祁貞明
(青海省第一地質(zhì)勘查院,青海 海東 810600)
灘間山金礦床主要分布在我國柴達(dá)木盆地北部地區(qū),和剪切帶變形同步,并經(jīng)歷了韌性至脆性剪切變形等主要階段,是一個極具代表性的構(gòu)造蝕變型巖金礦。
成礦區(qū)地處柴達(dá)木盆地北部,中元古界萬洞溝群和上奧陶統(tǒng)灘間山群相交的北部地區(qū)韌性剪切帶中,灘間山金礦床區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造略圖如圖1所示。下元古界達(dá)肯大阪群主要由閃角巖相變質(zhì)巖構(gòu)成,以富鎂碳酸鹽、變質(zhì)炭泥質(zhì)巖為構(gòu)造主體,這當(dāng)中炭泥質(zhì)含有大量的金、砷等成礦元素,是金礦的主要成礦物質(zhì)來源。晚奧陶世區(qū)域地殼在經(jīng)受了巨大震蕩后,產(chǎn)生了大量的內(nèi)裂谷,深度可在5000m以上,并沉積了大量的火山巖、碳酸鹽巖、碎屑巖等[1]。同時由于加里東末期裂谷閉合造山以及萬洞溝群相交接地帶相接觸、擠壓,造成韌性剪切帶劇烈運動的情況,大量堆積在礦區(qū)含金炭質(zhì)巖的巖石上,從而導(dǎo)致金礦床礦化富集。而華力西期地殼同時也經(jīng)受了一次較小規(guī)模的開合演化,造成華力西期侵入巖巖漿活動不斷加劇,促進(jìn)了該地區(qū)金礦床的產(chǎn)生。
圖1 灘間山金礦床區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造略圖
本區(qū)內(nèi)西北向分布的韌性剪切帶寬度大約為1000m左右,并疊加于炭泥質(zhì)巖上,幾乎覆蓋了本區(qū)已經(jīng)被勘測到的全部礦體。東北向分布的韌性剪切帶寬度大約500m,處于西北向、東北向韌性剪切帶的相交處,是韌性剪切帶發(fā)展過程中形成的[2]。由于西北向剪切活動較為頻繁并經(jīng)歷了多次較為劇烈的擠壓,從而為礦體形成打下了基礎(chǔ),并對礦體在本區(qū)內(nèi)的分布產(chǎn)生了直接影響。構(gòu)造因素和金礦床的產(chǎn)生類型有著直接的影響,尤其是在裂谷、隆升帶以及碰撞帶,直接關(guān)系到灘間山金礦區(qū)的分布,部分接觸帶、斷裂帶也對金礦穿的產(chǎn)生和分布起到了關(guān)鍵性的作用。礦區(qū)背斜構(gòu)造直接關(guān)系到礦床分布位置,其次級褶皺和斷裂對礦體分布有著直接的影響。
受劇烈剪切變形的影響,礦區(qū)原始原始層理已被置換,通過對比發(fā)現(xiàn),該層位類似于萬洞溝群的黑色巖,并主要由碳質(zhì)糜棱片巖構(gòu)成。巖石構(gòu)成主體為碎斑和基質(zhì),這當(dāng)中基質(zhì)構(gòu)成元素為石英、動態(tài)結(jié)晶的多硅白云母,以及少量的電氣石、黃鐵礦。碎斑主要構(gòu)成元素為黃鐵礦、硬綠泥石,并以數(shù)毫米直徑的橢圓形形態(tài)分布在基質(zhì)內(nèi)部。不同形式的碎斑體現(xiàn)出炭質(zhì)模棱片巖發(fā)展特點,是我們分析成礦規(guī)律特點的重要依據(jù)[3]。依存于近礦圍巖內(nèi)部的炭泥質(zhì)碎斑質(zhì)變程度有限,最大程度的保留了礦石原本結(jié)構(gòu)特點,尤其是針狀電氣石礦體。電氣石一般是熱液流動形成的物體,并和炭泥質(zhì)組共存一處,可以看出其是熱液沉淀形成的物體。粗粒是大量存在電氣石中的物體,粒徑一般為毫米級,表明其同樣是剪切帶沉積形成的。
侵入巖基本是華力西期以及加里東期,絕大多數(shù)位于礦體附近,并以小巖體的形式產(chǎn)出,出露部位面積為1km2左右。受韌性剪切帶影響,原始侵入巖基本被片理化代替。加里東期侵入巖主體為蝕變輝長巖,不存在礦化的情形。華力西期晚期侵入巖主要構(gòu)成部分為閃長巖、花崗斑巖以及部分云煌巖。其在剪切帶中以構(gòu)造狀產(chǎn)出,厘米級的礫巖在礦體中有較大分布,并受到蝕變、礦化的影響,尤其是偏基性閃長巖對礦化成型的影響最為突出?;◢彴邘r、閃長玢巖的化學(xué)成分是I型花崗巖。
