甘肅省合作礦集區(qū)金礦床構(gòu)造特征及成礦規(guī)律

楊 壯，潘曉雨

（甘肅省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730000）

合作礦集區(qū)內(nèi)金礦床圍巖以三疊系砂板巖建造為主，礦體多以受構(gòu)造控礦為主，在夏河-合作斷裂以南，瑪略斷裂以北分布著一系列超大型、大型金礦床。其中早子溝金礦床是甘肅省控制深度最深、勘查程度最高、開(kāi)發(fā)效益最好的特大型金礦床[1]。近年來(lái)，隨著找礦向深部發(fā)展，陸續(xù)實(shí)施了甘肅省瑪曲-合作礦集區(qū)找礦預(yù)測(cè)、甘肅省合作礦集區(qū)深部找礦預(yù)測(cè)、甘肅省夏河-合作地區(qū)金礦整裝勘查區(qū)礦產(chǎn)調(diào)查與找礦預(yù)測(cè)、甘肅瑪曲-合作整裝勘查區(qū)深部找礦預(yù)測(cè)與鉆探驗(yàn)證項(xiàng)目、甘肅省瑪曲-合作整裝勘查區(qū)資源潛力評(píng)價(jià)與深部找礦預(yù)測(cè)示范等一系列國(guó)家級(jí)礦集區(qū)及整裝勘查區(qū)項(xiàng)目，對(duì)礦集區(qū)內(nèi)周邊找礦勘查起到積極作用。

1 區(qū)域地質(zhì)

合作礦集區(qū)位于西秦嶺造山帶，甘肅省中南部，是秦嶺造山帶的西緣延伸，整體呈北西-南東延伸，礦集區(qū)地層出露為石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、第三系及第四系。斷裂褶皺發(fā)育，巖性出露呈淺海相-濱海相砂板巖建造，整體傾呈北傾，區(qū)內(nèi)銅、金等礦床、礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)主要產(chǎn)在二疊系和三疊系。礦集區(qū)及外圍一帶礦床、礦（化）點(diǎn)統(tǒng)計(jì)共計(jì)47處，按礦產(chǎn)成因類(lèi)型可分為構(gòu)造破碎蝕變巖型、熱液充填交帶型等，以構(gòu)造破碎蝕變巖型為主，其它類(lèi)型較少[2]。

2 構(gòu)造特征

2.1 斷裂

礦集區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，整體上構(gòu)造均受到祁連造山帶及松潘-甘孜地塊的的擠壓，區(qū)域性構(gòu)造以北西向展布，有力士山-為當(dāng)山斷裂、夏河-合作斷裂、?？颇?格里那逆沖斷裂。區(qū)域性深大斷裂的多期次活動(dòng)可能控制熱穹隆構(gòu)造的多期次活動(dòng)或多期次巖漿的脈動(dòng)侵入和成礦作用的多期次疊加（1）。而北東向受到剪切作用的張性小斷裂對(duì)深大斷裂起到了破壞作用，但同時(shí)也為熱液的運(yùn)移提供了通道，以中部的夏河合作深大斷裂不僅控制著地層的分布，也對(duì)構(gòu)造起到了控制。該斷裂帶由達(dá)麥—合作、三岔溝—早仁道、扎油梁—棗子溝三條大的沖斷層組成，呈NS-SE向延伸，斷裂均為壓性、壓扭性逆沖斷裂，延伸35~50公里，傾向北東向，傾角45°~70°，為區(qū)域的主控?cái)嗔眩瑫r(shí)也是最重要的控礦斷裂。其次一級(jí)的壓性、壓扭性及張扭性斷裂是賦礦的有利空間，目前發(fā)現(xiàn)的金礦床（點(diǎn)）均受控于夏河-合作斷裂與?？颇?格里那斷裂的控制范圍。該斷裂為區(qū)域中秦嶺構(gòu)造的前緣斷裂，斷裂規(guī)模大，變形強(qiáng)，沿?cái)嗔褞г谌B紀(jì)地層中多形成構(gòu)造破碎帶，并有中酸性巖脈及方解石脈的侵入[2]。在以該斷裂以北的北帶斷層以北西向?yàn)檎共肌⒈睎|向相互剪切為主，以南的南帶斷裂呈現(xiàn)北西向、東西向延伸，在斷裂間擠壓形成次級(jí)張性小斷裂的特征規(guī)模較小，延深0.5km～2km，沿?cái)嗔褞в忻}巖、石英脈等充填，與成礦關(guān)系十分密切。

