甘肅北山新老金廠一帶金礦成礦規(guī)律研究

雍海軍，冷 曌，劉 洋

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局張掖礦產(chǎn)勘查院，甘肅 張掖 734000）

研究區(qū)位于塔里木—中朝板塊北山陸緣活動(dòng)帶，俞井子—柳園復(fù)式裂谷西部區(qū)段上，該區(qū)深大斷裂對(duì)于南北緣南北緣起著明顯的控制作用，主要表現(xiàn)為舒緩波狀，整體呈現(xiàn)東西向展布，該裂谷帶鉛、鋅、金、銀、銅、鐵重要的多金屬成礦帶，成礦條件優(yōu)越，具有巨大的找礦潛力。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦床分布紅柳園裂谷帶中，屬于塔里木板塊之敦煌陸塊-輝銅山-小草湖陸緣裂谷帶，陸內(nèi)裂谷沉積特征的奧陶系、志留系及石炭系是礦區(qū)主要的地層出露，石炭系在裂谷帶兩側(cè)呈現(xiàn)對(duì)稱性分布，主要表現(xiàn)為海相沉積。裂谷帶的中部出了二疊系，主要表現(xiàn)為海陸交互相沉積，基性火山巖在其間較為發(fā)育，也是新老金廠金礦主要產(chǎn)出部位。區(qū)內(nèi)有著非常頻繁而又強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)，從侵入到噴發(fā)，廣泛出露超基性、酸性巖，區(qū)內(nèi)NE向展部的構(gòu)造帶以及EW向展部的構(gòu)造帶，對(duì)該區(qū)的巖漿活動(dòng)起著重要的控制作用[1]。復(fù)式裂谷在柳園陸當(dāng)中基底構(gòu)造的形成以及后期階段逐漸的活化促進(jìn)Ⅲ級(jí)與次級(jí)構(gòu)造形成，這些構(gòu)造是區(qū)內(nèi)的主要構(gòu)造特征，根據(jù)產(chǎn)狀及其分布特征，主要表現(xiàn)為近EW向以及EW向、NE向等體系。該區(qū)的總體構(gòu)造線在走向上一致于裂谷帶走向，裂谷帶緯向構(gòu)造無不控制著地層構(gòu)造以及巖漿巖，展布方向上均呈現(xiàn)近東西向，該區(qū)的褶皺構(gòu)造主要包括：①方山口—大泉古古復(fù)背斜，是平頭山群（中震旦統(tǒng)）所組成；②下古生界是輝銅山五峰山復(fù)式向斜的重要組成；③上古生界為新金廠音凹峽復(fù)向斜的重要組成。區(qū)域內(nèi)有著較為強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)，巖漿巖在該區(qū)當(dāng)中十分發(fā)育，約為全區(qū)1/3面積大小，不僅出露燕山期巖漿巖，同時(shí)還出了印支期與加里東期巖漿巖。礦產(chǎn)資源在區(qū)域上十分豐富,不僅有金礦資源，同時(shí)還有鉛、鋅、銅、鐵、銀等礦種資源。尤其是老金廠金礦是該區(qū)的代表礦床，同時(shí)還有輝銅礦、花牛山鉛鋅銀礦與古堡泉全鐵礦等典型礦床。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

新太古界中元古界地層在去上廣泛出露，同時(shí)出露南華系、震旦系、寒武系、奧陶系、二疊系，新太古界中元古界地層是礦區(qū)當(dāng)中主要的地層出露，在礦區(qū)主要表現(xiàn)為帶狀呈東西向展布，由于受區(qū)內(nèi)斷層因素影響以及巖漿巖侵蝕，造成地層出露不全。泥盆系與石炭系地層，奧陶系和志留系地層對(duì)稱分布于兩側(cè)，接觸關(guān)系為不整合接觸，沉積特點(diǎn)主要呈現(xiàn)大陸裂谷坳陷帶[2]。以F1斷裂為界限把下巖組劃分成兩個(gè)巖性段，在礦區(qū)北部區(qū)域上主要產(chǎn)出碎屑巖（淺變質(zhì)），而在南部區(qū)域上主要產(chǎn)出火山巖，面積約為礦區(qū)當(dāng)中90%面積大小。在礦區(qū)中部區(qū)域上分布上巖組，主要在碧玉山西部區(qū)域上，表現(xiàn)為東西向展布，是礦區(qū)總面積的5%。在礦區(qū)南部區(qū)域上各種火山巖當(dāng)中產(chǎn)出工業(yè)礦體，因此屬于礦區(qū)當(dāng)中最重要的賦礦層位。另外，還出了第四系地層。地層由老至新分述如下。

