山丹縣白水泉北金礦地質(zhì)特征及找礦前景淺析

摘 要：山丹縣白水泉北金礦位于甘肅省山丹縣東北100°方位，直線距離約18 km。目前工作區(qū)通過1∶2.5萬溝系次生暈測量工作，圈出Au、Co、Ni、Cu、Zn等元素綜合異常11處；根據(jù)全區(qū)濃度克拉克值與變異系數(shù)的分析，Au、Ni元素在工作區(qū)相對分散，但變異系數(shù)大，表明Au、Ni元素在有利地質(zhì)條件下有富集成礦的可能性，同時已圈出金礦體3條（Au2-1、Au2-2、Au2-3），鈷礦化體1條（Co1）。金礦體賦存于混合花崗巖質(zhì)碎裂巖中的破碎蝕變帶，礦體長80 m，品位1.14～2.42 g/t，礦體走向近東西。因此該區(qū)有較好的成礦地質(zhì)條件，找礦前景較好。

關(guān)鍵詞：白水泉北金礦；地質(zhì)特征；找礦前景

中圖分類號：P618.51

1 工作區(qū)地質(zhì)

1.1 地層

勘查區(qū)出露的地層主要為中—古元古界龍首山巖群A巖組（Pt1-2LA）、龍首山巖群C巖組（Pt1-2LC）[1]；薊縣系墩子溝群（JXD2）；南華系燒火筒溝組（Nhs）；震旦系草大板組（Zc）；寒武系大黃山組（∈d）、新近系（NG）和第四系（Q）。地層簡述如下：

（1）龍首山巖群A巖組（Pt1-2LA）：主要分布在勘查區(qū)中部，巖層走向近北西向，出露面積較小，分布面積約為3.09 km2。該地層與上部地層為斷層接觸。出露巖性主要為混合巖夾大理巖透鏡體，大理巖透鏡體呈北西向，寬約2～20 m。該巖層與南華燒火筒溝組巖層為斷層接觸。

（2）龍首山巖群C巖組（Pt1-2LC）：依據(jù)巖石組合、變質(zhì)程度等，將其劃分為C巖組第一巖性段（Pt1-2LC-1）、第二巖性段（Pt1-2LC-2）、第三巖性段（Pt1-2LC-3）、第四巖性段（Pt1-2LC-4）。

（3）薊縣系墩子溝群（JXD2）：地層主要分布在測區(qū)中部，出露面積小，分布面積約為0.02 km2。地層總體走向近北西向，傾向北東。出露巖性為硅質(zhì)白云巖層。

（4）南華系燒火筒溝組（Nhs）：將其劃分為第一巖性段（Nhs1）、第二巖性段（Nhs2）、第三巖性段（Nhs3）3個巖性段，地層主要分布于勘查區(qū)北東部，出露面積較大。該地層受物理風(fēng)化強烈，地表多呈碎片狀、碎塊狀，整體呈近北西向展布。主要巖性為鈉長綠泥石英片巖、硅質(zhì)灰?guī)r夾絹云石英片巖、綠泥石英片巖等，其中硅質(zhì)灰?guī)r與絹云石英片巖互層出露。

（5）震旦系草大板組（Zc）：主要分布在勘查區(qū)北東部，出露面積較小。地層總體走向近北西向，出露巖性為白云質(zhì)大理巖，該巖層與南華系燒火筒溝組綠泥石英片巖為斷層接觸。

（6）寒武系大黃山組（∈d）：第一巖性段主要分布于勘查區(qū)西南部，出露面積較小。地層總體走向近北西向，傾向北東，傾角37°～60°。該地層巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定。

（7）新近系（NG）：主要分布在測區(qū)中東部，多分布在山前平原、溝谷地區(qū)，主要巖性為砂礫巖，與下部地層為角度不整合接觸。

（8）第四系（Q）：主要分布于工作區(qū)中部、南部及東部、北部邊緣地帶，多分布在山前平原、溝谷地區(qū)。巖性主要為黃色、淺黃色土狀粉砂質(zhì)黏土、黃土狀亞黏土及沖、殘、坡積物。

