小秦岭金矿田主要指产于小河和太要两条区域性深大断裂围限太华群范围内的一系列金矿床，地理位置分布于豫陕交界的河南灵宝、陕西潼关一带^[1~4]。该矿田已发现金矿床(点)160多处，其中大型以上矿床5处，中型矿床10余处，小型矿床20余处。各矿床累计发现金矿体1200余条(以石英脉型为主)，累计黄金储量超过500 t，其中代表性的矿床有杨砦峪金矿、东闯金矿、文峪金矿、东桐峪金矿、太峪金矿、麻峪金矿、蒿岔峪金矿等^[1~6]。近年来随着各矿床开采规模的扩大和生产能力的提高，资源储量消耗与日俱增，资源与开采之间的供需矛盾日渐凸显。在浅部资源面临枯竭的大背景下，如何延长矿山寿命，向已知大中型金矿床深部外围探求资源已是必然趋势。本文在收集、分析小秦岭金矿田以往地质资料^[7]基础上，对典型矿床不同标高探矿工程进行系统地质调查研究，进而探讨矿田控矿构造特征，以期为本区开展中尺度成矿预测提供借鉴。

1.   区域构造格架

小秦岭金矿田大地构造位置处于华北地台南缘，秦岭造山带北缘，是秦岭造山带北缘组成部分^[8~9]，经历了多构造阶段、不同构造层次作用，逆冲推覆、褶皱与断裂构造发育，混合岩化遍布全区，为一复合型叠加构造带^[10]。总体构造格局以杨砦峪—大月坪—金罗斑复式背形(老鸦岔复式背形)为中心，南北两侧分别为巡马道断裂(小河断裂)、太要—故县镇断裂所围限，自西向东依次分布有华山岩体、文峪岩体和娘娘山岩体(见图 1)。

图  1  小秦岭金矿田区域地质构造略图(据文献[4]修编)

Figure  1.  The sketch map showing the regional tectonics of Xiaoqinling gold field

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2.   矿田褶皱系统控矿特点

小秦岭地区在晚太古代末期至早元古代早期，受华北地台南北方向挤压作用影响，结晶基底的褶皱作用非常强烈，产生大量轴向呈东西展布的紧闭线性褶皱^[11]，其中以杨砦峪—大金罗斑复式背形(老鸦岔复式背形)规模最大，该背形东起河南杨砦峪一带，西至陕西金罗斑，轴部沿老鸭岔、板石山、大月坪一线出露，总体呈近东西向展布，至太峪口一带，轴线形迹发生明显变化，向南偏转，呈北东东—南西西向。两翼地层均为晚太古代太华群。北翼片麻理倾向300°~335°，倾角30°~60°；南翼片麻理倾向200°~250°，倾角55°~85°。背形整体向西倾伏，倾伏角35°~55°。沿该背形集中分布着杨砦峪、东闯、文峪、东桐峪、麻峪、太峪等一批大中型金矿床，构成小秦岭地区最重要的金矿带^[5]。

从含金矿脉的空间分布规律来看，尽管含金石英脉在空间分布上分别组合成为几个大小和形态各异的密集区(带)，但所有矿脉基本上都没有超出复背形的控制，正好位于杨砦峪—大月坪—金罗斑复式背形轴部地段或背形局部侧转处(太要—老鸦岔之间)(见图 2)。矿脉在空间上如此分布绝非偶然。从典型金矿床的展布特征分析，也充分证实了金矿脉与褶皱构造的相关性，如杨砦峪金矿床、文峪金矿床、东桐峪金矿床，属于复背形的主要褶皱地段，含金石英脉主要受近东西向、北西—南东向、北东—南西向和南北向4个方向的裂隙组所控制，它们的倾角相对较陡，一般均大于35°，局部达70°~80°。从矿脉空间展布特征分析，除南北向含矿裂隙短粗且延伸规模较小以外，其它3个方向的矿脉多延伸较长、脉面平直，以压扭性裂隙为特征，这4组含矿裂隙符合背形所派生的次级断裂裂隙群特征。而在麻峪金矿床、太峪金矿床、蒿岔峪金矿，含金矿脉主要受北东—南西向和近南北向裂隙组控制，相应构成了2个密集区，它们分别位于复背形西倾没端之南翼和北翼轴部附近，复背形北翼矿脉的产状较缓，一般30°~55°，南翼产状较陡，一般60°~85°，这与复背形两翼地层产状特征基本一致^{[2, 5, 12]}。

