青海深溝金礦地質(zhì)特征及礦床成因淺析

呂星海 王中宇 鄭廣明 李瑞欣 唐汪忠

摘要：深溝金礦賦存于震旦系中統(tǒng)上巖組淺變質(zhì)地層中，呈脈狀和透鏡狀產(chǎn)出。金礦體集中分布在礦區(qū)西北部呈北西西向展布的F6和F7兩條主要斷裂夾持帶。熱液反復(fù)疊加萃取地層內(nèi)的金多金屬元素，遷移至應(yīng)力作用形成的細(xì)小裂隙內(nèi)富集，并沿蝕變閃長(zhǎng)巖脈巖及其內(nèi)外接觸帶分布。礦體的形態(tài)和規(guī)模大體受斷裂和脈巖共同控制，具有“斷控”和“層控”的基本特征。礦床類型為中低溫?zé)嵋何g變巖型金礦床。

關(guān)鍵詞：蝕變巖型；金礦；地質(zhì)特征；礦床成因；青海深溝

深溝金礦位處天峻縣城西北約210km，行政區(qū)劃轄屬青海省海西蒙古族藏族自治州天峻縣蘇里鄉(xiāng)。礦區(qū)內(nèi)以往未曾開(kāi)展礦產(chǎn)勘查工作，區(qū)域成礦背景評(píng)價(jià)及礦點(diǎn)調(diào)查為礦產(chǎn)勘查工作提供了線索。本文在以往工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合普查地質(zhì)成果，對(duì)礦區(qū)的地質(zhì)特征、礦床成因和找礦標(biāo)志等方面進(jìn)行初步總結(jié)和探討，以期對(duì)本區(qū)尋找相同或相似類型的金等多金屬礦床提供借鑒。

1.區(qū)域地質(zhì)背景

大地構(gòu)造位置處于西域板塊（Ⅰ）中祁連陸塊之新元古～早古生代中晚期巖漿弧帶（Ⅰ3）（圖1）。地層區(qū)劃屬中祁連太白小區(qū)。出露地層較齊全，主要有震旦系中統(tǒng)下巖組、上巖組，上泥盆統(tǒng)-下石炭統(tǒng)并層，下石炭統(tǒng)黨河南山組、上石炭統(tǒng)羊虎溝組，二疊系下統(tǒng)巴音河群、二疊系上統(tǒng)諾音河群中的下巖組、上巖組，下三疊統(tǒng)和中三疊統(tǒng)及新近系中新統(tǒng)等。地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育且復(fù)雜，多為褶皺和斷裂，主要有深溝向斜。發(fā)育十余條斷裂，總體呈北西-北西西向。區(qū)域巖漿巖不發(fā)育，零星出露輝長(zhǎng)巖脈和花崗斑巖脈。

成礦區(qū)帶劃分位于秦祁昆成礦域（Ⅰ1）祁連成礦省（Ⅱ1）中祁連加里東期、華力西期北西西向鎢礦、稀有、銅（鈦、銻、金）成礦帶（Ⅲ2）。區(qū)域內(nèi)已發(fā)現(xiàn)大型礦床2處，小型3處，礦點(diǎn)13處。

2.礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1地層

礦區(qū)主要出露震旦系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系和第四系地層。

（1）震旦系中統(tǒng)

區(qū)內(nèi)廣布震旦系中統(tǒng)下巖組地層，是金礦體賦存層位。依據(jù)巖性差異，本文將下巖組劃分為兩個(gè)巖性段。

灰?guī)r段：呈北西～南東向帶狀展布，出露寬度100m～ 1400m，主要為灰色、灰黑色厚層狀灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、含炭質(zhì)、泥質(zhì)灰?guī)r。

砂板巖段：分布于礦區(qū)中部及西部，呈北西～南東向展布，出露寬度200m～2600m，巖石呈灰色、灰黑色和土黃色，多為粉砂質(zhì)、泥質(zhì)和鈣質(zhì)板巖，夾少量變石英砂巖。

（2）上泥盆統(tǒng)～下石炭統(tǒng)礫巖段

不整合于震旦系中統(tǒng)砂板巖之上，為一套紅色地層，粒度呈上細(xì)下粗的漸變序列，上部多見(jiàn)薄層狀灰?guī)r夾石英砂巖、粉砂巖。下部為石英礫巖和厚層狀鈣質(zhì)中細(xì)粒砂巖等。

（3）石炭系上石炭統(tǒng)羊虎溝組細(xì)～粉砂巖段

分布于礦區(qū)東北及西北部，與下伏變石英砂巖整合接觸。下部為灰黑色薄層狀含碳細(xì)砂、粉砂巖、炭質(zhì)頁(yè)巖夾深灰色薄層狀泥灰?guī)r及其透鏡體，間夾2層～3層厚約5cm～20cm的煤線。細(xì)砂、粉砂巖內(nèi)可見(jiàn)少量植物化石，灰?guī)r中含腕足類化石。上部為灰黑色，黑色粉砂質(zhì)頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖。

