青海北祁連西段巖金礦成礦地質(zhì)條件及找礦方向

劉永強(qiáng)，納海艷，薛長(zhǎng)軍，袁克全

（青海省有色第二地質(zhì)勘查院，青海 西寧 810007）

0 引言

研究區(qū)地處北祁連西段青海境內(nèi)，西起隴孔大阪，東至玉石溝（98°26′～99°26′，38°33′～39°00′），屬托賴山-達(dá)坂山加里東期銅、金、鉛、鋅、鐵、鉻、石棉、玉石（鉑族、銀、鈷、汞）成礦亞帶西段。成礦帶整體勘查程度較高，前人對(duì)帶上發(fā)現(xiàn)的金礦成礦地質(zhì)背景、具體礦床特征及成因進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，尤其對(duì)甘肅境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的寒山、鷹嘴山、牛毛泉東等大、中型金礦床，認(rèn)為金礦受斷裂構(gòu)造控制，與剪切帶密切相關(guān)（葉得金等，2003；吳鴻梅等，2008；劉彥兵等，2011），下奧陶統(tǒng)陰溝群火山巖組是主要的含礦地層（李金春，1999；陳耀宇和李永琴，2005；彭璇等，2012），基性—超基性巖巖漿活動(dòng)對(duì)金礦富集有利（李金銘等，1991；彭璇等，2012）。青海境內(nèi)以往工作發(fā)現(xiàn)隴孔、黑刺溝、熱水溝西、隴孔東岔、小南溝、沙塘溝等金礦（床）點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)的金礦規(guī)模均為小型金礦。近年來(lái)，隴孔金礦深部發(fā)現(xiàn)高品位金礦體。本文在全面系統(tǒng)研究分析成礦帶上金礦與地層、構(gòu)造及基性—超基性巖關(guān)系的基礎(chǔ)上，根據(jù)研究區(qū)地質(zhì)背景、地球化學(xué)特征及已有成礦事實(shí)，認(rèn)為研究區(qū)隴孔—玉石溝地段金礦成礦地質(zhì)條件優(yōu)越、地球化學(xué)背景良好，具有發(fā)現(xiàn)中小型金礦的條件，為區(qū)內(nèi)下步金礦找礦工作提供了具體的思路及方向。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)主要位于青海省祁連縣境內(nèi)，大地構(gòu)造位置屬北祁連早古生代造山帶西段之西端，主要形成于寒武紀(jì)末—早奧陶世洋脊-洋島火山作用下（夏林圻等，1997；張招崇等，1997），位于NEE向古阿爾金區(qū)域斷裂南側(cè)的次級(jí)斷裂中（圖1）。

圖1 北祁連西段地質(zhì)構(gòu)造略圖（據(jù)夏林圻等，1999）

區(qū)域出露地層有：零星分布于阿爾金斷裂北側(cè)的前震旦紀(jì)變質(zhì)巖系，廣泛分布于該斷裂以南弱變質(zhì)的早古生代中基性海相火山-沉積變質(zhì)巖系，以及沿其分布的未變質(zhì)的石炭紀(jì)—二疊紀(jì)陸相碳酸鹽-碎屑巖系。

區(qū)域侵入巖極發(fā)育，沿北東東向阿爾金斷裂、北西向北祁連北、南緣斷裂及古火山構(gòu)造侵入，巖石類(lèi)型從酸性—超基性均有分布，具有蛇綠混雜巖發(fā)育的特征。

2 研究區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

研究區(qū)出露地層為早元古代托賴巖群（Pt1t），下奧陶統(tǒng)陰溝群（O1y），中二疊統(tǒng)窯溝群（P2yg）、石炭系臭牛溝組（Cc）、侏羅系（J）及白堊系（K）不同程度發(fā)育。下奧陶統(tǒng)陰溝群（O1y）是主要的含礦層位，分為火山巖組、碎屑巖組和碳酸鹽巖組。

火山巖組（O1y1）：灰綠色蝕變玄武巖、枕狀玄武巖為主，夾灰—灰綠色巖屑晶屑含角礫凝灰?guī)r，基性火山角礫熔巖，含火山角礫沉凝灰?guī)r，巖石具較強(qiáng)的糜棱巖化，該層內(nèi)韌性—脆韌性剪切帶發(fā)育，是金礦的主要賦礦層位。

