甘肅滴水山金礦不同構(gòu)造-巖相帶巖石地球化學(xué)特征及構(gòu)造控礦機(jī)理探討

楊永春，劉家軍，王學(xué)銀，陳杰，薛小文，張聰，任錫

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué),地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083；2.甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 酒泉 735000)

近20余年來(lái)，在中國(guó)北祁連造山帶西段相繼發(fā)現(xiàn)了寒山、鷹嘴山、車(chē)路溝、滴水山等金礦床(夏林圻，2001)。其中，滴水山金礦床是在寒山金礦東部陽(yáng)凹大泉金礦化點(diǎn)的基礎(chǔ)上，由甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院于2012年開(kāi)展普查工作時(shí)發(fā)現(xiàn)的。該礦床毗鄰寒山金礦，同受控于北西西向剪切帶中。前人在該剪切帶內(nèi)圍繞寒山金礦開(kāi)展了大量工作，毛景文等(1998)對(duì)寒山剪切帶進(jìn)行了期次劃分；吳茂炳等(1999)對(duì)寒山剪切帶變形作用與金成礦的關(guān)系進(jìn)行了探討；李金春(1999)對(duì)北祁連西段金礦成礦規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)；楊建國(guó)等(2003)、楊興吉(2007)對(duì)寒山金礦床控礦因素及成礦模式等進(jìn)行了研究；宋忠寶等(2005)對(duì)寒山金礦形成進(jìn)行了討論。筆者在前人對(duì)鄰區(qū)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)滴水山金礦剪切帶特征進(jìn)行了分析研究，并根據(jù)剪切帶內(nèi)不同巖性特征對(duì)Au2礦體所在的141勘探線、175勘探線進(jìn)行了構(gòu)造-巖相帶劃分和主微量元素測(cè)試，進(jìn)而對(duì)構(gòu)造控礦機(jī)理進(jìn)行了探討。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

滴水山金礦床位于中國(guó)北祁連造山帶西段(圖1)(王永生，2012；葉得金等，2003)，地處三大板塊交匯部位(葉得金等，2003)，賦存于奧陶紀(jì)島弧火山巖帶西端的古火山盆地中(楊建國(guó)等，2003)，屬于昌馬—冷龍嶺—永登加里東期、華力西期銅金鉛鋅錳成礦帶(賈群子等，2002)。

區(qū)域出露地層以阿爾金斷裂為界，北側(cè)為太古宇—古元古界敦煌巖群成層無(wú)序的深變質(zhì)巖。南側(cè)主要為寒武系黑茨溝組淺變質(zhì)的碎屑巖-碳酸鹽巖、奧陶系陰溝群海相火山噴發(fā)-沉積巖和妖魔山組淺海-次深海沉積碳酸鹽巖、志留系淺海相和海陸交互相碎屑巖及白堊系新民堡群陸相碎屑巖。石炭系羊虎溝組海陸交互相含煤沉積建造和二疊系大黃溝組陸相碎屑巖分布于阿爾金斷裂帶兩側(cè)。地層區(qū)劃屬北祁連地層小區(qū)(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1997)。

該區(qū)處于北西西向與北東東向(阿爾金斷裂)兩大斷裂構(gòu)造交匯部位，前者為區(qū)內(nèi)重要的控礦構(gòu)造，沿此組斷裂帶發(fā)育有韌-脆性剪切帶，且有基性、超基性及酸性巖體分布。滴水山金礦、寒山金礦即受控于該韌-脆性剪切帶中，帶長(zhǎng)約20km，寬約0.5～1km，向西止于阿爾金斷裂，向東出研究區(qū)被第四系覆蓋，南北分別被F8和F7所分隔。

區(qū)域巖漿巖廣泛發(fā)育，出露面積較大，巖石類(lèi)型為輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗巖等，侵入期次為加里東期—華力西期，以加里東期為主，并見(jiàn)有脈巖零星分布。巖體的侵入活動(dòng)為成礦提供了部分熱源和物源。

區(qū)內(nèi)地層經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的地質(zhì)作用，變質(zhì)作用主要為區(qū)域變質(zhì)作用和動(dòng)力變質(zhì)作用。區(qū)域變質(zhì)巖主要分布于太古宇—古元古界敦煌巖群，巖性以云母片巖為主，另在早古生代地層中見(jiàn)有變火山碎屑巖、變碎屑巖等。動(dòng)力變質(zhì)巖主要分布在各級(jí)斷裂帶內(nèi)，按照成因不同，大致可分為碎裂巖和糜棱巖兩種類(lèi)型。另外，區(qū)內(nèi)動(dòng)力變質(zhì)作用較為強(qiáng)烈，表現(xiàn)為深大斷裂帶及其附近的碎裂巖化、糜棱巖化，與構(gòu)造動(dòng)力變質(zhì)相伴隨有熱液蝕變。

