孫佳楠，尹高科，董栓群，劉向陽

（1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局第四地質(zhì)勘查院，鄭州 454000；2.金渠集團有限公司，河南 三門峽 472000）

北祁連西段是我國乃至世界上重要的金屬成礦地區(qū)之一。而中低溫熱液型金礦床是世界上最為重要的金礦床類型之一，也是北祁連西段最為主要的成礦類型，寒山金礦、車路溝金礦、鷹咀山金礦的大地構(gòu)造位置均屬于北祁連造山帶中的島弧縫合帶的西段，其含礦地層均為奧陶系陰溝群火山巖，均位于古阿爾金斷裂帶南側(cè)的次級斷裂中。然而，寒山金礦、車路溝金礦與鷹咀山金礦的空間關(guān)系和成因聯(lián)系尚不明確，將三者進行綜合研究，可能對該區(qū)域進一步找礦提供有益的啟示。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

北祁連西段，大地構(gòu)造位置屬祁連山加里東期地槽褶皺帶、北祁連早古生代造山帶的西段，由于華北板塊、塔里木板塊、柴達木板塊不同時期的張裂、俯沖、碰撞、造山，北祁連山自震旦紀開始形成槽-谷-溝-弧-盆板塊構(gòu)造格局，區(qū)內(nèi)構(gòu)造復雜，為各種成礦作用創(chuàng)造了良好的條件。

區(qū)域出露地層較完整，從古元古界至第四系均有出露，主要有分布于阿爾金斷裂北側(cè)的前震旦紀深變質(zhì)巖系（結(jié)晶基底），分布于南側(cè)的早中古生帶中基性海相火山-沉積巖系，以奧陶紀陰溝群為主，以及沿其分布的石炭-二疊紀陸相碳酸鹽-碎屑巖系。

區(qū)域巖漿侵入活動頻繁，主要沿NEE向阿爾金斷裂、NW向區(qū)域斷裂以及古火山構(gòu)造及其形成的近NS向斷裂侵入（車路溝金礦），具有多期次、多旋回特點，巖石類型包括基性、中酸性、酸性巖類到偏堿性巖類，呈巖株、巖脈、巖枝及不規(guī)則狀產(chǎn)出，其成巖年齡多分布于不同地質(zhì)時期[1]。其中，中酸性、酸性、偏堿性巖與中低溫熱液型金礦床關(guān)系密切。

2 圍巖與成礦的關(guān)系

2.1 車路溝金礦圍巖與成礦關(guān)系

車路溝礦區(qū)容礦圍巖主要為加里東晚期英安斑巖[2]。該巖體屬于鈣堿性系列過鋁質(zhì)花崗巖類，稀土和微量元素特征與埃達克巖相似，說明該巖體形成于俯沖碰撞環(huán)境的地殼重熔，從井下觀察該巖體與金礦床在空間上密切相伴，但英安斑巖的金背景值普遍較低，主成礦階段黃鐵礦和黃銅礦的δ34S=-3.84‰～3.20‰，符合I型花崗巖的S同位素組成特征，說明成礦流體屬于深源物質(zhì)，主要為地幔流體的參與[3]。英安斑巖成巖年齡為427.7±4.5 Ma，而含金石英脈的成礦年齡為253±61 Ma，說明成巖和成礦分屬兩個地質(zhì)時期，英安斑巖只作為容礦圍巖存在。

