甘肅舟曲縣老溝金礦地質(zhì)特征及礦床成因

王 濤，余金元，王劍峰，劉 濤，郭 華

（1.武警黃金第十二支隊，成都 611732；2.武警黃金第三總隊，成都 610036）

舟曲縣老溝金礦位于揚子板塊北西段、中朝板塊南側(cè)、松潘-甘孜褶皺帶以東的三角區(qū)內(nèi)，屬于秦嶺褶皺帶西段南亞帶的白龍江復(fù)背斜。地層、構(gòu)造及物、化環(huán)境，對金成礦十分有利；發(fā)現(xiàn)兩條延長1500～2000 余m，寬度100～300m 的蝕變破碎帶，并大致揭露控制了12 條礦化脈體，共估算預(yù)測的金資源量[(333)+（334)）335kg。

1 成礦地質(zhì)背景

老溝金礦區(qū)位于白龍江復(fù)背斜中部北翼，地層出露較連續(xù)，構(gòu)造發(fā)育較簡單，巖漿巖在區(qū)內(nèi)較發(fā)育。

1.1 地層

古道嶺組厚1 500～5 700m，分布于區(qū)內(nèi)北東和南西大部分地區(qū)，地層傾向北東，傾角40°～85°，主要巖性為中薄層硅灰?guī)r、中薄層灰?guī)r夾板巖、破碎板巖、少量破碎千枚巖；為礦區(qū)的含礦地層。

石炭系下統(tǒng)厚500～700m，分布于區(qū)內(nèi)中部，夾持于泥盆系地層中、并與之呈斷層接觸，地層傾向北東或南西，傾角45°～55°，主要巖性為中薄層灰?guī)r、薄層灰?guī)r夾板巖；

二迭系下統(tǒng)厚700～1 000m，分布于區(qū)內(nèi)北部和南部，巖性為厚層塊狀生物灰?guī)r、中薄層硅質(zhì)條帶灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r夾紫紅色泥灰?guī)r。其與下伏地層呈平行不整合接觸關(guān)系。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)北西西-南東東向斷層發(fā)育，為坪定-化馬斷裂的西延部位，已發(fā)現(xiàn)的礦化蝕變破碎帶受其次級平行構(gòu)造的控制，展布方向均為北西西-南東東向。北西西向是礦區(qū)的主要控礦構(gòu)造。礦區(qū)主要斷裂簡述如下：

F1 斷層：位于礦區(qū)Ⅰ號破碎帶內(nèi)，北西走向，橫穿礦區(qū)，長度約2700m，寬0.8～7m，平均寬3.0m，產(chǎn)狀為185°～225°∠42°～60°。斷面局部呈舒緩波狀，傾向南。該斷層控制著1號脈的展布。

F3 斷層：位于礦區(qū)西北部Ⅱ號破碎帶內(nèi)，北西走向，長度約1000m，寬1.0～3.5m，該斷層控制著2號脈的展布。

1.3 巖漿巖

區(qū)中部廣泛發(fā)育花崗斑巖脈，呈樹枝狀，多為青灰、黃褐或灰白色，斑狀、塊狀構(gòu)造，細-中粗粒結(jié)構(gòu)，斑晶為斜長石、石英等，基質(zhì)為隱晶質(zhì)。主要蝕變有高嶺土化，金屬礦化有黃鐵礦化（呈半自型星點狀分布）、褐鐵礦化。圍巖為板巖夾薄層灰?guī)r，脈巖產(chǎn)狀一般與圍巖一致。其接觸面上一般發(fā)育寬約0.8～6.0m 的蝕變破碎帶，主要由破碎板巖、石英細脈或石英團塊（透鏡體狀）、破碎花崗斑巖等組成。金礦化與花崗斑巖關(guān)系密切，一般金礦脈發(fā)育在花崗斑巖與圍巖的接觸帶上，或者部分破碎蝕變花崗斑巖本身就是礦脈。

1.4 地球化學(xué)特征

1∶10000 地化剖面測量（分析元素為：Au、As、Sb、Ag、Cu、Pb），老溝金礦區(qū)地球化學(xué)特征為：

1）富含As、Sb；

2）Au 異常與As、Sb 異常吻合程度非常高；

3）Au 與Ag、Cu、Pb 元素?zé)o明顯相關(guān)關(guān)系；

4）Au、As、Sb 組合，Au 異常面積0.25～0.35km2，異常呈帶狀延伸，濃度分帶較明顯，有明顯濃集中心，高含量區(qū)多元素重合對應(yīng)，受一定層位(構(gòu)造)的控制。

5）圈定的Au、As、Sb 元素異常區(qū)與已知的蝕變破碎帶吻合程度較高，異常分布范圍和展布方向與蝕變破碎帶大致吻合。區(qū)內(nèi)南部異常范圍與蝕變破碎帶位置存在一定偏差，是由于礦化脈體位于山坡上、地形較陡，元素物理遷移能力增強，導(dǎo)致次生暈異常遷移造成的。

