(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院(甘肅水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院),甘肅 蘭州 730020)
研究區(qū)位于塔里木-華北板塊紅柳園-白山堂晚古生代陸內(nèi)裂谷帶,屬塔里木板塊敦煌地塊北緣鐵、金稀有金屬成礦帶、新金廠-金廟井金、鐵、稀有金屬成礦帶,具有很好的成礦地質(zhì)條件。
研究區(qū)內(nèi)出露的地層簡單,主要下二疊統(tǒng)金塔組(P1j)及小面積第四系。
1.1.1 下二疊統(tǒng)金塔組(P1j)
在研究區(qū)大面積分布,面積約6.0km2,占總面積75%以上。整體以灰黑色-灰綠色厚層塊狀安山巖為主,該組火山巖中普遍有綠泥石化、綠簾石化、硅化、褐鐵礦化,局部尚有鈉黝簾石化,碳酸鹽化也較為普遍,地表常見白色方解石細(xì)脈和灰褐色碧玉條帶或扁豆體[1]。
巖石由斑晶斜長石和基質(zhì)等組成。斜長石斑晶,寬板狀、少數(shù)板狀,局部隱約可見聚片雙晶,有較多細(xì)小次生物碳酸鹽集合體、少量隱晶質(zhì)簾石集合體、微量細(xì)小粒狀綠簾石、粘土等不均勻分布,斑晶成分以中長石為主[2]。基質(zhì)中隱晶質(zhì)強(qiáng)脫?;纬苫祀s、較致密大量細(xì)小纖維狀集合體的綠泥石、少數(shù)細(xì)小碳酸鹽集合體、少量細(xì)小粒狀簾石、針狀陽起石、細(xì)小鐵礦物。
1.1.2 全新統(tǒng)沖洪積物(Qhalp)
分布在該地區(qū)的主要大的溝谷中,由礫石和砂土組成,質(zhì)地松軟。礫石的礫徑大小差別很大,一般2cm~10cm比較多,形狀為棱角-次棱角。
研究區(qū)位于沙溝西山-黑山口北推覆構(gòu)造北部,沙溝西山—黑山口北推覆構(gòu)造總體呈北東東-近東西向展布,該推覆構(gòu)造體內(nèi)次級斷裂發(fā)育,主要以北東向斷裂為主,北西、近東西向斷裂次之。北東向斷裂在走向近于平行,發(fā)育3條長短不等的斷裂,斷裂長0.8km~1.6km,傾角40°左右,北部兩條為正斷層,南部一條為逆斷層,所產(chǎn)生的擠壓破碎帶約5m。北西向、近東西向斷裂較短,長不到1km,斷層性質(zhì)為正斷層,錯(cuò)斷于北西向斷裂之上,為后期構(gòu)造。
研究區(qū)內(nèi)侵入巖較為發(fā)育,為晚二疊世橄欖輝長巖(νP3),分布在中部,展布方向與區(qū)域性構(gòu)造線方向基本一致,整體呈北北東-近東西向展布。長2.5km,寬400m,侵入于下二疊統(tǒng)金塔組之中。巖體外傾,接觸面變化較大50°~70°,接觸界線彎曲,呈港灣狀。外接觸帶見有大量巖枝、巖脈穿入圍巖,見有綠泥石化、綠簾石化蝕變,暗色礦物集中,顏色變深,成分不均勻等現(xiàn)象。烘烤現(xiàn)象不明顯。內(nèi)接觸帶見有冷凝邊,巖石顆粒細(xì)小,略顯隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),尙見圍巖殘留體[3]。巖性為橄欖輝長巖,呈灰綠色,輝長結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。由橄欖石(±18%)、斜長石(±59%)、輝石(±23%)組成,含少量磁鐵礦。
通過1:1萬土壤測量,研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)體地球化學(xué)特征如下。
