司豪佳，陳百磊，劉甲成，王 旭

（甘肅省地質(zhì)調(diào)查院，甘肅 蘭州 730000）

黑山北金礦床位于甘肅北山造山帶，屬于東天山與塔里木兩大板塊的交匯部位，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，為豐富的貴金屬、重金屬礦產(chǎn)資源的形成奠定了基礎(chǔ)[1]。區(qū)內(nèi)金礦床分布廣泛,礦床類型繁多,成礦機制復(fù)雜[2-4]。本文以北山黑山北金礦床為研究對象，結(jié)合區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)背景，探討了礦床地質(zhì)特征，總結(jié)了成因及找礦標志[5]，對找礦前景進行了分析，為區(qū)域上進一步開展金礦找礦勘查提供幫助。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

黑山北金礦位于甘肅省瓜州縣柳園鎮(zhèn)東方向25km處，勘查區(qū)屬天山-興安地層區(qū)北山分區(qū)紅柳園小區(qū)，區(qū)內(nèi)北部由于多期次巖體侵入、后期斷裂破壞，致使地層殘缺不全，分布零星。區(qū)內(nèi)出露有太古宇-中元古界敦煌巖群（Ar3-Pt1Dh）、早二疊統(tǒng)金塔組（P1j）、第四系（Q）。

區(qū)域上巖漿活動頻繁，侵入作用強烈，巖體大小規(guī)模不等，多呈巖基、巖株和巖墻狀產(chǎn)出。巖性復(fù)雜，從超基性至酸性均有，脈巖發(fā)育，種類繁多，在巖體中多成群成組出現(xiàn)。

勘查區(qū)位于天山-陰山緯向構(gòu)造體系北山部分的西端南緣。區(qū)內(nèi)主要的壓性、壓扭性斷裂帶和褶皺軸面均呈東西或近東西向展布構(gòu)成區(qū)內(nèi)的主要的地質(zhì)構(gòu)造格架。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

黑山北金礦區(qū)地層總體NE～SW走向展布，出露的地層主要有發(fā)育有太古宇-中元古系敦煌巖群（Ar3-Pt1Dh）、早二疊系金塔組（P1j）及第四系（Q4pl）。

（1）太古宇-中元古系敦煌巖群（Ar3-Pt1Dh）：

巖性為片麻巖，石英片巖，次生石英巖，石英千糜巖等，呈NE～SW向展布。次生石英巖呈灰白色，微粒狀-隱晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。由長石石英集合體或不規(guī)則團塊與硅質(zhì)或長英質(zhì)、絹云母等相間分布組成。礦區(qū)主要含礦巖性，圍巖為石英閃長巖，花崗巖。

（2）二疊系下統(tǒng)金塔組（P1ja），出露安山玄武質(zhì)晶屑凝灰?guī)r：綠黑色，細粒-隱晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，傾向南傾，傾角50°～80°。

（3）第四系（Q4pl），為上更新統(tǒng)洪積砂、礫、碎石夾砂層透鏡體。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺為單斜構(gòu)造，傾向北東，屬于前加里東旋回褶皺。下部由敦煌巖群片麻巖、混合巖等組成。上部二疊系下統(tǒng)金塔組安山玄武質(zhì)晶屑凝灰?guī)r組成。

圖1 甘肅黑山北金礦地質(zhì)簡圖

區(qū)內(nèi)由北到南分布兩條較有規(guī)模的斷裂，控制了區(qū)內(nèi)巖體、地層的分布。①白石山斷裂（F1）：位于礦區(qū)北部，切割了前長城系敦煌巖群片麻巖和華力西中期第二次灰白色花崗巖，走向55°～70°，延伸1160m。②白石山南斷裂（F2）：位于礦區(qū)東南部，切割了二疊系下統(tǒng)金塔組安山玄武質(zhì)晶屑凝灰?guī)r和華力西中期第一次灰色石英閃長巖，沿斷層有巖石的壓碎和千糜巖的分布,走向64°～85°，延伸940m。

2.3 巖漿巖

勘查區(qū)巖漿巖較為發(fā)育，侵入巖和各類巖脈均有出露，分布廣泛。主要為華力西期中酸性巖。區(qū)內(nèi)分布有：

（1）石英閃長巖：灰白色，細粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物：斜長石(60%)+石英(3%)+角閃石(35%)+鉀長石(2%)+磁鐵礦+榍石。角閃石蝕變成黑云母并析出磁鐵礦、榍石；巖石中見碳酸鹽沿裂隙充填。

（2）花崗巖：淺灰色，淺肉紅色，中?；◢徑Y(jié)構(gòu)，條帶構(gòu)造。主要礦物組合：石英(42%)+斜長石(30%)+鉀長石(25%)+黑云母(＜1%)+綠簾石(2%)+不透明礦物+榍石。