（1）新太古界-中元古界。敦煌巖群：是該區(qū)當(dāng)中具有最老時(shí)代的地層，和前人所稱的奧陶系-志留系地層是同一地層，在礦山北部區(qū)域上表現(xiàn)為弧形帶狀分布特點(diǎn)，地層厚度較大，該地層是由于巖漿活動(dòng)因素作用之下形成的中深變質(zhì)的一套區(qū)域變質(zhì)巖系，云母石英片巖以及黑云斜長片麻巖是巖石的重要組成。黑云石英片巖以及斜長角閃巖、變質(zhì)砂巖、石英巖和變粒巖是主要的巖石組成，大理巖（片理化）透鏡體以及花崗巖（片麻狀）分布于局部，淺海相碎屑巖沉積建造是地層的主要的原巖特點(diǎn)，碳酸鹽巖以及火山碎屑巖夾生其間，有著非常明顯的巖石混合巖化特點(diǎn)，構(gòu)造特點(diǎn)主要為眼球狀以及條帶狀，而且有很多變質(zhì)侵入巖體出露，主要表現(xiàn)為基性中酸性，不僅形態(tài)各不相同，也有著不同的大小規(guī)模。

（2）南華系-震旦系。洗腸井群：主要在該區(qū)北側(cè)區(qū)域上分布，由于其巖性和巖相組合的不同，從下到上主要有四個(gè)巖組之分：巖組1其組成特點(diǎn)主要為淺海相碎屑巖沉積建造特點(diǎn)，夾碳質(zhì)板巖的粉砂質(zhì)板巖及變質(zhì)砂巖是主要的巖性組合。巖組2主要表現(xiàn)為淺海相淺變質(zhì)的沙泥質(zhì)巖石，大理巖（透鏡狀）夾生于下部，墜石以及冰磧礫石可見于局部。同時(shí)可見淺海相泥質(zhì)巖粉砂質(zhì)板巖以及絹云母千枚巖，變質(zhì)砂巖是其主要的巖性特征，砂巖透鏡體夾生其間。巖組3：主要有夾泥質(zhì)巖的淺海相碳酸鹽巖建造所組成，沒有較大的巖相變化，有疊層石產(chǎn)出。同時(shí)還有淺海相碳酸鹽以及碎屑巖建造產(chǎn)出?；?guī)r（大理巖化）以及灰?guī)r、變質(zhì)砂巖、砂巖為主要的互層特征，還有大理巖（粒狀石英），層紋狀藻席分布于上層部位。巖組4：板巖（千枚狀）以及粉砂質(zhì)板巖，夾灰?guī)r透鏡體（大理巖化）的變質(zhì)砂巖分布于底部。

（3）寒武系。結(jié)合其巖性以及巖相特征，有雙鷹山組和西雙鷹山組兩組地層之分。前者主要為碳酸鹽和細(xì)碎屑巖構(gòu)成的淺海相構(gòu)造特點(diǎn)夾薄層硅質(zhì)板巖的以及石英巖是其主要的巖性特征。后者屬于碳酸鹽巖和細(xì)碎屑巖淺海相構(gòu)造特點(diǎn)，灰?guī)r是底部的主要巖性特征，變質(zhì)砂巖分布于上部。

（4）奧陶系?；ㄅＩ饺涸诨ㄅＩ絽^(qū)域上分布，表現(xiàn)為寬帶狀特點(diǎn)，屬于碳酸鹽巖以及碎屑巖淺海相沉積構(gòu)造特點(diǎn)，印支期花崗巖體對(duì)其頂?shù)撞吭斐汕治g。主要有三個(gè)巖組之分、角巖、變質(zhì)粉砂巖是下巖組的主要組。千枚巖以及夾大理巖的灰?guī)r是中巖主的主要巖性特征。變質(zhì)砂巖以及砂巖是上巖組的主要巖性特征。產(chǎn)珊瑚、腹足以及三葉蟲等化石，區(qū)域上的多金屬礦場，在其形成過程當(dāng)中都與此類地層有著十分緊密的關(guān)聯(lián)性。白云山組分布特點(diǎn)表現(xiàn)為單斜構(gòu)造，向南側(cè)方向傾斜，板巖、角巖以及砂巖是其主要的巖性特征，大理巖以及凝灰?guī)r在局部夾生。

