青河縣頓巴斯套金礦地質(zhì)特征及找礦前景分析

趙永勛 吳建峰 郭 凡

(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局701隊 昌吉831100)

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)大地構(gòu)造位置屬于準(zhǔn)噶爾微板塊之薩吾爾－二臺晚古生代島弧帶和洪古勒楞-阿爾曼太早古生代溝弧帶，瑪因鄂博斷裂與烏倫古斷裂之間(圖1)。

圖1 構(gòu)造單元劃分圖

區(qū)域地層主要出露有晚古生代泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)火山-沉積地層，其中包括：下泥盆統(tǒng)托讓格庫都克組（D1t）、中泥盆統(tǒng)蘊(yùn)都喀拉組（D2yd）、上泥盆統(tǒng)卡希翁組（D3k）、下石炭統(tǒng)姜巴斯套組（C1j）、上石炭統(tǒng)吉木乃組（C2jm）和第四系。

區(qū)域上深成侵入巖較發(fā)育，分布廣泛，空間上其展布方向與區(qū)域總體構(gòu)造線方向基本一致；產(chǎn)出形態(tài)多為巖株及不規(guī)則狀，從基性至酸性均有出露，總體以中酸性為主。

區(qū)域構(gòu)造主要為阿爾曼太大和二臺斷裂：阿爾曼太大斷裂在走向上波狀性明顯，斷裂面傾向南西，傾角陡，約70°～85°，為一高角度逆沖斷層。地形上形成陡崖，北東盤巖層強(qiáng)烈千枚巖化，沿斷裂帶斷續(xù)分布蛇綠巖殘片。斷層垂直斷距較大，一般可達(dá)1～2km。該斷裂具有長期活動特點(diǎn)，切穿了所有古生代地層，甚至在第四系都形成坎狀地貌，斷裂兩側(cè)巖石地層組合面貌變化不大。該斷裂被二臺斷裂截為兩段，西段出露于地表，呈北西西向，向西延至西鄰區(qū)，東段被第四系覆蓋。

二臺斷裂近北北西向展布，部分地段被第四系掩蓋，該斷裂是在北東-南西向區(qū)域擠壓作用下所形成的斷裂構(gòu)造，具右旋壓扭性質(zhì)。斷層面產(chǎn)狀較陡，傾角為70°，地貌上多形成斷層三角面，斷層多切穿早期形成的斷裂，區(qū)內(nèi)將阿爾曼太大斷裂截為兩段，使早期斷裂在垂向上或橫向上發(fā)生一定的位移，但對先期形成的構(gòu)造位態(tài)改變不大。該斷裂具長期活動的特點(diǎn)，特別是在燕山期至新生代之后仍有強(qiáng)烈的活動。

區(qū)內(nèi)褶皺整體為一復(fù)式背斜，褶皺軸向為北西向。各地層單元中次級褶皺構(gòu)造較為發(fā)育，其規(guī)模大小不一，形態(tài)各異，軸向與區(qū)域構(gòu)造線方向一致，亦為北西向。受構(gòu)造影響，褶皺構(gòu)造遭受斷裂和侵入體的改造和破壞，褶皺兩冀地層產(chǎn)狀較陡，形成不完整的殘破背斜或向斜。其中，發(fā)育于泥盆系中的褶皺變形面以原始層面（S0）為主，形成造山帶線形對稱的直立褶皺、斜歪褶皺和倒轉(zhuǎn)褶皺，褶皺軸跡走向以北西向為主，規(guī)模大、延伸長、分布廣泛；而發(fā)育于石炭系中的褶皺以角度不整合疊覆于發(fā)育于泥盆系中的褶皺之上，以寬緩型短軸褶皺為主。褶皺軸跡走向復(fù)雜，有近南北、北北西、北西、近東西向、北東向等，規(guī)模小、延伸短、分布較局限。

2 礦區(qū)成礦地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露下石炭統(tǒng)姜巴斯套組（C1j），該組為一套構(gòu)造變形強(qiáng)烈、變質(zhì)較弱的構(gòu)造地層。是一套陸源碎屑夾碳酸鹽巖、火山碎屑巖建造，下石炭統(tǒng)姜巴斯套組劃分為二個巖性段：

