張紅英,趙玉社,張彬
(1.中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心,陜西 西安 710054;2.中國冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院,陜西 西安 710119)
雙峰嶺金礦位于辛格爾大斷裂以南。楊合群等(2017)總結(jié)其屬于塔里木陸塊北緣隆起成礦帶(Ⅲ-13)雙峰嶺式金礦床,礦產(chǎn)地實(shí)例已經(jīng)列出金溝金礦點(diǎn)、雙峰嶺金礦點(diǎn)等。前人曾對該礦田金礦進(jìn)行過研究(王建業(yè),2007;李明,2018;雷早田等,2008;王江濤,2003),但描述都比較簡單。筆者有幸參加雙峰嶺金礦床后期勘查報(bào)告的編制,在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)討論該礦床地質(zhì)特征、成礦要素、找礦標(biāo)志及資源潛力。自2017年后,該礦區(qū)未曾投入地質(zhì)勘查工作,無論是地表還是深部控制程度都較低,同時(shí)由于3個(gè)礦段的礦體大部分延伸到礦區(qū)以外,致使整個(gè)礦區(qū)總體工程控制程度和綜合研究程度十分薄弱,不能夠深層次探討。雙峰嶺金礦是該區(qū)最大的金礦,是雙峰嶺式金礦的典型礦床。
雙峰嶺金礦床位于塔里木板塊東北緣庫魯克塔格陸緣地塊,北鄰艾爾賓晚古生代殘余盆地,南為塔里木中央地塊(圖1)(李明,2018)。庫魯克塔格陸緣地塊構(gòu)造位置十分關(guān)鍵,其受到多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加影響,使得該地區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁,侵入巖分布廣泛。
.博格達(dá)晚古生代弧后裂陷盆地;.吐哈地塊;.依連哈比爾尕晚古生代溝弧帶;.博羅科努古生代復(fù)合島弧帶;.阿吾拉勒晚古生代裂谷系;.伊寧中央地塊;Ⅱ3.巴侖臺(tái)-星星峽離散地體;.東阿萊-哈爾克古生代復(fù)合溝弧帶;.艾爾賓旬古生代殘余盆地;.虎拉山晚古生代裂陷槽;.庫魯克塔格陸緣地塊;.塔里木中央地塊;NHT.板塊縫合帶圖1 雙峰嶺金礦構(gòu)造位置圖Fig.1 Tectonic location map of Shuangfengling gold deposit
本區(qū)屬于庫魯克塔格地區(qū),主要由前震旦系(AnZ)和下震旦統(tǒng)貝義西組、照壁山組、阿勒通溝組、特瑞愛肯組并層(Z1b-t);另有零星出露的寒武系西大山組(∈1x)和莫合爾山組(∈2m)及寒武—奧陶系突爾沙克塔格組(∈3—O1t)等;第四系少量分布。與金礦關(guān)系最密切的為前震旦系(AnZ),系一套中-深變質(zhì)巖系(圖2)(雷早田等,2008)。
1.地質(zhì)界線;2.性質(zhì)不明斷層;3.逆斷層;4.辛格爾深大斷裂;5.礦金/巖金;6.巖金礦;7.大小金光礦區(qū);8.第四系;9.上泥盆統(tǒng);10.震旦系;11.帕爾崗塔格群;12.興地塔格群;13.元古代花崗巖;14.元古代石英正長花崗巖;15.元古代片麻狀花崗巖;16.華力西中期似斑狀黑云母花崗巖;17.華力西中期黑云母花崗巖;18.華力西中期閃長巖圖2 雙峰嶺金礦區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖Fig.2 Regional geological and mineral map of Shuangfengling gold deposit
礦區(qū)主要出露前震旦系和震旦系照壁山組,另有少量第四系沿溝谷及山澗凹地分布。與金礦關(guān)系最密切的為前震旦系(AnZ)。