（4）二疊系

下二疊統(tǒng)巴音河群長(zhǎng)石石英砂巖段：該段呈北西～南東向展布，巖性為黃褐色厚層狀中粗粒長(zhǎng)石石英砂巖，灰綠色中～厚層狀中細(xì)粒鈣質(zhì)砂巖，局部發(fā)育褐黃色泥灰?guī)r透鏡體。上部為雜色泥巖與長(zhǎng)石石英砂巖、粉砂巖互層，呈以紫色為主夾綠色的雜色層。

上二疊統(tǒng)諾音河群出露在礦區(qū)東部偏北，以紫紅、灰綠色長(zhǎng)石石英砂巖為主。

（5）下三疊統(tǒng)礫巖段

主要分布在礦區(qū)東北部，底部發(fā)育一層3m～10m厚的淺紅～灰色層狀礫巖，礫石成分以硅質(zhì)巖為主，磨圓較好，礫徑5cm～8cm，少量大于20cm。中部巖性以灰白色石英砂巖、石英粗砂巖為主，含較多的泥質(zhì)成分，層面夾大量白云母。上部發(fā)育灰色、灰褐色、淺灰～綠色粉砂巖、砂巖，局部夾紫紅色～灰綠色泥巖。

（6）第四系

第四系分布面積較廣，約占礦區(qū)總面積的1/5，主要分布于河流、階地及風(fēng)化崩塌帶，由巨礫、礫石、亞砂土、亞砂質(zhì)粘土、含礫亞砂土等厚度幾米至幾十米，最厚可達(dá)百米以上。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造條件較為復(fù)雜，總體以褶皺和斷裂為主。深溝向斜西南翼延展至區(qū)內(nèi)，軸部距礦區(qū)主要賦礦地段約5km，區(qū)內(nèi)可見(jiàn)小型復(fù)背向斜。F5、F6、F7、F15和F16等幾組北西向?qū)崪y(cè)斷裂形成構(gòu)造主格架，延伸長(zhǎng)度多大于2km，與成礦作用密切相關(guān)。礦區(qū)東南和西北部見(jiàn)不同規(guī)模的北東向斷裂，受應(yīng)力作用，北東向斷裂附近發(fā)育近東西向分布的次級(jí)壓扭性斷裂。

屬主構(gòu)造格架的北西向F6和F7斷裂夾持帶控制含金礦脈的總體走向和潛在規(guī)模，其次級(jí)斷裂為主要含礦空間。

兩條斷裂近似平行，間距400m～500m，總體走向290°～315°，傾向南西，傾角75°～85°。次級(jí)斷裂多分布于閃長(zhǎng)巖脈兩側(cè)，寬0.2m～2.0m，閃長(zhǎng)巖脈與劈理發(fā)育的泥質(zhì)板巖接觸，板巖發(fā)生硅化蝕變，并伴有黃鐵礦化等；閃長(zhǎng)巖則形成肉紅色或紅棕色蝕變巖，其節(jié)理、裂隙發(fā)育并被石英充填。F6、F7斷裂間分布8條含金斷裂，總體呈北西西向近平行展布，傾向北北東，傾角65°～85°。

2.3巖漿巖

巖漿巖以加里東期閃長(zhǎng)巖類為主，呈巖脈狀、小巖株?duì)罴谐雎对贔6和F7斷裂夾持帶間，節(jié)理、裂隙發(fā)育地段形成蝕變巖，區(qū)內(nèi)金多金屬礦與之密切相關(guān)，蝕變巖與其兩側(cè)的次級(jí)斷裂不僅控制了金礦體分布范圍，其構(gòu)造發(fā)育程度也能預(yù)示礦體的潛在規(guī)模。

巖脈順構(gòu)造薄弱部位上侵至震旦系淺變質(zhì)砂質(zhì)板巖中，呈北西～南東向展布，大致與構(gòu)造線方向相同。巖石呈灰綠～墨綠色，半自形粒狀結(jié)構(gòu)，交代假象結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為斜長(zhǎng)石，次為角閃石。次要礦物主要為石英、黑云母。副礦物為鋯石、磷灰石。次生礦物，黝簾石、綠簾石、綠泥石、陽(yáng)起石、白鈦石、碳酸鹽、石英、碳酸鹽脈等。閃長(zhǎng)巖后期圍巖蝕變強(qiáng)，其內(nèi)可見(jiàn)晚期碳酸鹽脈穿插，脈內(nèi)礦物成分主要是碳酸鹽，含少部分石英。

F6、F7斷裂夾持地段為重點(diǎn)勘查區(qū)，大面積出露震旦系地層和閃長(zhǎng)巖脈。主構(gòu)造間夾多條次級(jí)構(gòu)造，次級(jí)構(gòu)造含多條北西西向分布的礦（化）體（圖2）。