⑴下部為姜巴斯套組第一巖性段（C1j1）

在礦區(qū)內(nèi)北東部廣泛分布，出露面積大，呈層狀產(chǎn)出。巖性為灰綠色巖屑砂巖、砂礫巖、含礫砂巖、深灰色－灰綠色粉砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖。

⑵上部為姜巴斯套組第二巖性段（C1j2）

在礦區(qū)南西部分布，出露面積不大，巖性為灰色沉凝灰?guī)r、灰色泥晶灰?guī)r、灰色-灰黑色流紋質(zhì)玻屑凝灰?guī)r、灰綠色-灰色凝灰質(zhì)粉砂巖等。

2.2 構(gòu)造

2.2.1 褶皺構(gòu)造

礦區(qū)東部為一個軸部向東傾伏，軸面近于直立的陡立背斜，核部地層為粉砂巖、巖屑砂巖、石英閃長玢巖，兩翼地層依次為砂礫巖、流紋質(zhì)玻屑凝灰?guī)r、蝕變沉凝灰?guī)r。金礦體產(chǎn)在核部地層褐鐵礦化粉砂巖、巖屑砂巖、石英閃長玢巖中。兩翼地層傾角較陡，傾角在78°～85°之間，在背斜核部的粉砂巖、巖屑砂巖總體產(chǎn)狀南傾，產(chǎn)狀185°～218°∠70°～85°，局部巖層北傾，產(chǎn)狀15°～35°∠70°～85°。

2.2.2 二臺斷裂（F1）

為礦區(qū)主要控礦斷裂，西段出露于地表，呈北西西向，向西延至西鄰區(qū)，東段被第四系覆蓋，推測為近南東向，向南東延至鄰區(qū)。由于地表大部分被第四系覆蓋，看不出具體的斷裂產(chǎn)狀，但從地形及揭露的探槽中可以看出，蝕變帶內(nèi)普遍具較強(qiáng)的硅化、褐鐵礦化及碳酸鹽化，并穿插有較多的細(xì)小呈扁豆?fàn)畹氖⒚}，脈寬約10-～20cm。斷裂的大致走向120°～138°之間，傾向南西，傾角陡，約70°～85°。頓巴斯套金礦區(qū)處于二臺斷裂帶之北側(cè)的脆-韌性構(gòu)造蝕變破碎帶內(nèi)。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，主要為中酸性巖脈為主，有石英閃長玢巖、閃長玢巖、輝綠巖、石英鈉長斑巖、花崗閃長斑巖、霏細(xì)斑巖、二長花崗巖等?？臻g上呈脈狀產(chǎn)出，與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致，脈寬一般0.5～80m 不等，長度一般5～200m，最長可達(dá) 300～500m，多沿構(gòu)造裂隙產(chǎn)出，其形成受區(qū)域斷裂構(gòu)造控制較為明顯。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀

頓巴斯套礦區(qū)礦體總體位于一條走向為110°～128°的脆-韌性構(gòu)造蝕變帶內(nèi)（SP），該帶受二臺斷裂帶控制明顯，與二臺斷裂帶之間形成15°～28°夾角，礦區(qū)內(nèi)礦化分布范圍較大，礦體數(shù)量眾多，地表共圈定35條金礦體。礦體規(guī)模大小不一，礦體長40～800 m不等，厚1.00～16.20m不等，品位變化較大在1.00×10-6～33.47×10-6之間，礦體走向近東西向，傾向南，產(chǎn)狀在185°～218°∠70°～85°之間，為陡傾的脈狀體，局部近于直立甚至北傾，但總體向南傾，沿走向和傾向礦體具有明顯的膨脹狹縮、分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)特征。含礦圍巖為粉砂巖、巖屑砂巖、含礫砂巖及蝕變石英閃長巖。礦體向深部具一定的延深且品位、厚度基本穩(wěn)定，上下連接較好。其中Ⅰ8號和Ⅰ2號礦體地表規(guī)模較大，尤其是Ⅰ8號礦體地表規(guī)模較大且向深部延伸穩(wěn)定。