前震旦系(AnZ)分布于工作區(qū)的大部分地區(qū),屬工作區(qū)最古老的基底巖石,是一套中-深變質(zhì)巖系,且主要為副變質(zhì)巖系,是山潭金礦體的直接圍巖。其巖性主要由石榴子石黑云母片麻巖、黑云母斜長片麻巖、石榴子石斜長片麻巖和石榴子石斜長變粒巖、斜長石石英變粒巖和斑點(diǎn)狀變粒巖等組成。在這些巖石中零星可見混合花崗巖呈透鏡狀或不規(guī)則狀?yuàn)A于片麻巖和變粒巖中。該層為山潭金礦帶、沙棘果溝金礦帶和雙峰嶺金礦帶的圍巖。前震旦系(AnZ)為金礦化的主要礦源層,為金礦化的富集提供了主要物質(zhì)來源(圖3)。
區(qū)域?yàn)橐粡?fù)式背斜,工作區(qū)屬區(qū)域復(fù)式背斜的南翼,為一單斜層。地層總體走向北東東,傾向南東,傾角為50°~78°,僅在工作區(qū)北部Z1b-t地層中形成一個(gè)不對稱的小向斜。
區(qū)域內(nèi)斷裂較為發(fā)育,除多條較大斷裂外,小斷裂也處處可見。斷裂大致可分3組:北東向、北西向和近東西向。其中,北東向和近東西向2組斷裂與金礦化關(guān)系密切。斷裂大多為逆斷層和推覆斷層,多為南或南東傾向,少數(shù)向北或北西傾斜。
1.3.1 褶皺
工作區(qū)位于復(fù)式背斜構(gòu)造的南翼,區(qū)內(nèi)地層為一單斜構(gòu)造,巖層走向北東東,傾向南東,傾角為50°~78°。
1.3.2 斷層
工作區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育,按走向大致可分3組:即北東、北北西和近東西向。近北東斷裂包括F8,北北西斷裂包括F1、F5、F6,東西斷裂包括F2、F3、F4、F7。其中,北東向F8和近東西 F2、F4與金礦化關(guān)系密切,區(qū)內(nèi)大部分含Au石英脈大多充填于這幾個(gè)斷裂中(圖4、表1)。
F8斷裂控制山潭金礦帶,斷裂總長度大于4 km,在礦區(qū)內(nèi)長1.8 km,寬0.1~3 m,總體走向70°,南傾,傾角為60°~70°;F8斷裂特征明顯,斷裂面呈舒緩波狀,表面光滑,可見清晰的擦痕、階步及斷層泥,具壓扭性逆沖斷層特征;斷裂帶內(nèi)為碎裂變粒巖、斷層泥、碳化、構(gòu)造片理化帶、石英大脈、石英細(xì)脈及石英團(tuán)塊等充填;沿?cái)嗔褞蓚?cè)可見有斷續(xù)的褪色、褐鐵礦化、綠泥石化、絹云母化等蝕變。
F4斷裂控制沙棘果溝金礦帶,為區(qū)內(nèi)最大的一條斷裂。斷裂總長度大于4 km,在礦區(qū)長1.7 km,寬為10~30 m,總體走向?yàn)?5°,北傾,傾角為70°~80°;斷裂帶在地形上表現(xiàn)為一開闊的大溝,溝內(nèi)普遍見有含石英細(xì)脈構(gòu)造蝕變現(xiàn)象。通過系統(tǒng)的探槽揭露,圈定近平行的蝕變破碎帶5條,蝕變破碎帶內(nèi)主要為碎裂狀、粉末狀碎裂巖、斷層泥、石英團(tuán)塊(碎塊);蝕變主要有綠泥石化、絹云母化、褐鐵礦化、碳化等。
F2斷裂控制雙峰嶺金礦帶,含礦斷裂在礦區(qū)內(nèi)長為1.8 km,寬為5~15 m,總體走向?yàn)?5°,北傾,傾角為64°~70°。斷裂帶在地形上表現(xiàn)為小溝,溝內(nèi)普遍見含石英扁豆、石英碎塊蝕變變粒巖;斷裂帶南部主要為混合巖化花崗巖,北部為變粒巖;帶內(nèi)為斷層泥、褪色、高嶺土化、弱褐鐵礦化、絹云母化、石墨礦化、構(gòu)造片理化含石英扁豆(碎塊)碎裂/碎粉變粒巖。
Ⅲ1.博格達(dá)銅金鐵(鈦釩)錳硼成礦帶;Ⅲ4.大南湖銅鎳金鉬成礦帶;Ⅲ6.依連哈比爾尕金銅鉻(玉石、滑石)成礦帶;Ⅲ13.庫魯克塔格銅、鎳、鉛鋅、稀土金屬、磷、蛭石成礦帶;Ⅲ14.艾爾賓-帕爾崗鐵錳銅金多金屬成礦帶;Ⅲ15.南天山金銅銻錫多金屬成礦帶圖3 雙峰嶺金礦成礦單元?jiǎng)澐謭DFig.3 Metallogenic unit division of Shuangfengling gold deposit
表1 雙峰嶺金礦區(qū)主要斷裂構(gòu)造一覽表Tab.1 List of main fault structures in Shuangfengling gold mining area
