甘肅省瓜州縣玉石山金礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

郁二林，崔凱

（1.甘肅省地礦局第二地勘院，甘肅 蘭州 730020）

玉石山金礦位于瓜州縣柳園鎮(zhèn)北西310°方向約65km處，行政區(qū)劃隸屬瓜州縣柳園鎮(zhèn)管轄。312國道從勘查區(qū)東部通過，國道至區(qū)內(nèi)有簡易公路相通，行程20km。是甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院通過地質(zhì)、物探、化探、遙感等勘查手段和綜合研究發(fā)現(xiàn)并評價(jià)的金（化）礦點(diǎn)。有進(jìn)一步深入探索意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

勘查區(qū)大地構(gòu)造位置屬塔里木陸塊區(qū)，北山古生代褶皺帶，星星峽——天倉加里東隆起帶，東天山——北山華力西期金鉛鋅銅鉬鐵成礦帶上。

區(qū)域上出露地層主要有：

（1）薊縣系（Jx）含灰質(zhì)白云巖、硅化白云質(zhì)大理巖、上、下部為條帶狀大理巖。

（2）青白口系（Qbd）含灰質(zhì)白云巖、硅化白云質(zhì)大理巖、灰質(zhì)白云巖夾碎屑巖。

（3）寒武系（∈）下統(tǒng)破城山組（∈p），上部薄層硅質(zhì)板巖與結(jié)晶互層；中部硅質(zhì)板巖、石英砂巖夾片巖、粉砂巖含磷；下部碳酸質(zhì)礫巖夾碳酸鹽巖及炭質(zhì)板巖。上-中統(tǒng)西雙鷹山組（∈x），灰黑色硅質(zhì)板巖夾少量砂質(zhì)板巖。

（4）奧陶系（O）中-下統(tǒng)羅雅楚山組（Ol1），下巖段：長石石英砂巖夾板巖、砂礫巖。石英砂巖、硅質(zhì)板巖等。上-中統(tǒng)錫林柯博組（Oxl1）：下巖段：灰黑色硅質(zhì)巖、硅質(zhì)板巖、石英砂巖夾灰?guī)r小透鏡體，局部為硅質(zhì)巖夾薄層結(jié)晶灰?guī)r。

（5）志留系（S）下統(tǒng)黑尖山組（Shj）：灰綠色、翠綠色中粒石英砂巖、粉砂巖夾礫巖和炭質(zhì)硅質(zhì)巖，底部有0～25m厚底礫巖。向東相變?yōu)樘抠|(zhì)硅質(zhì)板巖、石英砂巖及粉砂巖夾含鈣炭質(zhì)板巖。上-中統(tǒng)公婆泉群（SG）：上部灰綠色石英長石砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖夾灰?guī)r團(tuán)塊。下部為綠色中-基性晶屑凝灰?guī)r、安山質(zhì)巖屑凝灰?guī)r及右仁狀輝石安山玢巖。

（6）二疊系（P）下統(tǒng)雙堡堂組下巖段（Psp1）：粉砂巖、細(xì)砂巖及含灰質(zhì)細(xì)砂巖為主。相變?yōu)檩x綠玢巖、輝綠巖、玄武巖、細(xì)碧巖、凝灰質(zhì)砂巖。下統(tǒng)雙堡堂組上巖段（Psp2）：細(xì)-粗粒長石砂巖夾礫巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)頁巖、灰?guī)r。上統(tǒng)紅巖井組下巖段（Ph1）：灰色、淡黃色、灰綠色長石砂巖，礫巖、鮞狀灰?guī)r透鏡體、砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)頁巖。上統(tǒng)紅巖井組上巖段（Ph2）：灰綠色、灰色、淡黃色細(xì)砂巖、灰色泥巖、復(fù)成分砂巖、長石砂巖互層，夾角閃安山巖及酸性凝灰?guī)r。

（7）新近系（N）新近系中-上新統(tǒng)（Nk）：橙紅色粉砂泥巖夾雜色泥巖、砂礫巖、局部夾淡水灰?guī)r透鏡體和鹽、石膏、硝、堿等。

（8）第四系（Q）膠結(jié)-半膠結(jié)含巨礫砂礫巖、砂礫巖；礫石、粗砂、細(xì)砂、粉砂、泥土。

區(qū)域構(gòu)造上位于Ⅰ級構(gòu)造單元—塔里木地臺東部。以紅柳河斷裂為界，又劃分為南北兩個(gè)Ⅱ級構(gòu)造單元，北為星星峽斷隆Ⅱ1，南為北山斷陷帶Ⅱ2。星星峽斷隆又分為東部雙井子坳陷Ⅲ3、南部天湖坳陷Ⅲ2及北部星星峽隆起Ⅲ1三個(gè)Ⅲ級構(gòu)造單元。