1.2 構(gòu)造

1.2.1 斷裂構(gòu)造

勘查區(qū)內(nèi)斷裂主要為龍首山斷裂的東延部分，按空間展布方向，構(gòu)造主要為北西向展布的2條區(qū)域性斷裂構(gòu)造[2]。

F1斷裂：斷裂破碎帶出露在勘查區(qū)北側(cè)，走向總體呈北西向，走向30°～40°，傾角35°～55°，傾向北東，控制長度約1 000 m，破碎帶寬約10 m，帶內(nèi)主要為綠泥石英片巖角礫和斷層泥等構(gòu)成，斷層泥呈黑色，含碳質(zhì)高，該斷裂為南華系燒火筒溝組第三巖性段（Nhs3）綠泥石英片巖與震旦系草大板組第一巖性段（Zc1）大理巖的分界斷裂。

F2斷裂位于勘查區(qū)中部，走向總體呈北西向，走向30°～45°，傾角25°～60°，傾向北東，為壓扭性斷裂，形成數(shù)米至十余米寬的擠壓破碎帶，帶內(nèi)主要為片巖、混合巖角礫和斷層泥構(gòu)成，在片巖角礫中見褐鐵礦化和黃鉀鐵礬，該斷裂貫通整個勘查區(qū)，為控礦構(gòu)造。

1.2.2 褶皺構(gòu)造

褶皺在勘查區(qū)主要為內(nèi)部巖石中發(fā)育的層間小褶曲和揉皺。

1.3 巖漿巖

巖漿巖不發(fā)育，僅見有呈脈狀產(chǎn)出的蝕變花崗巖脈。蝕變花崗巖（γ）呈脈狀產(chǎn)出，呈近北西走向，蝕變花崗巖脈寬2～20 m，長420 m左右，走向300°左右。在巖脈中黃鐵礦化和黃鉀鐵礬蝕變發(fā)育。脈巖中及圍巖接觸帶處，局部可見褐鐵礦化、黃鉀鐵釩等蝕變。

2 礦體特征

通過工作，在勘查區(qū)共圈出3條金礦體，Au2-1為工業(yè)礦體，Au2-2、Au2-3為低品位礦體（見圖1），鈷礦化體1條（Co1）。

2.1 礦（化）體特征

Au2-1、Au2-2、Au2-3礦體位于工作區(qū)南部，三條礦體均產(chǎn)于破碎蝕變帶中，由TC5-1、TC28槽探工程控制。礦體推測長約80 m，Au2-1號礦體真厚度2.95 m，品位2.41～4.54 g/t，平均品位2.42 g/t；Au2-2號礦體真厚度0.80～2.66 m，品位0.85～2.12 g/t，平均品位1.14 g/t，Au2-3號礦體真厚度0.80～2.17 m，品位1.08～2.10 g/t，平均品位1.35 g/t。礦體產(chǎn)于破碎蝕變帶中，其巖性為混合花崗巖質(zhì)碎裂巖，含礦巖石呈淺紅褐色到淺灰褐色，具碎裂結(jié)構(gòu)，巖石質(zhì)地較疏松，裂隙發(fā)育，發(fā)生較強硅化等蝕變現(xiàn)象，巖石中有石英細(xì)網(wǎng)脈充填，并有黃鐵礦化現(xiàn)象。礦體圍巖為混合花崗巖，巖石呈磚紅色，具花崗變晶結(jié)構(gòu)，巖石致密堅硬，有較強高嶺土化（紅色泥化現(xiàn)象）及綠泥石化等次生變化。

Co1號礦體位于勘查區(qū)中部，由TC9、TC17、TC18控制，其中TC17、TC18未見礦化，礦化體長約80 m，僅TC9見礦，真厚度2.40 m，Co最高品位0.06%，Co平均品位0.05%，礦化體賦存在石英碎裂巖中，圍巖為石英片巖。