區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育，種類繁多，基性至酸性均有出露，常見輝綠巖脈、石巖脈等。

2.4 化探異常特征

通過1∶2.5萬土壤測量，圈出以金為主的綜合異常13個，其中HS-11、HS-12這兩個綜合異常較好，簡述如下：

HS-11異?；境什灰?guī)則橢圓狀，Au、Ag、Cu、As、Sb五種元素組合，面積約0.26km2，規(guī)模不大，強度高，金異常具典型的內(nèi)中外分帶，且相關(guān)元素套合較好，具有找金和鉛、鋅多金屬礦的找礦前景。黑山北金礦床主體位于該異常，與該異常對應(yīng)較好。

HS-12異常基本呈半葫蘆狀形態(tài)，向南、東兩個方向不閉合，組合復(fù)雜，強度較高，面積約2.4km2。Au、As、Hg、Sb、Pb、Zn、Ag等相關(guān)元素套合較好，具有找金、銀和鉛、鋅多金屬礦的找礦前景。

2.5 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)地層受區(qū)域變質(zhì)作用影響，所見巖石的圍巖蝕變多見高嶺土化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、孔雀石化、硅化等。其中孔雀石化，硅化與金礦化關(guān)系密切。

高嶺土化：普遍發(fā)育在石英閃長巖，花崗巖中，主要發(fā)育在巖石表面，裂隙中，呈白色粉沫狀。

黃鐵礦化：淺銅黃色，黃鐵礦的晶體形態(tài)多較規(guī)則，普遍為自形—半自形的粒狀，粒徑介于0.1mm～1.0mm間，星點狀，團塊狀分布，大小不一，局部富集成2mm～4mm的團塊狀。地表探槽中發(fā)現(xiàn)的黃鐵礦因氧化作用，大多呈黑點狀。黃鐵礦化在礦區(qū)分布較廣，主要分布在輝綠巖脈中，其次為花崗巖，石英閃長巖，片麻巖中。

褐鐵礦化：褐鐵礦化，呈褐黃色，主要分布在巖石表面，蝕變帶中。

孔雀石化：主要分布在次生石英巖中，含量較少，銅綠色，孔雀石化在礦區(qū)是個找礦標志，它與金礦化關(guān)系密切，孔雀石化較多的地方，往往金品位較高。

硅化：主要分布在次生石英巖，石英閃長巖中，主要以石英脈的形式出現(xiàn)，呈細脈狀，脈寬0.2mm～2mm間。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

黑山北金礦共圈出2條金礦體，2條金礦化體，4條金礦（化）均出露地表，Au1號金礦體規(guī)模最大，是礦區(qū)的主要工業(yè)礦體，Au1和Au3為礦體，Au2和Au4為礦化體，礦（化）體特征見表1。

表1 礦床中礦體特征

Au1礦體是礦區(qū)的主要礦體，走向延伸1線至10線，礦體地表走向長約310m，近東西向展布，礦體形態(tài)呈層狀，傾向為25°～35°，傾角在43°～56°，傾向延伸105m，產(chǎn)狀與次生石英巖一致，礦體主要賦存于次生石英巖中，嚴格受次生石英巖的控制，礦體未超出其分布范圍，同時未受到地形，斷層的明顯破壞，礦體在空間上主要呈楔狀，上大下小。礦體標高1812.70m～1724.70m。礦體平均厚度為1.73m，一般為0.53m～4.88m，厚度變化系數(shù)為76.96%，厚度變化屬穩(wěn)定型。礦體平均品位為4.86g/t，單工程品位一般為1.18g/t～7.08g/t，品位變化系數(shù)為82.09%，品位變化屬均勻。

3.2 礦石特征

黑山北金礦礦石類型較為單一，為較為致密的次生石英巖金礦石，礦石總體氧化較強。金礦體總體整體埋藏較淺，主要以氧化礦為主。

3.2.1 礦石礦物特征

黑山北金礦床礦石呈灰白色，微粒狀-隱晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦石中金屬礦物為黃鐵礦（1%-3%±）及少量褐鐵礦（1%～2%±），地表褐鐵礦明顯。脈石礦物主要為石英，其次為長石、絹云母等。

黃鐵礦化：淺銅黃色，形態(tài)多較規(guī)則，自形—半自形的粒狀，粒徑介于0.1mm～1.0mm間，星點狀、團塊狀分布，大小不一，局部富集成2mm～4mm的團塊狀。地表探槽中發(fā)現(xiàn)的黃鐵礦因氧化作用，大多呈黑點狀。