碎屑巖組（O1y2）：灰—深灰色、灰紫色薄—中層狀泥鈣質(zhì)板巖為主，夾有灰色薄—中層狀石英細(xì)砂巖、硅質(zhì)巖、灰—灰白色薄—中層狀結(jié)晶灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，局部夾有少量灰綠色蝕變安山巖，巖石有糜棱巖化現(xiàn)象，為鐵礦的賦礦層位。

碳酸鹽巖組（O1y3）：以灰白色厚—巨厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r、含燧石條帶、團(tuán)塊白云質(zhì)灰?guī)r為主，夾灰白色厚—巨厚層狀生物碎屑灰?guī)r，局部地段夾少量灰—深灰色薄—中層狀泥鈣質(zhì)粉砂巖。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)位于走廊南山成礦亞帶以南，中祁連以北的托賴山成礦亞帶，深大斷裂發(fā)育，次一級(jí)斷裂以北西向?yàn)橹?；褶皺?gòu)造以托勒山復(fù)向斜為主，次一級(jí)小褶皺發(fā)育，對(duì)區(qū)內(nèi)地層的發(fā)育及巖漿和成礦活動(dòng)起著顯著的控制作用。

研究區(qū)內(nèi)的隴孔達(dá)坂—熱水達(dá)坂斷裂帶為區(qū)域性石板溝南山北—隴孔達(dá)坂斷裂帶的東南延伸部分，斷裂發(fā)育于陰溝群之中，沿?cái)嗔延袑捈s50～80 m的強(qiáng)烈擠壓破碎帶，兩側(cè)巖層產(chǎn)狀相反，拖曳褶皺發(fā)育，見(jiàn)碎裂巖及斷層角礫巖、糜棱巖等，具有明顯的韌性—脆韌性剪切帶特征，沿?cái)嗔褞Ф喾植加谐詭r。

斷裂帶有以下特點(diǎn)：①北西向斷裂帶規(guī)模大，斷裂帶中不同性質(zhì)的構(gòu)造巖（碎裂巖及斷層角礫巖、糜棱巖等）并存；②地層、超基性巖帶均沿北西向斷裂帶展布，具強(qiáng)烈碎裂巖化，多形成構(gòu)造角礫巖、糜棱巖；③中酸性巖體嚴(yán)格受北西向斷裂帶控制。

由此可以認(rèn)為，該組斷裂形成時(shí)間早，在早奧陶世火山噴發(fā)（溢）及超基性巖侵位之前就開(kāi)始活動(dòng)；加里東期后，該組斷裂多次復(fù)活，且活動(dòng)性質(zhì)多變。它既控制加里東早期的火山沉積活動(dòng)和超基性巖侵位，又控制加里東期后的沉積盆地和中酸性巖漿的侵入活動(dòng)；與金礦有關(guān)的韌性—脆韌性剪切帶多受該組斷裂控制。

2.3 巖漿巖

巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，自深成至淺成的酸性到基性、超基性巖均有發(fā)育，構(gòu)成托賴山侵入巖帶，與北祁連巖漿活動(dòng)同步，在北祁連巖漿入侵帶之中，以加里東期為主。加里東期是祁連山地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展活躍時(shí)間，產(chǎn)生區(qū)域性的拉張、裂陷形成裂谷、大洋盆地或弧后擴(kuò)張盆地，給基性、超基性巖漿上涌創(chuàng)造了條件，并在島弧帶形成較發(fā)育的海相火山巖。該期次形成的基性、超基性巖與下奧陶統(tǒng)陰溝群火山巖組（O1y1）內(nèi)基性火山巖共同組成了研究區(qū)內(nèi)蛇綠混雜巖帶。

2.4 地球化學(xué)特征

在成礦帶上區(qū)域地球化學(xué)異常對(duì)金礦找礦具有很好的指導(dǎo)作用（王隨中和黨寬太，2004），區(qū)域地球化學(xué)Au異常顯示該地區(qū)是重要的金礦找礦地段。區(qū)內(nèi)1∶20萬(wàn)地球化學(xué)測(cè)量圈出Au異常4處（圖2）。異常主要沿著下奧陶統(tǒng)陰溝群火山巖組（O1y1）呈北西向帶狀分布，局部地層內(nèi)基性—超基性巖不同程度的發(fā)育。