1.第四系砂、砂礫石;2.泥板巖、石英砂巖、礫巖、凝灰質(zhì)砂巖礫巖;3.巨礫巖、凝灰質(zhì)礫巖夾薄層粗砂巖泥巖;4.安山質(zhì)凝灰?guī)r、礫巖安山玢巖;5.凝灰質(zhì)砂巖、千枚巖化板巖砂巖夾少量泥灰?guī)r;6.前震旦系:混合片麻巖、混合巖化變粒巖、斑點(diǎn)狀混合變粒混合花崗巖等;7.蝕變輝長巖;8.斷層及推測斷層;9.逆掩斷層及傾向;10.地質(zhì)界線及不整合地質(zhì)界線;11.金礦體;12.未編號(hào)金礦體;13.石英脈;14.Au異常圖4 雙峰嶺金礦區(qū)綜合地質(zhì)圖Fig.4 Comprehensive geological map of Shangfengling gold mining area
區(qū)內(nèi)的斷裂以金礦化富集成礦為主要控制因素,不同期次的變質(zhì)熱液、巖漿熱液及混合地下水熱液均沿?cái)嗔褬?gòu)造帶活動(dòng)強(qiáng)烈,形成礦區(qū)內(nèi)多條金礦化帶。斷裂對山潭金礦的控制作用更加明顯,主要有以下幾個(gè)特征。
(1)山潭金礦體產(chǎn)于北東東向斷層構(gòu)造帶中,其形態(tài)、產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷層構(gòu)造控制,斷層帶的擴(kuò)容空間的變化控制著礦體的膨大、縮小和尖滅、再現(xiàn)。同時(shí)礦體上、下盤可見3組構(gòu)造活動(dòng)痕跡,說明成礦過程至少經(jīng)歷了3次以上的構(gòu)造活動(dòng),而這些構(gòu)造交匯疊加部位往往是Au的富集部位。
(2)礦石條帶狀構(gòu)造發(fā)育,條帶厚2~5 cm,條帶間有很薄的絹云母化、綠泥石和石墨。且礦石較破碎,表明礦體在形成過程中經(jīng)歷了多次熱液作用和構(gòu)造活動(dòng)。
(3)本區(qū)各變質(zhì)巖已達(dá)角閃巖相,局部地段已達(dá)混合巖化程度。隨變質(zhì)作用的增強(qiáng),Au活化遷出量增多,Au活化是在高綠片巖相條件下混合巖化過程中使Au繼續(xù)從原巖中帶出。因此,變質(zhì)作用是本區(qū)金礦形成的重要作用。
(4)金賦存于石英脈中,部分賦存于石英脈中的硫化物集合體邊部。礦體形態(tài)較為規(guī)則,連續(xù)性較好,且延深較大(已控制延深大于80 m),因此成礦物質(zhì)可能來自變質(zhì)熱及構(gòu)造深源。
斷裂對雙峰嶺金礦帶、沙棘果溝金礦帶同樣有明顯的控制作用。
區(qū)內(nèi)巖漿巖以華力西期中酸性侵入巖為主。主要巖性有紅色花崗巖、片麻狀花崗巖、灰綠色石英閃長巖等。巖體展布方向與近東西向區(qū)域構(gòu)造線方向大體一致。
礦區(qū)巖漿巖分布較少,主要為蝕變輝長巖及混合巖化花崗巖。礦區(qū)北部F7斷裂南側(cè)見有小范圍的蝕變輝長巖體出露,巖石已發(fā)生混合巖化,巖石中的普通輝石已蝕變?yōu)槔w閃石,斜長石已有不同程度的鈉黝簾石化。礦區(qū)南側(cè)F1、F2斷裂之間見有含石榴石、藍(lán)石英混合巖化花崗巖體出露。另外,礦區(qū)內(nèi)多處見有極小范圍混合巖化花崗巖脈出露;巖體呈似層狀、不規(guī)則透鏡狀,其產(chǎn)狀與變質(zhì)圍巖一致,花崗巖與圍巖接觸界線不清,呈漸變過渡關(guān)系,過渡帶內(nèi)均有寬窄不等的條帶狀混合巖分布。
本區(qū)含藍(lán)石英花崗巖是在區(qū)域變質(zhì)作用、構(gòu)造變形作用和變質(zhì)源巖重熔交代作用發(fā)展演化過程中形成的,該期巖漿活動(dòng)與本區(qū)金礦化富集作用關(guān)系密切。
山潭金礦帶內(nèi)石英脈沿走向、傾向呈透鏡體狀,具尖滅再現(xiàn)特征,為后期擠壓構(gòu)造形成。通過對金礦帶東段內(nèi)石英脈的詳細(xì)追索統(tǒng)計(jì),沿走向地表石英扁豆體長17~136 m,多為尖滅后立即再現(xiàn),再現(xiàn)間距為0~32 m,控制約1 050 m礦化帶內(nèi)無石英脈段僅為180 m,所以脈體基本連續(xù)。