1.第四系洪沖積物; 2.白堊系新民堡群; 3.二疊系大黃溝組; 4.石炭系羊虎溝組; 5.志留系旱峽組; 6.志留系泉腦溝山組; 7.奧陶系妖魔山組; 8.奧陶系陰溝群; 9.寒武系黑茨溝組; 10.太古宇—古元古界敦煌巖群; 11.華力西期花崗巖體; 12.華力西期花崗閃長(zhǎng)巖體; 13.華力西期閃長(zhǎng)巖體; 14.加里東期花崗閃長(zhǎng)巖體; 15.加里東期石英閃長(zhǎng)巖體; 16.加里東期輝長(zhǎng)巖體; 17.加里東期英安玢巖; 18.石英脈; 19.偉晶巖脈; 20.輝綠巖脈; 21.超基性巖脈; 22.金礦; 23.砂金礦點(diǎn); 24.逆斷層、正斷層; 25.實(shí)測(cè)及推測(cè)斷層; 26.不整合界線、地質(zhì)界線; 27.產(chǎn)狀; 28.地名; 29.北祁連造山帶; 30.中祁連隆起; 31.南祁連造山帶; 32.研究區(qū)圖1 區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)及大地構(gòu)造位置圖Fig.1 Geological and minerals map and Geotectonic sketch region

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)

區(qū)內(nèi)賦礦巖性主要為下奧陶統(tǒng)陰溝群火山-沉積巖系(圖2)(王學(xué)銀等，2013)，上覆有上奧陶統(tǒng)妖魔山組灰?guī)r推覆體，陰溝群分為中組和上組，中組巖性主要為安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、流紋巖，含角礫晶屑凝灰?guī)r、火山角礫巖、安山巖、巖屑砂巖、粉砂巖等。礦化較弱，上組巖性主要為淺灰綠色安山質(zhì)凝灰?guī)r、安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、糜棱巖化安山質(zhì)凝灰?guī)r、糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r和巖屑石英雜砂巖，為主要賦礦層位。區(qū)內(nèi)侵入巖有加里東期花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖，脈巖有閃長(zhǎng)巖脈、花崗閃長(zhǎng)巖脈，走向多呈北西西向。

研究區(qū)緊鄰北東東向阿爾金斷裂東南側(cè)5～10km處，主體構(gòu)造形跡為北西西向斷裂及其相伴隨的韌-脆性剪切帶，礦體受該組斷裂控制明顯，斷裂所夾持的剪切帶斷續(xù)長(zhǎng)8km，寬0.8～1.0km，帶內(nèi)地表發(fā)育74條呈80°～110°向延伸的土黃色-灰白色蝕變碎裂巖帶，各帶長(zhǎng)30～1 400m，寬1～90m。礦體就是這些蝕變帶中局部地段金富集達(dá)到工業(yè)品位的強(qiáng)(硅化)蝕變巖及充填于其中的硫化物-石英脈。

根據(jù)該剪切帶內(nèi)構(gòu)造巖宏觀、微觀定向特征顯示，其早期為由北向南的逆向斜沖運(yùn)動(dòng)，代表韌-脆性變形階段(圖3A、圖3B、圖3C、圖3D)，晚期為斜向下滑運(yùn)動(dòng)，代表脆性變形階段(圖3E、圖3F)。早期韌-脆性變形階段形成的糜棱巖化安山質(zhì)(角礫)晶屑凝灰?guī)r屬含金蝕變帶范疇,并見(jiàn)有石英細(xì)脈充填(圖4A)，晚期脆性變形主要形成各種張裂隙和構(gòu)造破碎帶，沿張裂隙填充的石英脈和構(gòu)造破碎帶中的蝕變碎裂巖(圖4B)為區(qū)內(nèi)金的主要載體(吳茂炳等，1999)。

1.第四系全新統(tǒng)洪沖積物;2.上奧陶統(tǒng)妖魔山組;3.下奧陶統(tǒng)陰溝群上組;4.下奧陶統(tǒng)陰溝群中組;5.加里東期花崗閃長(zhǎng)巖;6.加里東期閃長(zhǎng)玢巖;7.花崗閃長(zhǎng)巖脈;8.閃長(zhǎng)巖脈;9.蝕變碎裂巖帶;10.金礦體及編號(hào);11.地質(zhì)界線;12.平移斷層;13.推測(cè)/實(shí)測(cè)性質(zhì)不明斷層;14.實(shí)測(cè)沖斷層;15.探槽位置及編號(hào);16.鉆孔位置及編號(hào);17.巖層產(chǎn)狀;18.地化剖面;19.綜合異常及編號(hào)圖2 滴水山金礦床地質(zhì)略圖Fig.2 Geologic map of Dishuishan gold deposit

2.2 礦體地質(zhì)

