青海牧羊溝金礦礦床地質(zhì)特征和成因

張驍富, 劉曉璐, 張 凱

(西北有色地質(zhì)研究院,陜西 西安 710054)

青海牧羊溝金礦礦床地質(zhì)特征和成因

張驍富, 劉曉璐, 張 凱*

(西北有色地質(zhì)研究院,陜西 西安 710054)

牧羊溝金礦床位于青海省同德縣,是東昆侖地區(qū)新近發(fā)現(xiàn)的大型金礦床之一。礦體主要賦存于牧羊溝背斜核部及兩翼的近東西向?qū)娱g滑脫構(gòu)造破碎帶中,含礦圍巖主要為炭質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖與砂巖。一般構(gòu)造破碎蝕變帶厚度大、破碎程度強(qiáng)的部位有利于成礦。黃鐵礦化、毒砂化、褐鐵礦化與金礦化關(guān)系密切,并且蝕變?cè)綇?qiáng),金礦化就越強(qiáng)。綜合分析認(rèn)為牧羊溝金礦床應(yīng)屬于微細(xì)浸染型金礦床。

牧羊溝金礦床;地質(zhì)特征;礦床成因;微細(xì)浸染型金礦;東昆侖

東昆侖造山帶位于青藏高原北緣,東至柴達(dá)木盆地,西至阿爾金造山帶,近十多年以來(lái),伴隨著中國(guó)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施,大量的地勘單位以及科研院所在該地區(qū)開(kāi)展了卓有成效的工作,發(fā)現(xiàn)了大量的礦床[1-14]。由于金礦在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性,因此該地區(qū)金礦的研究進(jìn)展一直以來(lái)是諸多學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)之一[1-2,15-19]。

牧羊溝金礦床位于青海省東南部海南藏族自治州同德縣城300°方向、直距42 km處,行政區(qū)劃隸屬同德縣巴溝鄉(xiāng)、巴水鄉(xiāng)管轄。該礦床地理坐標(biāo)為東經(jīng)100°16′30″～100°20′00″,北緯35°25′00″～35°26′45″,最早由武警黃金部隊(duì)于2000年在加吾地區(qū)開(kāi)展預(yù)查工作時(shí)發(fā)現(xiàn),至2010年已提交金資源量超過(guò)20 t,為東昆侖地區(qū)近些年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的大型金礦床之一,但目前對(duì)該礦床的研究還十分薄弱[20-21]。筆者在詳細(xì)野外工作的基礎(chǔ)上,總結(jié)了牧羊溝金礦床的地質(zhì)特征,探討了牧羊溝金礦床的控礦因素和礦床成因,希望為該地區(qū)接下來(lái)的找礦工作提供借鑒。

1 區(qū)域和礦區(qū)地質(zhì)特征

研究區(qū)地處東昆侖—秦嶺緯向構(gòu)造帶與鄂拉山北西向構(gòu)造帶交匯部位,屬共和三疊紀(jì)斷陷盆地,北以柴達(dá)木盆地北緣——青海湖南山—天水—商丹古縫合帶與祁連造山帶相接,南以東昆南—阿尼瑪卿—文縣—勉略古縫合帶與巴顏喀拉造山帶相鄰。東昆侖造山帶的北部主體及柴達(dá)木盆地北緣的加里東構(gòu)造帶突然中斷在鄂拉山西側(cè),而西秦嶺造山帶的構(gòu)造線(xiàn)西延至多禾茂斷裂帶附近傾沒(méi)“消失”,現(xiàn)今地表地質(zhì)特征上表現(xiàn)為中國(guó)大陸中央造山系的一個(gè)“缺口”區(qū),即所謂的“共和缺口”。在成礦區(qū)帶劃分上屬共和—同德金、銀、銅、鉛、鋅、砷、銻、汞等多金屬成礦區(qū),為西秦嶺成礦帶在青海省內(nèi)的西延部分。

圖1 牧羊溝礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional geological map of Muyanggou gold deposit1.共和—同德三疊紀(jì)復(fù)理石盆地;2.盆地邊緣過(guò)渡帶;3.斷陷帶;4.鄂拉山花崗巖帶;5.哇洪山—溫泉火山活動(dòng)帶;6.茶卡基底斷塊;7.深斷裂帶及其編號(hào):①東昆南—阿尼瑪卿—文縣—勉略縫合帶;②柴北緣—青海湖南山—天水—商丹縫合帶;③察汗烏蘇河斷裂;④哇洪山—溫泉斷裂;⑤苦?！鲀A山斷裂;⑥多禾茂斷裂。