2.2 礦石礦物成分

金礦石礦物為褐鐵礦，少量黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦等，脈石礦物鉀長石、斜長石、石英、黑云母、絹云母等。褐鐵礦：淺灰色，主要由針鐵礦、纖鐵礦等組成，粒徑d=0.005～0.015 mm，具紅褐色內(nèi)反射色，主要沿裂隙分布，少量為黃鐵礦及磁鐵礦氧化而成，具假象結(jié)構(gòu)，2％。黃銅礦：銅黃色，它形粒狀，d=0.05～0.20 mm，弱非均質(zhì)性，0.5％。黃鐵礦：淡黃色，半自形-它形粒狀，均質(zhì)性，呈星點狀分布，有微量。閃鋅礦：灰色微帶藍(lán)色，均質(zhì)性，它形粒狀，d=0.01～0.02 mm，可見交代黃銅礦現(xiàn)象，微量。黃鐵礦氧化為褐鐵礦其晶形保留完好， 具假象結(jié)構(gòu)，褐鐵礦主要沿裂隙分布。

鈷礦石礦物為軟錳礦、硬錳礦，少量褐鐵礦等，脈石礦物主要為石英、絹云母、方解石等。軟錳礦：白色微帶乳黃色調(diào)，纖維狀集合體，d=0.01～0.03 mm，強非均質(zhì)性，往往沿裂隙呈細(xì)脈狀分布，8％。硬錳礦：灰白色帶藍(lán)色色調(diào)，纖維狀集合體，d=0.005～0.010" mm，強非均質(zhì)性，棕黃色內(nèi)反射色，5％。褐鐵礦：淺灰色，主要由針鐵礦、纖鐵礦組成，粒徑d=0.005～0.010 mm，具紅褐色內(nèi)反射色，部分由黃鐵礦發(fā)生褐鐵礦化而來，僅保留黃鐵礦晶形，2％。

2.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

金礦石結(jié)構(gòu)：主要結(jié)構(gòu)有自形、半自形、它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)、碎斑結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造：主要礦石構(gòu)造有細(xì)脈狀構(gòu)造。

鈷礦石結(jié)構(gòu)：主要結(jié)構(gòu)有碎斑結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造：主要礦石構(gòu)造有脈狀構(gòu)造。

3 工作區(qū)地球化學(xué)特征

工作區(qū)通過1：2.5萬溝系次生暈測量工作，圈定綜合異常11處（HT1～HT11），圈定單元素異常158處，其中Ag元素異常27個、As元素異常21個、Au元素異常23個、Co元素異常14個、Cu元素異常8個、Hg元素異常15個、Ni元素異常10個、Pb元素異常12個、Sb元素異常10個、Zn元素異常18個。

3.1 元素分布特征及地球化學(xué)場特征

測區(qū)諸元素在空間上的分布很不均勻，這種不均勻性與元素在各地質(zhì)時期中的演化及其不同地層巖石類型的分布緊密相關(guān)。Cu-Co-Ni等元素異常場主要分布在勘查區(qū)東部及北部，沿南華系燒火筒溝組地層走向分布。其巖性為斜長角閃巖與片巖。Ag-Pb-As等元素異常場主要分布在工作區(qū)中部及南部一些局部地方，異常范圍較小，在各地層均有分布，Pb、As元素在工作區(qū)南部及大水系的匯集地方異常較明顯。Au元素異常場主要分布在工作區(qū)中南部中—古元古界龍首山巖群A巖組及龍首山群C巖組，其主要巖性為角閃二長混合巖及絹云石英片巖、石英片巖。

3.2 主要綜合異常的解釋及推斷

3.2.1 HT-8綜合異常區(qū)（乙2類）

該綜合異常位于工作區(qū)東部枯水井一帶，異常范圍：東經(jīng)：101°27′06.395″～101°28′48.278″；北緯：38°43′11.588″～38°43′47.389″，面積1.80 km2。異常呈東—西向團塊狀展布，異常規(guī)?！芇s=3.887，出現(xiàn)了多個Au異常高值區(qū)，有較好的找金前景。