圖1 西秦嶺地區(qū)莫霍面深度等值線圖

圖2 西秦嶺地區(qū)布格重力異常趨勢面等值線圖

1.5 地球物理特征

西秦嶺地區(qū)莫霍面深度等值線圖（圖1）明顯地反映了地殼厚度由西向東變薄的特征，且在天水-馬爾康一帶有一近南北向的梯度帶。而莫霍面深度的變化反映了地下隆起和拗陷的存在，劃分這些隆拗地塊的邊界是莫霍面梯度帶，因此，南北向莫霍面梯度帶可能反映了地殼深部的斷裂構(gòu)造系統(tǒng)。

該區(qū)重力場特征如圖2 所示，整體而言，西部重力較低，而東部重力值較高，在天水-馬爾康一帶布格重力異常趨勢面等值線也有一較為清晰的南北向展布的梯度帶。莫霍面及重力場特征地殼深部構(gòu)造特征為南北向地幔剪切帶。另外，在白龍江復(fù)背斜一帶存在近東西向的次級梯度帶。

巖石磁性測量統(tǒng)計結(jié)果表明，磁鐵礦磁化率（K）達105，赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦的磁化率（K 值）和剩余磁化強度(△T)均為0，沉積巖基本無磁性，酸性-基性巖漿巖為弱磁性；變質(zhì)巖的磁性介于二者之間。西秦嶺地區(qū)航磁異常特征顯示磁場特征線呈北西（圖3）。

綜上所述，西秦嶺地區(qū)重力、航磁等特征均顯示在本區(qū)存在近南北向和近東西向為主的基底構(gòu)造。

2 礦脈特征

圖3 西秦嶺航磁異常圖

目前在該礦區(qū)發(fā)現(xiàn)南北兩個礦化蝕變破碎帶，均分布于泥盆系古道嶺組第二巖性段中。蝕變破碎帶為破碎板巖、破碎花崗斑巖，局部地段夾薄層灰?guī)r組成，金屬礦化主要有黃鐵礦化、褐鐵礦化、雄黃礦化，局部見輝銻礦化等，黃鐵礦多為細-微細粒自形五角十二面體狀-半自形、它形粒狀結(jié)構(gòu)，呈星點狀、團塊狀和細脈浸染狀分布，褐鐵礦化、雄黃礦化多為小團塊狀分布。圍巖蝕變主要有硅化、高嶺土化、碳酸鹽巖化等，其中硅化為石英細脈或石英團塊（透鏡體狀）產(chǎn)出。

Ⅰ號蝕變破碎帶：位于區(qū)內(nèi)北部，主要為花崗斑巖及兩側(cè)蝕變破碎板巖組成，石英呈細脈狀、網(wǎng)脈狀或透鏡狀不連續(xù)穿插在破碎帶中，細脈寬0.01～0.20m，大多為0.05m，蝕變帶與圍巖呈漸變過渡關(guān)系。工程控制蝕變破碎帶長度大于2 000m，蝕變破碎帶寬度100～300m，蝕變破碎帶內(nèi)見多層金、砷礦化體，品位較低，一般金品位為（0.19～4.74）×10-6，砷品位為（0.012 2～0.352 7）×10-2，銻品位為（0.001 4～0.004 2）×10-2，厚度變化大，一般厚0.80～3.73m，大致呈平行分布，走向北西西-南東東，傾向10°～35°、局部南傾，傾角52°～75°，金屬礦化主要為黃鐵礦化、毒砂化、褐鐵礦化、局部見有雄黃礦化?？傮w礦化較弱且分布不均勻，局部金、砷礦化較強，共揭露到9個礦(化)脈體，基本平行分布。主要礦脈特征：

1號脈：由10個工程控制，長度1 950m，厚度0.81～5.34m，金品位（0.15～4.51）×10-6。

3號脈：由2個工程控制,長度370 m，厚度0.76～0.99 m,金品位（0.62～0.92）×10-6。

5號脈：由2個工程控制，長度390m，厚度1.08～3.85m，金品位（1.24～1.59）×10-6。

10號脈：由3個工程控制，長度400m，厚度1.08～2.12m，金品位（0.62～1.68）×10-6。

Ⅱ號蝕變破碎帶：位于區(qū)內(nèi)南部，主要為花崗斑巖及兩側(cè)蝕變破碎板巖、蝕變灰?guī)r組成。蝕變破碎帶走向延長較大，向西延伸至黑峪溝，向東延伸至查拉以南，區(qū)內(nèi)延伸長度約1 500m，寬100～300m，蝕變破碎帶內(nèi)見多層金、砷（銻）礦化體，品位較低，一般金品位為（0.95～7.79）×10-6，砷品位為（0.114 6～0.859 5）×10-2；銻品位一般較低，品位為（0.014 2～0.071 0）×10-2，個別工程銻礦化較強，品位（1.976 1～3.371 7）×10-2；厚度變化大，一般厚1.32～2.79m，大致呈平行分布，走向北西西-南東東、傾向不穩(wěn)定，以北東為主，部分地段傾向南西，傾角45°～80°。圍巖蝕變主要有硅化、高嶺土化、碳酸鹽巖化，金屬礦化主要有黃鐵礦化、褐鐵礦化、偶見輝銻礦化。帶內(nèi)揭露到3 條礦化脈體，產(chǎn)于蝕變灰?guī)r中。