3.1.1 L8號礦體

地表斷續(xù)長860m，厚1.00～16.20m，品位(1.00～33.47)×10-6，在地表探槽工程揭露的石英脈中見大量細(xì)脈狀、細(xì)小顆粒狀自然金，礦體在地表的厚度變化以7線為界，東段厚，西段薄，東段平均厚2.27m，西段平均厚7.06m；礦體品位變化為東段富(平均品位5.20×10-6)，西段貧(平均品位2.44×10-6)。含礦圍巖為粉砂巖、巖屑砂巖和砂礫巖，巖石片理化發(fā)育，普遍具絹云母化、綠泥石化、較強(qiáng)的褐鐵礦化、碳酸鹽化及赭石化。

3.1.2 L2號礦體

礦體位于礦區(qū)東部,地表通過40～80m的工程間距對礦體進(jìn)行了地表控制，礦體位于12線～19線之間，地表斷續(xù)長300m，厚1.00～10.30m，金礦體平均品位(1.00～5.81)×10-6。

4 找礦前景分析

4.1 控礦因素

在金礦形成過程中，相對較高的地球化學(xué)背景值，適宜的構(gòu)造條件及熱液是金富集必不可少的三個條件。

4.1.1 地層

頓巴斯套金礦容礦層位主要為下石炭統(tǒng)姜巴斯套組,賦礦巖石主要為淺變質(zhì)類粉砂巖、巖屑砂巖等。受二臺斷裂及其次級斷裂的影響，往往發(fā)生脆-韌性變形，局部形成片理化巖石，其變余成份、變余結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)育，總體顯示出一套變形較強(qiáng)、變質(zhì)較弱的構(gòu)造地層。巖石普遍具較強(qiáng)的絹云母化和褐鐵礦化，另有輕微的綠泥石化和碳酸鹽化。且根據(jù)1:5萬區(qū)域化探資料顯示，Au、Cu、Bi三元素異常強(qiáng)度高、規(guī)模大、空間套合好、濃集中心十分清晰。

4.1.2 構(gòu)造

礦區(qū)成礦構(gòu)造條件極其優(yōu)越，區(qū)域性二臺大斷裂位于礦區(qū)的北東側(cè)邊緣，區(qū)域主構(gòu)造線方向呈北西向，發(fā)育一系列密集分布的斷裂構(gòu)造，這些斷裂在成礦過程中都起到了不同的控制作用，成為該區(qū)的主要控礦構(gòu)造。區(qū)域地質(zhì)資料顯示,該區(qū)在造山帶構(gòu)造演化的后碰撞階段，區(qū)域性二臺斷裂帶及其NE的次級斷裂構(gòu)造帶是該時期構(gòu)造調(diào)整過程中構(gòu)造-巖漿-流體活動的主要部位。區(qū)域性斷裂及其次級斷裂為金礦化的富集提供了容礦空間與容礦通道。

圖2 頓巴斯套東礦區(qū)地質(zhì)簡圖

4.1.3 巖漿

巖漿（石英閃長玢巖）為成礦提供了熱動力，同時提供了成礦介質(zhì)，同時也提供了部分金的成礦物質(zhì)，二臺斷裂及次級斷裂為成礦提供了礦體定位空間。熱液沿斷裂裂隙上升到礦源層中間，巖漿不斷對礦源層進(jìn)行烘烤和熱液交待淋濾作用，使金等礦石礦物成母體中析出，進(jìn)入成礦介質(zhì)中，形成含礦熱液。含礦熱液從構(gòu)造擠壓帶向構(gòu)造擴(kuò)容帶運(yùn)移，當(dāng)溫度和壓力變化時，金等有益礦物在有利構(gòu)造空間定位成礦。

4.2 找礦前景

該區(qū)找礦前景較好，構(gòu)造條件優(yōu)越，中酸性巖體較發(fā)育。從區(qū)域化探成果來看，區(qū)域內(nèi)共圈定了各類綜合異常68處。其中Ht-28、Ht-30號異常均位于遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)，其化探異常特征分述如下：

4.2.1 Ht-28號化探綜合異常特征

位于1∶5萬圖幅區(qū)南部，呈不規(guī)則狀，Au襯值A(chǔ)c達(dá)13.235，異常組合為金、砷元素，面積小，但異常強(qiáng)度較高，具有三級濃度分帶，∑NAP值排名12位（圖3)。