礦體產(chǎn)于蝕變碎裂巖帶中，根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)程度，在蝕變帶中共圈出礦體23條，礦體形態(tài)宏觀上呈帶狀，各礦體間基本平行或呈雁行狀斜列，在空間上具波狀起伏及分支復(fù)合現(xiàn)象(楊建國(guó)等，2003)。其中Au1、Au2規(guī)模較大，為區(qū)內(nèi)主要礦體，長(zhǎng)度均大于800m,傾向一般為350°～20°，傾角為40°～70°，Au品位為0.53×10-6～70.90×10-6，個(gè)別可達(dá)154.47×10-6。礦石中主要金屬礦物有黃鐵礦、毒砂，其次為黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦，并見(jiàn)有少量的自然金、銀金礦。礦石類(lèi)型主要有蝕變碎裂巖型金礦石與石英脈型金礦石，石英脈型金礦石中硫化物種類(lèi)較多，品位相對(duì)較高。

滴水山金礦和寒山金礦同屬與韌-脆性剪切帶有關(guān)構(gòu)造蝕變巖型金礦床(楊建國(guó)等，2003)。由于大量堿質(zhì)流體的交代作用，區(qū)內(nèi)圍巖蝕變發(fā)育，且蝕變具有明顯的分帶和對(duì)稱(chēng)性，從中心往外依次為：硅化帶→黃鐵絹英巖化帶→高嶺土化帶→鐵染帶→灰綠色綠泥石化帶。其中，青灰色的硅化帶和灰白色的黃鐵絹英巖化帶為該區(qū)最直接的找礦標(biāo)志。

2.3 成礦期次

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境、礦床地質(zhì)特征及形成條件將本區(qū)金礦的形成分為2期：構(gòu)造熱液期和表生作用期。筆者根據(jù)礦脈的穿插關(guān)系與礦物共生組合等特點(diǎn)，又將構(gòu)造熱液成礦期分為4個(gè)成礦階段。滴水山金礦成礦期、成礦階段劃分及其礦物特征見(jiàn)圖5、圖6。

2.3.1 構(gòu)造熱液期

構(gòu)造熱液期是滴水山金礦的主要成礦期，可分為4個(gè)成礦階段。

(1)石英-絹云母階段。本階段石英、絹云母沿剪切帶強(qiáng)烈發(fā)育，富K、Fe的熱液流體，對(duì)圍巖進(jìn)行不同程度的交代，在剪切帶內(nèi)形成一系列以絹云母、石英、綠泥石為主的蝕變巖石(圖6A)。

A、B、C、D.糜棱巖化安山質(zhì)角礫晶屑凝灰?guī)r中的旋轉(zhuǎn)碎斑(由北向南的逆向斜沖運(yùn)動(dòng))；E、F.糜棱巖化晶屑凝灰?guī)r中的揉皺構(gòu)造及鏡下特征(斜向下滑運(yùn)動(dòng))；Py.黃鐵礦；Qtz.石英；Ser.絹云母；Chl.綠泥石圖3 礦區(qū)野外、顯微照片F(xiàn)ig.3 Field and microscope photos

A.含金石英細(xì)脈沿裂隙貫入早期糜棱巖化晶屑凝灰?guī)r中形成S-C組構(gòu)；B.安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r早期發(fā)生糜棱巖化，含金石英脈沿后期脆性斷裂貫入圖4 礦區(qū)野外照片F(xiàn)ig.4 Field photos

圖5 成礦期次及礦物生成順序圖Fig.5 Mineralizing periods and mineral arisen sequence

石英和絹云母十分細(xì)小(小于0.01mm)，綠泥石呈條帶狀與之共生。本階段含少量硫化物，基本上為黃鐵礦，其以立方體晶形、粒徑粗大、淺黃色區(qū)別于其他階段形成的黃鐵礦。

(2)黃鐵礦化-石英-金礦化階段。第二階段礦化發(fā)育范圍較廣泛。黃鐵礦呈星點(diǎn)狀、細(xì)脈浸染狀、浸染狀(圖6B)分布在巖石裂隙面或礦物顆粒之間，多呈他形粒狀，深黃色。石英呈脈狀分布，脈寬5～20cm者常見(jiàn)，含量增加。石英脈受構(gòu)造作用的影響，呈透鏡狀，構(gòu)造變形強(qiáng)烈部位發(fā)育似香腸構(gòu)造，產(chǎn)狀與片理一致。該階段主要形成低品位石英脈型金礦石。

(3)石英-多金屬硫化物-金礦化階段。其為礦區(qū)的主要成礦階段，該階段礦化疊加在前兩個(gè)階段之上，分布范圍較前兩個(gè)階段小，是熱液活動(dòng)進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。該階段礦化的特點(diǎn)是礦物粒度變粗，硫化物占總礦石的5%～25%。隨著硫化物含量的增高，絹云母遞減，石英遞增。硫化物主要為黃鐵礦(見(jiàn)有兩期黃鐵礦，圖6C、圖6D)，次為毒砂、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦。后者往往呈他形粒狀填隙于黃鐵礦顆?；蛄严吨g(圖6E、圖6F)，并沿后期脆性裂隙分布(圖6C)。礦石中除硫化物、石英和絹云母外，局部還見(jiàn)有綠泥石，鐵白云石、方解石。該階段主要形成工業(yè)品位石英脈型和蝕變碎裂巖型金礦石。