图  2  小秦岭金矿田区域矿产分布略图(据文献[4]修编)

1—第四系；2—中元古界蓟县系；3—中元古界长城系；4—太古界太华群；5—燕山期花岗岩；6—晋宁期花岗岩；7—背形构造；8—向形构造；9—区域边界断裂及编号；10—界面滑脱带；11—地质界线及地层不整合界线；12—大型金矿床；13—中型金矿床；14—小型金矿床；15—小秦岭金矿田

Figure  2.  The sketch map showing the regional mineral distribution in Xiaoqinling gold field

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3.   矿田断裂系统控矿特点

构造最活跃的部分往往在其边缘，本区作为秦岭造山带北缘的组成部分，距华北地台南缘边界约40 km。因此，有理由认为小秦岭金矿田构造热事件的发生、发展与华北地台边缘的挤压或碰撞作用有关^{[3, 13]}。矿田南北边界两条深大断裂(太要断裂、小河断裂)具长期发育、多期活动的特点，二者展布均近东西向，形成南北向对冲构造样式，组成小秦岭金矿田主要导矿构造；矿田内部主要控矿断裂为近东西向、北东向、北西向和近南北向共4组，因断裂活动与成矿作用处在同一构造应力场之下，从而形成了统一的断裂控矿系统(见图 3)。在统一的构造应力场作用下，断裂系统与成矿的关系表现在构造带规模及带内单条断裂的规模往往直接决定了矿体和矿床规模的大小。在小秦岭金矿田已知矿床中，最大规模的矿体均处于最大规模的断裂内，如：文峪金矿、杨砦峪金矿、东闯金矿、东桐峪金矿的近东西向断裂组规模在该地区最大，而北西与北东向共轭断裂组次之，因此整个矿床内近东西向成矿规模在该地区也是最大的，北西与北东向成矿规模则次之；蒿岔峪金矿、太峪金矿、麻峪金矿的近南北向断裂组规模在该地区占主导地位，北西与北东向共轭断裂组次之，而近东西向断裂发育程度差，因此矿床内近南北向成矿规模在该地区也是最大的，北西与北东向成矿规模次之，近东西向成矿规模最小^{[5~6, 14~15]}。

图  3  小秦岭金矿田东桐峪—麻峪一带含金矿矿脉分布略图

1—第四系；2—第三系；3—太华群上亚群；4—太华群中亚群；5—太华群下亚群；6—蓟县系；7—黑云母二长花岗岩；8—黑云母斑状花岗岩；9—蚀变辉绿岩；10—花岗伟晶岩；11—石英正长斑岩；12—北西向控矿断裂；13—北东向控矿断裂；14—近东西向控矿断裂；15—近南北向控矿断裂；16—大型金矿床；17—中型金矿床；18—小型金矿床

Figure  3.  Distributions of gold veins in Dongtongyu-Mayu area of Xiaoqinling gold field

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4.   不同期次断裂发育特点及其控矿特征

本区断裂构造的产生、继承和发展总体呈现出构造环境随时间而发生多阶段演化，并与邻区的发展有密切的整体联系^[10]。依据断裂与成矿作用间的紧密程度及相互的时空关系，将断裂发展的漫长历史分为3个时期，即成矿前断裂(韧性剪切带)、成矿早期断裂(脆韧或韧脆性剪切带)和主成矿期断裂(脆性断裂)。限于篇幅，本文仅以小秦岭金矿田具典型特征的东桐峪金矿床、麻峪金矿床、蒿岔峪金矿床为例展开探讨。

4.1   成矿前断裂(早期韧性剪切带)