金礦構(gòu)成主體為蝕變帶,根據(jù)蘊含的巖體,可劃分為脈巖型礦、片巖型礦兩部分,并相互作用形成礦體。這當(dāng)中,片巖型礦占比在90%以上。礦體主要分布在北東向的韌性剪切帶,而礦體外在構(gòu)成形態(tài)則和剪切帶有著直接關(guān)系,并以條狀帶等的形式進(jìn)行產(chǎn)出。
兩種礦物結(jié)構(gòu)較為相近,其中硫化物占比在5%~25%,黃鐵礦是其主要構(gòu)成物質(zhì),最大占比是可達(dá)90%。同時,還含有少量毒砂。微量礦物主要有黃銅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦等多種物質(zhì),形成了大量的銀金礦。在構(gòu)造方面,這兩種礦石存在較大差異,其中,片巖型礦石主要呈浸染狀構(gòu)造,脈巖型礦石則以微粒黃鐵礦浸染為主要結(jié)構(gòu)特點。這兩種礦石同時具備原巖特點,甚至有著同等成礦元素,并含有較大程度的金、砷等物質(zhì),其中脈巖型礦石銀成分占比較大[4]。
容礦碳質(zhì)糜棱片巖含有較大的砷、金的含量,礦石構(gòu)造特點也反映出這一基本特點。稀土元素、硫元素等物質(zhì)方面研究也表明地層對成礦也有著重大影響,但華力西晚期侵入巖巖漿活動對成礦也有極大影響。氫氧同位素的研究也指出,成礦介質(zhì)水位于巖漿水和變質(zhì)水范圍,并含有較高含量的Au,As,Sb,Hg元素。黃鐵礦同位素位于華力西晚期侵入巖內(nèi)部,并更為接近侵入巖,表明華力西晚期侵入巖漿活動,也對成礦產(chǎn)生了重大影響[5]。
結(jié)合地質(zhì)剖面,對Au,As,Sb,Hg元素進(jìn)行了詳細(xì)分析,研究發(fā)現(xiàn)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)峰值總體上與構(gòu)造蝕變帶的位置相對應(yīng),元素含量變化較大,礦體上部Au,As,Sb,Hg含量增加,與已知礦體位置明顯對應(yīng)。該區(qū)異常應(yīng)為原位異常,未發(fā)生明顯的異常遷移,異常源的可靠性提高,為進(jìn)一步找礦工作提供了重要指示。
根據(jù)灘間山金礦區(qū)地質(zhì)特征和土壤地球化學(xué)特征,建立了一套找礦模型①斷裂破碎帶中的金礦體主要受構(gòu)造蝕變和擠壓控制,金礦體主要是黃鐵礦。表層風(fēng)化作用后,斷裂帶中的地殼為棕紅色和磚紅色氧化帶,寬度一般為5m~10m,褐鐵礦發(fā)育,北西向靶區(qū)是該地區(qū)最重要的找礦標(biāo)志。②圍巖蝕變包括硅化,絹云母化和碳化,這些改變與礦化密切相關(guān)。此外,由于地圖中的氧化而形成褐鐵礦,這些改變和氧化的礦物可以用作直接的找礦指標(biāo)。
灘間山金礦區(qū)位于昆侖山東部成礦帶中部地區(qū)。其一級斷裂帶為昆侖山北部斷裂帶,含礦介質(zhì)主要以祁曼塔格群碳酸鹽巖、古元古界金水口巖群大理巖為主。蝕變體主要以灘間山群、金水口巖群、矽卡巖帶為主,為成礦提供了大量的熱源和成礦物質(zhì)來源,造成本區(qū)內(nèi)礦體大多為熱液型、含矽卡巖型金屬礦體,金屬礦床規(guī)模較大,金成礦伴生其中。如溫查漢西鐵多金屬礦床、哈西亞圖鐵多金屬礦床、拉陵灶火中游銅鉬金礦床等多處礦床,表明該地區(qū)成礦條件發(fā)達(dá),已經(jīng)被探測到的共生金屬礦床一共11處,并主要以矽卡巖型礦床為主,是本地區(qū)找礦工作主要發(fā)展方向。
(1)灘間山地質(zhì)層由中元古代薊縣紀(jì)開始,同時經(jīng)歷了多個發(fā)展階段。
(2)本地區(qū)金屬礦的形成和地殼活動有著較大的關(guān)系。
(3)灘間山金礦床基本以黑色巖結(jié)構(gòu)礦床為主,同時也被稱作灘間山型金礦床。