圖3 Ht-28號綜合異常剖析圖

4.2.2 Ht-30號化探綜合異常特征

該異常強(qiáng)度較高位于頓巴斯套金礦內(nèi)，Au襯值A(chǔ)c達(dá)9.56，DOM達(dá)1.06，是以金元素為主的異常，異常面積僅1.22km2，規(guī)模較小，但強(qiáng)度高，具有三級濃度分帶，∑NAP值排名13位,剖析圖見圖4、表1。

圖4 Ht-30號綜合異常剖析圖

表1 t-30號綜合異常特征值一覽表

二臺斷裂位于遠(yuǎn)景區(qū)東北側(cè)邊緣，斷裂的大致走向110°～123°，傾向南西，傾角陡，約70°～85°。受二臺斷裂的影響，發(fā)育有一條蝕變破碎帶，巖石普遍具較強(qiáng)的硅化、絹云母化、黃鐵礦化及碳酸鹽化，并穿插有較多呈扁豆?fàn)詈兔}狀的石英脈，脈寬約0.1～1.5m，長約5～160m不等。巖性主要為蝕變較強(qiáng)的粉砂巖、巖屑砂巖、砂礫巖、石英閃長玢巖。蝕變帶兩側(cè)為性質(zhì)不明斷層夾持，可見2～6m不等的構(gòu)造破碎面，其中粉砂巖、巖屑砂巖、砂礫巖、石英閃長玢巖,受動力變質(zhì)后發(fā)生劈理化和不同程度的淺變質(zhì)，巖石中長石、石英斑晶普遍定向且被拉長，與構(gòu)造蝕變帶走向一致，穿插的石英脈呈“S”形和揉皺狀，局部應(yīng)力集中部位發(fā)育變形較強(qiáng)的糜棱巖化巖石、構(gòu)造片巖、碎裂蝕變巖。二臺斷裂帶間接控制了脆-韌性構(gòu)造蝕變帶的展布，該斷裂為區(qū)域性大斷裂，規(guī)模較大，該斷裂及其次級斷裂為金元素的富集提供了很好的容礦空間與容礦通道。是頓巴斯套金礦的重要控礦因素。

遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)中酸性小侵入體或巖脈較發(fā)育,，為金元素的富集提供了熱動力，同時提供了成礦介質(zhì)，同時也提供了部分金的成礦物質(zhì)，巖漿不斷對礦源層進(jìn)行交待淋濾作用，使金等有益礦物在有利構(gòu)造空間定位成礦。金礦化大多產(chǎn)在石英閃長玢巖脈與姜巴斯套組地層接觸部位附近靠近碎屑巖地層一側(cè)的次級斷裂、裂隙、破碎帶和片理化帶中，極少部分在石英閃長玢巖中。部分鉆孔也揭示，石英閃長玢巖在深部局部地段既是含礦圍巖，也是礦化體，金礦體在深部與石英閃長玢巖關(guān)系密切。控制脈巖的北北西向脆韌性構(gòu)造變形帶連通構(gòu)造帶深部巖漿通道及變質(zhì)區(qū)在脈巖沿次級斷裂侵位后，斷裂帶再次活動時，脈巖為脆性而易發(fā)生破碎，為深部變質(zhì)熱液上升和成礦提供了有效的通道。石英閃長玢巖中偶見黃鐵礦-石英細(xì)脈穿插，也顯示成礦要稍晚于脈巖，為成礦熱液充填于脈巖斷裂裂隙中的結(jié)果。與脈巖相比，其上下盤姜巴斯套組含碳細(xì)碎屑巖更加有利于成礦物質(zhì)的沉淀和富集因此，礦體絕大多數(shù)產(chǎn)在地層中，而石英閃長玢巖中多為礦化體，極少數(shù)情況下形成工業(yè)礦體。

遠(yuǎn)景區(qū)具備相對較高的地球化學(xué)背景值，適宜的構(gòu)造條件及熱液等，金富集必不可少的三個條件。成礦條件良好，找礦遠(yuǎn)景較大。