區(qū)域內(nèi)出露的地層由老到新為石炭系下統(tǒng)—二疊系下統(tǒng)中吾農(nóng)山群、三疊系中統(tǒng)隆務(wù)河群、侏羅系羊曲組,其間為第四系覆蓋。三疊系中統(tǒng)隆務(wù)河群為區(qū)域上出露的主要地層,可以分為四個(gè)巖性段,巖性主要為砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖以及泥質(zhì)板巖等。區(qū)域上斷裂和褶皺構(gòu)造發(fā)育,走向以近東西向、北西向和北北東向?yàn)橹?圖1)。近東西向構(gòu)造控制了區(qū)內(nèi)三疊紀(jì)復(fù)理石碎屑巖的形變以及印支中晚期巖漿的侵入活動(dòng),代表構(gòu)造為牧羊溝背斜。區(qū)域上巖漿巖出露面積較小,分布于北西向構(gòu)造帶內(nèi),以印支期酸性花崗閃長(zhǎng)巖為主,此外還發(fā)育中酸性—酸性花崗斑巖脈、更長(zhǎng)斑巖脈、閃長(zhǎng)細(xì)晶巖、斜長(zhǎng)細(xì)晶巖脈、石英斑巖脈、石英閃長(zhǎng)玢巖脈等。這些巖體出露面積雖然較小,規(guī)模不大,但對(duì)后期成礦活動(dòng)起著較大的影響。

牧羊溝金礦區(qū)位于牧羊溝河中游,出露的地層主要為三疊系長(zhǎng)石砂巖、硬砂質(zhì)長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石粉砂巖等。由于受印支期東西向構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,構(gòu)造線(xiàn)方向基本上呈近東西向。褶皺構(gòu)造較發(fā)育,以牧羊溝背斜為主,同時(shí)伴生一些層間小褶曲。斷裂構(gòu)造大部分以層間擠壓破碎帶的形式產(chǎn)出。礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)主要表現(xiàn)為印支期的花崗斑巖脈、花崗閃長(zhǎng)巖脈,脈巖成群分布在牧羊溝兩側(cè)地層中,脈寬0.5～10 m,長(zhǎng)十幾—幾百米不等,最大一條達(dá)6 km,脈巖順地層產(chǎn)出,與金礦(化)關(guān)系密切。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 圍巖蝕變

牧羊溝礦床賦礦圍巖蝕變的種類(lèi)可分為原生熱液蝕變和次生蝕變兩大類(lèi)。原生熱液蝕變有黃鐵礦化、絹云母化、硅化、毒砂化、硅酸鹽化;次生蝕變主要有褐鐵礦化、黃鉀鐵釩化等。其中黃鐵礦化、硅化、毒砂化、褐鐵礦化與金礦化關(guān)系密切。

以上各種蝕變疊加共同形成蝕變帶,分布于層間擠壓構(gòu)造破碎帶中及圍巖兩側(cè),在空間上蝕變帶與破碎帶分布基本一致,可見(jiàn)破碎帶控制著蝕變帶的生成和分布,而蝕變地段的含金量一般都較高。蝕變?cè)綇?qiáng),礦化程度就越高;蝕變?cè)饺?礦化程度就越低,二者成正相關(guān)。

2.2 礦石類(lèi)型

按照礦石的成因,可以將其分為碎裂蝕變巖型和石英脈型金礦石,以前者為主(圖2)。

碎裂蝕變巖型礦石中石英脈亦較發(fā)育,金品位變化與巖石碎裂蝕變程度和石英脈成正相關(guān)關(guān)系。碎屑蝕變巖由炭質(zhì)板巖角礫、砂質(zhì)板巖角礫、細(xì)小巖屑及粉末狀物質(zhì)組成。該礦床礦體多數(shù)為此類(lèi)型。另外,石英脈型礦石為具多種金屬硫化物(黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦)的石英脈,金屬礦物局部富集。無(wú)論是何種類(lèi)型的礦石,其礦物組成基本類(lèi)似。礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦、毒砂,其次為褐鐵礦、輝銻礦、金紅石、鈦鐵礦、磁黃鐵礦、石墨、方鉛礦、閃鋅礦、黝銅礦等;非金屬礦物主要有石英、長(zhǎng)石、絹云母、方解石、白云石、炭質(zhì)物。金礦物有銀金礦和金銀礦,以銀金礦為主。

圖2 牧羊溝金礦床地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of gold deposit in Muyanggou1.第四系;2.三疊系;3.花崗斑巖脈;4.花崗閃長(zhǎng)巖脈;5.石英脈;6.蝕變巖脈;7.礦體;8.構(gòu)造蝕變帶;9.逆斷層。

