坡—太峪东坡 700～50 m标高段可能为一矿化富集地段（图12）。

5 结论

（1）Q154号矿脉是陕西小秦岭地区典型的石英脉型金矿床，矿脉的形成严格受构造尤其是断裂构造的控制。从成矿角度来看，与金矿密切相关的蚀变矿物组合是黄铁矿化、黄铜矿化、强硅化、绢云母化等。

（2）Q154 号矿脉经过两期构造活动叠加成矿，主体呈现一个左行逆冲断层。早期受北东向的挤压力，力学性质为压扭性断裂，晚期为左行走滑断层叠加。两次构造活动主要以早期的逆冲断层为主要成矿期，构造带内石英脉呈透镜体状排列，尖灭再现现象普遍。受后期的左行走滑构造影响，石英脉局部出现侧列再现，二次富集叠加形成矿床。根据顶板处两期擦痕运动方向判别，Q154号矿脉略微向西侧伏，侧伏角约15°。

（3）根据构造控矿规律研究，并结合与金矿形成密切相关的有利的蚀变矿物组合特征，初步认为 Q154 号矿脉西段玉石峪西坡—太峪东坡 700～500 m 标高段可能为一矿化富集地段，是下部工程验证的首选靶区。

注释

① 陈虹，胡健民． 2015． 陕西小秦岭金矿田深部及外围金矿整装勘查区重点工作区深部找矿预测研究成果报告[R]. 北京：中国地质科学院地质力学研究所，124-130.

参考文献