甘肃省文县阳山金矿床位于川陕甘交界地带，行政区划属甘肃省文县管辖。矿带东西长约30km，南北宽约4km，地理坐标为：东经104°30′00″～104°50′00″，北纬33°00′00″～33°08′00″（图1）。
图1 阳山金矿交通位置图
1—县城；2—乡、镇；3—省级公路；4—乡村道路；5—山峰；6—研究区
工作区以盛产砂金而著称，20世纪80年代以来，经各家地质队伍的努力，区内岩金勘查工作有了较大突破，先后发现了新关、联合村和郭家坡等金矿床及一批化探分散流异常。1994年武警黄金第十二支队进入该区，通过1∶20万化探异常查证发现观音坝—高楼山一带有较好的找矿前景。1997年阳山一带找矿取得突破而发现阳山金矿，至2008年整个阳山金矿带已成为包括阳山、高楼山、安坝和葛条湾4个矿段及张家山、泥山和汤卜沟3个成矿远景区段，控制金储量已达308 t的超大型金矿床，而且其规模还在进一步扩大，显示了该区极好的成矿前景。
1 区域成矿地质环境
1.1 大地构造单元
矿床在大地构造上位于扬子板块以北、中朝板块以南、松潘-甘孜褶皱系以东的三角区内，属秦岭褶皱带西段南亚带。
1.2 区域地层
区域上出露的地层主要有下古生界碧口群、古生界泥盆系、石炭系、二叠系及中生界三叠系、侏罗系，此外本区还有大面积第三系（古—新近系）风成黄土以及第四系冲、洪积沉积物。
碧口群为一套巨厚的浅变质火山-沉积岩建造，出露面积约占基岩出露面积的70%左右，出露最大厚度在16 000m以上，主要由基性火山岩和酸性火山岩组成，夹板岩、千枚岩和白云岩，而中性火山岩出露很少。
中泥盆统三河口组为一套巨厚浅海相的碎屑岩-泥质岩-碳酸盐岩沉积建造，分为6个岩性段。第一、二岩性段组成一个不完整海侵旋回，第三、四、五岩性段组成一个由碎屑岩-泥质岩-碳酸盐岩-泥质岩、碎屑岩的海侵到海退完整沉积旋回。该地层为阳山金矿床的主要围岩。对于区域上三河口群的含金性，王学明等（1999）曾进行过研究（表1），结果表明，金含量最高的为砂质类岩石（7.78×10-9），其次为碳质岩类（4.52×10-9），第三为泥质岩类（3.31×10-9），碳酸盐岩含金最低（2.61×10-9），这与野外观察到的金矿主要赋存于砂泥质千枚岩中相一致。
表1 文康地区三河口群各类岩石的金含量
（据王学明等，1999）
石炭系主要由碳酸盐岩组成，夹少量碎屑岩，底部夹豆状赤铁矿透镜体。二叠系由海相碳酸盐岩、正常沉积碎屑岩组成。三叠系主要由滨海-浅海相陆源碎屑岩组成，夹少量碳酸盐岩，与下伏二叠系为整合接触。侏罗系以红色砂砾岩沉积建造为主，出露厚度＞300m。
1.3 区域构造格架
矿床位于白龙江复背斜的东南部，控制本区的主要构造为文县弧形构造，它由一系列近EW向的断裂构造及褶皱构成（图2）。
褶皱构造主要有关家沟-何家坝复背斜、吕家坝-冷堡子背斜；断裂构造主要有松柏-梨坪断裂、安昌河-观音坝断裂、马家磨-魏家坝断裂及白马-临江断裂。
上述断裂构造在本区域内总体走向均为NEE向、局部为EW向，实际上向西仍有延伸，其走向转为NW向，因此构成一向南凸出的弧形构造（图2），上述断裂仅是其中段和东段部分。此外，在弧形构造的弧顶部位尚有一些近SN的断裂构造。
1.4 区域岩浆活动
区内岩浆岩出露面积较少，总体有如下特点：①类型繁多，超基性、基性、中酸性火山岩和侵入岩均有出露；②岩浆活动受控于区域构造演化，诱导岩浆侵位和喷发的构造机制主要为大型构造破碎带，系同构造岩浆活动；③岩浆活动具多期次性，根据构造-岩浆活动的旋回性划分为加里东-华力西期、印支期和燕山期3个构造岩浆事件；④空间分布广泛而零散；⑤规模一般较小，侵入岩多呈小岩株或岩脉产出，但与金矿成矿多有密切成因联系，部分侵入体直接参与了金矿化（如阳山金矿、巴西金矿等），其中燕山期岩浆活动对金及多金属成矿起着极为重要的作用。