圖1 礦集區(qū)夏河-合作斷裂帶主、次斷裂玫瑰花圖

2.2 侵入巖

礦集區(qū)內(nèi)夏河-合作斷裂控制了侵入巖的延伸及展布，侵入體的延伸方向與區(qū)域構(gòu)造延伸方向均呈北西向展布（圖2）。

圖2 合作礦集區(qū)構(gòu)造、侵入巖分布

夏河合作斷裂以北出露以三疊系較大巖體分布，其中美武巖體出露面積最大（423km2），其次為夏河巖體（320km2）德烏魯巖體（19km2），其他巖體分布面積較小，主要有閃長(zhǎng)巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈、花崗斑巖脈、輝綠巖脈、石英脈等。一般小于0.5km2~8km2[1]。巖體多成東西向展布的不規(guī)則狀巖株、巖枝產(chǎn)出，部分受北西向斷裂控制的巖墻則呈北西向展布。斷裂以南分布較小的串珠狀侵入體，與斷裂構(gòu)造形成密切，美武巖體及夏河巖體的SHRIMP鋯石U-PB年齡分別為246Ma±6Ma和238Ma±4Ma[3]，德烏魯巖體的LA-ICP-MS鋯石U-PB年齡為247.6Ma±1.3Ma[4]，這些印支期的中酸性花崗閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖形態(tài)展布受到夏河-合作區(qū)域性深大斷裂的控制，尤其以閃長(zhǎng)巖脈、花崗閃長(zhǎng)巖脈、花崗斑巖脈為主的小脈巖產(chǎn)狀與斷層產(chǎn)狀基本一致?；◢忛W長(zhǎng)巖和石英閃長(zhǎng)巖為金、銅、鉛、鋅的含礦母巖，花崗斑巖礦化微弱，種類(lèi)單一，僅見(jiàn)銅、砷礦化。其與圍巖多呈外傾接觸，接觸面多為港灣狀，局部含有圍巖的捕虜體，外接觸帶硅化、大理巖化發(fā)育,圍繞巖體及接觸帶形成金、銅等多金屬礦點(diǎn)[2]。

在夏河－合作斷裂帶合作以南地段，多呈EW向或NWW向展布的小巖株、巖枝、巖床及巖墻產(chǎn)出，通過(guò)在那扎、塔哇、大灑等地對(duì)小巖體采取同位素樣品，巖體年齡為鋯石U-PB年齡為250.4Ma±1.0Ma,主要為花崗花崗閃長(zhǎng)巖，巖體附近圍巖呈角巖化、硅化，內(nèi)、外接觸帶受巖漿期后熱液蝕變作用強(qiáng)烈，伴隨硅化、碳酸鹽化、重晶石化、云英巖化、黃鐵礦化及矽卡巖化等。巖體的侵位提供了熱動(dòng)力，從其周?chē)腿〉V液，又經(jīng)后期低溫?zé)嵋鹤冑|(zhì)的疊加，生成與其相關(guān)的金、銻礦床和礦化帶[2]。

圖3 礦集區(qū)內(nèi)主要礦化特征

3 成礦特征

礦集區(qū)大面積分布的三疊紀(jì)郭家山組、光蓋山組、隆務(wù)河組和大河壩組組成的陸內(nèi)裂陷盆地，即是連接中秦嶺和南秦嶺造山帶的紐帶，又為印支期南北兩側(cè)逆沖推覆造山作用過(guò)程中，南北對(duì)沖構(gòu)造的前陸盆地，地層展布方向?yàn)楸蔽魑骰驏|西向，區(qū)內(nèi)礦床（點(diǎn)）均沿夏河合作斷裂斷裂帶兩側(cè)呈塊形帶狀分布。據(jù)區(qū)內(nèi)不同時(shí)期沉積建造、火山作用、構(gòu)造作用、變質(zhì)變形作用等，區(qū)內(nèi)可劃分出陸內(nèi)裂陷-擠壓收縮造山階段和陸內(nèi)斷陷-抬升造山階段兩個(gè)大的構(gòu)造演化階段。成礦地質(zhì)作用主要有陸源碎屑-碳酸鹽巖沉積、區(qū)域變質(zhì)作用和陸殼花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)成礦作用（2）。在成礦空間上展布嚴(yán)格受區(qū)域大斷裂帶的控制，區(qū)域深大斷裂帶一般為導(dǎo)礦構(gòu)造，但在局部地段為容礦構(gòu)造。

圖4 礦集區(qū)內(nèi)成礦模式圖

礦集區(qū)內(nèi)Au元素與As、Sb、Ag關(guān)系密切，其中As不受地層控制，與中酸性巖脈有關(guān)；Sb異常多數(shù)與Au、As異常重合，顯示了與侵入體及后期熱液活動(dòng)有成因上的聯(lián)系；Ag異常與燕山晚期侵入巖有關(guān)；各元素異常集中區(qū)分布區(qū)也與深大斷裂分布相一致，從具有一定的水平分帶性，即由中高溫向中低溫組合過(guò)渡，這一特征與區(qū)域礦產(chǎn)分布相一致[2]。