第四系沉積物(Qhalp);各元素分異均較弱,Cu、Zn、Ag、Sb、As元素富集(Kk>1.1)。
下二疊統(tǒng)金塔組安山巖(P1j(α)):分異強(qiáng)(Cv≥1.0)的元素有Au、As、Sb、Pb,成礦可能性較大,Cu、W元素分異較強(qiáng)(Cv=0.5~1.0),具有一定的成礦可能,其它元素分異較差;Ag、As、Sb、Cu、Zn元素富集(Kk>1.1);Au、As、Sb、W、Pb元素具有極強(qiáng)后生迭加作用(D≥2.0),成礦可能性較大,Cu、Zn、Bi元素具有強(qiáng)迭加作用(D=1.2~2.0),具有一定的成礦能力。
下二疊統(tǒng)金塔組玄武巖(P1j(β)):分異強(qiáng)(Cv≥1.0)的元素有Au成礦可能性較大,Pb、Sb、Sn元素分異較強(qiáng)(Cv=0.5~1.0),具有一定的成礦可能,其它元素分異較差;Ag、As、Sb、Cu、Zn元素富集(Kk>1.1)。
晚二疊世輝長巖(νP3):分異強(qiáng)(Cv≥1.0)的元素有As、W、Pb,成礦可能性較大,Au、Ag、Sb元素分異較強(qiáng)(Cv=0.5~1.0),具有一定的成礦可能,其它元素分異較差;Ag、As、Sb、Zn元素富集(Kk>1.1)。
總體特征可以看出,在下二疊統(tǒng)金塔組安山巖中尋找Cu、As、Sb、Au礦的可能性較大;下二疊統(tǒng)金塔組玄武巖中對尋找Au、Pb、Ag礦具有一定的意義。而晚二疊世輝長巖中W、Ag具有一定的成礦富集現(xiàn)象。
圈定綜合異常10個(gè)(編號AP-1~AP-10),其中Cu、Pb、Zn類異常5個(gè),Au、As、Sb、Ag類異常6個(gè),W、Sn、Bi、Mo類異常5個(gè),對各異常進(jìn)行分類,乙2類異常1處,乙3類異常4處,丙類異常5處,以AP-3、AP-4、AP-8尤為突出。
2.2.1 AP-3
異常面積0.1km2,出露的地層主要為安山巖,北西部有少量輝長巖侵入。孔雀石化、褐鐵礦化、黃銅礦化、硅化較為發(fā)育,異常內(nèi)有一條性質(zhì)不明的斷層,走向約176°。刻槽樣分析結(jié)果顯示銅品位:0.29%~1.62%。異常以Cu、W元素為主,伴有Au、Ag、As、Sb異常。異常元素齊全,套合較好,濃集中心明顯,呈現(xiàn)北西向展布。其中Cu、W、Sb、As異常強(qiáng)度高,規(guī)模較大,Cu高值達(dá)765×10-6,Sb高值達(dá)7.31×10-6,W高值達(dá)14×10-6。已發(fā)現(xiàn)的銅礦(化)體賦存于安山巖中,與異常高值相對應(yīng),因此推斷銅礦體的成因與基性火山巖有關(guān)。
2.2.2 AP-4
異常面積0.034km2,出露的地層主要為安山巖,巖石較為破碎,礦化蝕變以孔雀石化、褐鐵礦化、硅化較為發(fā)育。異常呈橢圓形,以Cu、Au元素為主,伴有As、Sb、Bi異常。各元素套合較好,濃集中心明顯,呈現(xiàn)北西向展布。其中Cu、Au異常強(qiáng)度高,Cu高值達(dá)417×10-6,Au高值達(dá)4.82×10-9,具有尋找銅、金礦的潛力。
2.2.3 AP-8