圖2 北祁連西段研究區(qū)綜合地質(zhì)簡(jiǎn)圖（據(jù)青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局.2016①修編，2016）

3 金礦床（點(diǎn)）特征

3.1 含礦建造特征

研究區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)巖金礦床（點(diǎn)）7處，集中分布于早奧陶世基性火山巖與加里東期基性—超基性巖組成的蛇綠混雜巖帶內(nèi)，金礦床（點(diǎn)）分布受下奧陶統(tǒng)陰溝群火山巖組及NW—NWW向斷裂構(gòu)造控制作用明顯。帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)的礦體多呈透鏡狀，含礦巖性為具構(gòu)造活動(dòng)的凝灰?guī)r系列，礦物、蝕變均為中低溫?zé)嵋旱V物。礦床成因類(lèi)型為與構(gòu)造破碎帶密切相關(guān)的中低溫?zé)嵋盒偷V。

3.2 典型礦床特征

3.2.1 隴孔金礦床

隴孔金礦主要沿狹長(zhǎng)北西向展布的下奧陶統(tǒng)陰溝群火山巖組分布；礦體嚴(yán)格受區(qū)域主干斷裂派生的北西、近南北向斷裂構(gòu)造控制；礦區(qū)內(nèi)基性—超基性巖極為發(fā)育。金礦在基性—超基性巖帶及其圍巖接觸的韌性—脆韌性斷裂帶構(gòu)造蝕變巖帶內(nèi)產(chǎn)出特征明顯，且在多期構(gòu)造交叉部位、韌性剪切帶發(fā)育地段易成礦。

含礦帶長(zhǎng)約12 km，寬1～1.5 km，圈出金礦體40條（圖3），礦體長(zhǎng)65～200 m，厚0.89～3.14 m，品位1.09 g/t～4.05 g/t，礦體多北西向展布，傾角近直立。通過(guò)不同中段平面對(duì)比，金礦品位由地表到地下，呈現(xiàn)出由低變高的趨勢(shì)，深部礦體最高品位73.60 g/t。礦石巖性為構(gòu)造角礫巖，碎裂巖化、硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化較強(qiáng)，并見(jiàn)有石英細(xì)脈呈網(wǎng)狀穿插（鄭振華等，2005；竇全成，2006）。

圖3 隴孔金礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖（據(jù)鄭振華等，2005）

3.2.2 黑刺溝金礦床

黑刺溝金礦與隴孔金礦相鄰，礦區(qū)地質(zhì)背景及控礦特征基本與隴孔金礦一致。圈定8條含礦帶，13條金礦體（圖4），礦體長(zhǎng)40～220 m，厚0.95～3.89 m，品位1.0 g/t～7.08 g/t，最高10.6 g/t，礦體傾向215°，傾角65～88°。礦石巖性為構(gòu)造角礫巖，以石英（脈）角礫和玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r角礫為主，巖石致密堅(jiān)硬，硅化強(qiáng)烈，見(jiàn)有不均勻他形—半自形粒狀黃鐵礦（安仰生等，2019）。

圖4 黑刺溝金礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖（據(jù)安仰生等，2019）

4 成礦地質(zhì)條件分析

從研究區(qū)地質(zhì)特征結(jié)合已有典型金礦成礦特征看，研究區(qū)具有形成大型金礦的成礦地質(zhì)條件。

4.1 研究區(qū)所處的大地構(gòu)造背景，對(duì)形成中大型金礦十分有利

不同的大地構(gòu)造環(huán)境下發(fā)生不同的成礦作用，從而形成不同的礦化類(lèi)型，這種對(duì)應(yīng)套合關(guān)系十分清楚。通過(guò)對(duì)祁連山大地構(gòu)造演化特征的分析研究認(rèn)為，祁連山鐵、銅、鉛、鋅、金等礦產(chǎn)資源成礦作用主要發(fā)生在晚奧陶世之前，與大地構(gòu)造演化中的拉張構(gòu)造背景和擠壓構(gòu)造背景的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系極為密切（據(jù)青海省地質(zhì)調(diào)查院，2005②）。