1.1 褶皺

北山斷褶帶以玉石山斷裂為界，南為馬宗山復(fù)背斜Ⅲ5，北為馬蓮井復(fù)向斜Ⅲ4兩個(gè)次級構(gòu)造單元。馬蓮井復(fù)向斜又可進(jìn)一步細(xì)分為Ⅳ級構(gòu)造金窩子凸起（Ⅳ1）及Ⅴ級構(gòu)造210單斜（Ⅴ1）。

1.2 斷裂

區(qū)內(nèi)斷裂為玉石山逆斷層。走向北西西，斷面向南傾，傾角為60°～80°，長達(dá)25km。青白口系逆于中——上志留統(tǒng)公婆泉之上，推測斷距約500m。二者間有強(qiáng)烈的壓碎帶，寬達(dá)20～30m；地貌上形成陡崖，在航空照片上反映呈明顯的“直線型”。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，巖漿巖發(fā)育，出露的侵入巖主要有石英閃長巖（δοS），泥盆紀(jì)超基性巖（ΣD）、輝長巖（νD）、閃長巖（δD），石炭紀(jì)花崗閃長巖（γδC）、二長花崗巖（ηγC），二疊紀(jì)正長花崗巖（ξγP）、閃長巖（δP）、二長花崗巖（ηγP）。

區(qū)域礦產(chǎn)主要有：金窩子金礦床 、照壁山中溫?zé)嵋盒徒鸬V床。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

勘查區(qū)出露地層主要為青白口系、志留系及第四系。

（1）青白口系大豁落山組（Qnd）出露巖性有微晶白云巖、安山質(zhì)巖屑凝灰?guī)r。

微晶白云巖：呈北西西向分布于勘查區(qū)西南角，傾向南，傾角66°～73°。巖層南部與泥盆紀(jì)超基性巖為侵入接觸，大部分為中-上更新統(tǒng)覆蓋。巖石呈白色，乳白色，微晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分主要為白云石，含量95%；石英、粘土等成分含量5%。

安山質(zhì)巖屑凝灰?guī)r：呈北西西向分布于勘查區(qū)南部，傾向南，傾角67°，北測與志留系地層以F1為界呈斷層接觸。巖石主要有安山巖巖屑等火山碎屑和火山灰膠結(jié)物組成，少量晶屑。巖屑多呈次棱角狀，火山碎屑混雜分布，被細(xì)小火山灰填隙膠結(jié)，形成巖屑凝灰結(jié)構(gòu)。巖石成分主要有火山碎屑及火山灰泥膠結(jié)物，含量約55%，安山巖巖屑含量約40%，石英、斜長石等晶屑含量約5%。

（2）志留系公婆泉群（SG）出露巖性有長石石英粉砂巖、碎裂長石石英粉砂巖。

碎裂長石石英粉砂巖：呈北西西向分布于勘查區(qū)中南部，傾向南，傾角64°～72°。夾于兩條斷裂構(gòu)造之間，巖石較為破碎。巖石呈灰色、灰綠色，粉砂結(jié)構(gòu)，中薄層狀構(gòu)造，礦物成分主要為石英和長石，含量分別為約為15%、50%，具有較好的磨圓度和分選性，巖石膠結(jié)類型為基底式膠結(jié)，膠結(jié)物有鈣質(zhì)和泥質(zhì)，含量分別為20%、15%。

長石石英粉砂巖：呈北西西向分布于勘查區(qū)中南部，傾向南，傾角62°～67°，與南側(cè)的碎裂長石石英粉砂巖呈斷層接觸，北部被中-上更新統(tǒng)覆蓋。巖石呈灰色、灰綠色，粉砂結(jié)構(gòu)，中薄層狀構(gòu)造，礦物成分主要為石英和長石，含量分別為約為15%、50%，具有較好的磨圓度和分選性，膠結(jié)類型為基底式膠結(jié)，膠結(jié)物有鈣質(zhì)和泥質(zhì)，含量分別為20%、15%。

（3）第四系（Qpal）

以中-上更新統(tǒng)為主，主要分布于勘查區(qū)北部，少量分布于南部。主要為膠結(jié)-半膠結(jié)含巨礫砂礫巖、砂礫巖及礫石、粗砂、細(xì)砂、粉砂、泥土等。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造為玉石山復(fù)式向斜，向斜軸呈北西西向，勘查區(qū)處在該復(fù)式向斜北翼。志留系公婆泉群（SG）長石石英粉砂巖、青白口系大豁落山群（Qnd）安山質(zhì)巖屑凝灰?guī)r均為向南傾斜的單斜構(gòu)造。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要為兩條呈北西向展布的逆斷層，分別為玉石山斷層及其次級斷層，編號分別為F1、F2。