褐鐵礦：褐鐵礦化，呈褐黃色，為氧化次生礦物，交代黃鐵礦，或呈細脈狀充填于裂隙中，蝕變帶中，巖石表面較為發(fā)育。

石英：乳白色，油脂光澤，貝殼狀斷口，微粒狀-隱晶結(jié)構(gòu)。晶體表面較潔凈，含量約為95%左右。

3.2.2 礦石化學(xué)成分

（1）二氧化硅（SiO2）、硫（S）、砷（As）。

礦石中最主要的組分是SiO2，其次為Al2O3、CaO、Fe2O3。SiO2含量在79.02%～89.90%之間，平均含量83.15%，礦石為酸性礦石（表2）。

表2 礦石全分析結(jié)果一覽表

金礦石的主要有害元素為S、As（表3），分別來源于各種金屬硫化物和含砷礦物。礦石中S含量在0.152%～0.56%之間，As含量在0.002%～0.004%之間，均小于0.2%，不超標。

表3 組合分析結(jié)果一覽表

（2）礦石中其它元素。

礦石中除二氧化硅，金的含量較高，其它有益元素除Ag高外，其它含量較低，如Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O等均不偏高。

3.3 礦石類型和品級

黑山北金礦點礦石自然類型單一，主要是變質(zhì)成因的次生石英巖類，為次生石英巖型金礦石，礦床金工業(yè)礦體平均品位4.86×10-6，屬于品位較高的金礦石。

3.4 礦體圍巖和夾石

礦體的圍巖以次生石英巖、石英閃長巖、花崗巖為主，礦體頂板為次生石英巖，礦體底板為次生石英巖、石英閃長巖、花崗巖。礦體與圍巖界線不清楚，依據(jù)分析結(jié)果圈定礦體；夾石主要為次生石英巖、石英閃長巖、花崗巖。

4 礦床成因及找礦前景

4.1 礦床成因

黑山北金礦主要產(chǎn)在次生石英巖中，在巖體中呈層狀，似層狀由巖體頂部向下為一層金礦體，根據(jù)地質(zhì)和礦體特征，初步確定黑山北金礦物質(zhì)來源于早期的火山巖，其早期地層經(jīng)交代蝕變作用所形成的一種高度硅化的變質(zhì)巖石，在巖漿熱力活動及后期構(gòu)造運動的影響下，成礦元素通過活化、遷移、富集，在次生石英巖中有利地段成礦。

4.2 找礦標志

（1）次生石英巖是黑山北金礦含礦巖石，是找礦直接巖性標志。

（2）礦區(qū)蝕變?yōu)榭兹甘?、黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化等，其中以孔雀石，立方體、八面體黃鐵礦和不規(guī)則粒狀褐鐵礦與金礦化關(guān)系最為密切，是礦化蝕變標志。

（3）Au、Ag、Cu、As、Sb等元素化探異是找礦的地球化學(xué)標志。

4.3 找礦前景

區(qū)域成礦地質(zhì)背景研究表明，該區(qū)構(gòu)造活動強烈，發(fā)育大量韌—脆性斷裂帶，為金礦成礦熱液運移及充填提供了有利環(huán)境，并提供了部分熱液來源，區(qū)內(nèi)發(fā)育大量石英閃長巖及花崗巖脈等熱液活動對地層中的金起到了活化、遷移的作用。目前區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)多處正在開采的金礦點，代表性東小泉金礦等，與區(qū)域顯著的地球化學(xué)異常對應(yīng)，化探方法是該區(qū)找金最有效的方法之一。礦區(qū)內(nèi)及其外圍存在許多化探異常，大量石英脈密集分布的地段，值得進一步查證地段。

黑山北金礦位于甘肅北山成礦帶中金礦有利區(qū)，礦區(qū)礦體規(guī)模有限，但深部延伸較為穩(wěn)定。通過本次礦床評價我們發(fā)現(xiàn)深部及其外圍金礦找礦前景較好，可根據(jù)地表礦化線索加強深部勘查工作，以期在深部盲礦體找礦方面有所突破。通過外圍查證已圈定的物化探綜合異常，配合一定的淺部槽探工程揭露、深部鉆探工程驗證，認為黑山北金礦深部及其外圍可以實現(xiàn)找金突破。

5 結(jié)論

（1）黑山北金礦共圈定鐵礦體4條，礦體長40m～310m，厚0,49m～1.73m，Au品位0.82g/t～5.7g/t，含礦巖性主要為次生石英巖，礦體多與圍巖巖性相同，礦體多呈不規(guī)則的脈狀及似層狀。

（2）黑山北金礦礦石類型較為單一，為較為致密的次生石英巖金礦石，微粒狀-隱晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦石中金屬礦物為黃鐵礦、少量褐鐵礦，脈石礦物主要為石英，其次為長石、絹云母等。

（3）礦區(qū)礦體深部延伸較為穩(wěn)定，品位較高，深部及外圍金礦找礦前景較好。