中晚奧陶世演化形成成熟大洋盆地，形成完整的具溝弧盆體系的板塊構(gòu)造體制中晚奧陶世－志留紀(jì)俯沖碰撞造山，在混雜帶中形成造山型構(gòu)造蝕變巖型金礦，如龍孔金礦、黑刺溝金礦。研究區(qū)主要處于北祁連俯沖雜巖帶，是弧后盆地形成過(guò)程中次級(jí)俯沖作用的產(chǎn)物，成礦帶上俯沖雜巖帶內(nèi)的超基性巖塊中形成的寒山金礦就位于該背景中（夏林圻等，2001）。

4.2 研究區(qū)下奧陶統(tǒng)陰溝群火山巖組，為形成大型金礦提供了十分豐富的金礦源成礦條件

從目前發(fā)現(xiàn)的金礦床（點(diǎn)）看，該地層是區(qū)內(nèi)金礦的主要含礦地層（李金春，1999；陳耀宇和李永琴，2005；彭璇等，2012）。根據(jù)其巖石地球化學(xué)金元素豐度高的特征及前人研究成果（竇全成，2006），基本確定陰溝群火山巖組內(nèi)大量的玄武巖、凝灰?guī)r是金的主要礦源體。隴孔、黑刺溝金礦床凝灰?guī)r中普遍有大量微細(xì)粒黃鐵礦分布，同時(shí)硅化、碳酸鹽化蝕變也很強(qiáng)烈，它們?cè)诳臻g上的分布特征就是小透鏡狀、團(tuán)塊狀、網(wǎng)狀的。該套地層在研究區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約67 km，寬約8 km，為形成大型金礦床提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

4.3 區(qū)域深大斷裂配套發(fā)育的次級(jí)構(gòu)造、韌性剪切帶為本區(qū)金礦的形成，提供了十分有利的構(gòu)造條件

目前研究區(qū)及甘肅境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的金礦床點(diǎn)已有研究成果顯示（毛景文等，1999，毛景文等，2003；楊建國(guó)等，2003；樊新祥等，2019），金礦控礦構(gòu)造為區(qū)域大斷裂及其次級(jí)斷裂裂隙系統(tǒng)，成礦工作受碰撞造山期系統(tǒng)控制，尤其是疊加于韌性-脆性剪切裂隙控制，韌性—脆性剪切帶為成礦流體對(duì)流循環(huán)提供了良好的通道，脆性剪切裂隙為成礦熱流體充填交代，以及降溫、減壓和礦石沉淀提供了條件。礦體的富集與韌性-脆性剪切帶發(fā)育程度呈正相關(guān)（李生棟等，2020）。

祁連造山帶不同層次的韌性剪切構(gòu)造非常發(fā)育，對(duì)成礦的控制作用主要表現(xiàn)為兩方面（毛景文等，2000）：①對(duì)造山型金礦起著重要的控制作用，韌性剪切作用，使變質(zhì)中低溫?zé)嵋海◤V義的）中金顯示其地球化學(xué)行為的活潑性，造成金元素的重新遷移與富集，形成韌性、脆韌性剪切帶、強(qiáng)片理化帶等強(qiáng)構(gòu)造蝕變帶的擴(kuò)容作用為成礦元素金的遷移、礦液的富集、金礦的形成提供了良好的構(gòu)造環(huán)境。隴孔、黑刺溝金礦的控礦構(gòu)造是一致的，均受控于造山作用所形成的韌性、韌脆性剪切帶。金礦化地段一般脆性斷裂和韌脆性構(gòu)造發(fā)育，呈北西（西）—南東（東）向展布，與區(qū)域構(gòu)造基本一致。金礦（化）體一般產(chǎn)于基性、超基性巖體與地層接觸部位及其附近圍巖中發(fā)育的構(gòu)造破碎蝕變帶內(nèi)。構(gòu)造活動(dòng)次數(shù)越多，強(qiáng)度越高，構(gòu)造破碎帶越發(fā)育，金礦體規(guī)模相對(duì)越大，品位越高。②對(duì)先期形成的礦床的疊加改造比較明顯，如使礦體在走向及傾向延伸上成為擠壓透鏡體狀，同時(shí)也有后期構(gòu)造－熱液脈型礦化的疊加富集。