加里东-华力西期构造岩浆活动时间跨度大，岩石类型较多，岩性以变玄武岩和凝灰岩为主；印支期火山活动微弱，且仅限于晚印支构造期，主要为发育于三叠纪海相地层中的少量基性火山岩；燕山期岩浆活动强烈，分布范围较广，具同源、同期、异相的特点。主要岩石类型为玄武岩类、安山岩类和流纹英安岩。侏罗纪火山岩K-Ar同位素年龄测定值为191.57 Ma，白垩纪火山岩Rb-Sr年龄值测定为112±27 Ma。燕山期侵入体分布广泛而零散，岩体的分布与中生代断裂构造关系密切，岩石类型以中性岩和中酸性岩石为主。燕山期岩浆活动与金成矿有着密切关系。
图2 文县弧形构造略图
（据齐金忠等，2001）
T—三叠系；C—石炭系；D—泥盆系；Z—震旦系。1—石英闪长岩脉；2—断裂；3—倒转倾伏向斜；4—倒转地层产状；5—地层产状；6—金矿床
1.5 成矿单元
矿床大地构造位置位于秦-祁-昆成矿域秦岭-大别成矿省的西秦岭成矿带之南亚带。
2 矿区地质特征
2.1 矿区地层
矿区内出露的地层主要为中泥盆统三河口组第三、四岩性段的一套千枚岩、砂岩和灰岩，其中矿体主要赋存于第四岩性段的千枚岩中（图3）。根据岩性上的差异，又将矿区第四岩性段（D2s4）划分为5个次一级岩性段，详述如下：
图3 甘肃阳山金矿区地质简图
2—断层；3—推测断层；4—金矿体及编号
2.2 矿区岩浆岩
矿区内小岩株和岩脉沿构造破碎带产出，其岩性主要为浅成的花岗岩类，包括斜长花岗斑岩、花岗细晶岩以及霏细斑岩等。
2.2.1 斜长花岗斑岩脉
矿区内的脉岩以斜长花岗斑岩为主，岩石为灰白—浅肉红色，依氧化、蚀变强度不同而不同。长一般300～500m，宽一般1～5m，常顺层产出，多产于断裂带内，或产于断裂带附近，并且多条脉常一起形成复脉带（如葛条湾402号矿脉就是由多条斜长花岗斑岩脉构成的复脉带）。斜长花岗斑岩脉与矿体关系较为密切，而脉体本身蚀变形成矿体也较为多见，在葛条湾、安坝、高楼山、阳山矿段，矿体均为斜长花岗斑岩脉或脉体附近的围岩。在矿区也有许多变形、蚀变较弱的斜长花岗斑岩脉，并不构成矿体。
在矿区由于斜长花岗斑岩脉侵入的深度、岩脉的规模等因素的影响，脉体有一定的相变，其中在矿区外围的新关矿点可见有中粗粒的斜长花岗斑岩脉，在汤卜沟一带也可见有基质为隐晶质的斜长花岗斑岩脉，但其矿物成分基本一致。
2.2.2 花岗细晶岩脉
矿区内除斜长花岗斑岩外，还有少量细粒花岗岩脉，岩石为灰白色，在汤卜沟、葛条湾等地均有出露，但规模较小，长一般＜200m，宽一般＜2m，常与斜长花岗斑岩脉相伴，并切穿斜长花岗斑岩脉，显然其形成时代晚于斜长花岗斑岩脉。同样，细粒花岗岩脉也多产于断裂带内，或产于断裂带附近，与地层产状基本一致。花岗细晶岩脉与矿体关系也较为密切，在葛条湾矿段细粒花岗岩脉破碎蚀变构成矿体（当地称之为白矿）。
岩石SiO2含量为69.85%～80.77%，平均73.88%，里特曼指数（δ）一般为0.3～0.4，属钙碱性系列。在Q-A-P三角图上，岩石化学成分有连续变化的特征。其中，斜长花岗斑岩脉在矿区出露最为普遍，与金矿体关系也最为密切。
2.3 矿区构造
矿区位于安昌河-观音坝断裂带内，所以矿区内岩石变形相当强烈，构造变形也极其复杂。
规模较大的褶皱构造有葛条湾-草坪梁复背斜和无价山向斜。还出现大量的小褶曲，有两翼产状平缓的开阔褶曲，有两翼产状较陡的紧闭褶曲，还有小的倒转背斜、平卧褶曲等，其中以紧闭褶曲较为常见。
矿区主要的断层为安昌河-观音坝断裂，其总体展布方向为NWW向，由一系列次级断裂及强变形带构成。按展布方向来看，矿区主要存在NEE及NWW向次级断裂带，这些次级断裂主要在背斜的翼部发育。