6號脈：由4個地表工程和1個地質(zhì)點控制，長度1 350m，厚度0.80～2.60m，金品位（0.16～6.07）×10-6。

7、8號脈均為單工程控制，厚度0.52～2.36m，金品位（5.47～100.30）×10-6（在我部礦權(quán)外）。

3 礦床成因

圖4 老溝礦區(qū)PD01 坑道 綜合剖面圖

3.1 地層控礦特征

泥盆系中統(tǒng)古道嶺組為區(qū)內(nèi)賦礦地層，也是蔥地-化馬一帶的主要賦礦地層，巖性主要為板巖、薄層灰?guī)r、含炭板巖、千枚巖。該地層為一套含泥碳酸鹽巖、炭質(zhì)粘土巖及凝灰?guī)r，表現(xiàn)為沉積物頻繁的橫向轉(zhuǎn)換和火山噴發(fā)物交替變更的沉積環(huán)境，尤其是淺海陸棚向深水過渡地帶，由于沉積環(huán)境和地球化學(xué)條件的改變，對Au 元素的初始富集十分有利，形成含Au 豐度值相對較高的中泥盆統(tǒng)地層，是Au-Hg-As-Sb 富集的有利層位，以微細粒浸染型金礦為主，其Au 含量7.35×10-9～18.85×10-9，可能是Au 的初始礦源層，也是區(qū)內(nèi)金成礦的最有利層位，區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的黑多寺、九源、坪定、尖山梁、雄黃坡等金（汞、砷）礦床（點）均產(chǎn)于該組地層中。

3.2 構(gòu)造控礦特征

老溝礦區(qū)位于坪定-化馬斷裂的西延部位，蝕變破碎帶和礦化脈體的分布受控于坪定-化馬逆沖斷裂及其次級滑脫或逆掩斷層，坪定-化馬斷裂本身金礦化較弱，可能為一區(qū)域性導(dǎo)礦構(gòu)造，在空間上它控制著礦帶的分布，由它派生的次一級構(gòu)造，對礦床起著定位作用，尤其是層間破碎帶、節(jié)理裂隙及其歸并、分枝處，提供了儲礦空間，并控制著金礦體的形態(tài)和規(guī)模。

3.3 巖脈控礦特征

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造及其次級破碎帶發(fā)育，這些部位有利于巖（體）脈的侵入是熱液活動最強烈地帶，也有利于礦液的沉淀富集，巖脈的侵入可以為成礦提供熱源，改變了含礦地層中金的賦存狀態(tài)，為金的活化、遷移、富集提供了條件。

通過圖4 老溝礦區(qū)PD01 坑道金砷銻元素（常量分析）的分布特征及其與巖脈的關(guān)系可以看出，金砷銻元素分布高值區(qū)主要在花崗斑巖脈體及其接觸帶上，以接觸帶上為最強，并均高于圍巖。這也表明了礦化體受控于巖脈和構(gòu)造破碎帶，同時可以推測巖脈的侵入可能提供了部分成礦物質(zhì)。

綜上所述，泥盆系中統(tǒng)古道嶺組地層Au 豐度值相對較高，其Au 含量7.35×10-9～8.85×10-9，可能是Au 的初始礦源層，也是區(qū)內(nèi)金成礦的最有利層位；坪定-化馬斷裂可能為一區(qū)域性導(dǎo)礦構(gòu)造，在空間上它控制著礦床的分布,由它派生的次一級構(gòu)造,對礦床起著定位作用，尤其是層間破碎帶、背斜軸部的張性節(jié)理、裂隙及其歸并、分枝處,提供了儲礦空間,并控制著金礦體的形態(tài)和規(guī)模；巖脈的侵入可以為成礦提供熱源,改變了含礦地層中金的賦存狀態(tài),為金的活化、遷移、富集提供了條件，同時巖脈的侵入可能提供了部分成礦物質(zhì)。綜合區(qū)內(nèi)及鄰區(qū)地質(zhì)特征，初步認(rèn)為老溝金礦是受地層、構(gòu)造和巖脈復(fù)合控制的中低溫?zé)嵋盒偷V床。

4 結(jié)論

1）老溝金礦嚴(yán)格受地層、構(gòu)造、巖脈的控制。礦床成因類型屬中低溫復(fù)合型蝕變巖型礦床。

2）古道嶺組的蝕變破碎板巖、蝕變薄層灰?guī)r為賦礦地層。

3）礦區(qū)內(nèi)的1∶10000 化探剖面異常與礦脈的分布吻合較好。因此，化探異常是尋找金礦較有利的間接標(biāo)志。

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