（1）地質(zhì)概況。地層近東西向展布，從南到北分別出露有南華系燒火筒溝組（Nhs）中巖性段（Nhs2）和下巖性段（Nhs1）、中—古元古界龍首山巖群A巖組（Pt1-2LA）。其中南華系燒火筒溝組下巖性段（Nhs1）出露巖性為鈉長綠泥石英片巖。地層中發(fā)現(xiàn)褐鐵礦化、黃鐵礦化、黃鉀鐵礬等蝕變礦化現(xiàn)象；中巖性段（Nhs2）出露巖性為硅質(zhì)灰?guī)r夾絹云石英片巖，為互層出露。絹云石英片巖為灰褐色，細(xì)鱗片變晶結(jié)構(gòu)、片狀構(gòu)造，主要礦物成分為石英、絹云母等，在巖石表面有星點狀黃鐵礦分布；中—古元古界龍首山巖群A巖組（Pt1-2LA），出露的巖性為角閃二長混合花崗巖。

（2）異常特征。該綜合異常元素組合主要是Au-AS-

Sb-Pb-Zn-Ni。圈出的異常范圍內(nèi)主要有Au21、Pb11、Pb10、Sb10、Ni10、Zn18、Au18等16個單元素異常。此綜合異常Au出現(xiàn)了多個異常高值點，Au18、Au19分布在綜合異常東北部破碎帶內(nèi)，Au18具三帶濃度分帶，最大值17.39×10-9，平均值16.0×10-9，異常面積0.114 km2，異常規(guī)模0.122，與前人發(fā)現(xiàn)的金礦體位置相吻合；同時此綜合異常西南部圈出Au21，異常面積0.148 km2，異常規(guī)模1.467 6，具三帶濃度分帶，最大值190×10-9，平均值24.8×10-9。Pb、Zn、Ni異常近呈東西向分布，異常面積較大，異常套合一般，異常強度較低，規(guī)模一般， Pb11異常面積0.327 km2，異常規(guī)模0.678 9，具三帶濃度分帶，最大值428.9×10-6，平均值45.7×10-6；Pb10異常面積0.358 km2，異常規(guī)模0.454 7，具二帶濃度分帶，最大值61.6×10-6，平均值27.9×10-6；Ni10異常面積0.041 km2，異常規(guī)模0.195，具三帶濃度分帶，最大值706.7×10-6，平均值275.9×10-6；在該異常中發(fā)現(xiàn)金礦體，該異常為礦質(zhì)異常。

（3）解釋推斷及異常查證情況。該綜合異常面積較大，各元素異常套合一般，除Au外其余元素異常規(guī)模和強度一般。異常區(qū)北部的Au19，異常值為14.99×10-9，與前人工作時在此處發(fā)現(xiàn)了金礦體位置相重合，但是此次發(fā)現(xiàn)金異常只是單點異常，面積較小，該異為礦質(zhì)異常，主要分布在南華系燒火筒溝組中巖性段（Nhs2）附近的破碎帶中，破碎帶角礫中有褐鐵礦、黃鉀鐵礬蝕變較強，這對Au元素成礦是比較有利的。異常區(qū)西南部的高值區(qū)異常主要分布在中—古元古界龍首山巖群A巖組（Pt1-2LA）角閃二長混合巖中。該綜合異常元素Au及伴生（指示）元素異常吻合性好，異常面積不大，強度高，濃度分帶明顯。

在該異常區(qū)投入槽探工程11條，分別為TC4、TC5、TC5-1、TCb6、TC7、TC12、TC13、TC16、TC24、TC25、TC26、TC27、TC27-1、TC28，完成工作量839.261 m3；鉆探工程1個，完成工作量146.69 m；并在該異常區(qū)進行了1：1萬地質(zhì)草測和1：0.2萬地質(zhì)草測。