A.構(gòu)造熱液期石英(硅化)-絹云母階段顯微特征;B.構(gòu)造熱液期黃鐵礦化-石英-金礦化階段顯微特征;C、D、E、F.構(gòu)造熱液期石英-多金屬硫化物-金礦化階段顯微特征;G.構(gòu)造熱液期石英-碳酸鹽化階段顯微特征;H.表生成礦期褐鐵礦顯微特征;Apy.毒砂;Py.黃鐵礦;Sp.閃鋅礦;Cp.黃銅礦;Lm.褐鐵礦;Qtz.石英;Ser.絹云母圖6 不同成礦階段顯微鏡下特征圖Fig.6 Microscopic characteristics under different metallogenic stages

(4)石英-碳酸鹽化階段。該階段為成礦的結(jié)束期，基本與礦化無(wú)關(guān)。主要表現(xiàn)為1～3cm寬的石英脈和石英方解石脈(圖6G)疊加在前三階段礦化之上，脈內(nèi)還有少量半自形黃鐵礦，偶見(jiàn)有綠泥石。實(shí)際上，碳酸鹽化貫穿了成礦的各階段，僅在成礦結(jié)束期表現(xiàn)最為強(qiáng)烈，蝕變范圍較廣，雖與礦化關(guān)系不大，但可作為找礦標(biāo)志。

2.3.2 表生成礦期

在表生成礦期，地表和近地表的硫化物在物理、化學(xué)風(fēng)化作用下，生成黃鉀鐵礬、石膏、褐鐵礦、赤鐵礦、臭蔥石、水綠礬和孔雀石等。常見(jiàn)黃鉀鐵礬和石膏脈疊加在原生礦體及圍巖中。在顯微鏡下，褐鐵礦沿四周交代黃鐵礦，呈黃鐵礦假象(圖6H)。

2.4 地球化學(xué)特征

2012年甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院在該區(qū)內(nèi)進(jìn)行了化探掃面，以1∶1萬(wàn)巖屑測(cè)量為主，1∶1萬(wàn)土壤測(cè)量為輔，對(duì)采集的樣品進(jìn)行了定量分析。分析項(xiàng)目：Au、Ag、Cu、As、Bi、Mo、Pb、Zn、Sb、Hg 共10種元素。根據(jù)巖屑樣分析結(jié)果，利用GeoIPAS軟件計(jì)算了各元素的背景值和異常下限(表1)(王學(xué)銀等，2013)。各元素平均值與地殼豐度值(黎彤，1984)相比，區(qū)內(nèi)As、Mo、Cu、Hg、Bi相對(duì)富集，其余元素則相對(duì)分散。

通過(guò)地球化學(xué)測(cè)量，共圈出綜合異常12處，其中AR1、AR2和AR8綜合異常元素套合較好，異常規(guī)模大，內(nèi)、中、外三帶發(fā)育(王學(xué)銀等，2015)，綜合異常與圈定的礦體相吻合。

表1 全區(qū)元素背景值及異常下限Tab.1 Regional element background values and anomaly threshold

注：Au含量為10-9，其他為10-6。

3 構(gòu)造-巖相分帶及其元素地球化學(xué)特征

“構(gòu)造巖-巖相”是指在構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)作用或控制下能反映不同構(gòu)造地質(zhì)環(huán)境物理化學(xué)條件的地殼物質(zhì)組構(gòu)、組成、構(gòu)造變形與形成的不同類(lèi)型構(gòu)造巖石組合、礦物組合、地球化學(xué)元素組合及其分帶等特征(韓潤(rùn)生等，2011)。滴水山金礦床賦存于北西西向斷裂帶夾持的韌-脆性剪切帶內(nèi)，根據(jù)野外實(shí)際觀察、室內(nèi)鏡下鑒定及樣品采集對(duì)滴水山金礦床Au2礦體所在的141勘探線、175勘探線進(jìn)行了構(gòu)造-巖相帶的劃分及地球化學(xué)元素特征的研究。

