甘肅省合作市早子溝金礦地質(zhì)特征與成礦規(guī)律探討

郭啟鵬

（甘肅省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730050）

早子溝金礦于1996 年經(jīng)異常檢查發(fā)現(xiàn)金礦，截止到目前，是甘肅省甘南地區(qū)繼大水金礦、加甘灘金礦之后較大規(guī)模的金礦床之一。該地區(qū)已經(jīng)先后得到廣大礦山地質(zhì)領(lǐng)域研究人員的深入研究，研究程度較高，隨著該地區(qū)金礦的不斷開采，針對找礦與礦體的形成規(guī)律，存在的不同地質(zhì)方面的認(rèn)識與探討也在不斷持續(xù)進(jìn)行[1]。早子溝金礦礦體內(nèi)富存金屬礦物十分豐富，并且種類繁多，主要有褐鐵礦、黃鐵礦、毒砂、輝銻礦等。從礦化元素的富集特征上來看，該地區(qū)金礦處于夏河—合作斷裂帶位置上，北側(cè)多個區(qū)域當(dāng)中富含豐富的銅、砷、鉬、金、鉍、鎢等中高溫礦化金屬元素，斷裂以南為金、銀、汞等中低溫礦化元素，該成礦區(qū)域內(nèi)以北主要的礦床包括：答浪溝金礦、扎不浪可金礦點(diǎn)、老豆金礦等，以南區(qū)域內(nèi)礦床包括：桑曲、索拉貢瑪、納合迪、直合完干、早子溝金礦等，Au 礦化與多金屬礦化存在一定的正相關(guān)關(guān)系。該地區(qū)金礦的成礦捕虜體特征以及金元素的遷移前人已經(jīng)有了一定程度的研究，金礦礦床巖漿巖中的包裹體成巖溫度為680℃～810℃，次生包裹體均一溫度在120℃～270℃，屬中低溫?zé)嵋盒?。目前對于早子溝金礦的金元素礦產(chǎn)資源的遷移等研究相對較少?；诖?，本文開展早子溝金礦成礦規(guī)律與地質(zhì)特征研究探討。

1 早子溝金礦成礦規(guī)律

1.1 成礦時期規(guī)律

通過對早子溝金礦成礦時期規(guī)律進(jìn)行分析，并借鑒以往研究人員得出的結(jié)論，該地區(qū)金礦中閃長玢巖的鋯石定年約為223.42Ma 和223.51Ma。通過對該地區(qū)金礦蝕變板巖型礦石和蝕變脈巖型礦石進(jìn)行定年分析得出，該地區(qū)蝕變板巖型礦石年齡普遍在221.28Ma～223.51Ma 范圍以內(nèi)，而閃長玢巖型礦石年齡普遍在225.84Ma～236.4Ma 范圍以內(nèi)[2]。通過以上定年分析進(jìn)一步得出，上述兩組閃長玢巖的成巖時代之間存在著較大差異。為進(jìn)一步探究早子溝金礦成礦時期的規(guī)律，對該地區(qū)金礦的閃長玢巖進(jìn)行鋯石U-Pb 測年分析。由于該地區(qū)金礦當(dāng)中的鋯石晶型十分完整，并且具有極為明顯的環(huán)帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因此能夠確定該地區(qū)鋯石類型為巖漿鋯石。分別在該地區(qū)金礦上隨機(jī)選取30 顆晶型較好的顆粒進(jìn)行測試，并獲取到30 組有效的數(shù)據(jù)結(jié)果。通過對數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析得出，早子溝金礦成礦時期規(guī)律為：金礦閃長玢巖形成年齡在228Ma～255Ma 范圍以內(nèi)，由于該地區(qū)金礦中閃長玢巖以及整個礦體在空間上的關(guān)系十分密切，因此部分礦區(qū)當(dāng)中含有閃長玢巖被礦體和構(gòu)造結(jié)構(gòu)截切的形態(tài)結(jié)構(gòu)存在。部分區(qū)域上的閃長玢巖中還含有豐富的銀金屬，礦產(chǎn)資源富集，因此閃長玢巖的形成年齡應(yīng)當(dāng)不會超過早子溝金礦整體形成的年齡，即得出結(jié)論為：早子溝金礦成礦時期應(yīng)小于或等于255Ma。

圖1 早子溝金礦硫同位素直方圖

1.2 成礦物質(zhì)來源規(guī)律

早子溝金礦當(dāng)中除了含有豐富的金元素礦產(chǎn)資源以外，還含有豐富的硫同位素礦產(chǎn)資源。通過對該區(qū)域硫同位素物質(zhì)來源進(jìn)行分析，可找出早子溝金礦成礦物質(zhì)來源規(guī)律[3]。通常情況下，早子溝金礦當(dāng)中的硫同位素在礦物形成之后不會發(fā)生明顯的改變，只有在礦物后期發(fā)育的過程中，受到地質(zhì)構(gòu)造疊加作用的影響，才會發(fā)生明顯的變化，并逐漸影響到相關(guān)變化因素的演化，例如氧逸度、溫度和酸堿度等。通過對早子溝金礦實(shí)地勘查得出，該地區(qū)含硫礦物質(zhì)均為硫化物，并且未展出硫酸鹽礦物質(zhì)。

因此，通過這一現(xiàn)象得出結(jié)論，早子溝金礦中硫化物的δ34S 平均值應(yīng)當(dāng)與該地區(qū)金礦成礦流體的δ34SV-CDT基本保持一致。通過對早子溝金礦硫同位素測量得出如圖1 所示的硫同位素直方圖。