2.2 鷹咀山金礦圍巖與成礦關(guān)系

鷹咀山金礦的容礦圍巖主要為板巖和超基性巖，其成礦期可以分為微晶石英巖礦化階段和脈狀石英硫化物階段。成礦第一階段礦體邊側(cè)的超基性巖已經(jīng)全部硅化，其化學成分表現(xiàn)為高硅、高鋁、高鎂和高鉀特點，說明含礦熱液沿破碎帶對圍巖進行了強烈的交代作用，Au局部含量達8.64×10-6，但該階段礦化規(guī)模不大，只占20%[4]。由第二階段礦化產(chǎn)物的化驗結(jié)果可知，含礦石英脈中的As元素含量高于容礦圍巖，而板巖的w（Eu）含量和含礦石英脈的區(qū)別較大，并且主成礦階段黃鐵礦和方鉛礦的δ34S=2.25‰～8.93‰，變化較小但平均值偏大，接近基性巖或S型花崗巖的特征，而不是超基性巖，說明成礦流體有深源物質(zhì)參與，其值偏大也說明S的來源的多樣性，也可以證明第二階段礦化并非全部來自超基性巖[5]。

2.3 寒山金礦圍巖與成礦關(guān)系

寒山礦區(qū)的容礦圍巖主要為火山巖、火山碎屑巖，容礦圍巖火山巖和火山碎屑巖的金元素背景金含量明顯貧化，表明在成礦過程中火山熔巖及火山碎屑巖中的金被萃取構(gòu)成礦物源，也可能本身就不含金。礦石中的δ34S=-1.90‰～3.31‰，符合I型花崗巖的特征，與容礦火山巖中的δ34S值極相近，表明容礦火山巖可能是構(gòu)成金礦床的主要成礦物質(zhì)，并且有深源巖漿活動參與成礦。

3 成礦地質(zhì)體與礦床的時空關(guān)系

大量的礦石成礦年代及侵入巖成巖年代測定資料表明，成礦地質(zhì)體成巖時代與金礦石成礦時代基本一致，二者處于同一構(gòu)造巖漿熱事件期，成礦時代較成巖時代晚5～15 Ma[6]。根據(jù)第二部分論述，北祁連西段三個主要金礦床的成礦流體并非全部來自圍巖。關(guān)于其成礦地質(zhì)體，下面將分開討論。

3.1 車路溝金礦

車路溝金礦床主要受昌馬堡大型坍塌古火山穹隆形成的近SN向斷裂和阿爾金斷裂帶左行走滑形成的NEE向韌脆性斷裂控制，兩者為一組共軛方向的斷裂，SN向斷裂為主要的控礦和容礦斷裂。礦體多呈脈狀、層狀、豆莢狀，沿SN向斷裂及裂隙展布，局部被NEE向斷裂錯斷。含礦石英脈多呈碎粒-碎粉狀，表明后期疊加構(gòu)造活動強烈，礦體走向多為290°～300°，傾向SEE向，傾角60°～75°，向SSE方向側(cè)伏，南段礦體相對埋深較大。礦體主要受斷裂構(gòu)造側(cè)伏規(guī)律控制，側(cè)伏方向與構(gòu)造運動方向垂直，深部成礦流體沿淺部礦體側(cè)伏方向延伸，大致可以判斷車路溝深部成礦地質(zhì)體位于淺部礦體SSE方向。

野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)地表大量發(fā)育中酸性小巖枝及脈巖，證明深部可能存在隱伏花崗巖類巖體，其多數(shù)受構(gòu)造影響而破碎且局部礦化蝕變強烈，主要巖性為花崗閃長巖和斜長花崗巖，該侵入巖體與成礦有密切聯(lián)系。依據(jù)該金礦流體包裹體的測試結(jié)果，可計算出成礦壓力為40.3～55.0 MPa，再根據(jù)受斷裂控制的脈狀熱液礦床不同壓力條件下的深度計算方程以及礦體傾角，可估算得成礦深度應(yīng)為5.20～5.80 km[3]。這說明在成礦期可能存在花崗類巖體在深部沿近SN向斷裂帶侵入。

3.2 鷹咀山金礦

鷹咀山金礦礦體礦體呈似層狀或透鏡狀，走向270°～290°，傾向S-SSW，傾角60°左右。礦體沿走向、傾向具有波狀彎曲、膨縮等特點，多被疊加的NNE向構(gòu)造活動錯斷。超基性巖雖本身具可交代性，但基性-超基性巖很難作為載體至淺部成礦，可以肯定存在深部流體作為載體至淺部成礦。根據(jù)礦體向南側(cè)伏的規(guī)律，大致可以判斷深部成礦地質(zhì)體位于淺部礦體南部。

