黑刺溝地區(qū)金成礦規(guī)律及找礦方向的研究

孫宏亮，羅志中，李升陽(yáng)，夏友河，袁 進(jìn)

(1. 青海省地質(zhì)調(diào)查院，青海 西寧 810012； 2. 青海省青藏高原北部地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810012)

研究區(qū)位于東昆侖山中段，大地構(gòu)造單元屬東昆侖南坡俯沖增生雜巖帶(Ⅰ12)，該雜巖帶是區(qū)域內(nèi)主要的構(gòu)造單元體，夾持于昆中縫合帶與昆南縫合帶之間，是加里東、華力西期兩次板塊裂離及俯沖碰撞過程中形成的一個(gè)北西西向延伸的復(fù)合型俯沖碰撞雜巖帶。該雜巖帶組成極其復(fù)雜，構(gòu)造變形十分強(qiáng)烈，主要為加里東期、華力西期兩個(gè)威爾遜旋回中形成的陸緣沉積及上疊盆地組成，不同類型沉積體呈不同規(guī)模、形態(tài)的構(gòu)造巖片以不同構(gòu)造組合樣式堆垛或拼貼在一起[1]。

1 地質(zhì)特征

研究區(qū)出露地層有中—新元古代萬保溝群、奧陶—志留紀(jì)納赤臺(tái)群、早三疊世洪水川組(T1h)、早—中三疊世鬧倉(cāng)堅(jiān)溝組(T1-2n)、中三疊世希里可特組(T2x)及第四紀(jì)地層。

研究區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，總體呈北西—北西西向，其中北西西向發(fā)育的F1斷裂是研究區(qū)內(nèi)發(fā)育程度高、規(guī)模較大，為區(qū)域性大斷裂，其余的多為層間斷裂或次級(jí)斷裂，其延展性和強(qiáng)度均較差，在研究區(qū)內(nèi)廣泛分布，北西—北西西向是研究區(qū)內(nèi)主要的控礦構(gòu)造；北東—北東東向斷裂構(gòu)造F18是研究區(qū)內(nèi)發(fā)育較晚的一條平移及性質(zhì)不明的次級(jí)斷裂構(gòu)造，初步推測(cè)北東—北東東向斷裂構(gòu)造對(duì)研究區(qū)內(nèi)蝕變帶及礦體有一定破壞作用；斷層性質(zhì)有正斷層、逆斷層及平移斷層。F1：是研究區(qū)內(nèi)發(fā)育規(guī)模最大的一條斷裂構(gòu)造，貫穿于整個(gè)研究區(qū)，斷層走向總體為NW-SE向，斷層在研究區(qū)內(nèi)總長(zhǎng)約20 km，斷層面總體向北東傾，傾角50(°)～70(°)之間。該構(gòu)造早期為一韌性剪切帶，晚期疊加脆性斷裂，表現(xiàn)為高角度逆斷層，斷面北東傾，在研究區(qū)東段是中—新元古代萬保溝群與納赤臺(tái)群地層之間的分界斷層，由北向南逆沖，在研究區(qū)東側(cè)萬寶溝群地層中形成一系列疊瓦狀層間斷塊，如：F7、F8、F9、F10、F11等斷裂構(gòu)造；同時(shí)在研究區(qū)北西側(cè)還切割了洪水川組砂礫巖地層，形成碎裂巖、構(gòu)造角礫巖，并發(fā)育較多順破碎帶展布的硅化石英脈；斷層局部被晚更新世的洪沖積物以及全新世的沖積物覆蓋。

韌性剪切帶R1大部分在研究區(qū)外圍南東向出露，少部分從研究區(qū)中部經(jīng)過，韌性剪切帶走向呈北西—南東、近東西向展布，長(zhǎng)度15 km左右，主要構(gòu)造巖為糜棱巖化巖石、糜棱巖及千糜巖及片理化巖石等。該剪切帶較寬，由多條小規(guī)模剪切帶組成，變碳酸鹽巖、變碎屑巖、變玄武巖均發(fā)生不同程度的糜棱巖化；片理化變砂巖中夾有大量小尺度的不對(duì)稱大理巖褶皺，指示該剪切帶為逆沖式剪切性質(zhì)。帶內(nèi)除糜棱巖化、片理化巖石發(fā)育外，可見構(gòu)造扁豆體和碳酸鹽細(xì)脈穿插，局部地段見孔雀石化[2]。