NEE向断裂带为矿区的主要断裂构造，其中规模较大的为发育于矿区南部的断裂，沿杨树底下—三角地—草坪梁发育，其中有多处分支复合，或夹较硬地层的构造透镜体，该断裂带为安昌河观音坝断裂带的主要组成部分，也是重要的含矿断裂，葛条湾矿区401，402，403，404号矿脉以及安坝矿段305，314等矿脉均赋存于该断裂带中。
NWW向断裂带在阳山金矿带各矿段均存在，而在葛条湾矿段出现得较多，且主要产在葛条湾草坪梁复背斜的北翼，与地层产状基本一致，是一组顺层断层，也是一组含矿断裂。
2.4 围岩蚀变
矿床围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、粘土化、碳酸盐化、黄铁矿化、毒砂化和褐铁矿化等，总体表现为浅成低温热液蚀变特征，其中，绢云母化、粘土化和碳酸盐化在区内广泛发育。
从矿体到围岩有一定的蚀变分带现象，表现为近矿部位硅化、黄铁矿化较强，而远矿部位粘土化、碳酸盐化较发育。但由于受构造破碎以及围岩成分的影响，蚀变分带并不十分明显。
3 矿床（体）地质特征
3.1 矿体特征
阳山金矿带东起固镇，西至堡子坝，全长12km，分为4个矿段，即阳山、高楼山、安坝和葛条湾矿段，共发现49条金矿脉，其中规模最大的305号，314号矿脉均位于安坝矿段（图3）。305号脉位于安坝背斜南翼的破碎带中，由碎裂岩化、黄铁矿化千枚岩及斜长花岗斑岩组成，矿脉在平面上为舒缓波状，在剖面上为脉状，总体走向NEE，倾向N，倾角45°～70°，仅圈定了1条矿体，长1800m，控制斜深440m，平均厚度5.58m，平均品位7.06×10-6，计算金资源量56 133 kg。314号脉平行于305号脉并位于其上盘，也圈定1条矿体，长2100m，控制斜深330m，平均厚度5.61m，平均品位5.52×10-6，计算金资源量27 570 kg。
3.2 矿石成分
矿区矿石按氧化程度可分为原生矿石和氧化矿石，以前者为主。按矿石原岩类型又可将矿石分为蚀变砂岩型、蚀变千枚岩型、蚀变灰岩型和蚀变脉岩型4种，其中，以黄铁矿化蚀变千枚岩型和黄铁矿化蚀变斜长花岗斑岩型矿石为主。
矿石矿物成分特征。矿石中金属矿物种类较多，主要有自然金、银金矿、毒砂、黄铁矿和辉锑矿，其次有钛铁矿、钒钛磁铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、白铁矿、硫锑铅矿、软锰矿、硬锰矿和褐铁矿等。其中主要为细粒（粒径＜2mm）黄铁矿和毒砂，并且毒砂含量略高于黄铁矿。
镜下统计结果表明，矿石中金矿物以自然金为主，其次为银金矿。金矿物主要赋存于毒砂、褐铁矿、辉锑矿和粘土矿物中，有3种赋存状态：①以包裹体形式赋存于毒砂、褐铁矿和粘土矿物中，占镜下统计数的75.46%；②以裂隙金赋存于黄铁矿和褐铁矿的微裂隙中，占统计数的11.82%；③以粒间金赋存于粘土矿物中（12.72%），金矿物嵌布粒度细微，镜下见到的最大金矿物颗粒仅5～6 μm，大部分在2～3 μm之间或更小。
矿石中主要非金属矿物有石英、绢云母、方解石、白云石和长石，其次有高岭土、绿泥石、叶蜡石、绿帘石、重晶石、雄黄和石榴子石；微量矿物有锆石、电气石、透辉石、臭葱石和萤石等。
3.3 矿石组构及成矿阶段划分
该区矿石发育多种结构构造。矿石结构主要有自形粒状、他形、环带、环边、放射状、包含、胶状、交代、草莓及聚晶等；矿石构造主要有脉状、浸染状、团块状、疏松粉末状及碎裂状等。
成矿作用总体经历了原生矿床形成期——热液作用成矿期和次生富集成矿期——表生氧化成矿期（表2）。
