張有福
(甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 蘭州 730020)
甘肅省肅北縣石塊地金礦位于南祁連金、鉛鋅、銅鎳、鎢、鉻成礦帶的小黑茨溝-白石頭溝金、銅次級成礦帶[1],在該帶上已發(fā)現(xiàn)了金、銅、銻、砂金等眾多礦產(chǎn),其中優(yōu)勢礦種為金礦,如5672高地銅金礦、石塊地金礦、黑茨溝金礦、賈公臺金礦、狼岔溝見礦、東洞溝金礦等多處礦床(點(diǎn))[2]。成礦帶北以中祁連南緣的月牙湖、鹽池灣、哈拉湖斷裂為界,南以柴達(dá)木北緣斷裂帶為界,主體在黨河南山。地層主要由早古生代的火山-沉積巖和陸源碎屑巖系組成,加里東晚期的巖漿活動(dòng)形成了一些巖株、巖枝和小巖體。在地球化學(xué)分區(qū)上屬于黨河南山金、砷、銀、銅、鉛、釷地球化學(xué)域,其中Fe-Mn-P-Cr-Ni-Co-V-Ti組合在南祁連黨河南山斷裂帶及海相火山巖系出露區(qū),有較連續(xù)的高背景區(qū),Au-(Ag)-As-Sb-Hg組合在黨河南山中為連續(xù)的北西向高背景區(qū),異常規(guī)模較大。研究區(qū)域的地球化學(xué)塊體發(fā)育良好,在祁連地區(qū)該成礦帶的塊體最大,探明的金礦主要賦存于塊體的邊緣位置及內(nèi)部,具有較大的尋找金礦的潛力。本文通過系統(tǒng)地收集相同成礦帶上的資料,通過對石塊地金礦進(jìn)行地質(zhì)勘查工作,形成的野外地質(zhì)工作資料,詳細(xì)地分析了區(qū)域背景、礦區(qū)特征、礦體特征、礦石質(zhì)量、礦石類型、礦床成因及找礦標(biāo)志等,初步總結(jié)出了該區(qū)的找礦方向,以期探討。
區(qū)域上地層區(qū)劃歸屬柴達(dá)木-祁連地層大區(qū)→南祁連地層區(qū)→南祁連地層分區(qū)→南祁連-全吉地層小區(qū)[1],廣泛出露元古代-中生代地層,包括元古界、奧陶系、志留系、新近系和第四系。區(qū)域上發(fā)現(xiàn)的金、銅、鉛、銻等礦產(chǎn)主要以產(chǎn)于早古生代奧陶系、志留系中與碎屑巖或火山碎屑巖有關(guān)的蝕變巖型金礦和產(chǎn)于中酸性侵入巖體內(nèi)外與石英脈型金礦為特征。
區(qū)域構(gòu)造位于柴達(dá)木-祁連板塊南祁連早古生代褶皺帶的西段,黨河南山金成礦帶西段。區(qū)域構(gòu)造線總體展布方向?yàn)楸蔽飨?。區(qū)域上既發(fā)育褶皺構(gòu)造,也發(fā)育斷裂構(gòu)造。褶皺構(gòu)造主要發(fā)育在志留系巴龍貢嘎爾組內(nèi)清水溝南向斜。軸面傾向南西,向斜核部由下志留統(tǒng)砂板巖組組成,翼部為下志留統(tǒng)變質(zhì)砂巖組構(gòu)成,兩翼不對稱。斷裂構(gòu)造主要呈北西向展布,大的斷裂構(gòu)造發(fā)育三條,主要有敖包溝北-流石溝斷裂、清水溝-扎子溝南斷裂和清水溝南-布汗布勒克斷裂。金礦床(點(diǎn))的空間分布與斷裂構(gòu)造關(guān)系十分密切,金礦化多產(chǎn)于區(qū)域性斷裂旁側(cè)的次級斷裂構(gòu)造中,部分產(chǎn)于次級構(gòu)造與區(qū)域性斷裂的交匯部位。
區(qū)域巖漿活動(dòng)較為發(fā)育,發(fā)育加里東晚期中酸性侵入巖。大牛溝-扎子溝一帶的花崗斑巖體,是區(qū)域主要含金巖體。在黨河南山東段一帶形成一些較小的巖枝或巖株,均侵入于奧陶系。巖性有花崗閃長巖、石英閃長巖、二長花崗巖和輝長巖。脈巖主要有花崗斑巖脈、閃長玢巖脈、輝綠巖脈和石英巖脈和花崗巖脈等。巖漿巖主要以巖脈群方式產(chǎn)出。在空間分布上,巖體(脈)與礦床處于同一構(gòu)造帶或與礦體賦存于同一斷裂內(nèi),其次脈巖與成礦熱液具有同源關(guān)系,為成礦活動(dòng)提供熱源。
石塊地金礦位于柴達(dá)木-祁連板塊南祁連早古生代褶皺帶的西段,柴達(dá)木斷裂帶以北,礦區(qū)主要的控礦斷裂為北西向斷裂帶,走向與清水溝南向斜軸面平行。礦區(qū)內(nèi)主要出露下元古界野馬南山巖群(Arpty)、志留系巴龍貢噶爾組(Sbl)和第四系(Q4)。