早期韧性剪切带是后期构造发展、继承的基础构造，起到成矿期热液的导流作用，控制了区内主要矿带的空间分布。该期区内以热穹窿体制为特征，其主体部位有区域规模的片麻状花岗岩和灰色片麻岩及古老的花岗伟晶岩出露，致使其周围，特别是上覆表壳岩系发生粘性流动变形。在横弯作用下，顺层横向置换及叠置改造，发育大量韧性剪切构造带，形成片麻理的变形，以小型平卧褶皱及韧性剪切-糜棱岩化为特征。

4.2   成矿早期断裂(中期脆韧或韧脆性剪切带)

中期脆韧或韧脆性剪切带是早期韧性剪切带的继承和发展，同时也是后期容矿断裂的前期基础构造，是矿脉就位的基础条件。该期在深部形成了台拱区南北边缘左行平移韧性剪切带，其间的地块受挤压而成短轴背形，进而在持续抬升中挤压应力松弛阶段出现多层滑脱，从而形成了现今所见的杨砦峪—大月坪—金罗斑复式背形。与短轴背形成形及表壳岩系滑脱相配套，形成了以绿片岩相为特征的多组脆韧性或韧脆性剪切带(见图 4a—4c)。剪切带在褶皱翼部多表现为顺层近东西走向的逆冲型剪滑断裂；靠近核部及转折端发育切层近南北走向的平移-正断型剪滑断裂和切层且斜交摺轴的逆冲-平移型北东—北西向剪滑断裂。在它们发展过程中，有同韧性期的表壳硅质糜棱岩伴热液石英脉的充填，并出现金矿化(见图 4d)。

图  4  东桐峪一带中期脆韧性(韧脆性)叠加早期韧性剪切带现象

a—600中段，中期脆韧性(韧脆性)叠加早期韧性剪切带；b—600中段，脆韧性与韧性剪切叠加部位，形成北东向走滑带，具左旋剪切特征；c—600中段，脆韧性与韧性剪切叠加部位强弱应变带发育；d—600中段，中期脆韧性(韧脆性)叠加早期韧性剪切带，并伴随金矿化现象

Figure  4.  Middle brittle-ductile shearing superposed on the early ductile shear zone in Dongtongyu

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4.3   主成矿期断裂(晚期脆性断裂)

晚期脆性断裂是小秦岭金矿田发育规模最大、分布最广的断裂系统，空间位置上与前两期断裂叠加^{[5, 10]}。该期断裂一方面改造前两期已形成的剪滑断裂及其中充填的石英-金矿脉，使其角砾化、碎粒化及碎粉化，并导致金品位的变化；另一方面填充后期含矿石英脉，并在杨砦峪、文峪、东桐峪、西桐峪、麻峪、蒿岔峪等矿床内形成规模巨大的金矿体。因该期断裂是本区最为重要的含矿断裂，属主成矿期断裂系统。按产状和断层面力学性质划分为近东西向断裂、北东向断裂、北西向断裂、近南北向断裂等4组(见表 1)，近东西向、北西向及北东向断裂具压扭性特征，近南北向断裂具张扭性特征。由于断裂的长期演化和多期次活动，进而形成了较为复杂的断裂结构，断裂破碎带通常叠加在前两期韧性(脆韧性或韧脆性)剪切带中部或边缘，局部地段沿断裂边缘发育有断层泥或岩粉。

表  1  断裂构造分类一览表

Table  1.  Faults classification

		近东西向断裂	北东向断裂			北西向断裂		近南北向断裂
产状	走向/(°)	260~285	35~55		60~70	320~340		350~10
	倾向/(°)	170~205	125~130	310~330	150~160	230~250	60	260~280
	倾角/(°)	33~65	67~75	35~43	50~70	55~80	50	65~85
断裂性质		压扭性		压扭性		压扭性		张扭性
代表矿脉		Q8，Q8501，Q2051	Q12	Q640-4	Q301	Q3057	Q102	Q315