（5）石炭系。主要在老金廠，新金廠去上的北部區(qū)域上分布，具有將具有相對(duì)較少的出路徑面積，根據(jù)其巖性組合和時(shí)代進(jìn)行兩組劃，分別為紅柳園組以及石板山組，前者和北部區(qū)域上雙堡塘組（二疊統(tǒng)）呈現(xiàn)斷層接觸的特點(diǎn)。夾灰?guī)r灰?guī)r以及火山巖的粉砂質(zhì)板巖、細(xì)砂巖、變質(zhì)雜砂巖是其主要的巖性組合。在新金廠西南側(cè)區(qū)域上北部5km產(chǎn)出石板山組，建造特點(diǎn)屬于碎屑巖碳酸鹽沉積建造，表現(xiàn)為淺海相的特點(diǎn)，粉砂巖以及砂質(zhì)板巖是其主要的巖性特征，不整合接觸紅柳園組。

（6）二疊系。該地層在區(qū)內(nèi)呈現(xiàn)十分廣泛的出露特點(diǎn)，主要表現(xiàn)為帶狀分布特征，展布方向?yàn)榻鼥|西向，主要在新金廠老金廠一帶分布，根據(jù)其巖性組合以及化石和層序又有方山口組（上二疊統(tǒng)）以及雙堡塘組（下二疊統(tǒng)）所組成，具體描述如下，前者主要在石板山東以及白尖山南部區(qū)域上分布，細(xì)砂巖和礫巖分布于下部，砂巖以及細(xì)砂巖、礫巖是其下部的主要特點(diǎn)，表現(xiàn)為陸相沉積特征，在石板山組之上表現(xiàn)為不整合的角度覆蓋其上。雙堡塘組與老金廠以及新金廠金礦床形成有著十分緊密的關(guān)聯(lián)性。

（7）第四系。溝谷以及河床等地勢較為低洼的部位分布第四系地層，這是由于沖洪積作用因素影響下，粘土、砂礫石等堆積物形成。

2.2 構(gòu)造

裂谷帶褶皺在二疊系末期階段發(fā)生于迴返以及疊加印支期、燕山期運(yùn)動(dòng)形成礦區(qū)構(gòu)造。

褶皺在礦區(qū)當(dāng)中不是非常發(fā)育，小行褶曲成相似狀或者頂厚狀形成于礦區(qū)淺變質(zhì)碎屑巖當(dāng)中，壓扁作用以及早期面理置換作用被體現(xiàn)出來。

火山巖在礦區(qū)南部區(qū)域上達(dá)到17km長，呈現(xiàn)東西向展布，在老金廠金礦這套火山巖主要以輝綠巖分布于核部與兩翼，同時(shí)也有英安巖類巖石，形成的背斜構(gòu)造，呈現(xiàn)較為完整的特征，背斜在展布方向上表現(xiàn)為東向特征，東側(cè)區(qū)域上表現(xiàn)為收斂的特征，老金廠中部礦段表現(xiàn)為向東傾伏的特點(diǎn)，在西側(cè)部位上表現(xiàn)為散開以及抬升的特征。老金廠東礦段以及中礦段，兩翼部分呈對(duì)稱性特點(diǎn)，北翼在傾角方面表現(xiàn)為上部緩和下部陡傾的特征。到該區(qū)之后，北部區(qū)域上的翼部呈現(xiàn)南部傾斜的特征，并有倒轉(zhuǎn)特征，區(qū)內(nèi)不出露南翼。

礦區(qū)當(dāng)中不是非常發(fā)育褶皺構(gòu)造。碧玉山斷裂（F5）在礦區(qū)中部區(qū)域當(dāng)中的碎屑巖類分布；新金廠斷裂（F1）分布于碎屑巖和火山巖相接觸周圍，同時(shí)發(fā)育次級(jí)斷裂（F2、F3、F4），斷裂都表現(xiàn)為壓性以及壓扭性陡傾向南的斷裂，明顯控制著礦床如圖1所示。

圖1 新金廠金礦床構(gòu)造

新金廠呈現(xiàn)近EW向斷裂派生的次級(jí)斷裂（NW向、NW向）是重要的容礦構(gòu)造，對(duì)于礦體產(chǎn)狀起著明顯的控制作用，無論是礦體大小以及形態(tài)等均受控于斷裂構(gòu)造，礦體主要為板狀以及扁豆?fàn)钐卣鳌?/p>

2.3 侵入巖

巖漿巖在礦區(qū)當(dāng)中不是非常發(fā)育，中?；◢弾r小巖株只在礦區(qū)外部區(qū)域上老金廠南側(cè)出露，脈巖呈現(xiàn)巖墻狀產(chǎn)出于礦區(qū)當(dāng)中，脈巖主要包括：