下元古界野馬南山巖群(Arpty):賦存廣泛地帶為研究區(qū)的北部,WN-SE為地層大致走向,傾斜角度為60°左右,礦石呈現(xiàn)為灰黑色、紫紅色、灰綠色。隱伏構(gòu)造,層狀構(gòu)造,大部分地質(zhì)礦物表層為殼皮狀。礦區(qū)南部地帶與花崗斑巖有明顯接觸,南部花崗巖內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量的金礦體。
志留系巴龍貢噶爾組(Sbl):大部分賦存在礦區(qū)的南部地帶,地質(zhì)礦物特性呈灰綠色、淺紫色、暗綠色等,所含礦石有千枚巖、粒雜砂巖、火山角礫巖、粉砂巖夾板巖、凝灰?guī)r、含礫雜砂巖等。傾斜角度小于50°
第四系(Q4):重點(diǎn)分布在研究區(qū)的西部地帶,同時(shí)有大量地質(zhì)沉積物覆蓋于第四系,在溝谷內(nèi)的第四系沉積物質(zhì)有花崗閃長巖、礫石、砂土等。
經(jīng)實(shí)際探測發(fā)現(xiàn)研究區(qū)金礦礦體受地表形態(tài)控制,大致劃分為9條金礦體,大部分為盲礦體,僅有2條礦體有編號即Au1-1、Au2,Au1-1礦體被發(fā)現(xiàn)于破碎帶內(nèi),Au1-2、3、4、5、6、7、8是與Au1-1平行賦存的較小礦體;Au2主要出露在F2斷層破碎帶,研究區(qū)礦體的產(chǎn)狀及形態(tài)主要受兩個(gè)斷層控制,礦體大致分布特征如下:
Au1-1號礦體:呈似層狀,地表由7條探槽見礦、深部由2個(gè)鉆孔和7個(gè)平硐見礦,金礦賦存于北西-南東向F1斷層破碎帶中,傾向南西,傾角50°~70°。礦體控制長度650m,厚度0.85m~5.89m,平均厚度2.02m,品位1.01g/t~13.21g/t,平均品位4.28g/t。礦體在地表連續(xù),在深部延伸變化較大,總體由地表到深部變化趨勢是:礦體變薄乃至尖滅,品位呈東高、西低。礦體賦礦巖性為花崗斑巖,礦化蝕變有:黃鐵礦化、硅化、高嶺土化、褐鐵礦化、碳酸鹽化等。
Au1-2礦體:為盲礦體,呈似層狀,深部由4個(gè)鉆孔和1個(gè)平硐見礦,賦存于與F1平行的破碎帶中,礦體控制長度160m,在鉆孔ZK302中控制礦體最大斜深達(dá)160m。礦體厚度0.39m~2.0m,平均厚度1.22m,厚度變化系數(shù)58.37%;品位1.37g/t~8.84g/t,平均品位3.39×g/t。礦體賦礦巖性為花崗斑巖,礦化蝕變主要有黃鐵礦化、硅化、綠簾石化、孔雀石化、方鉛礦化等。
Au1-8礦體:為盲礦體,呈似層狀,深部由1個(gè)鉆孔和2個(gè)平硐見礦,礦體控制長度120m,在鉆孔ZK302中控制礦體最大斜深達(dá)190m。礦體厚0.74m~1.12m,平均厚度0.93m;品位1.48g/t~7.83g/t,平均品位3.62g/t。礦體賦礦巖性為花崗斑巖,礦化蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、綠簾石化等。
其他礦體特征見表1。
表1 石塊地金礦礦體特征簡表
(1)經(jīng)驗(yàn)證礦區(qū)內(nèi)礦物中黃鐵礦含量最大,黃銅礦、膠狀黃鐵礦、閃鋅礦、褐鐵礦、方鉛礦、銅藍(lán)含量次之,含有的貴金屬礦物有角銀礦、自然金、自然銀、銀金礦等。脈石礦包括白云石、高嶺土、方解石、長石、黃鉀鐵礬、綠泥石等。
(2)根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)劃分可分為交代殘余結(jié)構(gòu)、壓碎變晶結(jié)構(gòu)、交代溶蝕結(jié)構(gòu)、自形—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、不等粒壓碎結(jié)構(gòu)等。角礫狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、脈狀—交錯(cuò)脈狀—網(wǎng)脈狀構(gòu)造、膠狀構(gòu)造、斑狀構(gòu)造為研究區(qū)的主要礦石構(gòu)造。