韌性剪切帶僅為間接控礦構(gòu)造，而直接控礦的構(gòu)造則為疊加在韌性帶之上的脆性破裂。韌性剪切帶不管是作為直接控礦構(gòu)造還是間接控礦構(gòu)造，均可作為找礦的勘查目標(biāo)，但不是所有的韌性剪切帶都有金礦的產(chǎn)出，即使對(duì)同一條韌性剪切帶而言，有些部位有礦化，有些部位則沒有礦化，礦化集中區(qū)尤其是產(chǎn)在大型韌性剪切帶內(nèi)的有利部位。

2 地球化學(xué)特征

通過對(duì)本區(qū)地層中不同巖性采集的1 471件巖石樣中的Au、As、Sb、Ag、Cu、Pb、Zn等6種元素平均含量、峰值進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，針對(duì)巖石樣品分析結(jié)果，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，樣品橫跨異常區(qū)各種巖性層位，基本能夠代表研究區(qū)內(nèi)的巖石地球化學(xué)背景，詳見表1。

表1 地化巖石剖面各元素含量特征統(tǒng)計(jì)

從表1中可以看出：褐鐵礦化破碎蝕變帶中Au、As、Sb元素值明顯偏高，Au的最大值為524×10-9，平均值為222×10-9，說明構(gòu)造蝕變帶是研究區(qū)內(nèi)Au元素富集的重要地質(zhì)體[3]。富集地段與地表圈定的褐鐵礦化蝕變帶十分對(duì)應(yīng)，表明構(gòu)造與Au元素成礦關(guān)系密切。但不是所有的破碎帶都含礦，通過地表工程檢查，破碎蝕變帶中巖性極為破碎，原巖很難辨別，礦體的產(chǎn)出地段往往出現(xiàn)大量的碎裂狀硅化脈顆粒。進(jìn)一步說明，破碎帶中礦體的產(chǎn)出與硅化脈的密集程度呈正相關(guān)[4]。

研究區(qū)內(nèi)F1斷裂控制著區(qū)內(nèi)化探異常的分布，HS14、HS25、HS31均處于F1斷裂的兩側(cè)，礦化主要集中分布于構(gòu)造破碎帶中，礦化強(qiáng)度與硅化、褐鐵礦化、碎裂巖化有密切關(guān)系，區(qū)內(nèi)含礦層位巖石組合較為復(fù)雜，除富集主成礦元素以外，仍伴有Pb、As、Sb等元素局部富集的地球化學(xué)特征。今后工作中，Au是該區(qū)主要成礦元素，在尋找金礦產(chǎn)方面可以把破碎蝕變帶作為本區(qū)的直接找礦標(biāo)志。

3 圍巖蝕變特征

3.1 蝕變類型

研究區(qū)內(nèi)礦體圍巖主要為綠泥方解石片巖、灰?guī)r及長(zhǎng)石石英砂巖，礦體圍巖蝕變強(qiáng)烈，蝕變的強(qiáng)度、規(guī)模與金礦品位的高低及礦體規(guī)模成正比，礦化有褐鐵礦化、方鉛礦化、黃銅礦化及孔雀石化，圍巖蝕變主要為硅化、綠泥石化及少量碳酸巖化等。硅化：常呈細(xì)小的網(wǎng)狀石英細(xì)脈產(chǎn)出，脈寬小于1 cm，與區(qū)內(nèi)金化存在直接的聯(lián)系，是區(qū)內(nèi)尋找金礦體的直接標(biāo)志。綠泥石化：主要分布于節(jié)理裂隙面上，呈薄層狀、細(xì)脈狀產(chǎn)出，在全區(qū)廣泛分布。碳酸鹽化：灰白色、白色，呈薄層狀、碎塊狀集合體發(fā)育，多在節(jié)理裂隙中分布，見于破碎蝕變帶中。

3.2 蝕變與礦化關(guān)系

礦區(qū)蝕變與礦化關(guān)系密切，尤其以硅化最為突出，在HS25異常區(qū)，礦體頂板巖性為碎裂巖化硅質(zhì)巖，且在含礦巖石中見少量網(wǎng)脈狀的石英細(xì)脈分布，巖石受硅化較強(qiáng)，在HS80異常區(qū)，石英脈分布較廣，脈寬多在0.2～1.0 cm，礦體多位于石英脈及兩側(cè)巖石中，圍巖硅化較強(qiáng)，因此，在相應(yīng)異常區(qū)內(nèi)尋找細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀石英脈將是尋找金礦的一個(gè)重要指示。