3.1 構(gòu)造-巖相帶的劃分

(1)141勘探線。如圖7A所示，地表構(gòu)造巖-巖相依次可以劃分為：①安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶，巖石蝕變較弱，局部可見(jiàn)綠泥石化→②凝灰質(zhì)板巖帶，安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r發(fā)生輕微變質(zhì)，形成凝灰質(zhì)板巖，巖石板劈理發(fā)育，在板面上見(jiàn)有絹云母等礦物，蝕變有絹云母化、綠泥石化→③糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶，帶內(nèi)巖石由安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r經(jīng)糜棱巖化形成，主要蝕變?yōu)榻佋颇富?、綠泥石化(圖6A)、碳酸鹽化，帶內(nèi)新生片狀礦物定向排列→④金礦化蝕變碎裂巖帶，在地表可見(jiàn)寬約2～3m石英脈(圖4B)，呈青灰色，構(gòu)成金礦體，在石英脈兩側(cè)可見(jiàn)絹云母化、高嶺土化。巖石組合為石英脈+強(qiáng)硅化黃鐵絹英巖，金屬礦物主要有黃鐵礦、毒砂→⑤糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶，巖性特征同②，在顯微鏡下黃鐵礦多已氧化成褐鐵礦，但保留了黃鐵礦的晶形(圖6H)→⑥安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶，巖石特征同①，蝕變較弱，可見(jiàn)綠泥石化。

地表以下構(gòu)造巖-巖相主要根據(jù)鉆孔ZK14101中巖性來(lái)劃分，從地表到深部依次為： ①凝灰質(zhì)板巖帶，板理面不太明顯，沿裂隙有方解石細(xì)脈充填→②糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶，巖石中礦物多被拉伸變形，長(zhǎng)軸長(zhǎng)約2～3mm，蝕變有絹云母化、綠泥石化→③蝕變碎裂巖帶，呈黃褐色，沿裂隙可見(jiàn)細(xì)粒黃鐵礦，巖心裂隙面見(jiàn)有褐鐵礦薄膜，顯微鏡下可見(jiàn)黃鐵礦、毒砂(圖6F)，硅化強(qiáng)烈部位的巖石中金富集達(dá)工業(yè)品位，構(gòu)成金礦化蝕變碎裂巖帶，沿裂隙有石英細(xì)脈充填，硅化較地表弱，黃鐵絹英巖化發(fā)育→④糜棱巖化安山質(zhì)角礫晶屑凝灰?guī)r帶，角礫呈棱角狀，長(zhǎng)軸為2～3cm不等。巖石具糜棱結(jié)構(gòu)，巖石中礦物拉伸呈透鏡體，且具定向性，綠泥石化、絹云母化發(fā)育(圖3C、3D)。礦體其他部位劃分見(jiàn)圖8。

(2)175勘探線。如圖7B所示，地表構(gòu)造巖-巖相依次可以劃分為：①安山質(zhì)巖屑晶屑角礫凝灰?guī)r帶，局部地段巖石中礦物有拉伸現(xiàn)象，沿裂隙面可見(jiàn)褐鐵礦→②巖屑砂巖帶，主要呈紅褐色，沿裂隙有鐵染現(xiàn)象→③糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶，巖石由安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r發(fā)生糜棱巖化形成，主要蝕變有絹云母化、綠泥石化→④灰白-黃褐色蝕變碎裂巖帶，沿后期脆性裂隙有石英細(xì)脈充填，蝕變有硅化、黃鐵礦化等，硅化較弱→⑤糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶，巖石為糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r發(fā)生糜棱巖化形成，沿片理面可見(jiàn)絹云母和綠泥石→⑥金礦化蝕變碎裂巖帶，強(qiáng)硅化地段金富集達(dá)到工業(yè)品位(圖4A)，硅化、黃鐵絹英巖化較發(fā)育，顯微鏡下可見(jiàn)黃鐵礦的碎裂結(jié)構(gòu)(圖9A)和巖屑的糜棱結(jié)構(gòu)(圖9B)，巖石組合為石英脈+強(qiáng)硅化黃鐵絹英巖→⑦糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶，糜棱巖化較發(fā)育，絹云母化、碳酸鹽化發(fā)育，硅化較弱，沿裂隙面見(jiàn)有細(xì)粒黃鐵礦→⑧安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶，巖石發(fā)生微弱的蝕變，顯微鏡下可見(jiàn)綠簾石、綠泥石，二者分別由斜長(zhǎng)石和角閃石蝕變而成。

圖8 141勘探線巖相分帶及其微量元素變化特征圖Fig.8 Lithofacies zonation and its variation characteristics of trace element in No.141 prospecting line