圖1 中，a 表示為早子溝金礦中的黃鐵礦礦體；b 表示為早子溝金礦中的輝銻礦礦體。通過對早子溝金礦的黃鐵礦樣本和輝銻礦樣本中的硫同位素進(jìn)行測量得出，該樣本當(dāng)中的δ34S 平均值為小于零的數(shù)值，并介于-22.82‰～-3.664‰之間，其平均值約為-13.54%。同時，早子溝金礦中礦物在不同礦體和不同階段的δ34S 平均值變化趨勢均較為明顯，其主要原因是受到成礦階段物理化學(xué)條件變化的影響。

2 早子溝金礦地質(zhì)特征

2.1 地層地質(zhì)特征

早子溝金礦出露地層主要為下三疊統(tǒng)和第四系。下三疊統(tǒng)為一套淺海相碎屑巖沉積建造，地層呈北西走向，與區(qū)域構(gòu)造線方向一致，自北至南，地層由老到新，依次為石炭系、二疊系、三疊系。巖性有粉砂巖、石英砂巖、粉砂質(zhì)和泥質(zhì)板巖，區(qū)內(nèi)金礦床、礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)主要產(chǎn)在三疊系，次為侏羅系、二疊系、石炭系，三疊系地層為三疊統(tǒng)古浪提組二段，是礦區(qū)的含礦地層，第四系發(fā)育于山間溝谷，主要為沖洪積砂礫層、湖積亞砂土、亞粘土、風(fēng)成和階地堆積黃土、草地沼澤堆積腐植層、淤泥等?，F(xiàn)將早子溝金礦地層特征概述如下：

二段下層（T1j2-1）：分布在礦區(qū)東側(cè)，巖性為深灰-灰綠色粉砂質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖、灰色細(xì)粒砂巖、鈣質(zhì)板巖夾灰?guī)r條帶，具細(xì)砂→粉砂→泥質(zhì)→鈣質(zhì)沉積韻律結(jié)構(gòu)。

二段中層（T1j2-2）：分布在礦區(qū)中部，為主要的賦礦地層，巖性以灰-黃綠色泥質(zhì)板巖為主夾灰綠色粉砂質(zhì)板巖、鈣質(zhì)粉砂質(zhì)板巖、淺灰-黃灰色變細(xì)粒長石雜砂巖，有鈣質(zhì)、粉砂質(zhì)淺色細(xì)條紋，巖石結(jié)構(gòu)致密，具貝殼狀斷口。

二段上層（T1j2-3）：分布于礦區(qū)的西部，巖性主要為灰色粉砂質(zhì)板巖、灰色泥質(zhì)板巖、黃綠色鈣質(zhì)板巖夾砂屑灰?guī)r條帶，條紋構(gòu)造非常發(fā)育。

2.2 構(gòu)造地質(zhì)特征

早子溝金礦構(gòu)造線為北西向、南北向，近東西向和南北向次之，主要構(gòu)造為斷裂構(gòu)造，構(gòu)造具張剪性、延伸大等特征，形成時間上北西向、近南北向較早，北東向與北北東、近東西向次之，斷裂活動、構(gòu)造熱液及成礦作用具有多期性特點(diǎn)。

北西向斷裂：帶內(nèi)發(fā)育劈理裂隙帶、斷層泥、灰黃色碎裂巖、角礫巖，帶內(nèi)脈巖不發(fā)育，地表具褐鐵礦化蝕變，充填有少量石英脈。

南北向斷裂：充填有閃長玢巖脈、花崗閃長斑巖脈、石英脈等，發(fā)育褐鐵礦化、黃鐵礦化、輝銻礦化、碳酸鹽化、硅化等蝕變。

北東向斷裂：是礦區(qū)的主礦化控制帶，主成礦期斷裂，帶內(nèi)有石英脈、方解石脈、中性巖脈等充填，是為熱液活動和金的沉淀提供良好場所的地方。

2.3 礦體地質(zhì)特征

早子溝金礦礦石主要以石英脈型為主，其次為硅質(zhì)巖型和花崗斑巖型，三種礦石類型均具有不同的結(jié)構(gòu)特征和構(gòu)造特征，具體如下表所示。

早子溝金礦礦石為石英脈型金礦石、硅質(zhì)巖型金礦石和花崗斑巖型金礦石，主要礦物為金礦，微細(xì)粒、結(jié)晶狀，0.01mm～0.1mm，成色80～90；黃鐵礦呈黃白色，半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)，偶見晶形為立方體，粒徑0.5mm～10mm 不等；輝銻礦呈他形粒狀、放射狀、針狀、葉片狀，鉛灰色，與金礦化關(guān)系密切；礦石中蝕變類型主要為硅化、黃鐵礦化、毒砂礦化、輝銻礦化、碳酸鹽化、褐鐵礦化、赤鐵礦化、絹云母化、綠泥石化等。

通過以上對早子溝金礦地層地質(zhì)特征、構(gòu)造地質(zhì)特征以及礦體地質(zhì)特征分析，形成了對早子溝金礦地質(zhì)特征與成礦規(guī)律新的認(rèn)識。

3 結(jié)束語

本文通過對早子溝金礦成礦規(guī)律與地質(zhì)特征探究后得出，該地區(qū)金礦成礦時期小于或等于255Ma，同時通過對該地區(qū)硫同位素測量得出，該地區(qū)金礦的δ34S 為負(fù)值，并且介于-22.82‰～-3.664‰之間，δ34S 的變化范圍較大，但主要集中在-12.28‰～-7.6%范圍以內(nèi)，符合塔式分布特點(diǎn)。未來在對早子溝金礦進(jìn)行找礦時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合該地區(qū)金礦的物質(zhì)來源、成礦環(huán)境以及成礦作用等多個方面進(jìn)行綜合分析，以此推斷出該地區(qū)金礦具體的找礦有利地段，從而為礦產(chǎn)資源開發(fā)提供有力的找礦條件。