2.4地球化學(xué)特征

礦區(qū)水系沉積物測(cè)量異常范圍與區(qū)域化探成果基本吻合。大比例尺地化綜合剖面顯示，異常元素相互套合，空間展布形態(tài)與含礦構(gòu)造蝕變帶對(duì)應(yīng)一致，元素分帶明顯。異常以Au、Sb、As、Cu等中低溫元素為主。Au元素顯示三級(jí)濃度異常，平均值2.74×10^-9，極大值213.44×10^-9。含礦構(gòu)造蝕變帶總體北西西、北西向斷裂較為發(fā)育，閃長(zhǎng)巖脈與含礦構(gòu)造相伴出現(xiàn)。推斷Au元素異常與次級(jí)斷裂帶中含礦熱液引發(fā)的巖石蝕變相關(guān)。

3.礦體地質(zhì)特征

本次在礦區(qū)西南部發(fā)現(xiàn)8條含金礦脈，圈定11個(gè)金礦體，多數(shù)礦體的規(guī)模和品位不具進(jìn)一步勘查開(kāi)發(fā)的價(jià)值，本文僅對(duì)3條主要工業(yè)礦體特征簡(jiǎn)述如下：

（1）EⅠ-1礦體總體走向285°，陡傾斜近直立，工程控制礦體走向長(zhǎng)度83m，控制最大深度38m，地表最大埋深48m。礦體呈透鏡狀，形態(tài)簡(jiǎn)單。單工程最小厚度5.52m，金品位7.40×10^-6。

（2）EⅡ-1礦體總體走向273°，傾角78°～82°。工程控制礦體走向長(zhǎng)度137m，控制最大斜深49m，控制最低海拔標(biāo)高4065m。礦體呈透鏡狀，沿走向和傾向方向均未圈閉。單工程厚度0.67m～0.93m，平均厚度0.80m。單工程金品位1.42×10^-6～6.36×10^-6，平均品位3.49×10^-6。

（3）EⅢ-1礦體總體走向294°，北傾，傾角75°～86°，平均傾角82°。工程控制礦體走向長(zhǎng)度80m，控制最大斜深40m，控制最低海拔標(biāo)高4060m。礦體呈透鏡狀，形態(tài)簡(jiǎn)單。單工程厚度2.37m，單工程金品位3.42×10^-6。

4.控礦因素及礦床成因

（1）控礦因素

金礦體呈脈狀、透鏡狀等形態(tài)賦存于震旦系中巖組地層中，主要含礦地段均受該層位界線約束控制。礦體均位于F6和F7構(gòu)造夾持帶之間的次級(jí)斷裂內(nèi)，沿?cái)嗔褍?nèi)的蝕變閃長(zhǎng)巖脈及接觸部位分布，且展布方向與主構(gòu)造線方向基本一致，構(gòu)造帶兩側(cè)圍巖礦化、蝕變明顯減弱呈分帶現(xiàn)象，因此構(gòu)造對(duì)成礦的控制作用明顯。熱液活動(dòng)強(qiáng)烈且反復(fù)疊加出現(xiàn)時(shí)，隨之出現(xiàn)的金屬礦化種類增多，礦化強(qiáng)度明顯提升，可見(jiàn)熱液活動(dòng)對(duì)成礦起到強(qiáng)化作用。因此，地層特征、構(gòu)造形態(tài)和熱液強(qiáng)度及頻次等地質(zhì)條件共同控制礦體的形成。

（2）礦床成因

地球化學(xué)成果顯示，震旦系上巖組淺變質(zhì)巖中的金元素豐度值普遍高于區(qū)域平均克拉克值。此類巖石大面積出露且集中分布在礦區(qū)主要構(gòu)造帶附近，為形成金礦體提供了基本礦質(zhì)來(lái)源。

主要構(gòu)造發(fā)育并形成導(dǎo)礦通道，當(dāng)巖漿活動(dòng)頻繁時(shí)，巖漿熱液將金元素從高背景的中巖組地層中遷移至斷裂面附近暫時(shí)富集，反復(fù)的遷移使金元素多次活化，且豐度逐漸增大。

隨后，巖漿活動(dòng)作業(yè)持續(xù)加劇，熔巖上侵至淺地表的過(guò)程中，不斷反復(fù)萃取運(yùn)移斷裂面的金元素，形成成礦熱液，熱液運(yùn)載的金元素及其他成礦物質(zhì)在地表次級(jí)斷裂的劈理裂隙等薄弱空間內(nèi)富集，形成金礦體。礦體和圍巖發(fā)生硅化蝕變，后期小規(guī)模的構(gòu)造活動(dòng)未能破壞礦體形態(tài)，對(duì)成礦起到了保護(hù)作用。從化探異常元素種類、含礦巖石蝕變特征和金屬礦化類型綜合認(rèn)為，深溝金礦床為中低溫?zé)嵋何g變巖型金礦床。

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