敦煌市小獨山-黃石山地區(qū)金礦找礦前景分析*

李學文，黃會德，常愛龍，張庭忠

（甘肅省有色地質(zhì)調(diào)查院，甘肅 蘭州 730000）

1 區(qū)域地質(zhì)情況

研究區(qū)位于甘肅省敦煌市西北方向約90 km，行政區(qū)劃屬敦煌市管轄。區(qū)內(nèi)自有便道通行，交通條件較為便利。周圍礦山企業(yè)有小獨山鎢礦、蘆草灘鐵礦、方山口釩礦、白石灘金礦、北山金礦等。研究區(qū)所處的大地構(gòu)造位置為塔里木陸塊區(qū)-敦煌陸塊之柳園裂谷-的西段，成礦區(qū)帶屬小獨山-白山堂鎢-金（銀）-銅（鉛-鋅）-鐵-鉬-鉻-稀土-菱鎂礦-螢石成礦亞帶。區(qū)域斷裂主要有近東西向的白山-小獨山斷裂帶和北東向的雙岔溝口斷裂帶，研究區(qū)位于上述斷裂帶的交匯部位，各類次級斷裂及褶皺構(gòu)造發(fā)育，成礦條件非常優(yōu)越。地層區(qū)劃歸屬于塔里木-南疆地層大區(qū)之中、南天山-北天山地層區(qū)、紅柳園地層小區(qū)[1]。

研究區(qū)域上出露地層主要有前長城系敦煌巖群（ArPtD）、中泥盆統(tǒng)3 個井組（D2sg）、下石炭統(tǒng)紅柳園組（C1h）、下二疊統(tǒng)雙堡塘組（P1sp）、侏羅系水西溝群（J2S）、新近系苦泉組（Nk）及第四系（Q）。區(qū)域上與礦產(chǎn)關(guān)系密切的地層主要中泥盆統(tǒng)3 個井組、下石炭統(tǒng)紅柳園組、下二疊統(tǒng)雙堡塘組。

研究區(qū)構(gòu)造運動期次繁多。其中以華力西期地殼運動最為劇烈。褶皺、斷裂構(gòu)造頗為發(fā)育，巖漿侵入、噴發(fā)頻繁而強烈。近東西向構(gòu)造（F1～F5、f1～f4）、北東向構(gòu)造控制了區(qū)內(nèi)主要地層、巖體、山脈的走向，構(gòu)成區(qū)域構(gòu)造的主要格架[2]。研究區(qū)位于東西向構(gòu)造和北東向構(gòu)造的交會部位（圖1）。研究區(qū)金、砷、銻礦（化）體總體分布在近東西向斷層F4 與北東向斷層F7 的交匯部位，該部位各類次級構(gòu)造發(fā)育，使雙堡塘組下段的淺變質(zhì)碎屑巖層受到不同程度的扭曲和強烈破碎，為閃長巖脈、花崗斑巖脈、石英脈等的侵入提供了空間。

圖1 小獨山-黃石山地區(qū)構(gòu)造綱要簡圖（據(jù)小獨山金礦普查報告編繪）

區(qū)域上巖漿活動強烈而頻繁，主要是南部石炭紀炮臺巖體及西部二疊紀白山巖體，巖體分布范圍廣、巖性復雜，以（黑云母）花崗巖最為發(fā)育，巖體中各種脈巖也極為發(fā)育，主要有輝長巖脈、輝綠巖脈、石英脈、花崗巖脈和花崗細晶巖脈等。從已知礦床點分布規(guī)律看，區(qū)域上金礦多處于炮臺巖體弧形構(gòu)造帶上[3]。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 小獨山金礦床

2.1.1 地層

小獨山金礦區(qū)出露的地層有二疊系下統(tǒng)雙堡塘組下段（P1sp1）、新近系苦泉組（Nk）和第四系（Q4）。二疊系下統(tǒng)雙堡塘組下段是該區(qū)的含礦地層，該地層中中金相對較豐且分異性強，多期次的巖脈侵入加之構(gòu)造活動形成的運移、沉淀形成了小獨山金礦。