(3)礦石中有益組分為Au,通過組合樣分析結(jié)果銀的品位全部大于伴生邊界品位(>2.0×10-6),并且與Au品位整體上呈正相關(guān),即礦石Au品位高,Ag的品位一般也就高。
(4)通過組合分析,礦石中的有益組分為Ag,作為伴生組分可供綜合利用,所有組合樣品Ag的品位大于2×10-6,并且與Au品位呈正相關(guān),即礦石Au品位高,Ag的品位也就高。其它組分如銅、鉛等因含量低不具工業(yè)意義,As與圍巖含量相近且低,對金礦的選礦、冶煉不會造成影響。
本礦區(qū)的金礦體均分布于巖體,礦體受斷層控制。通過對礦區(qū)的勘查工作,對該金礦床形成初步認(rèn)識:
加里東晚期混入的礦漿是金礦形成的主要物質(zhì),礦床斷裂帶涌入大量礦漿,控礦方式種類繁多,成礦良好地帶,礦漿有大量時(shí)間可轉(zhuǎn)化成金礦,礦床深部近礦物質(zhì)與熱鹵水混合,最終形成金礦,因金礦床的形成要經(jīng)歷多期次,網(wǎng)脈、含金石英脈、復(fù)脈都是礦床形成所要經(jīng)歷時(shí)期。
金礦的地球化學(xué)特征是以Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo等為主的一套中、低溫元素組合,礦石中Cu、Pb、Zn的含量明顯高于圍巖。
初步認(rèn)為礦床成因類型為中溫?zé)嵋盒徒鸬V床。
通過對石塊地金礦的礦床地質(zhì)特征詳細(xì)研究分析,總結(jié)出以下找礦標(biāo)志:
(1)構(gòu)造標(biāo)志:金礦體賦存于該類斷層形成的蝕變破碎帶中,為礦質(zhì)的運(yùn)移提供了通道,為區(qū)內(nèi)的導(dǎo)礦構(gòu)造,構(gòu)造作用形成的破碎帶利于礦液的運(yùn)移及富集,為區(qū)內(nèi)的容礦構(gòu)造。
(2)巖漿巖標(biāo)志:礦區(qū)的賦礦巖性為花崗斑巖,花崗斑巖是金礦的找礦標(biāo)志。
(3)化探標(biāo)志:1∶1萬土壤異常中高溫元素組合Au、Ag、Cu、Pb、As、W、Bi、Mo也是找礦的主要標(biāo)志。
(4)圍巖蝕變標(biāo)志:主要為硅化、黃鐵礦化、高嶺土化、粘土化,其次有綠簾石化、碳酸鹽化等。金礦化與硅化、黃鐵礦化關(guān)系密切。
根據(jù)金礦找礦標(biāo)志及各類成礦信息,通過石塊地金礦的研究分析,確定以下找礦方向:
(1)在黨河南山地區(qū),斷裂是該區(qū)金礦的直接控礦因素,黨河南山一帶金礦屬于連續(xù)造山型金礦成礦模型中的淺成造山型金礦[3]。石塊地金礦床為斷裂構(gòu)造控礦,北西向斷裂為主要的控礦斷裂,重點(diǎn)加強(qiáng)斷裂構(gòu)造,尤以北西向斷裂為主,對尋找金礦具有一定的指導(dǎo)意義。
(2)黨河南山地區(qū)金礦成礦系列以侵入巖為成礦主控因素,金礦床成因類型單一,為中低溫?zé)嵋旱V床,且為與巖漿熱液活動(dòng)有關(guān)的中低溫?zé)嵋旱V床,而石塊地金礦床屬于碰撞帶型成礦系列的礦床[4]。
(3)與金礦關(guān)系密切的蝕變以硅化、黃鐵礦化、高嶺土化、粘土化等為主。金屬礦物以黃鐵礦為主,次有閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、銅藍(lán)以及少量的褐鐵礦、膠狀黃鐵礦等。重點(diǎn)研究與金礦有關(guān)的蝕變及礦化,對尋找金礦具有一定的意義。
(1)石塊地金礦床屬于構(gòu)造控礦,主要構(gòu)造為北西向斷裂構(gòu)造,斷裂構(gòu)造形成的破碎帶為元素的運(yùn)移提供通道。
(2)礦區(qū)發(fā)育的巖漿巖,為金銅多金屬礦的形成提供了熱源,在巖漿熱液活動(dòng)時(shí),巖漿巖中的Au、Ag等元素富集成礦。
(3)石塊地金礦床作為黨河南山金礦群中的“一員”,具有黨河南山金礦的特點(diǎn),中酸性巖漿活動(dòng)為成礦提供熱源和部分成礦物質(zhì),北西向區(qū)域斷裂控制含礦巖體,次級斷裂控制圍巖蝕變和礦體分布,礦石類型以蝕變巖型為主,次為石英脈型,礦床成因類型單一,成礦具有多階段性。