石英脈明顯具3期充填特征。早期乳白色石英脈基本不含Au;二期次煙灰色條帶狀石英脈含Au不高,品位一般為1.28×10-6~4.90×10-6;而晚期次含方鉛礦肉紅色條帶狀石英脈含Au高,品位一般為5.04×10-6~49.06×10-6,最高達(dá)79.23×10-6,但一般厚度較小,多在0.20~0.40 m,最厚為0.80 m,并且以富含方鉛礦為顯著特征。凡石英脈中含方鉛礦者,其石英脈也一定含Au,方鉛礦含量高者則Au品位也高。三期石英脈多共生形成復(fù)脈體,并且晚期次富Au石英脈多侵位于斷裂面下盤部位,多呈小脈體或小扁豆體產(chǎn)出,形成小而富的礦體(圖4)。
沙棘果溝金礦帶內(nèi)金礦體為石英脈蝕變巖復(fù)合型,含Au石英脈多呈煙灰色、灰白色,為石英大脈、石英復(fù)脈、石英團(tuán)塊分布于蝕變破碎帶中。通過對蝕變破碎帶及石英脈分別取樣分析證實(shí),含Au地質(zhì)體主要為石英脈、石英復(fù)脈、石英團(tuán)塊,蝕變巖石中亦有礦化指示。石英脈以充填方式分布于F4斷裂構(gòu)造控制的蝕變破碎帶內(nèi),組成了蝕變破碎帶內(nèi)的金礦體。
雙峰嶺金礦帶內(nèi)含Au地質(zhì)體為含石英扁豆(角礫)變粒巖。通過分別采樣,挑選的石英扁豆(角礫)樣品Au品位較高,而基本不含石英的變粒巖中基本無金礦化。含石英扁豆(角礫)變粒巖Au含量沿走向厚度變化極大,礦化受石英扁豆(角礫)和原石英脈中Au品位所控制,金礦化極不均勻。在F1與F2之間構(gòu)造裂隙極為發(fā)育,見有雁列式平行產(chǎn)出的多條石英脈,通過追索檢查采集刻線樣品,在165 m長范圍內(nèi),斷續(xù)見有斜厚0.1~1.0 m、Au品位為1.22×10-6~10×10-6的石英脈、石英脈角礫、石英扁豆。含Au地質(zhì)體之間連續(xù)性極差,無法圈連礦體。
1∶50萬及1∶20萬化探異常成果顯示,本區(qū)具有形成鎢、鉬、鉍、金、銅多金屬礦產(chǎn)以及釩鈦磁鐵礦、稀有、放射性等礦產(chǎn)的地球化學(xué)條件。
礦區(qū)圈定1∶2.5萬水系沉積物綜合異常7個(gè),以Au為主,編號(hào)為HtAu1—HtAu7。其中,HtAu2、HtAu7分別與已知的山潭金礦化體和雙峰嶺金礦化體對應(yīng);HtAu3、HtAu4、HtAu5位于測區(qū)中部F4斷層以北;HtAu6、HtAu7位于F2斷層上,HtAu6為單Au異常;HtAu2分布于F8斷層上;HtAu1位于F5與F7之間,分水嶺含Au石英脈位于該異常東側(cè)。區(qū)內(nèi)各異常嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制。各異常地球化學(xué)特征見圖4、表2。
表2 各異常地質(zhì)、地球化學(xué)特征表Tab.2 Geological and geochemical characteristics of each anomaly
2003~2015年,對雙峰嶺金礦進(jìn)行了普查,僅對山潭金礦帶內(nèi)Au1、Au2、Au3進(jìn)行了資源量估算,獲得(333+334)金資源量為2 268.17kg(宋志程等,2013)。
礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)3個(gè)具有規(guī)模的金礦化帶,分別為山潭金礦帶(北帶)、沙棘果溝金礦帶(中帶)和雙峰嶺金礦帶(南帶),共圈定金礦體8條,礦體形態(tài)以似層狀為主(圖4、表3)。
表3 雙峰嶺金礦區(qū)金礦特征表Tab.3 Characteristics of gold deposits in Shuangfengling gold deposit
2.1.1 山潭金礦帶(北礦帶)特征
山潭金礦帶是雙峰嶺式金礦的最主要代表礦體,金礦帶受F8擠壓斷裂構(gòu)造控制,地表總體長度大于4 km,東西兩端都延伸到探礦權(quán)區(qū)以外,特別是西端約2 km在探礦權(quán)區(qū)外未控制。探礦權(quán)區(qū)地表控制礦帶長>1.7 km,寬為0.1~3 m,總體走向?yàn)?0°左右,傾向南東,傾角為43°~78°。山潭金礦帶地表出露標(biāo)高為2 124(TC12-1)~2 296 m(TC11-1),深部控制最深處標(biāo)高為1 760 m(ZK41-1),控制標(biāo)高差為536 m。金礦帶上沿傾向最大斜深達(dá)540 m(TC41-1~ZK41-1),延深基本穩(wěn)定,顯示其為延深較大的金礦帶。