2.1.2 構(gòu)造

小獨山金礦區(qū)主要以軸向近東西向的線狀褶皺和以走向近于東西的斷裂為主，地層及巖脈走向基本呈近東西向，向北陡傾。近東西向次級斷層是花崗斑巖脈、石英脈等侵入的有利空間，也是含礦熱液運移和富集的有利部位。隨著構(gòu)造運動和熱液活動的多次疊加，形成了本區(qū)以碎裂化花崗斑巖型為主的金礦體及破碎蝕變巖型的砷、銻礦體[4]。

2.1.3 巖漿巖

小獨山金礦區(qū)內(nèi)侵入巖和火山巖均有分布，時代以二疊紀為主。侵入巖主要為黑云母花崗，是白山巖體的西延分支；火山巖為淺紅褐色流紋巖；脈巖具有侵入期次多、巖性復雜的特點，其中東西向分布的花崗斑巖脈為研究區(qū)金礦體的賦礦巖石。

2.1.4 礦區(qū)地球化學特征

不管是1∶5萬水系沉積物異常還是1∶1萬土壤組合異常，小獨山金礦區(qū)的地球化學異常均顯示出Au、As、Sb異常規(guī)模大，強度高，且與區(qū)域構(gòu)造的展布方向基本一致的特點。礦區(qū)Au含量最大值5 720.0×10-9，平均值5.6×10-9；Ag含量最大值1 043.8×10-9，平均值74.1×10-9；As含量最大值22 446.7×10-6，平均值44.3×10-6；Sb 含量最大值1 230.7×10-6，平均值6.4×10-6。區(qū)內(nèi)5個以Au、As、Sb為主的組合中均發(fā)現(xiàn)了金礦體或銻礦體，可見上述元素異常套和較好的部位可作為本區(qū)找礦的目標位置。

2.1.5 礦體特征

小獨山金多金屬礦區(qū)共圈定出工業(yè)金礦體6條，低品位金礦體3條，銻礦體1條，砷礦體1條。主要金、砷、銻礦體均位于礦區(qū)南部的北西-南東向的構(gòu)造破碎帶中，賦礦地層為二疊系下統(tǒng)雙堡塘組下段的變質(zhì)碎屑巖層，地層中各類中酸性巖脈發(fā)育，構(gòu)造活動頻繁。礦體的特征見表1。

表1 小獨山金多金屬礦床礦體特征統(tǒng)計表

2.1.6 礦石特征

小獨山金礦的礦石礦物主要有褐鐵礦、黃鐵礦、毒砂，脈石礦物主要為石英、斜長石、鉀長石、少量黑云母。

金礦石結(jié)構(gòu)主要為微晶-隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)、半自形-自形晶結(jié)構(gòu)，金礦石構(gòu)造主要為充填脈狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造、星點浸染狀構(gòu)造。

金礦體中主要有用組分為金，其他元素含量達不到伴生有用組分的評價指標。

2.2 黃石山金礦床

2.2.1 地層

黃石山金礦區(qū)內(nèi)主要分布地層為二疊系雙堡塘組下段，也是本區(qū)的主要含礦地層。

2.2.2 構(gòu)造

黃石山金礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造按走向可分為3 類：一類為北東東向斷裂構(gòu)造，一類為北西向斷裂構(gòu)造，一類為北東向的構(gòu)造。北東-北東東向的斷裂構(gòu)造為研究區(qū)主構(gòu)造方向，斷層與本區(qū)成礦關(guān)系較為密切，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的金礦體均受北東向的斷裂控制；北西向斷裂構(gòu)造多為主斷裂影響下產(chǎn)生的次級斷裂，該類斷層走向與北東向斷層基本垂直，往往對區(qū)內(nèi)已有的礦體或者容礦構(gòu)造形成破壞作用。