表2 阳山金矿带不同成矿阶段特征表
热液作用成矿期依矿脉穿切关系及矿物组合特征可划分为4个成矿阶段：①黄铁矿-石英阶段（Ⅰ）：该阶段以形成自形的中粒黄铁矿及硅化发育为特征，黄铁矿常呈稀疏浸染状分布于千枚岩、灰岩及斜长花岗斑岩中。②石英-毒砂-黄铁矿阶段（Ⅱ）：以在断裂破碎带及劈理带发育较强的硅化、黄铁矿化及毒砂化等为特征，黄铁矿及毒砂多呈浸染状或脉状分布在石英或蚀变千枚岩、灰岩中。在劈理带可见到石英-黄铁矿细脉发育，脉宽2～3mm，该阶段为本区的主矿化阶段，且分布广泛。③石英-辉锑矿阶段（Ⅲ）：该阶段矿化以脉状产出，矿脉厚几厘米至十几厘米，可见其明显穿切早期石英-毒砂-黄铁矿阶段形成的矿层，该阶段矿化仅局部发育。④石英-方解石阶段（Ⅳ）：该阶段矿化以方解石细脉形式产出，其中有少量的石英，脉宽几毫米至几厘米，长几厘米至几十厘米，含极少量的黄铁矿，虽广泛分布但矿化强度低。
其中Ⅱ，Ⅲ阶段为本区的主矿化阶段。
3.4 矿石风化特征
矿床形成以后，受喜马拉雅运动的影响，地壳进一步抬升，绝大部分矿石裸露地表，氧化作用很强烈，主要表现为赤铁矿化、褐铁矿化，部分形成铁帽或赤-褐铁矿带，并发育有黄钾铁钒。目前开采深度最深为220m，均为氧化矿石。
4 矿床成因分析
4.1 流体包裹体特征
对19件样品62个流体包裹体进行了显微测温分析，结果表明流体包裹体均一温度范围为105～310℃，主要集中在150～250℃之间。流体包裹体盐度范围为1.6%～10.4%，主要集中在1.6%～6.5%之间。流体包裹体成分分析结果表明，流体气相成分以H2O和CO2为主，存在一定量的CH4和H2。液相组分中阳离子含量从高到低依次为Na＋，K＋，Ca2＋，Mg2＋，Li＋，而阴离子以富Cl-，贫F-为特点，
4.2 同位素地球化学标志
4.2.1 硫同位素
黄铁矿、辉锑矿的硫同位素组成测试结果表明，矿石硫以相对富集34S，并且离散性较大为特征（δ34S 值为-3.47‰～13.23‰），一般认为这种硫同位素组成较分散，成矿过程可能存在多个硫源。本区黄铁矿-石英细脉 δ34S 值接近矿化千枚岩，而辉锑矿 δ34S 值接近于再平衡岩浆水热液矿床（-2 ‰～3‰），显示地层硫与岩浆硫均参与了成矿作用。
4.2.2 氢氧同位素
矿石中细小黄铁矿石英脉中石英氢氧同位素分析结果表明，δ18O石英值为3.23‰～0.41‰，δD 值为-92.4‰～62.9‰，按Clayton等的公式
4.2.3 全岩碳、氧同位素
全岩碳同位素分析结果表明，矿化石英脉的δ13CPDB值为-8.36‰～-2.19‰，较为离散，据于津生等（1997）资料，岩浆来源碳的δ13CPDB值上限为-4‰，＞-4‰者暗示有沉积碳成分，据此认为本区碳是多来源的，比较接近于岩浆成因碳的分布范围。另外，矿化石英脉的 δ18O全岩PDB值为-13.54‰～-9.06‰，更接近斜长花岗斑岩脉δ18O全岩PDB值（-9.77‰～-9.75‰），显示成矿作用与岩浆活动有关。
4.3 稀土元素地球化学特征
稀土元素分析结果表明，不同岩石、矿石的稀土元素含量变化较大，ΣREE值变化范围为16.1×10-6～202.2×10-6。千枚岩的ΣREE含量最高，其ΣREE平均值为152×10-6；斜长花岗斑岩ΣREE平均值为84.04×10-6；石英脉ΣREE含量最低，其ΣREE平均值仅为25.45×10-6。
稀土元素配分模式图呈较陡的向右倾斜的曲线，但平滑性差，呈浅“V”字型（图4），δEu为0.08～0.83，显示弱—中等的Eu负异常。ΣLREE/ΣHREE值为4.57～17.96，表明轻稀土相对富集。就总体而言，矿石或矿化石英细脉与千枚岩及斜长花岗斑岩脉的稀土元素配分型式较为相似，这反映矿石在一定程度上继承了围岩（地层）的物质成分。