Au18單元素異常高值點，前期在該異常中發(fā)現(xiàn)金礦體，利用探槽工程Tc4、Tc7、Tcb6在走向上對礦體進行了揭露。

對Au19單元素異常并結(jié)合地表蝕變花崗巖脈、礦化蝕變等利用探槽工程TC24、TC25、TC32進行了檢查，TC32、TC25均見礦化體，TC32中厚度1.80 m，Au最高品位0.76" g/t，平均品位0.72" g/t，TC25中厚度0.65 m，Au品位0.76 g/t，礦化體賦存在斷裂接觸帶上片巖角礫中，上部圍巖為片巖，下部圍巖為角閃二長混合，受F2斷裂控制。

對Au21單元素異常高值點190×10-9利用探槽工程TC5-1、TC28進行了檢查，新發(fā)現(xiàn)礦化體一條，Au2號礦體由TC5-1、TC28控制，長度約60 m。金Au2-1工業(yè)礦體，Au2-2、Au2-3為低品位金礦體。

通過對異常進行檢查，在HT-8異常內(nèi)金礦化體賦存碎裂石英巖中及斷裂破碎帶中，該異常為礦質(zhì)異常。

3.2.2 HT-6綜合異常區(qū)（乙2類）

該綜合異常位于工作區(qū)測區(qū)中部，異常范圍：東經(jīng)101°24′20.973″～101°27′46.033″，北緯38°44′30.818″～38°44′57.084″，面積3.1 km2。異常主要呈東—西向長條狀、團塊狀展布，此綜合異常套合較好，異常強度一般，異常規(guī)?！芇s=6.575，規(guī)模一般。

（1）地質(zhì)概況。出露地層主要為中—古元古界龍首山巖群A巖組（Pt1-2LA），出露的巖性為角閃二長混合花崗巖、龍首山巖群C巖組（Pt1-2LC），出露的巖性為絹云石英片巖、石英巖、石英片巖、含白云石大理巖。

（2）異常特征。該綜合異常元素組合主要是Cu-Co

-Ni-Pb-Zn-Ag-As。圈出的異常范圍內(nèi)主要有As16、Au15、Cu7、Co12、Ni7等18個單元素異常，單元素異常近呈東西向分布，異常套合較好，異常強度一般，規(guī)模一般。由于砷元素在工作區(qū)的背景值較高，在此綜合異常內(nèi)砷元素圈出了一個具內(nèi)、中、外帶的As16異常、鈷元素圈出了一個具內(nèi)、中、外帶的Co-12異常。該異常中Co12、Au16、Cu7、Co12、Ni7、Pb9、As16、Sb9元素異常套合較好，異常強度較高，規(guī)模較大，具較為明顯的濃集中心及濃度分帶特征，具三級濃度分帶，Au元素異常強度低，規(guī)模小，具二級濃度分帶，Co12異常下限25×10-6，平均值61.06×10-6，最大值324.6×10-6；Ni7異常下限58×10-6，平均值69.88×10-6，最大值323.7×10-6；Cu7異常下限50×10-6，平均值96.03×10-6，最大值200.1×10-6；As16異常面積為0.414 km2，平均值51.06×10-6，最大值231.74×10-6，規(guī)模1.41；Au15異常面積為0.392 km2，平均值5.6×10-9，最大值16.6×10-9，規(guī)模0.88。

（3）解釋推斷及異常查證情況。該綜合異常面積較大，各元素異常套合較好，但異常規(guī)模和強度一般。發(fā)現(xiàn)一條鈷礦體，長度約100 m，厚度2.40 m，Co最高品位0.06×10-2，平均品位0.05×10-2，礦體賦存在石英碎裂巖裂隙中。該異常為礦致異常。

在該異常區(qū)投入1∶2 000地化剖面2條，編號為DHP8、DHP9，完成工作量1.733 km，采集樣品174件；槽探工程4條，分別為TC9、TC11、TC17、TC18，完成工作量323.01 m3；并在該異常區(qū)進行了1∶10 000地質(zhì)草測。針對綜合異常內(nèi)的Au15、Co12、Ni7、Cu7等單元素異常進行檢查。