4 蝕變帶及礦化體特征

通過對(duì)HS14、HS25、HS31、HS80異常區(qū)開展地表檢查及深部工程進(jìn)行驗(yàn)證，已圈出褐鐵礦化蝕變帶9條，整體走向近北西—南東向，在礦化蝕變帶內(nèi)通過槽探工程揭露共圈出金礦體10條，鉛礦體1條，銅鉛鋅銀多金屬礦體1條，銻礦體1條。

4.1 HS14蝕變帶及礦體特征

通過地表檢查共圈出褐鐵礦化蝕變帶5條，走向近東西向，蝕變帶寬10～100 m不等，可見長(zhǎng)度大于1 000 m；蝕變帶局部受碎石流覆蓋延伸不明，蝕變帶內(nèi)片理化和糜棱巖化極為發(fā)育。

4.2 HS25蝕變帶及礦體特征

HS25異常區(qū)內(nèi)共圈定褐鐵礦化蝕變帶2條，編號(hào)：MⅠ、MⅡ。針對(duì)MⅡ-1、MⅡ-2開展深部驗(yàn)證工作，深部雖然揭露到規(guī)模較小的褐鐵礦化蝕變帶，但未能圈定出Au礦化體，通過地表追索，蝕變帶及礦體在走向上延伸也不明朗；初步推測(cè)，MⅡ蝕變帶是F1斷裂(MⅠ蝕變帶)的次一級(jí)小型斷裂構(gòu)造，地表見礦地段位于兩組南北向斷裂構(gòu)造之間，MⅡ蝕變帶在深部的產(chǎn)狀變化較大，目前的工程控制還未能揭露到礦體的富集地段。

4.3 HS31蝕變帶及礦體特征

HS31異常區(qū)圈定褐鐵礦化蝕變帶1條，編號(hào)MⅠ，走向近東西，寬20～30 m，向兩側(cè)具一定延伸，不連續(xù)出露約0.8 km，主要巖性為淺黃褐色碎屑巖，巖石普遍糜棱巖化，蝕變帶內(nèi)礦化主要為褐鐵礦化，黃鉀鐵帆化，少量孔雀石化，蝕變主要為硅化、碳酸鹽化、弱綠泥石化。所見金屬礦物主要為黃鐵礦，呈星點(diǎn)狀、細(xì)脈狀產(chǎn)出。通過少量的地表工程揭露，初步圈定銻礦體1條，賦礦巖性主要為褐鐵礦化的青灰色長(zhǎng)石石英砂巖、青灰色變砂巖。由TC28控制，礦體寬1.5 m，最高品位為1.61%，平均品位1.2%。

4.4 HS80蝕變帶及礦體特征

HS80異常區(qū)圈定褐鐵礦化蝕變帶1條，編號(hào)MⅠ，蝕變帶及其周邊出露的地層主要為納赤臺(tái)群碎屑巖組，蝕變帶內(nèi)巖石發(fā)生強(qiáng)片理化、糜棱巖化。蝕變帶南西側(cè)有酸性脈巖侵入?？梢婇L(zhǎng)度約1 km，東側(cè)沒于第四系，西側(cè)自然尖滅；蝕變帶寬一般為10～30 m，最寬處50 m，具有中間礦化帶寬及蝕變強(qiáng)的特點(diǎn)，兩側(cè)較弱，而西側(cè)又弱于東側(cè)，且具有明顯分叉作用。蝕變帶巖性主要為綠泥片巖及少量的碎屑巖、石英脈體，蝕變帶內(nèi)巖石變形強(qiáng)烈，普遍具有韌性變形特征，局部疊加有脆性斷裂，但規(guī)模較小。礦化主要見有普遍的褐鐵礦化及少量與石英脈體關(guān)系較為密切的鉛鋅礦化、黃銅礦化、孔雀石化，蝕變主要見有硅化、碳酸鹽化、綠泥石化及少量的黃鉀鐵礬化。通過地表工程揭露，在蝕變帶內(nèi)圈定Au礦體兩條，分別為MⅠ-1、MⅠ-2。