同樣根據(jù)鉆孔ZK17501對(duì)175勘探線地表以下進(jìn)行構(gòu)造巖-巖相劃分(礦體其他地段劃分見(jiàn)圖10)：①安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶，帶內(nèi)晶屑凝灰?guī)r的裂隙中有石英、方解石細(xì)脈充填→②糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶，巖石主要蝕變?yōu)楣杌?、葉臘石化，黃鐵礦呈零星狀沿裂隙分布→③凝灰質(zhì)板巖帶，巖石發(fā)生輕微變質(zhì)，板理發(fā)育，黃鐵礦呈星點(diǎn)狀分布，絹云母化發(fā)育→④金礦化蝕變碎裂巖帶，綠泥石化、絹云母化發(fā)育，硅化較弱，Au品位較低，巖心面見(jiàn)有稀疏浸染狀分布的黃鐵礦→⑤蝕變糜棱巖化帶，巖石中礦物具拉伸現(xiàn)象，受后期熱液作用，發(fā)生交代，絹云母化、葉臘石化微發(fā)育→⑥金礦化蝕變碎裂巖帶，黃鐵絹英巖化發(fā)育，沿巖心裂隙面可見(jiàn)星點(diǎn)狀分布的黃鐵礦，并見(jiàn)有晚期石英細(xì)脈充填(圖6C)，顯微鏡下可見(jiàn)黃鐵礦碎裂結(jié)構(gòu)(圖9C)，金局部富集達(dá)工業(yè)品位，硅化發(fā)育，巖石組合為強(qiáng)硅化黃鐵絹英巖+石英脈→⑦蝕變糜棱巖化帶，由于堿質(zhì)流體的交代，蝕變發(fā)育，可見(jiàn)絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化(圖9D)等，巖心面可見(jiàn)黃鐵礦呈星點(diǎn)狀分布。

A、C.黃鐵礦碎裂結(jié)構(gòu);B.巖屑韌性變形特征;D.綠泥石呈條帶狀分布;Apy.毒砂;Py.黃鐵礦;Qtz.石英;Ser.絹云母圖9 構(gòu)造、蝕變顯微特征圖Fig.9 Structural and alteration microscopic characteristics

綜合141勘探線、175勘探線地質(zhì)特征，該韌-脆性剪切帶內(nèi)礦體主要賦存于80°～110°向糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶/蝕變糜棱巖化帶內(nèi)的金礦化蝕變碎裂巖帶中，剪切帶在地表以脆性剪切為主，含礦地質(zhì)體以石英脈為主，中-深部構(gòu)造特征以韌-脆性剪切為主，含礦地質(zhì)體以金礦化蝕變碎裂巖為主。在地表金礦化蝕變碎裂巖帶的中心部位，蝕變最強(qiáng)烈，往往形成石英細(xì)脈、大脈，構(gòu)成金礦體，從礦體中心向兩側(cè)蝕變表現(xiàn)出一定的分帶性及對(duì)稱(chēng)性，形成顏色醒目的氧化蝕變分帶，在中深部蝕變碎裂巖中，由于堿質(zhì)流體的交代，蝕變較強(qiáng)烈，黃鐵絹英巖化發(fā)育，硅化相對(duì)地表較弱。

3.2 構(gòu)造-巖相帶元素地球化學(xué)特征

筆者在滴水山金礦普查項(xiàng)目中，根據(jù)上述巖相分帶特征，對(duì)探槽TC14101、探槽TC17501圍巖及礦體進(jìn)行了主量元素采集，共采集糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r樣品4件、金礦化強(qiáng)硅化蝕變碎裂巖樣品2件。測(cè)試在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測(cè)試研究中心完成。對(duì)探槽TC14101、鉆孔ZK14101、175勘探線剖面、ZK17501進(jìn)行了微量元素的采集，共采集安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶樣品140件，巖屑砂巖帶樣品7件，凝灰質(zhì)板巖帶樣品43件，糜棱巖化晶屑凝灰?guī)r帶樣品42件，金礦化蝕變碎裂巖帶樣品45件，蝕變碎裂巖帶樣品23件，黃鐵礦化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶37件，蝕變糜棱巖化帶32件，初糜棱角礫晶屑凝灰?guī)r56件。分析項(xiàng)目：Au、Ag、Cu、As、Bi、Mo、Pb、Zn、Sb、Hg 共10種元素，測(cè)試單位為甘肅省地礦局四勘院實(shí)驗(yàn)室。其中Cu、Pb、Zn采用ICP-AES法分析，Mo采用催化極譜分析，As、Sb、Bi、Hg采用AFS分析，Ag采用OES法分析，Au采用石墨爐原子吸收法分析。

將各構(gòu)造-巖相帶不同巖性主量元素之間(表2)、微量元素(表3、圖11)與礦區(qū)背景值對(duì)比以及由微量元素相關(guān)性分析，可以看出以下結(jié)果。

圖10 175勘探線巖相分帶及其微量元素變化特征圖Fig.10 Lithofacies zonation and its variation characteristics of trace element in No.175prospecting line

工程編號(hào)TC14101TC17501樣品號(hào)1213DSS?1121DSS?2121DSS?3121DSS?4121DSS?5121DSS?6巖性糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r金礦化強(qiáng)硅化蝕變碎裂巖糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r金礦化強(qiáng)硅化蝕變碎裂巖糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r主量元素SiO2567091496126565687155484Al2O3151740376415705021705TFe637117539740058708MgO154027144285020301CaO7370091122599154550Na2O018009011267014231K2O394120184179141297MnO016<0004022018<0004013TiO2059015026064018061P2O5014002007018003019燒失量7681421041581270615成礦元素Au937397000294028711870089Ag0203080033005415011