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4.3.1   近东西向断裂

近东西向断裂在矿田内最为发育，走向一般为260°~285°，分南倾与北倾两组，以南倾组断裂最发育，规模也最大，平面上具近平行等距密集分布特点(间距约300~400 m)，剖面上从北向南彼此呈叠瓦状排列，断面倾角30°~60°，断裂破碎带宽0.15~34.00 m，一般在0.5~3.0 m，沿走向长数百米至数千米不等，如控制Q8号矿脉的断裂，在区内全长达6 km以上，控制斜深1 km以上；北倾组断裂倾角15°~80°，沿走向长度数十米至千余米。石英脉在断裂破碎带中呈豆荚状、透镜状、脉状分布，无论在走向和倾向上均呈舒缓波状(见图 5a)，并常有分支复合现象(见图 5b、5c)。脉体中常见角砾状构造岩或围岩捕虏体及多金属硫化物细脉或条带(图 5d—5f)，其延伸方向与脉壁或主裂面平行。

图  5  东桐峪一带近东西向断裂不同标高地质特征

a—600中段，晚期脆性断裂叠加早期韧性断裂边缘形成多金属矿化(断面波状弯曲)；b—600中段，晚期脆性断裂叠加早期韧性断裂引起的构造膨胀部位形成厚大含矿石英脉；c—400中段，晚期脆性断裂叠加韧脆性断裂引起边缘石英脉碎裂化；d—640中段，含矿石英脉中围岩捕虏体；e—1016中段，含矿石英脉中围岩捕虏体；f—400中段晚期脆性断裂叠加早期形成石英脉，致使内部捕虏体碎裂

Figure  5.  Geological characteristics of nearly EW trending faults at different elevation in Dongtongyu area

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4.3.2   北东向断裂

北东向断裂是本区另一组重要控矿断裂，在东桐峪金矿床尤为发育，走向一般35°~55°，分南东倾和北西倾2组。南东倾组断裂规模较大，断面倾角一般为60°~75°，断面光滑、陡直(见图 6a)，走向上具弧形弯曲现象，断裂带内局部发育糜棱岩、构造片岩，片理产状一般与主断裂面产状一致，其斜交锐角指向说明上盘相对逆冲(见图 6b、6c)，断裂破碎带宽一般在0.5~1.5 m，局部宽约5 m，沿走向长数百米至千余米不等，如控制Q12号矿脉的断裂在区内全长达1.6 km以上，控制斜深1 km以上，石英脉在断裂破碎带中呈透镜状、脉状分布，常见有分支复合(见图 6d)、膨胀收缩现象；北西缓倾组断裂规模较小，断面倾角一般在35°~43°，断裂破碎带宽0.3~1.2 m，沿走向长数十米至数百米不等。

图  6  东桐峪一带600 m标高北东向断裂地质特征

a—600中段，南东倾组断裂陡立断面；b—600中段，片理面与主断面斜交，锐角指向上盘相对逆冲；c—600中段，上盘脆性叠加下盘韧脆性断裂，上盘形成牵引褶皱，下盘受拖拽影响形成帚状构造；d—600中段，断裂具分支复合特征

Figure  6.  Geological characteristics of NE trending faults at 600 m elevation in Dongtongyu area

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4.3.3   北西向断裂

北西向断裂虽然在各矿床均可见，但无论其规模还是强度均远不如近东西向和北东向断裂构造。该组断裂在蒿岔峪金矿床、东桐峪金矿床较为发育，为北东向断裂的共轭断裂系统，二者性质基本一致，走向300°~355°，倾向北东，倾角48°~70°，断面光滑，阶步、擦痕等构造形迹发育，走向延伸略呈波形弯曲。断层带宽0.4~1.5 m，局部构造膨胀部位宽约2.5 m(东桐峪400 m标高)，沿走向长度数十米至数百米不等。断裂破碎带内常填充辉绿岩脉，宽度0.4~0.8 m，沿辉绿岩与围岩的接触带常见有断层泥、片理化、糜棱岩化等压扭性断层形迹(见图 7a)，沿辉绿岩脉边缘贯入后期多金属矿化石英脉(辉绿岩脉与石英脉接触部位具褪色化，见图 7b)，石英脉在断裂破碎带中呈透镜状、细脉状分布，常见尖灭再现、分支复合、膨胀收缩现象(见图 7c、7d)。