2.2.3 巖漿巖

黃石山金礦區(qū)內(nèi)未見大的侵入巖體，僅見兩處小型侵入體，為黑云母石英閃長巖和石英閃長玢巖。脈巖較為發(fā)育，其中花崗斑巖脈是引起本區(qū)金礦化的直接原因。

2.2.4 礦區(qū)地球化學特征

黃石山地區(qū)地球化學異常Au、As、Sb 的元素組合為主，其他元素Ag、Cu、Pb、Zn、W、Bi、Hg、Mn元素等異常較弱，套合性一般，異常呈北東-南西向分布，與區(qū)域構(gòu)造一致。礦區(qū)Au含量最大值364.0×10-9，平均值3.4×10-9；Ag 含量最大值374.0×10-9，平均值76.9×10-9；As含量最大值476.8×10-6，平均值21.3×10-6；Sb含量最大值29.1×10-6，平均值2.5×10-6。相關(guān)分析及聚類分析表明Au與As、sb的關(guān)系最為密切，區(qū)內(nèi)已圈出的金礦體位于HT-2 及HT-3 等兩個以Au、As、Sb 為主的組合異常之中，可見該類型的組合異常對尋找金礦具有很強的指示意義。

2.2.5 礦體特征

黃石山金礦區(qū)內(nèi)共圈定工業(yè)金礦體6 條、低品位金礦體3條。含礦巖石為碎裂化、硅化花崗斑巖，礦體走向北東東向，向北西陡傾，形態(tài)復雜，礦體中段具有膨縮及局部分支現(xiàn)象[5]。礦體的特征見表2。

表2 黃石山金礦床礦體特征統(tǒng)計表

2.2.6 礦石特征

黃石山金礦石中礦石礦物主要為褐鐵礦、黃鐵礦、毒砂、磁鐵礦，脈石礦物主要為石英、斜長石、鉀長石、少量黑云母。

金礦石結(jié)構(gòu)主要以半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)為主，其次為膠狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、交代假象結(jié)構(gòu)；構(gòu)造主要為星點狀、微脈狀構(gòu)造。

黃石山金礦中礦石的主要有用組分為金，除主要組分（Au）外，其他有益元素（Cu、Pb、Zn、Ag、Sb、P2O5）含量很低，達不到綜合利用的指標。

3 成礦條件分析

小獨山-黃石山地區(qū)金礦的形成受地層巖性、構(gòu)造、巖漿侵入等多重有利因素共同作用。二疊系下統(tǒng)雙堡塘組下段是成礦有利地層；近東西向的白山—小獨山斷裂派生的一系列平行次級斷裂是容礦構(gòu)造；中—酸性巖漿巖及石英脈的侵入則為成礦提供了熱源和動力。

（1）地層成礦條件

小獨山-黃石山地區(qū)金礦的含礦地層為二疊系下統(tǒng)雙堡塘組下段，是一套碎屑沉積巖，地層中侵入有各類規(guī)模不等的中酸性巖脈和石英脈。

據(jù)“甘肅省敦煌市白山-雙岔溝口礦調(diào)項目”的化探工作成果，二疊系下統(tǒng)雙堡塘組下段中金的濃集系數(shù)為2.08，變化系數(shù)為3.11（區(qū)域背景為0.48），說明相比區(qū)域上其他地層，雙堡塘組下段（P1sp1）中金元素為強烈富集元素，且金在該層內(nèi)分異性強，易于活動遷移；1∶50 000水系沉積物測量取得的10個金單元素異常全部位于雙堡塘組下段（P1sp1）。此外，研究區(qū)外圍的白石灘金礦點、小獨山鎢金礦、小獨山金銻礦等亦均產(chǎn)于該層；區(qū)域上其他地層即使存在與本區(qū)相近的構(gòu)造及巖漿活動，亦無金礦體產(chǎn)出。因此可以認為二疊系下統(tǒng)雙堡塘組下段的沉積碎屑巖是本區(qū)的礦源層。該組地層遍布研究區(qū)的絕大部分區(qū)域，為金礦的形成提供了良好的物源條件。