山潭金礦帶內(nèi)共圈定Au1、Au2、Au3金礦體3條(圖5),金礦體呈脈狀、透鏡狀、扁豆?fàn)睿傮w走向約70°,南傾,傾角為60°~70°。金礦體主要由含Au石英脈組成,其產(chǎn)出嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制,具多期充填特征。石英脈的含Au性及品位變化較大。
Au1礦體位于山潭金礦帶的東段3線~6線之間,長約210 m,厚為0.24~1.76 m,平均厚度為0.82 m,Au品位為1.88×10-6~29.11×10-6,平均品位為6.30×10-6;走向?yàn)?1°~90°,總體走向約70°,傾向南東,傾角為46°~72°,總體傾角為60°;地表單工程礦體厚度為0.24~1.76 m,單工程平均品位為2.41×10-6~29.11×10-6;深部單工程礦體厚度為0.26~1.47 m,單工程平均品位為1.88×10-6~13.68×10-6,控制礦體最大斜深約90 m。
Au2礦體位于山潭金礦帶的中段27線~23線之間,長約100 m,厚為0.72~0.90 m,平均厚度為0.79 m;Au品位為1.02×10-6~13.24×10-6,平均品位為6.32×10-6;走向?yàn)?0°~88°,總體走向約70°,傾向南東,傾角為63°~75°,總體傾角為70°;礦體地表單工程礦體厚度為0.72~0.90 m,Au品位為1.02×10-6~13.24×10-6。
1.金礦體及編號(hào);2.斷層;3.鉆孔位置及編號(hào)圖5 山潭金礦帶51勘查線綜合剖面圖Fig.5 Comprehensive profile of exploration line 51 of The Shantan gold deposit
Au3礦體位于山潭金礦帶的西段61線~41線之間,長約450 m,厚為0.35~2.80 m,平均厚度為1.08 m;Au品位為2.08×10-6~26.77×10-6,平均品位為6.71×10-6;走向?yàn)?5°~95°,走向約70°,傾向南東,傾角為59°~78°,總體傾角為65°;礦體地表單工程礦體厚度為0.35~1.79 m,Au品位為1.41×10-6~26.77×10-6;礦體深部由ZK51-1控制,控制礦體最大斜深達(dá)380 m,深部單工程礦體厚度為2.80 m,Au品位為2.08×10-6。
2.1.2 沙棘果溝金礦帶(中帶)特征
沙棘果溝金礦帶長大于4 km,東西兩端都延伸到探礦權(quán)區(qū)以外。探礦權(quán)區(qū)地表控制長度約1.6 km,寬為10~30 m,走向?yàn)?0°,北傾,傾角為70°~80°,金礦帶嚴(yán)格受F4斷裂構(gòu)造控制,整個(gè)金礦帶由5條近平行的蝕變破碎帶組成。沙棘果溝金礦帶次級斷裂構(gòu)造控制的蝕變帶走向控制長度約120 m,寬為4~12 m,向西延伸不明顯,向東與F4主構(gòu)造相交。蝕變帶蝕變主要為褐鐵礦化(黃鐵礦化)、碳化、絹云母化、綠泥石化等。蝕變帶西段(STC9西~STC7)充填有含Au石英大脈,寬為0.60~1.20 m,東段(STC6~STC2)為石英復(fù)脈。
在沙棘果溝金礦帶蝕變破碎帶內(nèi)圈定出金礦體3條,分別為Au4、Au5、Au6。在其次級構(gòu)造蝕變帶內(nèi)圈定Au7礦體1條。
Au4礦體位于沙棘果溝金礦帶的中段0線~3線之間,長約70 m,厚為0.72~0.61 m,平均厚度為0.67 m;Au品位為4.02×10-6~5.90×10-6,平均品位為5.05×10-6;走向?yàn)?5°~55°,總體走向約為50°,北傾,傾角為75°~85°,總體傾角約為80°;礦體地表單工程礦體厚度為0.67 m,Au品位為4.02×10-6~5.90×10-6;礦體由含Au石英大脈組成,STC0-1中含Au石英脈中見少量的細(xì)粒方鉛礦分布;礦體深部由ZK0-1、ZK0-2兩排鉆探工程控制,均未見礦。
Au5礦體位于沙棘果溝金礦帶的東段12線位置,長未知,厚度為0.49 m;品位為1.51×10-6,走向?yàn)?0°,北傾,傾角為75°;礦體地表由TC12-1單工程控制;礦體由含Au石英大脈組成。