鷹咀山金礦體的定年結(jié)果為413±5 Ma，屬于加里東晚期到志留紀末，而礦區(qū)西南部5 km處出露的斜長花崗巖的成巖年齡也為加里東晚期，參考鷹咀山流體包裹體的研究數(shù)據(jù)，可計算出成礦壓力為38.7～58.0 MPa，成礦深度應(yīng)為5.05～6.31 km，與礦區(qū)西南部出露的斜長花崗巖在時間和空間上都有一定的吻合[5]。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，鷹咀山金礦和該巖體之間發(fā)育多處含金或W、Mo礦化石英脈，都說明成礦地質(zhì)體與礦區(qū)西南部出露的斜長花崗巖密切相關(guān)。

3.3 寒山金礦

野外和井下觀察發(fā)現(xiàn)，寒山金礦床嚴格受NWW向韌性剪切帶控制，并且經(jīng)歷了3期韌脆性變形作用。礦體在平面上呈NWW向“帚狀”展布，各礦體間近平行或雁行狀斜列，剖面上呈疊瓦狀，具有尖滅再現(xiàn)的特征。單個礦體主要呈帶狀、脈狀或扁豆狀，傾向NNE，傾角55°～85°，在走向、傾向上呈舒緩波狀；從礦體的側(cè)伏方向看，深部的成礦地質(zhì)體應(yīng)位于寒山金礦的NNE方向。參考寒山金礦成礦壓力的估測結(jié)果，計算礦床成礦深度應(yīng)為0.6～2.0 km，從空間上緊挨南側(cè)走向NWW、向東延伸呈巖墻狀產(chǎn)出的閃長巖雜巖體；巖體的成巖時代和金礦的成礦時代基本一致，說明該巖體很可能是寒山金礦的成礦地質(zhì)體[7]。

4 礦床成因

北祁連西段主要的中低溫熱液型金礦床都位于北祁連造山帶上，礦床嚴格受到多級斷裂、裂隙系統(tǒng)控制。成礦與造山后伸展構(gòu)造環(huán)境中的侵入巖密切相關(guān)，具有多期次侵入活動且疊加成礦期構(gòu)造活動的特點，屬于巖漿期后熱液流體成礦。富含礦物質(zhì)的侵入體沿斷裂上侵不僅為礦床提供了熱驅(qū)動力，也與圍巖相互作用，形成成礦物質(zhì)的多源性；深部富含成礦元素的巖漿水和大氣水構(gòu)成成礦流體，在上侵過程中，使系統(tǒng)內(nèi)的物理化學界面發(fā)生強烈轉(zhuǎn)換，含金絡(luò)合物失衡析出大量成礦元素，在適宜成礦物質(zhì)運移和沉淀的環(huán)境中就位成礦，并產(chǎn)生一系列具分帶特征的圍巖蝕變，且普遍具有延深大于延長、在礦體側(cè)伏方向深部存在隱伏礦體的規(guī)律。

5 結(jié)論

北祁連西段的中低溫熱液型金礦床普遍具有以下幾個特征：都處于造山帶中；礦體嚴格受成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面控制；礦體呈層狀、脈狀產(chǎn)出，具有顯著的側(cè)伏規(guī)律；控礦斷層產(chǎn)狀變緩處，礦體往往規(guī)模較大；提供熱源或礦源的成礦地質(zhì)體多為造山期后中深成中酸性、酸性侵入巖；都具有疊加構(gòu)造活動且多期次侵位的特點，而且成礦時間與成礦地質(zhì)體的侵位時間基本吻合。該規(guī)律對于本地區(qū)找礦具有一定的指示意義。