注：測(cè)試單位：核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測(cè)試研究中心，主量元素含量為10-2，Au含量為10-9，Ag含量為10-6。

表3 不同巖相帶中微量元素的平均含量Tab.3 The average contents of trace elements in different lithofacies zonation

注：測(cè)試單位：甘肅省地礦局四勘院實(shí)驗(yàn)室，Au含量為10-9，其他為10-6。

(1)除SiO2外，金礦化蝕變碎裂巖中其他主量元素的含量明顯低于糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r，成礦元素Au含量已達(dá)工業(yè)品位，說(shuō)明含金成礦熱液在遷移過(guò)程中攜帶了大量的硅質(zhì)，糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r中Al2O3、燒失量較高，指示圍巖中火山碎屑物質(zhì)增多，并發(fā)生一定的蝕變，與絹云母化、綠泥石化相對(duì)應(yīng)。

(2)Ag、Pb、Sb、Hg在各巖相帶中均大于或等于背景值，特別在金礦化蝕變碎裂巖帶中，各元素含量明顯增高。

(3)根據(jù)近礦巖相分帶特征，從安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶→糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶→蝕變碎裂巖帶→金礦化蝕變碎裂巖帶，金富集程度呈逐漸增高的趨勢(shì)。

(4)金明顯富集于80°～110°展布的糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶/蝕變糜棱巖化帶內(nèi)的金礦化蝕變碎裂巖帶中。

(5)對(duì)所采集樣品的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，Au與Ag、Cu、As、Bi、Mo、Pb、Zn、Sb、Hg相關(guān)系數(shù)依次為0.792、-0.008、0.123、0.000、0.687、0.620、0.004、0.058、0.223，結(jié)果顯示Au與Ag相關(guān)性最好，可能與形成銀金礦有關(guān)。

與區(qū)域巖石相比(表4)，滴水山礦區(qū)與寒山礦區(qū)賦礦火山碎屑巖中金均發(fā)生明顯貧化，分別為區(qū)域金背景值的1/4、1/2，表明成礦過(guò)程中火山碎屑巖中的金被強(qiáng)烈淋濾出來(lái)，為成礦提供了物源。

4 構(gòu)造控礦機(jī)理探討

剪切帶由早期的韌-脆性變形逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈宰冃问且环N構(gòu)造動(dòng)力體制轉(zhuǎn)換過(guò)程，這種轉(zhuǎn)換引起構(gòu)造物理化學(xué)參量臨界面發(fā)生遷移，產(chǎn)生礦床及礦化類(lèi)型的差異(翟裕生等，2002)。滴水山金礦床由糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶到蝕變碎裂巖帶變形逐漸由韌-脆性到脆性變化，巖石張裂隙更加發(fā)育，礦化逐步增強(qiáng)，而上述兩種相帶的形成主要是由于區(qū)內(nèi)巖石構(gòu)造變形強(qiáng)弱和性質(zhì)不一致所引起的(李建波等，2011)。

滴水山金礦床金礦化在空間上明顯受剪切帶控制，并表現(xiàn)出多級(jí)的特點(diǎn)。北東東向阿爾金斷裂是該區(qū)金礦的Ⅰ級(jí)控礦斷裂，經(jīng)多期構(gòu)造活動(dòng)，為成礦熱液的運(yùn)移提供了良好的通道(夏林圻等，2001)。北西西向斷裂為Ⅱ級(jí)控礦斷裂，對(duì)于區(qū)內(nèi)巖石變形，金礦化蝕變帶的分布及與金成礦有關(guān)的巖漿活動(dòng)起著制約作用。該斷裂大致形成于志留紀(jì)—早中泥盆世，在此期間，由于北祁連造山帶的碰撞造山作用，發(fā)生剪切變形作用，在島弧火山巖地段形成了韌-脆剪切帶，為含礦流體活動(dòng)提供了良好的空間通道(楊建國(guó)等，2003)。與成礦有關(guān)的花崗閃長(zhǎng)巖呈墻狀沿北西西向斷裂南界侵入于陰溝群中，為成礦提供了熱源。韌-脆性剪切帶內(nèi)巖石變形較強(qiáng)，糜棱巖化及蝕變強(qiáng)烈，由于剪切帶內(nèi)應(yīng)力的不均一性，早期應(yīng)力

圖11 175勘探線主微量元素變化特征圖Fig.11 Variation characteristics of major and trace element in No.175prospecting line

巖石類(lèi)型區(qū)域巖石Au元素背景豐度寒山礦區(qū)巖石Au元素豐度滴水山礦區(qū)巖石Au元素豐度樣品數(shù)量w(Au)(10-9)樣品數(shù)量w(Au)(10-9)樣品數(shù)量w(Au)(10-9)安山?英安質(zhì)凝灰?guī)r121774151093140439資料來(lái)源12

