甘肅北山淺變質(zhì)碎屑巖帶內(nèi)金礦控礦因素及成礦模式

李 偉，彭應(yīng)軍，朱紅偉

（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）

甘肅北山地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，該地區(qū)巖漿活動頻繁，各地層在各時(shí)期均有出露，發(fā)育較為完備。因此金礦礦床分布較為廣泛，成礦機(jī)制復(fù)雜，北山地區(qū)金礦多形成于板塊碰撞對接帶，具有一定的時(shí)間，空間分布規(guī)律[1]。北山金礦礦體賦存于泥質(zhì)碎屑巖等多巖體中，隨著近年來地質(zhì)工作不斷深入，對礦體勘探與礦山開采提出了更高的要求[2]。由于金元素較為活躍，可以廣泛參與到各種地質(zhì)活動中，可以形成不同的含礦構(gòu)造，使金礦床類型豐富多樣。因此，在對金礦床進(jìn)行分類的過程中出現(xiàn)了諸多難題[3]，北山是西北地區(qū)重要的金礦成礦帶，眾多研究學(xué)者開始關(guān)注碎屑巖帶的金礦的控礦因素和成礦模式。同時(shí)運(yùn)用新的理論與研究方法進(jìn)行探索，但對成礦模式及類型的劃分上還存在著不同的爭議，尚未達(dá)成統(tǒng)一的結(jié)論，明確控礦因素和成礦模式是進(jìn)行找礦必須具備的基礎(chǔ)。因此，本文對甘肅北山碎屑帶內(nèi)金礦控礦因素及成礦模式的研究，為找礦提供了參考依據(jù)，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 甘肅北山淺變質(zhì)碎屑巖帶內(nèi)金礦控礦因素

1.1 賦礦地層控礦

甘肅北山淺變質(zhì)碎屑巖帶的金礦體賦存對巖性的選擇十分突出，金礦體廣泛賦存于泥質(zhì)碎屑巖與淺變質(zhì)砂巖接觸帶的層間破碎帶中，礦體的圍巖以富泥質(zhì)為主，透水性能較好。通常這些巖石的貴金屬和稀有金屬元素含量較高，在熱液成礦過程中能夠提供部分成礦物質(zhì)，圍巖巖性對金礦成礦具有一定的控制性，圍巖的物理化學(xué)特征及構(gòu)造空間一定程度上控制了礦化類型和礦體形態(tài)。

地層建造較高的金屬背景含量為成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，也是形成礦床的關(guān)鍵因素。不同構(gòu)造塊體都有著不同的原始基底物質(zhì)和地球化學(xué)特征，后續(xù)的構(gòu)造演化和巖漿活動為成礦奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造控礦

甘肅北山淺變質(zhì)碎屑巖帶內(nèi)的金礦體分布受不同等級的構(gòu)造控制，北山金礦床大部分沿柳園-大奇山深大斷裂帶的南北兩側(cè)分布，近東西向斷裂的交匯地帶往往使金礦集中分布，次級構(gòu)造單元的局部巖漿隆起火山凹陷盆地控制了金礦床的集中區(qū)域。與區(qū)域性斷裂相關(guān)聯(lián)的次級斷裂裂隙或脆弱性破碎帶控制著礦體的展布形態(tài)，北山地區(qū)控制礦體構(gòu)造的是與區(qū)域性構(gòu)造相關(guān)的斷裂裂隙，礦體礦化均產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶內(nèi)，這些構(gòu)造帶是含礦溶液的位移通道，也是金礦賦存的絕佳位置。蝕變型金礦化直接產(chǎn)于深大斷裂帶內(nèi)的三組斷層破碎帶中，沿次級背斜核部斷裂構(gòu)造侵位的花崗巖脈出露區(qū)域是礦體賦存最為有利的空間。

1.3 巖漿活動控礦

北山淺變質(zhì)碎屑巖帶內(nèi)金礦體的成礦作用都與巖漿活動有著密切的聯(lián)系，巖漿活動為礦體提供熱源和動力，流體受巖漿活動的控制作用發(fā)生位移，并萃取巖體中的成礦物質(zhì)形成含礦溶液。除此之外，巖漿活動還可以促使地下水循環(huán)，中酸性巖漿是金礦床受巖漿控制的物質(zhì)提供者，北山礦區(qū)內(nèi)許多金礦床的成礦流體和成礦物質(zhì)多數(shù)來自巖漿水及巖漿。與巖漿活動相關(guān)的礦床在空間上聯(lián)系較為緊密，礦體主要纏在巖體邊部或遇斷層接觸帶，成巖和成礦時(shí)間較為接近，其中多金屬成礦圍繞成礦巖體還出現(xiàn)了礦化分帶現(xiàn)象。幔源巖漿入侵帶來的熱能會產(chǎn)生地殼巖石的變質(zhì)作用，形成巖石侵入體，使巖石出現(xiàn)軟化或加強(qiáng)韌性，從而產(chǎn)生剪切作用。