Au6礦體位于沙棘果溝金礦帶的東段16線位置,長約70 m,厚度為0.80 m;品位為2.48×10-6,走向?yàn)?0°,北傾,傾角為71°。礦體地表由TC16-1單工程控制;礦體由含Au石英細(xì)脈、石英團(tuán)塊的碳化蝕變巖組成。
Au7礦體位于沙棘果溝金礦帶次級構(gòu)造中,走向控制斷續(xù)長度約40 m,厚為0.46~0.69,平均厚度為0.63 m;Au品位為1.06×10-6~8.16×10-6,平均品位為2.83×10-6,走向?yàn)?0°~50°,總體走向約45°,南傾,傾角為60°~70°,總體傾角約為65°;礦體由含Au石英大脈、石英復(fù)脈組成。
2.1.3 雙峰嶺金礦帶(南帶)地質(zhì)特征
雙峰嶺金礦帶產(chǎn)于前震旦系片麻巖與石榴子石花崗巖內(nèi)外接觸帶內(nèi),接觸帶內(nèi)的F2斷裂控制著雙峰嶺金礦帶。金礦帶長度約1.8 km,寬為5~15 m,總體走向95°,北傾,傾角為64°~70°。
在雙峰嶺金礦帶內(nèi)圈定金礦體Au8礦體1條,礦體走向長約110 m,厚為0.95~2.35 m,平均厚度為1.39 m;Au品位為2.48×10-6~8.82×10-6,平均品位為5.47×10-6;走向?yàn)?0°~110°,總體走向約為100°,北傾,傾角為70°~80°,總體傾角75°;金礦體由構(gòu)造帶內(nèi)石英角礫、石英扁豆組成。
(1)礦石組構(gòu)。石英脈型金礦礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造:礦石呈乳白、煙灰、肉紅色,具自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu);黃鐵礦經(jīng)氧化成為褐鐵礦,保留黃鐵礦假像;石英顆粒受力作用發(fā)生脆性碎裂而形成壓碎結(jié)構(gòu),局部碳酸鹽沿碎裂石英充填交代形成次生邊結(jié)構(gòu);礦石構(gòu)造主要為塊狀和條帶狀,也見孔洞狀、蜂窩狀。其條帶由石英和很薄的絹云母、綠泥石、石墨等組成,二者互成條帶相間產(chǎn)出,條帶一般厚為0.5~3 cm,最厚為10 cm。
石英脈蝕變巖復(fù)合型金礦石:礦石呈煙灰-灰紅褐色,碎裂結(jié)構(gòu),其中的石英細(xì)脈呈半自形假象隱晶集合體結(jié)構(gòu),礦石構(gòu)造主要為塊狀、孔洞狀、蜂窩狀構(gòu)造等。
(2)礦石成分。礦石礦物、礦物組合:礦石礦物較簡單,金屬礦物主要為自然金、銀金礦、方鉛礦、黃鐵礦、輝銻礦等;脈石礦物主要為石英、絹云母、綠泥石、石墨等。
金賦存狀態(tài):主要以裂隙金、粒間金賦存于石英裂隙、石英粒間及方鉛礦、黃鐵礦集合體邊部。金以中-粗粒為主,巨粒金多見,而微粒金相對較少。
主要礦物特征:自然金-銀金礦呈金黃色,主要以裂隙金、粒間金形式產(chǎn)出,多賦存于石英脈內(nèi)部裂隙或者條帶“層”間中,少量分布于方鉛礦或黃鐵礦集合體邊部,偶見自然金包裹于方鉛礦中。金多以明金形式出現(xiàn),顆粒較大,呈渾圓狀、角粒狀、角尖粒狀、枝杈狀、板片狀等,粒徑一般為0.05~0.1 mm,大者可達(dá)5 mm以上,也有甚者其樹枝狀金達(dá)幾厘米之長。
方鉛礦:主要見于富礦石中,呈鉛灰色,以粒狀或粒狀集合體分布于石英脈中,粒徑為0.5~1.5 mm,分布不均勻,偶見金嵌布于其顆粒中或圍繞其顆粒邊部分布。
黃鐵礦:在礦石內(nèi)分布較普遍,含量較少,分布不均勻,呈黃白色,自形立方體粒狀,粒徑為0.02~0.5 mm,近地表處多已褐鐵礦化,局部有殘留,并形成蜂窩狀孔洞,偶見金嵌布于黃鐵礦顆粒中心及孔洞內(nèi)。
輝銻礦:微晶條柱狀、針狀,呈不規(guī)則集合體,粒度為0.08 mm×0.04 mm~0.01 mm×0.05 mm。
褐鐵礦:隱晶膠狀,呈脈狀、不規(guī)則狀和粉末狀分布于石英脈裂隙和斷層泥中,局部褐鐵礦呈黃鐵礦假像。
石英:白-灰白-青灰色,他形細(xì)粒狀集合體,粒徑為0.02~0.15 mm,受應(yīng)力作用發(fā)生脆性碎裂和塑性變形,石英邊緣呈鋸齒狀、縫合線狀。