F1：為玉石山逆斷層，呈北西西向展布，區(qū)內(nèi)延伸約8km，傾向南，傾角60°～71°，是勘查區(qū)金礦體控礦及容礦構(gòu)造。志留系公婆泉群（SG） 與青白口系大豁落山群（SG）以該斷裂為界呈斷層接觸關(guān)系。

F2：為玉石山逆斷層的次級斷裂構(gòu)造，呈北西西向展布，傾向北，傾角50°～70°。

2.3 巖漿巖

勘查區(qū)內(nèi)出露侵入巖主要有泥盆紀(jì)超基性巖（ΣD）。

超基性巖分布于勘查區(qū)西南角，呈巖株?duì)町a(chǎn)出。侵入活動及后期熱液蝕變中，原巖結(jié)構(gòu)及礦物已完全遭受破壞。蝕變超基性巖的主要礦物為菱鎂礦、鐵菱鎂礦、鐵白云石、白云石等，占31%～46%，滑石22%～51%，石英11%～20%，含有粉塵狀磁鐵礦及鉻鐵礦、鉻云母、綠泥石、毒砂、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦，蛇紋石等礦物。

2.4 變質(zhì)作用及圍巖蝕變

（1）變質(zhì)作用

區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用較弱，主要為淺變質(zhì)作用和巖漿后期熱液變質(zhì)作用。淺變質(zhì)作用形成板巖，動力變質(zhì)作用主要表現(xiàn)為出現(xiàn)斷層泥、構(gòu)造角礫巖等。蝕變發(fā)育有硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、赤褐鐵礦化等。

（2）圍巖蝕變

圍巖蝕變主要有硅化、碳酸鹽化、絹云母化、綠泥石化、赤鐵礦化、褐鐵礦化等。金礦（化）體與硅化、赤褐鐵礦化密切相關(guān)。

赤褐鐵礦多呈細(xì)脈-浸染狀賦存于圍巖構(gòu)造裂隙中，赤褐鐵礦化與金礦化呈正相關(guān)。

3 礦體特征

3.1 礦體空間分布、規(guī)模

通過各項(xiàng)勘查工作，在勘查區(qū)內(nèi)圈定金礦體1條，金礦化體3條。

AuⅠ號礦體賦存于硅化、赤褐鐵礦化發(fā)育的北西西向構(gòu)造破碎帶中，走向上控制礦體延伸200m，傾向上無延深。礦體產(chǎn)狀188°∠63°，平均厚度1.68m，平均品位1.24×10-6，含礦巖性為赤褐鐵礦化碎裂長石石英粉砂巖。

AuⅡ號礦化體亦賦存于硅化、赤褐鐵礦化發(fā)育的北西西向構(gòu)造破碎帶中，走向上控制礦體延伸200m，傾向上無延伸。礦化體產(chǎn)狀184°∠68°，平均厚度2.45m，平均品位0.88×10-6。含礦巖性為碎裂長石石英粉砂巖。

AuⅢ號礦化體賦存在褐鐵礦化長石石英粉砂巖中，產(chǎn)狀357°∠65°，推測礦化體長度80m，真厚度0.88m，品位0.53×10-6。

AuⅣ號礦化體賦存于構(gòu)造角礫巖中，產(chǎn)狀為176°∠58°，推測礦化體長度80m，真厚度0.87m，品位0.63×10-6。

3.2 礦石質(zhì)量

（1）礦物成分

礦石礦物主要有赤褐鐵礦、少量磁鐵礦等。脈石礦物有石英、斜長石、絹云母、綠泥石、方解石等。

（2）礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)：具細(xì)粒結(jié)構(gòu)、半自形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造：具團(tuán)塊狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造

（3）主要金屬、非金屬礦物特征

赤褐鐵礦：大部分呈膠狀集合體沿構(gòu)造裂隙及脈巖空隙填充，整體呈微網(wǎng)脈狀。

磁鐵礦：呈它形晶粒狀，粒度細(xì)小，它形粒狀不均勻星散浸染狀分布，局部個(gè)別呈聚集不規(guī)則狀集合體。

斜長石：以中長石為主，偏更長石，呈殘缺板狀、寬板狀，多見聚片雙晶及卡式雙晶。

3.3 礦石類型

礦石自然類型根據(jù)其巖性、蝕變、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦物組合等特征，定為構(gòu)造蝕變巖型礦石，由赤褐鐵礦化長石石英粉砂巖、構(gòu)造角礫巖等組成。礦石多破碎，充填有較多方解石細(xì)脈、石英細(xì)脈等。圍巖蝕變強(qiáng)烈，主要有硅化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化等，礦化主要為赤褐鐵礦化，表現(xiàn)為赤褐色-褐色。