（1）花崗斑巖脈向礦區(qū)北部區(qū)域上碎屑巖類侵入，脈巖通常處于1m～5m的厚度，在走向上呈現(xiàn)較為穩(wěn)定的延伸，熱液蝕變出現(xiàn)在圍巖兩側(cè)；

（2）在F2斷裂及其周圍，產(chǎn)出霏細(xì)巖脈以及輝長巖脈和橄欖巖脈，巖脈達(dá)到5m～15m的寬度，延伸約在99m以上，在延伸過程中，主要隨著走向上的輝橄巖脈進(jìn)行延伸，并且主要形成在斷裂后期階段。

（3）印支期侵入巖。印支期巖漿巖在區(qū)內(nèi)較為發(fā)育，其中規(guī)模較大的為三疊紀(jì)活動(dòng)，和區(qū)內(nèi)成礦在時(shí)空關(guān)系上非常的緊密。廟廟井一帶以及長流水一帶和花牛山一帶主要分布三疊系巖體，在老金廠南側(cè)及其西側(cè)部位上，出露巖株，結(jié)合侵入接觸關(guān)系，還有存在的巖性組合特點(diǎn)有兩期之分：正長花崗巖以及二長花崗巖是第一期的主要巖體巖型組合特點(diǎn)，二者沒有明顯的巖相分帶特點(diǎn)，巖石表現(xiàn)為肉紅色以及磚紅色，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為斑狀以及似斑狀。二長花崗巖（淺肉紅色）使第二期的主要巖體巖性特征，呈現(xiàn)相對(duì)較細(xì)的巖石粒度特點(diǎn)，屬于中細(xì)粒結(jié)構(gòu)特征，與三疊紀(jì)巖漿活動(dòng)有關(guān)的礦床主要有花牛山鉛鋅銀多金屬礦、拾金坡金礦、南金山金礦、新金廠和老金廠金礦等。

2.4 圍巖蝕變

硅化以及褐鐵礦化和黃鐵礦化較為發(fā)育，由于巖性的不同，造成蝕變特征也有很大的不同存在，并且有著不同的礦物組合特點(diǎn)。除以上這些蝕變特征外，綠泥石化以及碳酸鹽化也出現(xiàn)在輝綠巖中。高嶺土化、鉀長石化還有絹云母化，出現(xiàn)在英安巖中。綠泥石化和絹云母化出現(xiàn)在各類板巖當(dāng)中，同時(shí)還有泥化蝕變出現(xiàn)。

2.5 金礦化與蝕變的關(guān)系

硅化以及黃鐵礦化和金礦存在非常緊密的關(guān)聯(lián)性，蝕變強(qiáng)度和金礦化表現(xiàn)為正比關(guān)系。黃鐵礦主要表現(xiàn)為長條狀、針狀和八面體以及五角十二面體，尤其出現(xiàn)多面體時(shí)，礦化更強(qiáng)，黃鐵礦（立方體）和金礦沒有密切聯(lián)系。

3 礦床地質(zhì)

3.1 礦體特征

新金廠金礦共有49條金礦體，礦體通常處于40m～100m的長度范圍，有的能夠達(dá)到500m，最短約為19m，在延伸方面礦體為99m，最大延伸以及最小延伸分別為409m與39m。

東礦段：圈定的金礦體包括23個(gè)，在長度方面礦體主要分布在20m～169m，而厚度主要為1.40m。石英脈型是礦體的主要特征。礦體產(chǎn)出特點(diǎn)主要表現(xiàn)為脈狀與透鏡狀，膨縮現(xiàn)象出現(xiàn)在走向與傾向上，主要處于20m～30m的變化范圍，還有的在10m以下，呈現(xiàn)不均勻的礦化特點(diǎn)，產(chǎn)出特點(diǎn)為規(guī)整的單脈，和圍巖有著較為清晰的界限。

中礦段：有17條礦體被圈出，主要處于50m～400m的長度范圍，通常為2.10m的平均厚度。新金廠大斷裂當(dāng)中還有次級(jí)構(gòu)造相互交接位置，是礦體主要產(chǎn)出部位，展布方向?yàn)榻麰W向，主要表現(xiàn)為脈狀以及透鏡狀，平移斷層于走向上表現(xiàn)為錯(cuò)斷的特點(diǎn)，同時(shí)在斷距方面也較大，有的為1m有的為3m，膨縮在礦體上也非常的明顯，一般在30m～40m的范圍之內(nèi)，礦體的厚度與品位于深部區(qū)域上出現(xiàn)變窄減弱的特點(diǎn)。