夏河合作斷裂以北，高溫巖體發(fā)育，在凝結(jié)過(guò)程中形成節(jié)理裂隙，以大氣降水及地下水形成的含礦熱液沿裂隙運(yùn)移，形成中高溫?zé)嵋簶?gòu)造蝕變巖型金礦及熱液交代充填型金銅鉛鋅多金屬礦的多樣性為代表，礦床礦石類(lèi)型較復(fù)雜，礦化受巖體邊緣接觸帶及不同方向斷層交匯部位控制。主要礦化樣式包括斑巖型、矽卡巖型、破碎帶蝕變巖型等，含礦地層也以二疊為主，該地區(qū)受到的剝蝕較早，剝蝕深度較深。

夏河-合作斷裂以南，主要圍繞小巖體形成中低溫?zé)嵋簶?gòu)造蝕變巖型金銻礦，該斷裂以南1∶5萬(wàn)化探顯示，區(qū)內(nèi)Au、Ag、As、Sb元素明顯富集，分異程度強(qiáng)，離散性高，存在一定的礦化作用，與本區(qū)成礦元素相一致，成礦條件好，其余各元素異常多呈低值區(qū)相伴產(chǎn)出，反映了該區(qū)中低溫銻金成礦帶的特征，礦床礦石類(lèi)型簡(jiǎn)單，含礦圍巖以三疊系為主，該地區(qū)受到剝蝕程度較低。

4 成礦規(guī)律

通過(guò)對(duì)成礦地質(zhì)體、成礦構(gòu)造、成礦結(jié)構(gòu)面及成礦特征標(biāo)志“三位一體”找礦預(yù)測(cè)地質(zhì)模型[5]進(jìn)行總結(jié)，與礦床（體）存在確定關(guān)系的參照物是成礦地質(zhì)體，成礦地質(zhì)體是勘查區(qū)找礦預(yù)測(cè)各類(lèi)要素的核心載體，也是構(gòu)建找礦預(yù)測(cè)地質(zhì)模型的基礎(chǔ)，對(duì)找礦預(yù)測(cè)具有定向性[6]。

4.1 成礦地質(zhì)體

合作礦集區(qū)內(nèi)主要成礦地質(zhì)體為二疊、三疊中酸性淺成侵入體，深成高溫侵入體不是礦集區(qū)的致礦因素，在夏河合作斷裂以南地殼塌陷并形成了一系列淺成中酸性巖體，這種小侵入體發(fā)育，說(shuō)明剝蝕程度較斷裂以北低，在加甘灘-早子溝一帶銻金成礦帶及其以南覆蓋區(qū)，其深部存在著隱伏的成礦地質(zhì)體。這類(lèi)隱伏侵入體為造就礦集區(qū)內(nèi)大型和超大型金礦床集群的良好深部背景，其為金礦提供了熱液，促使地層中早期匯聚的含金礦物再次匯集，在構(gòu)造有利部位再次成礦[9]。

4.2 成礦構(gòu)造及成礦構(gòu)造面

印支期晚期-燕山期早期，夏河合作斷裂以南，桑科南格里納斷裂北的范圍內(nèi)是區(qū)域性構(gòu)造的擠壓強(qiáng)烈部位，北東向張性小斷裂發(fā)育，礦床主要受斷裂控制明顯，往往形成在兩組或兩組以上的斷裂交匯部位，通過(guò)對(duì)一系列的蝕變帶、礦體統(tǒng)計(jì)分析，均存在著兩期以上的成礦模式，北西、東西向斷裂為早期的構(gòu)造擠壓作用形成，北東、南北向?yàn)楹笃诏B加作用演化，尤其在斷層交匯部位，構(gòu)造混亂，賦礦斷裂呈現(xiàn)北東、北西、近南北向斷裂上，作用過(guò)程中中低溫侵入流體滯后，是主要的成礦構(gòu)造和成礦構(gòu)造面。

4.3 成礦特征

合作礦集區(qū)內(nèi)的金礦床主要有以下特征：

（1）構(gòu)造特征：礦集區(qū)內(nèi)金礦，其成礦期的構(gòu)造主要是切層斷裂或破碎帶構(gòu)造，如早子溝金礦、加甘灘金礦，已發(fā)現(xiàn)的金礦床均有多期疊加的特征。

（2）巖漿巖特征：Au異常與中酸性巖體及巖脈有關(guān)，但大巖體內(nèi)無(wú)Au的顯示，僅在接觸帶形成較小異常,金異常與小巖體密切相關(guān)，在較小的中酸性侵入體附近同時(shí)有斷裂通過(guò)往往有金礦化顯示。

（3）地球化學(xué)特征：金異常與1:5萬(wàn)水系圈定套合較好，1:1萬(wàn)土壤異常指示了金礦帶的展布。

（4）圍巖蝕變特征表現(xiàn)為黃鐵礦化、硅化、輝銻礦化、毒砂化的特點(diǎn)，硅化與金屬硫化物蝕變程度越強(qiáng)，金礦化程度越高。

5 結(jié)論

綜上所述，在夏河-合作斷裂以南，?？颇?格里納斷裂以北，剝蝕深度淺，構(gòu)造活躍，深部存在隱伏巖體，對(duì)于深部尋找中低溫?zé)嵋盒徒鸬V床有較好前景。