2.3 礦體特征

牧羊溝金礦區(qū)可以分為南北兩個(gè)礦帶,產(chǎn)于牧羊溝背斜南翼的礦體為南礦帶,北翼為北礦帶。SM2-2礦體位于南礦帶(圖3-a),是牧羊溝金礦床的主礦體之一,礦體長(zhǎng)335 m,厚度0.8～16.46 m,平均厚度7.3 m,Au品位1.01×10-6～20.3×10-6,平均品位為4.27×10-6。礦體呈透鏡體狀產(chǎn)出,傾向130°～180°,傾角50°～65°。礦石類(lèi)型屬蝕變巖型,蝕變類(lèi)型有硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、絹云母化、輝銻礦化、毒砂礦化和碳酸鹽化。

NM7-1礦體是北礦帶中最大的礦體(圖3-b),長(zhǎng)460 m,礦體厚度1.14～8.21 m,平均厚度3.33 m,Au品位1.03×10-6～38.4×10-6,平均品位6.78×10-6。礦體總體呈似層狀,在走向上出現(xiàn)分支復(fù)合、膨脹狹縮現(xiàn)象,形態(tài)變化大。礦體傾向335°～350°,傾角25°～40°,隨地層和構(gòu)造破碎帶的產(chǎn)狀變化而變化。礦石類(lèi)型屬蝕變巖型,蝕變類(lèi)型有褐鐵礦化、黃鐵礦化、硅化、碳酸鹽化。

圖3 牧羊溝金礦代表性礦體特征Fig.3 Characteristic of typical orebodies in Muyanggou gold deposit

3 礦床成因分析

3.1 控礦因素

3.1.1 地層與成礦

牧羊溝金礦賦存于隆務(wù)河群第二巖性段,含礦斷裂破碎帶主要位于炭質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖與砂巖的接觸部位,金礦體主要賦存于炭質(zhì)板巖中,顯示地層性質(zhì)對(duì)礦化有一定的控制作用。這是因?yàn)闇\變質(zhì)砂巖和砂質(zhì)板巖具有較高的滲透性,有利于熱液運(yùn)移;炭質(zhì)板巖的滲透性較差,不利于熱液運(yùn)移,而且本區(qū)炭質(zhì)板巖層理發(fā)育,多為薄層,也有助于增加巖石的滲透性;加之炭質(zhì)板巖巖性較為軟弱,易于破碎產(chǎn)生裂隙。一般而言,能干性大的砂巖易于破碎形成貫通性較好的裂隙系統(tǒng),能干性小的泥質(zhì)巖石則具阻擋礦液運(yùn)移的作用,而能干性中等、層理發(fā)育的炭質(zhì)板巖易于形成彌散性裂隙系統(tǒng),尤其是在炭質(zhì)板巖與砂巖、脈巖的巖性分界面附近,滑脫和脈巖的冷凝收縮使裂隙系統(tǒng)更發(fā)育,這對(duì)成礦流體運(yùn)移和礦質(zhì)富集是極為有利的。

3.1.2 構(gòu)造與成礦

礦床形成與斷裂構(gòu)造有關(guān),北西方向展布的區(qū)域壓扭性斷層控制了部分印支期中酸性巖漿的侵入活動(dòng),強(qiáng)烈切割了東西向構(gòu)造帶,使東西向褶皺、斷裂形跡呈階梯狀錯(cuò)開(kāi);礦區(qū)內(nèi)低級(jí)別、低序次的東西向斷裂或密集裂隙帶是礦體的定位空間。牧羊溝金礦區(qū)礦體主要賦存于牧羊溝背斜核部及兩翼的近東西向?qū)娱g滑脫構(gòu)造破碎帶中。

3.1.3 巖漿巖與成礦

區(qū)內(nèi)印支期花崗斑巖脈發(fā)育,金礦化與印支晚期巖漿活動(dòng)有著密切的聯(lián)系。金礦化主要位于南、北兩條花崗斑巖脈帶之間。印支期中酸性巖漿活動(dòng)不僅為礦源層中的金元素活化、遷移、富集提供了熱動(dòng)力條件,也是金成礦物質(zhì)運(yùn)移的攜帶者。從時(shí)間上來(lái)看,區(qū)內(nèi)花崗閃長(zhǎng)巖和花崗斑巖脈為印支(晚)期的產(chǎn)物,而金成礦作用發(fā)生于印支—燕山期,即成巖與成礦作用具有時(shí)間上的耦合性。在空間上,金礦脈一般產(chǎn)于炭質(zhì)板巖(或砂質(zhì)板巖)與巖體或巖脈的外接觸帶附近,牧羊溝多條金礦體(SM3-1、SM4-1和SM5-1)在走向上均伴隨有花崗斑巖脈,同時(shí)花崗斑巖脈中采取的樣品多數(shù)有金礦化或金異常顯示。這些都表明區(qū)內(nèi)金成礦與巖漿活動(dòng)關(guān)系密切,印支晚期區(qū)域巖漿活動(dòng)為金成礦提供了成礦熱源和物質(zhì)。