通過1∶2 000地化剖面測量，DHP8剖面出現(xiàn)Au、Cu、Ag元素高值點，DHP8-YX16～DHP8-YX18號樣Ag元素含量為218.7×10-9、268.3×10-9、294.5×10-9，DHP8-YX28號樣Au元素含量為17.00×10-9， DHP8-YX79號樣Ag元素含量為259.9×10-9、Cu元素含量為166.8×10-9、DHP8-YX104號樣Au元素含量為12.60×10-9；DHP9剖面出現(xiàn)Ag、Cu、Zn、Pb元素高值點，DHP9-YX61號樣Ag、Cu、Zn、Pb元素含量為360.5×10-9、204.1×10-9、278.8×10-9、1036.8×10-9。

對1∶2 000地化剖面高值區(qū)較好的異常部位，結(jié)合地表礦化蝕變選擇成礦有利地段實施探槽TC11進行了揭露驗證，經(jīng)刻槽樣分析，TC11中Pb最高品位0.010%；在踏勘檢查Co高值點時，地表石英巖中有軟錳礦富集，并伴有褐鐵礦化，并結(jié)合地表礦化蝕變情況對1∶2 5000溝系次生暈Co12異常高值點實施探槽TC9進行了揭露，經(jīng)刻槽取樣，TC9中Co最高品位為0.06%，Ni最高品位為0.182%，Mn最高品位為11.83%，TFe最高品位為3.90%，根據(jù)TC9探槽見礦情況，在礦（化）體走向進行了追索控制，布設(shè)了探槽TC17、TC18進行了揭露驗證，通過刻槽取樣分析，Co品位均＜0.004%、Ni品位均＜0.010%。

通過對異常進行檢查，該綜合異常中圈定一條鈷礦體，礦體賦存碎裂石英巖中，巖石中含錳質(zhì)礦物和弱褐鐵礦化，初步認(rèn)為異常由含錳質(zhì)礦物和弱褐鐵礦化引起，該異常為礦質(zhì)異常。

4 找礦前景淺析

白水泉北金礦大地構(gòu)造位置為華北陸塊區(qū)阿拉善陸塊（Ⅱ-7）龍首山基底雜巖帶（Ⅱ-7-3）與北祁連弧盆系（Ⅳ-1）走廊弧后盆地（Ⅳ-1-1）結(jié)合部位。成礦區(qū)帶為龍首山元古宙銅、鎳、貴金屬、鐵、硅石、膨潤土之龍首山銅、鎳、鐵、硅石、膨潤土、貴金屬、稀有元素成礦帶（Ⅳ-18①）中部。區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育，華力西中期巖漿巖活動強烈，與熱液活動有關(guān)的礦產(chǎn)主要有磁鐵礦、銅礦、銅鎳礦和金礦等，成礦地質(zhì)條件較好。

通過開展1∶2 5000溝系次生暈測量工作，在立項區(qū)內(nèi)圈出金、鈷、鎳、銅、鋅等元素綜合異常11處（編號為HT-1～HT-11）；根據(jù)全區(qū)濃度克拉克值與變異系數(shù)的分析，金、鎳元素在工作區(qū)相對分散，但變異系數(shù)大，表明金、鎳元素在有利地質(zhì)條件下有富集成礦的可能性。目前對立項區(qū)圈出的1∶2 5000溝系次生暈異常查證不徹底，有必要開展進一步異常檢查。通過異常查證工作，發(fā)現(xiàn)金工業(yè)礦體1條（Au2-1）、金低品位礦體2條（Au2-2、Au2-3）、鈷礦化體1條（Co1）。對發(fā)現(xiàn)的礦體控制揭露程度不夠，礦體未能進行系統(tǒng)控制，有必要利用鉆探等手段在走向上進行控制和深部驗證。

綜上所述，該區(qū)有較好的成礦地質(zhì)條件，找礦前景較好。

參考文獻(xiàn)：

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