注：資料來(lái)源：1、2據(jù)夏林圻等, 2001。

主要集中于糜棱巖化帶中，巖性較為致密，孔隙度較低，往往不易于流體的滲透與運(yùn)移(翟裕生等，2002)。變形機(jī)制以位錯(cuò)滑移、重結(jié)晶作用為主(吳茂炳，2003)，隨著成礦作用的進(jìn)行，成礦環(huán)境發(fā)生了改變，構(gòu)造體制發(fā)生轉(zhuǎn)換，即從糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶向蝕變碎裂巖帶轉(zhuǎn)換，該轉(zhuǎn)換同時(shí)導(dǎo)致構(gòu)造物理化學(xué)參量臨界面發(fā)生遷移，在轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)力逐步釋放，巖石自身物化條件轉(zhuǎn)變，張性裂隙逐漸發(fā)育，原來(lái)的封閉空間逐漸變?yōu)閺埿钥臻g，且區(qū)域巖石Au背景值較高(17.74×10-9)，有利于成礦元素的活化遷移，并為Au的初步富集提供了就位場(chǎng)所(圖12)。此階段由于大量熱液的參與，巖石主要發(fā)生綠泥石化、絹云母化，硅化相對(duì)較弱。而在北西西向斷裂南界的巖石中，蝕變較弱，糜棱巖化不發(fā)育，顯示出該組斷裂對(duì)礦(化)體的控制作用。隨著碰撞作用的進(jìn)行，地殼不斷抬升，該剪切帶繼續(xù)活動(dòng)，逐漸過(guò)渡為脆性變形，脆性擴(kuò)容空間加大，內(nèi)部張性裂隙發(fā)育，形成區(qū)內(nèi)的第Ⅲ級(jí)控礦斷裂。該斷裂控制著80°～110°°向分布的蝕變碎裂巖帶，含礦熱液不斷從圍巖中淋濾和萃取礦物質(zhì)，使含礦熱液演化為成礦熱液，并在張裂隙和碎裂巖帶中，由于物理化學(xué)參量發(fā)生驟變，成礦熱液與圍巖發(fā)生交代作用，形成黃鐵絹英巖和石英細(xì)脈、大脈，導(dǎo)致含Au絡(luò)合物分解和Au元素的再次富集(圖6C、圖7、圖12)。

A.單偏光;B.正交偏光;Py.黃鐵礦；Apy.毒砂；Qtz.石英圖12 受韌-脆性剪切帶控制的含金硫化物圖Fig.12 Gold bearing sulfide controlled by brittle-ductile shear zone

綜上所述，三級(jí)斷裂系統(tǒng)分別為滴水山金礦床的導(dǎo)礦、配礦及容礦構(gòu)造。下部的含礦熱液沿北西西向斷裂帶的南界進(jìn)入該韌-脆性剪切帶，由于構(gòu)造體制發(fā)生轉(zhuǎn)換，通過(guò)水-巖反應(yīng)，形成金的初步富集，隨著構(gòu)造變形過(guò)渡為脆性變形，在張性裂隙和碎裂巖帶中金再次富集沉淀形成Au礦體，這也勢(shì)必決定了Au、Ag元素的富集強(qiáng)度必然依糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶、蝕變碎裂巖帶和金礦化蝕變碎裂巖帶逐漸增高。

5 結(jié)論

(1)通過(guò)野外宏觀構(gòu)造特征和鏡下顯微構(gòu)造特征的研究，本區(qū)北西西剪切帶存在2期變形，分別為早期的韌-脆性變形和晚期的脆性變形，其中早期顯示為由北向南的逆向斜沖運(yùn)動(dòng)，晚期的脆形變形顯示為斜向下滑運(yùn)動(dòng)。

(2)根據(jù)近礦巖相分帶特征，從安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶→糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶→蝕變碎裂巖帶→金礦化蝕變碎裂巖帶，金富集程度呈逐漸增高的趨勢(shì)。

(3)金明顯富集于80°～110°展布的糜棱巖化安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r帶/蝕變糜棱巖化帶內(nèi)的金礦化蝕變碎裂巖帶中，礦床中Au與Ag相關(guān)性最好，可能與形成銀金礦有關(guān)。

(4)滴水山金礦床金礦化在空間上明顯受剪切帶控制，并表現(xiàn)出多級(jí)的特點(diǎn)。由于構(gòu)造體制發(fā)生轉(zhuǎn)換，剪切帶內(nèi)早期韌-脆性變形有利于成礦元素的活化遷移，為Au的初步富集提供了通道。晚期脆性變形階段，成礦熱液在張裂隙和碎裂巖帶中，由于水—巖系統(tǒng)物理化學(xué)性質(zhì)的突變，導(dǎo)致Au元素的再次富集形成金礦體。

致謝:本次研究工作得到甘肅省地礦局四勘院各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)吳杰博士的的指導(dǎo)和幫助，主編及審稿人提出很多寶貴意見(jiàn)，在此一并表示感謝！

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