（2）構(gòu)造成礦條件

區(qū)域上北東向的小獨山-黑石山斷裂帶在周邊形成了一系列平行次級斷裂，有利于花崗斑巖脈和石英脈的侵入。斷裂系統(tǒng)產(chǎn)生的各類裂隙為后期含礦熱液的運移和成礦元素的富集提供了通道和空間。本區(qū)主要的容礦構(gòu)造走向主要為NEE 向。礦區(qū)礦體均產(chǎn)于NEE向分布的花崗斑巖脈中，花崗斑巖脈嚴格受到NEE向的斷裂控制。

（3）侵入巖成礦條件

調(diào)查區(qū)西南側(cè)出露有面積超過100 km2的白山黑云母花崗巖體，展布方向與白山-小獨山斷裂帶方向一致，呈巖墻侵入二疊系雙堡塘組下段的變質(zhì)碎屑巖中，與地層的接觸帶多發(fā)育有角巖化。化探資料顯示，研究區(qū)周邊的地球化學場總體以上述黑云母花崗巖體為中心，其周邊成礦具一定的高—中—低溫元素分帶性。黃石山金礦整體位于巖體外圍低溫帶上。雖然巖體內(nèi)部及接觸帶附近本身不含礦，但酸性巖漿的侵入過程為本區(qū)金的活化富集提供了熱源及動力。伴隨著后期花崗斑巖脈及石英網(wǎng)脈的多次侵入，金元素最終富集成礦。因此，研究區(qū)內(nèi)的不同期次的巖漿活動對礦體形成均具有良好的促進作用。

（4）地球化學條件

區(qū)域內(nèi)各元素分布大致具有如下特征：在區(qū)域性的北東-南西向斷裂（F9、F10）以北地區(qū)，以鄰幅白山幅南部的二疊紀黑云母花崗巖體為中心，巖體邊緣多為高溫成礦元素W、Sn、Mo、Bi等成礦有利地段，小獨山鎢礦即處于該區(qū)；距巖體較遠處，為Cu、Au、Ag、Zn、Ni、As、Sb 等元素聚集有利地段，小獨山金砷銻礦、白石灘金多金屬礦、黃石山金礦均位于該段。整體而言區(qū)域成礦具有一定的高－中－低溫元素的水平分帶性。在北東-南西向斷裂（F9、F10）東南側(cè)，主要以Fe、Cr、Mn等元素異常為主，是黑色金屬成礦有利地段。

區(qū)域上以金為主的水系沉積物綜合異常經(jīng)過查證均發(fā)現(xiàn)或圈定了金礦（化）體，尤其是元素組合為Au、As、Sb的化探異常，對尋找Au、Sb礦具有重要的指示意義。

4 結(jié)論

（1）甘肅北山小獨山-黃石山地區(qū)Au、As、Sb的化探異常對于尋找金礦具有非常重要且直接的指示意義。

（2）甘肅北山小獨山-黃石山地區(qū)構(gòu)造發(fā)育地段，尤其是構(gòu)造的交匯部位是尋找金礦床的重要部位。

（3）以小獨山金礦和黃石山金礦為例，甘肅北山小獨山-黃石山地區(qū)具有較大的尋找規(guī)模大、低品位的花崗斑巖型金礦的潛力。

（4）根據(jù)白山巖體及炮臺巖體邊部弧形構(gòu)造帶上高－中－低溫元素的水平分帶性，距巖體較遠處是W、Sn、Mo、Bi 等成礦有利地段，距巖體較遠處是為Cu、Au、Ag、Zn、Ni、As、Sb等元素聚集有利地段。