图  7  东桐峪一带不同标高北西向断裂地质特征

a—400中段，围岩与含多金属矿石英脉接触带褪色化；b—610中段，辉绿岩脉边缘贯入含多金属矿石英脉，辉绿岩褪色化；c—400中段，辉绿岩脉边缘含多金属矿石英脉尖灭现象；d—610中段，北东向陡倾断裂下盘辉绿岩脉边缘贯入厚大含多金属矿石英脉

Figure  7.  Geological characteristics of NW trending faults at different elevation in Dongtongyu

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4.3.4   近南北向断裂

近南北向断裂在太峪金矿、蒿岔峪金矿、麻峪金矿较为发育，且规模较大。走向355°~15°，断层面光滑、陡直如刀切(见图 8a、8b)，倾角70°~87°，局部断面发育阶步、擦痕等构造形迹。断裂无论在走向还是倾向上延伸均较稳定，具波形弯曲特征(见图 8c)。带内糜棱岩、S-C组构、旋转碎斑、碎裂岩等较发育，破碎带一般宽0.8~3.3 m，局部达5.0 m，沿走向长度数十米至数千余米不等，如控制Q315号矿脉的断裂在区内全长达4.5 km，控制斜深400 m以上。充填于断裂中的含金石英脉以厚大脉状为主，局部为透镜状、豆荚状，具分支复合、碰撞收缩、歼灭再现特征，脉体中常见多金属硫化物组成的矿脉束或细脉群，其延伸方向与脉壁及主裂面平行(见图 8d)。断层向围岩方向普遍具矿化分带现象，蚀变类型多以褪色化、硅化、方铅矿化、黄铁矿化等四种蚀变组合为特征，蚀变范围多发生在断裂顶底板围岩0.5~1.7 m范围内，横向分带特征为含矿石英脉→控矿断裂→强蚀变带(强褪色)→弱蚀变带(弱褪色)→无蚀变围岩。

图  8  蒿岔峪—麻峪不同标高近南北向断裂地质特征

a—800 m中段，矿脉边缘陡立断面可见清晰擦痕、阶步；b—700 m中段，脆性断裂内充填多金属矿石英脉，断面陡直如刀切；c—850 m中段，控矿断裂走向呈弧形弯曲；d—600 m中段，脉内多金属硫化物组成的矿脉束延伸方向与脉壁及主裂面平行

Figure  8.  Geological characteristics of nearly SN trending faults at different elevation in Haochayu-Mayu area

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5.   讨论

以往文献^{[1~2, 5~6, 10]}及本次地质调查均证实了小秦岭金矿田金矿成矿作用具有多阶段成矿特点，属多成矿阶段的复杂矿床^[16]。多阶段成矿是控矿断裂多期次活动叠加造成的，特别是中—晚期的脆韧性(韧脆性)、脆性断裂活动对含金流体的迁移、就位与富集起着主导作用^[17~18]。笔者认为，凡存在中—晚期断裂叠加早期韧性断裂部位均可能有含金石英脉赋存，而金矿床开采过程中存在空间上相邻的几条控矿断裂矿化不均衡现象，即有的地段金矿化强、有的地段矿化弱或根本无矿化作用，主要是因为构造活动期次、构造变形类型和变形强度的不同造成的。小秦岭金矿田下一步找矿前景究竟如何？是否真正到了山穷水尽的地步？就目前的工作程度来看，下否定论为时过早。因为，虽然以往对各矿床开展了不同精度的地质勘查、不同目的的科学研究，并且矿山开采生产等过程中积累了大量丰富的地质资料，但缺乏整体性和科学性的系统整理、分类分析和研究，这些资料的作用未得到应有的发挥，一定程度影响了小秦岭金矿田的整体评价；如能打破时间和地域观念，将小秦岭金矿田内典型金矿床以往形成和目前正在形成的地质资料进行科学系统分类整理与研究，并结合详细的野外地质调查研究、正确成矿理论方法指导和及时总结经验教训，深信在已知金矿床深部和外围仍有较大的资源潜力。