（4）研究區(qū)蛇綠混雜巖帶內(nèi)侵入的大量基性-超基性巖對(duì)成礦形成高品位礦體有利。

以往大部分研究成果認(rèn)為巖漿巖在金礦成礦作用中僅起到對(duì)巖組礦源體內(nèi)金元素活化富集的作用，但從目前區(qū)內(nèi)已有的礦床（點(diǎn)）特征看，區(qū)內(nèi)基性—超基性巖漿巖沿著深大斷裂過(guò)程中不僅提供熱源，本身也是金礦成礦的另外一種礦源體，區(qū)內(nèi)對(duì)于基性-超基性巖的研究成果及與金礦成因聯(lián)系（李金銘等，1991；田生玉和宋湘玲，2001；付耀忠等，2010），也進(jìn)一步證實(shí)了其在金礦成礦中的巨大作用。由玉石溝—隴孔分布著大量規(guī)模不一的基性、超基性巖脈（體）（董必謙和邱鳳岐，1982），成礦帶上部分金礦（床）點(diǎn)就產(chǎn)于基性—超基性巖中或其邊部剪切帶中。

5 找礦方向探討

通過(guò)以上成礦地質(zhì)條件分析，研究區(qū)具備形成高品位中小型金礦的潛力，結(jié)合已有成礦事實(shí)及最新發(fā)現(xiàn)，對(duì)研究區(qū)內(nèi)找礦方向主要提出以下幾點(diǎn)建議：

（1）以往大部分理論成果基本確定區(qū)內(nèi)金礦主要產(chǎn)于陰溝群火山巖組地層內(nèi)，圍繞該地層尋找金礦已毋庸置疑。已有典型礦床成礦事實(shí)及基性—超基性巖研究成果，區(qū)內(nèi)大部分金礦的形成與基性—超基性巖侵入活動(dòng)密切相關(guān)，結(jié)合異常分布特征看，在混雜巖帶內(nèi)基性—超基性巖邊部是下步找礦的有利地段。

（2）構(gòu)造是區(qū)內(nèi)主要的控礦構(gòu)造，其形成的次級(jí)構(gòu)造及韌性剪切帶是區(qū)內(nèi)金礦導(dǎo)礦及容礦的通道、場(chǎng)所，陰溝群火山巖組地層在北西向區(qū)域大斷裂夾持下形成了發(fā)育的NW（W）向次級(jí)斷裂構(gòu)造，并在韌性剪切帶內(nèi)富集成礦。圍繞NW（W）向次級(jí)構(gòu)造及韌性剪切帶剪切帶找礦，是區(qū)內(nèi)重要的找礦思路及方向。

（3）在找礦區(qū)段上，目前As4、As10金異常區(qū)已發(fā)現(xiàn)小南溝、沙塘溝金礦點(diǎn)，最新成果顯示發(fā)現(xiàn)的北西向含金構(gòu)造蝕變帶規(guī)模大，兩側(cè)As3、As12異常區(qū)以往金礦找礦思路及工作投入限制，雖然尚未發(fā)現(xiàn)礦化線索，但其成礦地質(zhì)條件與已有的典型礦床相同，是區(qū)內(nèi)下步找礦的重要區(qū)段。

（4）從目前研究區(qū)已有礦床點(diǎn)分析，地表發(fā)現(xiàn)的礦體均有淺部品位低的特點(diǎn)，分析其主要原因可能為熱液活動(dòng)在近地表過(guò)程中能量逐漸變?nèi)?，?duì)地層中Au源礦質(zhì)萃取富集能力有限所致，結(jié)合隴孔金礦深部品位升高的事實(shí)，能夠間接證明該推斷。因此，在已有金礦（化）體深部尋找高品位金礦是區(qū)內(nèi)下步找礦工作的另一個(gè)找礦方向。

注 釋

①青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局.2016.青海省祁連縣小沙龍—大水溝地區(qū)鐵礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告.

② 青海省地質(zhì)調(diào)查院.2005.青海省北祁連、拉雞山成礦帶銅多金屬及金鉑成礦特征和找礦方向綜合調(diào)查研究.