西礦段：有九條礦體被圈出，礦體主要處于20m～139m的長度范圍，平均達(dá)到2m的厚度。在輝綠巖當(dāng)中賦存礦體，并在板巖以及英安巖當(dāng)中產(chǎn)出，很多礦體將以上巖層給斜穿，和圍巖有著比較清晰的界限，表現(xiàn)為脈狀、透鏡狀、似板狀。礦體表現(xiàn)為中等傾斜的產(chǎn)狀特點(diǎn)，一般處于45°傾角以下，很多礦體傾斜向西，呈現(xiàn)均勻的礦化特點(diǎn)。

3.2 礦石特征

（1）礦區(qū)礦物組成。褐鐵礦以及赤鐵礦和黃鐵礦是礦石當(dāng)中的重要金屬礦物，達(dá)到90%以上，毒砂、方鉛礦、孔雀石、磁鐵礦少量。自然銅、銅藍(lán)以及黃銅礦和閃鋅礦偶見。綠泥石、長石和石英是重要的脈石礦物，達(dá)到85%以上。綠簾石、方解石、絹云母以及橄欖石和輝石等相對(duì)次之。

（2）礦石結(jié)構(gòu)及構(gòu)造。自形、半自行是礦石的主要結(jié)構(gòu)，并有充填結(jié)構(gòu)和壓碎結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要表現(xiàn)為脈狀與膠粒狀等。

（3）金的賦存狀態(tài)。結(jié)合電子探針進(jìn)行研究，并通過顯微鏡進(jìn)行觀察，褐鐵礦以及黃鐵礦微裂隙當(dāng)中賦存自然金，也有的在礦物顆粒和顆粒中間部位分布，在黃鐵礦以及石英晶粒當(dāng)中少量嵌布。

4 礦床成因分析

新金廠斷裂南部區(qū)域是新老金廠金礦主要分布區(qū)，主要在基性以及中酸性火山巖當(dāng)中產(chǎn)出，火山巖在早期階段主要表現(xiàn)為基性噴發(fā)，而晚期階段主要表現(xiàn)為中酸性噴發(fā)，四個(gè)板巖小夾層，分布于輝綠巖當(dāng)中，提示火山巖在此階段主要呈現(xiàn)不同階段間歇性噴發(fā)，而且間歇時(shí)間相對(duì)較晚。在成礦機(jī)理方面主要為：Ⅲ級(jí)斷裂系統(tǒng)在二疊系末期階段由于裂谷回返形成，在此構(gòu)造環(huán)境因素影響下，對(duì)礦床形成起到了很大的促進(jìn)作用，同時(shí)含礦熱液相互伴生，由于斷裂因素為導(dǎo)向，并將大量的大氣降水?dāng)y帶進(jìn)行加熱循環(huán)。含金熱液在圍巖當(dāng)中不斷的萃取活化，并充填于裂隙和斷裂當(dāng)中成礦。和成礦緊密相關(guān)的為印支期與燕山期巖漿熱液活動(dòng)，手該階段運(yùn)動(dòng)影響，進(jìn)一步改造活化前期階段的斷裂系統(tǒng)，并疊加改造成礦作用，使金礦石進(jìn)一步富集。該礦主要在三疊式階段形成，成礦模式如圖2所示。

圖2 礦床地球化學(xué)異常模式

5 找礦標(biāo)志

（1）金成礦帶在該區(qū)當(dāng)中分布特點(diǎn)主要表現(xiàn)為進(jìn)東西向，東西向斷裂對(duì)金成礦帶起著明顯的控制作用，該斷裂和其次級(jí)斷裂是最為重要的找礦標(biāo)志。

（2）火山巖對(duì)于新金廠金礦起著明顯的控制作用，而且火山巖內(nèi)，礦石質(zhì)量有著明顯較高的巖性特征。

（3）硅化以及褐鐵礦化、絹云母化和黃鐵礦化等蝕變較為發(fā)育，這是富集金礦的要地段。

（4）石英脈呈現(xiàn)糖粒狀，顏色為灰白色，并具有碎裂構(gòu)造，尤其是發(fā)育石英細(xì)脈和網(wǎng)脈的區(qū)段是金礦找礦的重要標(biāo)志。

（5）元素Au、As、Mo、Ag異常特征較為明顯，并有著較為齊全的元素組合，并有著較為齊全的元素組合，明顯的濃集中心和明顯的分帶異常，是間接找礦標(biāo)志。