图4 阳山金矿床稀土元素配分型式图
（据齐金忠等，2003）
1—千枚岩；2—蚀变千枚岩；3—斜长花岗岩；4—蚀变花岗斑岩；5—高楼山矿石；6—安坝矿石；7—葛条湾矿石
4.4 成岩和成矿时代
从阳山斜长花岗斑岩全岩K-Ar同位素年龄的测试结果来看，矿区斜长花岗斑岩脉的全岩K-Ar年龄为171～209 Ma，平均年龄为189.4 Ma，显示斜长花岗斑岩脉的形成时代应在三叠纪末至侏罗纪初。杜子图等（1998）对西秦岭地区岩浆岩同位素年龄的统计结果表明，岩浆同位素峰值主要为2个，即180～220 Ma和100～160 Ma，反映了在三叠纪末期—侏罗纪初期该区有较强烈的岩浆-构造活动。
杨贵才等（2007）对矿区微细浸染型矿石中细脉状石英进行了氩同位素年龄测定（图5），结果表明，石英黄铁矿细脉中的石英年龄为195.31±0.86 Ma，显示其成矿时代为侏罗纪。
图5 阳山金矿石英39Ar-40Ar 同位素测试结果
（据杨贵才等，2007）
丁振举等（1999）对碧口群铜矿床中矿化脉石英作过氩同位素年龄测定，结果表明其年龄为211.3±1.1 Ma，显示铜的形成时代（或被热液叠加改造的时代）为三叠纪末期。
4.5 矿床成因探讨
1）阳山金矿90%以上的矿体赋存于泥盆纪粉砂质千枚岩中，王学明等的分析结果也表明，泥盆纪地层中砂质（粉砂质）岩石Au 含量最高（7.78×10-9），而碳质岩类、泥质岩类和碳酸盐岩Au含量较低，分别为4.52×10-9，3.31×10-9，2.61×10-9，Au 含量较高的砂质、粉砂质岩石为金矿的形成提供了有利的物质基础。
2）矿石中黄铁矿有2种，即沉积成因和热液成因，前者呈层状或纹层状，随地层褶皱变形，其形态一般为自形细粒或半自形的立方体，常构成草莓状集合体，该类黄铁矿不构成矿体，但Au有明显富集（纹层状黄铁矿化千枚岩中Au 含量为0.1×10-6～0.3×10-6），在受到后期热液改造后，该类黄铁矿发生不同程度的重结晶，形成增生环带或承袭草莓状黄铁矿形态形成变余细粒黄铁矿。热液成因的黄铁矿常呈脉状、网脉状，与毒砂、自然金等矿物共生，是主要的载金矿物。
3）矿带总体展布受安昌河-观音坝断裂带控制，1∶5万水系沉积物测量表明，金异常沿断裂带呈串珠状大致等间距分布。另外，矿带内矿脉与断裂走向也较为一致，而矿体则产于断裂带中的次级破碎带或顺层剪切带内。
4）阳山金矿床与侏罗纪早期岩浆活动有着密切的联系，从时间上来看，斜长花岗斑岩脉的KAr年龄为171～209 Ma（5件样品），含Au 石英脉的39Ar-40Ar坪年龄为195.40±1.05 Ma，二者形成时间基本吻合，即成岩成矿作用均发生于侏罗纪早期。在空间上，矿体一般产于千枚岩与斜长花岗斑岩脉内外接触带附近。
5）矿床地球化学研究表明，成矿流体为浅成低温热液，以大气降水为主，并有岩浆水参与。硫同位素分析表明，地层硫与岩浆硫均参与了成矿作用；碳、氧同位素分析结果也表明，成矿作用与沉积岩及岩浆岩均有一定成因联系。
综上所述，阳山金矿是受构造控制、与沉积作用和岩浆活动有成因联系的金矿床，即在泥盆纪本区沉积了一套金含量较高的碳、硅泥质地层。在沉积成岩及其后的区域浅变质过程中Au初步富集，与燕山早期岩浆活动有关的成矿热液叠加于其上，并使其中Au进一步富集从而形成了阳山金矿，它既非单一变质成矿流体成因的矿床，也不是单一非变质成矿流体成因的矿床，而是由多种成矿作用共同参与形成的多成因复成金矿床。
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（李文良编写）