方解石:呈脈狀充填于碎裂石英中間和裂隙中。
絹云母:呈鱗片狀,多分布于石英條帶間和裂隙中。
石墨:為黑色,呈鱗片狀,多分布于石英條帶間和裂隙中。
含Au礦物特征:礦石中有用組分為Au,品位變化較大,一是不同脈之間有較大差異;二是同一脈不同地段變化也較大。據(jù)分析結(jié)果表明,礦石單樣含Au為1.00×10-6~6.00×10-6,最高達(dá)79.23×10-6,最低為0.51×10-6,表現(xiàn)在早期石英脈不含Au;中期石英脈含Au,而晚期石英脈富含Au。
礦石中其他元素組分含量均未達(dá)到綜合利用的指標(biāo)。
工作區(qū)內(nèi)金礦化均產(chǎn)于斷裂構(gòu)造帶內(nèi),伴隨區(qū)域性長期、多期次構(gòu)造活動(dòng)、變質(zhì)作用和熱液作用,圍巖蝕變較為發(fā)育。在控礦斷裂構(gòu)造帶和含Au石英脈上、下盤部位常發(fā)育綠泥石化、褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化、絹云母化、碳化和碳酸鹽化、硅化等。其中絹云母化、碳化、綠泥石化與金礦化密切相關(guān),是一種中-低溫變質(zhì)熱液褪蝕變。各礦化帶的蝕變特征如下。
山潭金礦帶受F8擠壓斷裂構(gòu)造控制,沿走向膨脹、緊縮特征明顯,具雁列狀斷續(xù)特征,沿傾向亦有膨脹、緊縮特征。金礦帶內(nèi)為碎裂變粒巖、斷層泥、碳化片理帶、石英大脈、石英細(xì)脈、石英團(tuán)塊等充填,沿?cái)嗔褍蓚?cè)可見有斷續(xù)的褪色、褐鐵礦化等蝕變。
控礦斷裂面呈舒緩波狀,表面光滑,可見清晰的擦痕、階步及斷層泥,具壓扭性逆沖斷層特征。同時(shí)礦體上、下盤明顯可見3組構(gòu)造活動(dòng)痕跡,說明成礦過程至少經(jīng)歷了3次以上的構(gòu)造活動(dòng)。其斷層帶擴(kuò)容空間的變化控制著礦(化)體的膨大和收縮,而構(gòu)造疊加、交匯部位往往是金的富集場所。
沙棘果溝蝕變破碎帶蝕變類型主要為褐鐵礦化(黃鐵礦化)、碳化、絹云母化、綠泥石化等,部分蝕變破碎帶含石英脈、石英細(xì)脈、石英團(tuán)塊。蝕變破碎帶內(nèi)含石英脈、石英團(tuán)塊為含Au礦地質(zhì)體。通過深部鉆探工程驗(yàn)證,礦化帶向深部有變薄尖滅的趨勢,且深部未見有礦化指示。
雙峰嶺礦化帶蝕變主要為褪色、高嶺土化、弱褐鐵礦化、絹云母化、石墨礦化碎裂/碎粉變粒巖及少量花崗巖;北部為含石英角礫(扁豆)綠泥石化、絹云母化、石墨礦化、劈理化變粒巖。
(1)金礦體賦存于前震旦系變質(zhì)巖中,Au元素高于區(qū)域豐度,由此推斷該區(qū)變質(zhì)巖是金礦化的礦源層。
(2)金礦體產(chǎn)于北東、東西向斷裂構(gòu)造帶中,且金礦體形態(tài)、產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷層構(gòu)造控制,斷層帶的擴(kuò)容空間的變化控制著礦體的膨大、縮小和尖滅、再現(xiàn),同時(shí)為金礦體提供了容礦空間。研究發(fā)現(xiàn)山潭金礦帶中含Au石英脈由3期石英脈組成,說明成礦過程至少經(jīng)歷了3期熱液活動(dòng),熱液活動(dòng)在構(gòu)造有利部位富集形成金礦體。
(3)礦石條帶狀構(gòu)造發(fā)育,條帶厚2~5 cm,條帶間為很薄的絹云母化、綠泥石和石墨。特別是礦石較破碎,說明巖石經(jīng)過了多次的擠壓破碎,表明礦體在形成過程中經(jīng)歷了多次熱液作用和構(gòu)造活動(dòng)。
(4)本區(qū)各變質(zhì)巖已達(dá)角閃巖相,局部地段已達(dá)混合巖化程度。隨變質(zhì)作用的增強(qiáng),Au活化遷出的量增多;Au活化是在綠片巖相的條件下,混合巖化過程中使Au繼續(xù)從原巖中帶出,說明區(qū)域變質(zhì)作用是金礦形成的重要成礦作用。
(5)Au均賦存于石英脈中,特別是石英脈中的硫化物集合體邊部有富集現(xiàn)象,同時(shí)礦體形態(tài)較為規(guī)則,連續(xù)性較好,且延深較大(已控制延深大于380 m),因此成礦物質(zhì)應(yīng)該來自于變質(zhì)熱液及構(gòu)造深源。