3.4 礦體圍巖和夾石

AuⅠ號礦體頂板碎裂長石石英粉砂巖，底板長石石英粉砂巖；AuⅡ號礦化體頂板赤褐鐵礦化長石石英粉砂巖，底板長石石英粉砂巖；AuⅢ號礦化體頂板長石石英粉砂巖，底板褐鐵礦化碎裂長石石英粉砂巖；AuIV號礦化體頂?shù)装寰鶠闃?gòu)造角礫巖。

礦體中無夾層和夾石存在。圍巖巖石較破碎，硅化、碳酸鹽化、赤褐鐵礦化等發(fā)育。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

在志留系上-中統(tǒng)公婆泉群長石石英粉砂巖中發(fā)育有1條呈北西西向展布的構(gòu)造破碎帶，破碎帶內(nèi)發(fā)育有硅化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化、赤褐鐵礦化等。分析認(rèn)為，勘查區(qū)內(nèi)金礦成礦作用與控礦因素均與斷裂構(gòu)造有關(guān)，當(dāng)志留系上-中統(tǒng)公婆泉群地層遭受玉石山逆斷層及其次級斷裂構(gòu)造動力作用后，使地層中成礦元素活化，形成含礦熱液，在構(gòu)造作用下運(yùn)移并在一定部位富集形成品位較低的金礦（化）體。初步確定勘查區(qū)礦床類型為構(gòu)造蝕變巖型。

4.2 找礦標(biāo)志

勘查區(qū)金礦（化）體主要產(chǎn)于中下志留統(tǒng)赤褐鐵礦化碎裂長石石英粉砂巖及構(gòu)造角礫巖中，現(xiàn)確定該區(qū)金礦找礦標(biāo)志為：

（1）北西西向構(gòu)造破碎帶。（2）Au元素異常。

（3）赤褐鐵礦化、硅化等。

5 結(jié)論

首先，通過勘查工作的不斷深入，分析研究區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，包括玉石山逆斷層及其次級斷裂構(gòu)造，勘查區(qū)內(nèi)金礦成礦作用與控礦因素均與斷裂構(gòu)造有關(guān)。當(dāng)志留系上-中統(tǒng)公婆泉群碎屑巖地層遭受玉石山逆斷層及其次級斷層的構(gòu)造動力作用后，使地層中成礦元素活化，形成含礦熱液，在構(gòu)造作用下運(yùn)移并富集成礦?？辈閰^(qū)東側(cè)有大型韌性剪切帶型金窩子金礦床，西側(cè)有中溫?zé)嵋盒驼毡谏浇鸬V床，且在金窩子-照壁山礦帶上，還分布有多個(gè)金礦（化）點(diǎn)和化探金異常，該區(qū)是尋找金礦床的有利地段。

其次，勘查區(qū)鉆探工程成果顯示金礦（化）體傾向無延伸，但這不足以下定結(jié)論。通過分析，認(rèn)為AuⅠ礦體與AuⅡ礦化體傾向無延伸可能存在三種情況：①金礦（化）體在傾向上存在尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象，本年度鉆探施工控制的金礦（化）體正處在礦（化）體尖滅與再現(xiàn)之間；②區(qū)內(nèi)地層及斷裂構(gòu)造均陡傾，總體傾向南，局部北傾，這使鉆探工程設(shè)計(jì)施工有一定困難。本年度鉆探工程設(shè)計(jì)前以實(shí)測金礦（化）體產(chǎn)狀為主，同時(shí)實(shí)測多處構(gòu)造面及地層產(chǎn)狀為輔，通過觀察及統(tǒng)計(jì)確定金礦（化）體傾向南，才進(jìn)行了鉆探工程設(shè)計(jì)。有可能產(chǎn)狀認(rèn)識存在問題，或者金礦（化）體有扭曲反傾現(xiàn)象，地表和深部傾向相反，都會導(dǎo)致鉆孔無法控制金礦（化）體；③金礦（化）體確實(shí)在傾向上無延伸。

[1]張新虎，劉建宏，徐家樂，等．再論甘肅板塊構(gòu)造[J]．甘肅地質(zhì)學(xué)報(bào)，2005，14（2）：1-9．

[2]張新虎，湯中立，劉建宏，等．甘肅省礦床成礦系列研究[J]．甘肅地質(zhì)，2009，18（4）：1-15．

[3]殷先明．甘肅北山斑巖型銅礦找礦研究[J]．甘肅地質(zhì)學(xué)報(bào)，2003，12（2）