5 控礦因素

構(gòu)造活動(dòng)對(duì)區(qū)內(nèi)成礦起到基本的甚至是主導(dǎo)的作用。研究區(qū)內(nèi)主要的構(gòu)造有斷裂構(gòu)造和韌性剪切帶。研究區(qū)各個(gè)異常區(qū)大多以金、砷、銅為主礦種并伴生有鉛、鋅、銻等礦種，如果以其主成因、主成礦階段來劃分衡量，大部分應(yīng)屬于后韌性剪切礦化，即主成礦期在韌性剪切帶形成之后。韌性剪切帶僅為間接控礦構(gòu)造，而直接控礦的構(gòu)造則為疊加在韌性剪切帶之上的脆性破裂，因?yàn)轫g性剪切帶作為構(gòu)造薄弱帶，易于被晚期的脆性斷裂所疊加，在有熱液活動(dòng)時(shí)，剪切帶內(nèi)的脆性斷裂構(gòu)造便形成賦礦空間，有利于礦質(zhì)熱液的交代充填成礦。在糜棱巖化過程中，剪切作用可以使原巖中含量很低的成礦元素發(fā)生遷移，在糜棱巖中形成浸染狀、細(xì)脈浸染狀貧礦石。在糜棱巖階段之后疊加于其上的脆性變形階段發(fā)生時(shí)，由于劈理、片理和裂隙的發(fā)育，導(dǎo)致巖石孔隙度增大，有利于后期熱液活動(dòng)和礦質(zhì)析出，因此，在此階段可形成脈狀以及蝕變型富礦床[5]。

總的來說，研究區(qū)的工作程度還很低，初步可以認(rèn)為韌性剪切帶及疊加在韌性剪切帶之上的次一級(jí)脆性斷裂構(gòu)造是區(qū)內(nèi)主要的控礦因素。區(qū)內(nèi)金礦成因類型應(yīng)為構(gòu)造蝕變巖型金礦。

6 找礦標(biāo)志

1)化探標(biāo)志：區(qū)內(nèi)化探異常通過檢查，每一個(gè)異常中均發(fā)現(xiàn)不同規(guī)模、不同強(qiáng)度的礦化蝕變帶及礦化體，尤其是HS14、HS25異常區(qū)，土壤異常Au峰值大于100×10-9，均有礦化或者礦體的發(fā)現(xiàn)，特別是濃集中心明顯、峰值高的部位，基本可以已證實(shí)有礦(化)體存在的事實(shí)，因此化探異常是直接找礦標(biāo)志。

2)斷裂構(gòu)造標(biāo)志：F1斷裂基本控制著化探異常、礦化線索的分布，如HS25異常區(qū)發(fā)現(xiàn)的MⅠ蝕變帶，該蝕變帶中的已知金礦體往往產(chǎn)于主斷裂與分支斷裂交匯處(MⅠ-2礦體)，斷裂走向彎曲處、分支復(fù)合處(MⅠ-4、MⅡ-1礦體)，在主斷裂兩側(cè)發(fā)育的次一級(jí)斷裂對(duì)礦體產(chǎn)出、規(guī)模、形態(tài)起著關(guān)鍵的作用，因此構(gòu)造破碎發(fā)育地段是找礦直接標(biāo)志。

3)巖性標(biāo)志：在HS25異常區(qū)深部揭露時(shí)，往往在礦體的頂板出露厚度不等碎裂巖化硅質(zhì)巖(硅化帶)，與地表巖性及礦體產(chǎn)出十分對(duì)應(yīng)，巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，灰白色，堅(jiān)硬破碎，局部地表覆蓋，標(biāo)志不明顯，因此在地表尋找碎裂硅質(zhì)巖(硅化帶)，同時(shí)伴有較好的化探異常異常，這也是區(qū)內(nèi)尋找金礦體最直接標(biāo)志。

4)硅化脈標(biāo)志：在異常區(qū)內(nèi)分布廣泛，呈脈狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀和彌散狀產(chǎn)出，脈寬在0.1～15 cm之間，是重要的找礦標(biāo)志[6]。

7 結(jié) 論

預(yù)查區(qū)位于東昆侖成礦帶中部，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造及韌性剪切帶極為發(fā)育，北西西向主斷裂是礦區(qū)主要控礦構(gòu)造，尤其是HS14、HS25、HS31異常區(qū)均處于區(qū)內(nèi)F1斷裂兩側(cè)次一級(jí)構(gòu)造帶上，從目前已有的找礦成果來看，地質(zhì)背景對(duì)成礦極為有利，是尋找區(qū)內(nèi)韌性剪切型金礦床及構(gòu)造蝕變巖型金礦床的極佳區(qū)段，區(qū)內(nèi)顯示出了較好找礦前景。