(6)熱液成礦的標(biāo)志較為清楚,礦體呈脈狀,說明是熱液充填為主,成礦元素組合為Au-Ag-Pb-Sb-Hg熱液組合,礦石具典型的熱液型特征,不同程度的發(fā)育著圍巖蝕變等均說明了礦床是熱液成因。
綜上所述,區(qū)內(nèi)金礦成因應(yīng)屬變質(zhì)-熱液構(gòu)造疊加型。以前震旦系變質(zhì)巖系為控礦層位,變質(zhì)巖系中的斷裂破碎帶為控礦構(gòu)造,區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)提供熱動(dòng)力;同時(shí)變質(zhì)及混合巖化熱液活化了地層中的礦質(zhì),運(yùn)移到有利的構(gòu)造裂隙中,最終富集成礦。即在區(qū)域變質(zhì)-混合巖化階段形成的變質(zhì)熱液萃取了原巖中的Au元素,伴隨動(dòng)力變質(zhì)作用在有利的構(gòu)造部位形成礦化,并經(jīng)多期次成礦作用使Au元素達(dá)到富集。(楊合群等,2017)
(1)含Au石英脈標(biāo)志:含Au石英脈多為青灰色、煙灰色,多呈細(xì)脈、復(fù)脈狀充填于壓扭性斷層構(gòu)造中。早期脈往往形成乳白色寬脈,不含Au或含Au很低;中期石英脈含Au品位較低;只有后期的石英脈才形成富礦,但三者經(jīng)常共存,在同一構(gòu)造空間內(nèi)形成復(fù)脈體,應(yīng)注意區(qū)分。
(2)礦物標(biāo)志:方鉛礦、黃鐵礦是金礦化的直接標(biāo)志,凡在石英脈中見到此二種礦物,石英脈必含Au。
(3)斷裂構(gòu)造標(biāo)志:礦區(qū)容礦構(gòu)造為北東和近東西向斷裂,一般為先張后扭,礦化發(fā)生在主干斷裂的次級斷裂中,特別是構(gòu)造轉(zhuǎn)彎部位和次級細(xì)小裂隙往往形成富礦脈。
(4)圍巖蝕變標(biāo)志:經(jīng)野外觀察和樣品鑒定,與礦化有關(guān)的圍巖蝕變屬中-低溫?zé)嵋何g變,主要是綠泥石化、碳化、絹云母化。有的金礦化產(chǎn)于石英脈中的絹云母、碳化、綠泥石條帶中。
(5)地球化學(xué)標(biāo)志:該礦區(qū)地球化學(xué)異常具典型的多元素組合特征,含Au石英脈元素組合主要為Au、Sb、Ag、As、Pb、Cu,是尋找金礦的重要地球化學(xué)標(biāo)志。
(1)雙峰嶺金礦區(qū)內(nèi)金礦化的形成受深部含礦熱液和斷裂、裂隙構(gòu)造控制,區(qū)內(nèi)金礦化主要產(chǎn)于區(qū)域大斷裂的次級斷裂及其斷裂交匯部位。
(2)礦區(qū)處于Ⅲ18庫魯克塔格銅、鎳、鉛鋅、稀土金屬、磷、蛭石成礦帶,與元古代(前震旦、震旦系)變質(zhì)巖有關(guān)的金礦化在其附近大、小金溝等山間溝谷中的砂金礦眾多,顯示了該區(qū)金礦化具有良好的找礦前景。
(3)礦區(qū)3條成礦帶規(guī)模較大,礦體品位高,但工作程度低,特別是山潭金礦帶、沙棘果溝金礦帶東西兩端多處已經(jīng)發(fā)現(xiàn)金礦體或金礦化體,由于處在探礦權(quán)區(qū)外,目前尚未控制,同時(shí)分水嶺金礦帶和雙峰嶺金礦帶未估算資源量,相信投入相應(yīng)的工作,資源潛力有望達(dá)到10 t,達(dá)到中型金礦(表4)。
表4 雙峰嶺金礦區(qū)各成礦帶資源潛力預(yù)測表Tab.4 Resource potential prediction table of each metallogenic belt in Shuangfengling gold deposit
綜上所述,結(jié)合成礦物質(zhì)來源、熱動(dòng)力條件、構(gòu)造條件等成礦地質(zhì)特征,認(rèn)為雙峰嶺金礦床成因類型為:變質(zhì)-熱液構(gòu)造疊加型。
礦區(qū)成礦、構(gòu)造、化探異常條件優(yōu)良,礦化帶規(guī)模大,礦體品位高,工作程度極低,如果能合理運(yùn)用上述找礦成果及規(guī)律,投入相應(yīng)地質(zhì)工作,有望找到中-大型金礦。