異常面積0.071km2,出露的地層主要為安山巖,巖石較為破碎,礦化蝕變以褐鐵礦化、硅化較為發(fā)育。異常呈橢圓形,北西向展布。以Cu元素為主,伴有W、As、Sb、Bi異常。各元素套合較好,濃集中心明顯,其中Cu異常強(qiáng)度高,Cu高值達(dá)395×10-6。該異常出現(xiàn)Cu-Bi元素套和,與已發(fā)現(xiàn)的Cu1號礦體具有相似的成礦信息,因此該區(qū)具有尋找銅、礦的潛力。
廣泛的圍巖蝕變是本礦床的一個(gè)重要地質(zhì)特征。礦區(qū)圍巖發(fā)生了不同程度的蝕變,并伴有礦化作用。圍巖巖性與礦體巖性一致,都是玄武巖。蝕變主要有硅化、綠泥石化、綠簾石化、黃銅礦化、孔雀石化、褐鐵礦化等。
黃銅礦化:出現(xiàn)于構(gòu)造裂隙內(nèi),以塊狀和細(xì)脈狀最為發(fā)育。
孔雀石化:出現(xiàn)于破碎帶、玄武巖節(jié)理面處,呈綠、深綠色,為黃銅礦氧化產(chǎn)物。
褐鐵礦化:產(chǎn)于斷裂破碎帶和兩側(cè)蝕變帶中,地表及近地表最為發(fā)育,是黃鐵礦次生氧化的產(chǎn)物。
黃鐵礦化:產(chǎn)于斷裂破碎帶及兩側(cè)蝕變帶中,多呈細(xì)脈狀或沿圍巖節(jié)理裂隙浸染,少部分形成團(tuán)塊狀集合體,在地表附近被氧化成褐鐵礦,原始巖石的顏色變成黃褐色。
硅化:蝕變主要發(fā)生在斷裂帶內(nèi),表現(xiàn)為斷裂帶及圍巖中硅含量增加,即面狀硅化。
綠泥石化:產(chǎn)于玄武巖中,主要是玄武巖中輝石蛻變的產(chǎn)物。多呈條帶狀分布,其規(guī)律性與斷裂構(gòu)造走向一致。
綠簾石化:近出現(xiàn)于部分?jǐn)嗔堰叢浚詼\綠色為主,受構(gòu)造作用影響而致。
礦體夾石:礦體中的夾石一般比較薄,巖性與礦體賦礦巖性相同。只有通過分析和測試才能確定邊界。
研究區(qū)的斷裂、裂隙和節(jié)理比較發(fā)育,賦礦巖層受構(gòu)造應(yīng)力強(qiáng)烈擠壓變形,形成各種裂隙構(gòu)造,斷裂為深部熱液提供了良好的運(yùn)移通道。華力西期侵入巖分布于其周圍,成為各種含礦熱液活動的母體和熱源。礦區(qū)北北東向斷裂和近東西向斷裂帶為礦床的形成提供了有利的導(dǎo)礦和容礦空間。斷裂早期形成了軟弱構(gòu)造帶,中晚期在構(gòu)造重力作用下形成張性裂隙。深部侵入巖提供的含礦物氣的熱液流體沿張性裂隙上升、運(yùn)移并與圍巖發(fā)生交代、充填、置換作用。在有利的空間場所位置富集成礦,伴隨硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化等蝕變,黃鐵礦、黃銅礦、孔雀石分呈細(xì)脈狀,浸染狀于各種賦礦巖石的裂隙中。由此可見,銅礦體形成于巖漿期后階段,為火山巖型銅礦床。
(1)地層標(biāo)志:礦區(qū)成礦作用受金塔組地層層位控制,賦礦地層為下二疊統(tǒng)金塔組塊狀安山巖,礦床嚴(yán)格受層位控制。
(2)構(gòu)造標(biāo)志:斷裂破碎帶是本區(qū)比較明顯的找礦標(biāo)志。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦(化)體都與斷裂破碎帶有關(guān),礦(化)體嚴(yán)格的受到斷裂破碎帶的控制。
(3)地球化學(xué)標(biāo)志:Cu-Sb組合具有一定的找礦指示,Cu-Sb具有共同濃集中心且分帶明顯,可作為尋找銅礦的直接標(biāo)志。
(4)蝕變標(biāo)志:硅化、孔雀石化、綠泥石化、綠簾石化和褐鐵礦化蝕變的組合是地表的宏觀識別標(biāo)志。