2 甘肅北山淺變質(zhì)碎屑巖帶內(nèi)金礦成礦模式

2.1 成礦物質(zhì)來源

根據(jù)北山淺變質(zhì)碎屑巖帶內(nèi)金礦礦床周邊巖體發(fā)育，該礦床的成礦物質(zhì)可能來源于礦區(qū)的賦礦地層及巖體，通過對礦體的成礦元素進(jìn)行分析測試，具體礦石分析結(jié)果如表1所示。

表1 北山碎屑巖帶金礦床礦石分析結(jié)果(%)

由表1可知礦石分析結(jié)果，將礦石與圍巖礦石的成礦元素?cái)?shù)值進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)礦石中金屬元素的平均含量遠(yuǎn)高于圍巖，成礦元素含量隨著與礦體地層的距離邊緣而逐漸降低。同時(shí)，在礦體距離變遠(yuǎn)中，地層金屬元素先是急劇下降，而后漸趨平穩(wěn)。金礦礦體周邊不存在范圍較為廣泛的成礦元素過渡帶，說明地幔物質(zhì)和侵入巖體中金屬元素的平均含量比地殼中的平均含量要高，說明北山碎屑巖帶的成礦物質(zhì)主要來源于巖體，同時(shí)礦山地層也提供部分成礦物質(zhì)。由于敦煌地塊北部裂谷的形成與演化，引起區(qū)域性地?zé)岙惓＃瑤r漿沿深大斷裂上升侵位，從深部帶來了部分成礦物質(zhì)，侵染了含金的細(xì)碎屑巖，形成了含金的花崗質(zhì)巖漿，巖漿在不斷上侵地殼過程中冷凝，在外接觸帶形成各種角巖及礦化。

2.2 成礦機(jī)制

通過對甘肅北山淺變質(zhì)碎屑巖成礦物質(zhì)來源進(jìn)行分析，地殼深部韌性剪切變形和淺部的陸內(nèi)推覆構(gòu)造，伴隨強(qiáng)烈的鑿山和抬升剝蝕。早期碎屑帶的形成使巖石發(fā)生強(qiáng)烈片理化，深層次的變形也在不斷發(fā)生，使區(qū)域變質(zhì)巖發(fā)生混合巖化，使巖體中侵入大量中酸性巖漿，由碎屑變形的變質(zhì)分異所產(chǎn)生的熱液含有豐富的成礦物質(zhì)，通過中酸性巖漿的演化形成了富含成礦元素的巖漿熱液，在上侵時(shí)進(jìn)一步萃取地層中的金成礦元素，多種來源的成因水參與了成礦過程。通過對地層特征研究表明，北山碎屑帶礦石中成礦物質(zhì)具有渾源特征。當(dāng)混合的成礦流體上侵至碎屑帶構(gòu)造發(fā)育部位，裂隙滲透性較強(qiáng)，形成蝕變型巖體，部分成礦熱液繼續(xù)上升至地殼更淺部位的碎屑帶構(gòu)造部位，在裂隙中形成含金石英脈型礦體。

2.3 流體活動

北山淺變質(zhì)碎屑巖帶礦體處于礦區(qū)垂直分帶模式的上部，礦化元素及類型受巖漿巖成分、成礦溫度和圍巖性質(zhì)的影響。當(dāng)巖體與泥質(zhì)細(xì)碎屑接觸時(shí)，接觸帶外部有沉積期含金黃鐵礦層，以巖漿水為主的流體在碎屑巖帶與大理巖的接觸帶形成金礦化。由于賦存于層間破碎帶，因此分布多呈層狀，流體進(jìn)一步上侵形成混合的含礦熱液，到達(dá)淺部巖體張性裂隙與斷裂破碎帶相反應(yīng)，形成蝕變巖。區(qū)域性斷裂帶、破碎帶發(fā)育，斷層面一般較為陡峭，具體情況如圖1所示。

圖1 北山破碎巖帶金礦成礦模式圖

由圖1可知，隨著路源性裂隙使中酸性巖漿侵入，巖漿沿著斷層和裂隙侵入，在巖漿活動過程中產(chǎn)生了圍巖的同化混染等，規(guī)劃也是在熱液作用下形成的。由于深大斷裂的長期活動，大量地表水沿著滲透性構(gòu)造帶滲流，在構(gòu)造帶產(chǎn)生了環(huán)流，沿著主要構(gòu)造帶向淺部遷移，在酸度及低壓半封閉環(huán)境中，含金絡(luò)合物分解后金沉淀成礦。

3 結(jié)語

本文針對甘肅北山淺變質(zhì)碎屑帶的研究區(qū)域，對金礦的控礦因素及成礦模式進(jìn)行了深入的研究，并取得了一定的研究成果。但由于時(shí)間和條件的限制，本文研究還存在著諸多不足，有待于日后進(jìn)行更進(jìn)一步的探討。由于成礦作用復(fù)雜，由于沒有獲取到明確的礦物數(shù)據(jù)，因此對金礦成礦年代的研究涉及較少，進(jìn)而影響了對于成礦規(guī)律的研究，對成礦條件和規(guī)律的總結(jié)不夠全面，需要在日后徹底解決。