3.1.4 圍巖蝕變與成礦

金礦化的范圍、強(qiáng)弱受熱液蝕變影響明顯,特別是硅化、黃鐵礦化、毒砂化與金礦化關(guān)系密切。蝕變?cè)綇?qiáng),金礦化就越強(qiáng);蝕變?cè)饺?金礦化就越低。熱液蝕變范圍決定了金礦化范圍的大小和金礦體的空間分布與品位變化。

3.2 找礦標(biāo)志

根據(jù)礦床地質(zhì)特征及地球化學(xué)、地球物理特征,可總結(jié)出以下找礦標(biāo)志:

(1) 構(gòu)造標(biāo)志。牧羊溝背斜核部及兩翼所形成的近東西向?qū)娱g構(gòu)造破碎蝕變帶是尋找金礦體的主要部位。含礦構(gòu)造破碎蝕變帶總體走向60°～80°,傾角一般50°～75°。

(2) 礦化蝕變標(biāo)志。沿?cái)嗔褬?gòu)造帶的強(qiáng)硅化、黃鐵礦(褐鐵礦)化、絹云母化、碳酸鹽化與金礦化關(guān)系密切,是找礦的直接標(biāo)志。礦物組合主要為黃鐵礦、毒砂,地表氧化產(chǎn)物褐鐵礦、黃鉀鐵礬、臭蔥石、銻華可作為找礦的直觀標(biāo)志。

(3) 地球化學(xué)標(biāo)志。在1∶5萬(wàn)水系沉積物金異常顯示較好地段,均已發(fā)現(xiàn)金礦體,說(shuō)明次生暈地球化學(xué)異?？捎脕?lái)指示找礦靶位。原生暈Au-As-Sb組合異常則是含金礦化蝕變體的直接指示。

(4) 地球物理標(biāo)志。礦體具有低阻高極化激電異常。ηs>4%,ρs<150 Ω·m電法異常是尋找金礦(化)體的地球物理標(biāo)志。

3.3 礦床成因

礦床成因研究一直是金礦床研究的重要方向[19,22-30]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)微細(xì)浸染型金礦進(jìn)行了十分詳盡的研究[31-40],并確定了在青海東部地區(qū)存在以加吾大型金礦為代表的微細(xì)浸染型金礦床[41-44]。這些礦床的共同特征是:①成礦較為集中,并且礦床分布具一定局限性;②礦化形成于沉積巖中,或產(chǎn)于斷裂中,與構(gòu)造關(guān)系密切;③成礦深度為淺—中等深度,多介于2～4 km之間;④構(gòu)造、圍巖和深部流體控制著金的礦化;⑤圍巖巖性一般呈還原性;⑥金主要呈微細(xì)?；騿卧訝顟B(tài)自由金存在,與黃鐵礦、毒砂和砷黃鐵礦密切相關(guān);⑦成礦流體通常為低溫淺成流體,多來(lái)自大氣降水或建造水,包裹體均一溫度一般低于300 ℃,屬改造熱液成礦系統(tǒng)。

表1 礦床地質(zhì)特征對(duì)比表Table 1 Comparison about geological characteristics of gold mineral deposit

牧羊溝金礦床位于西秦嶺與東昆侖的銜接部位,受印支期區(qū)域斷裂的次級(jí)褶皺構(gòu)造、復(fù)理石濁流沉積地層、印支晚期中酸性巖脈控制,其礦體受斷裂破碎帶控制明顯。牧羊溝金礦體上、下盤(pán)圍巖均為淺變質(zhì)的砂質(zhì)、泥質(zhì)碎屑巖,其上盤(pán)巖性以長(zhǎng)石石英粉砂質(zhì)雜砂巖為主,下盤(pán)巖性以炭質(zhì)板巖為主。原生礦石中的金以次顯微金形式、氧化礦石中的金以銀金礦賦存于含硫化物礦物中。將牧羊溝金礦床產(chǎn)出的構(gòu)造環(huán)境、礦床地質(zhì)特征、構(gòu)造特征以及圍巖蝕變等特征與微細(xì)浸染型金礦特征對(duì)比,并將牧羊溝金礦礦床地質(zhì)特征與加吾大型卡林型金礦特征進(jìn)行相應(yīng)的對(duì)比(表1)。綜合本文所述牧羊溝金礦礦床地質(zhì)特征,發(fā)現(xiàn)牧羊溝金礦床與一般卡林型金礦的地質(zhì)特征極為相似,顯示為中低溫巖漿熱液礦床特征,為典型的微細(xì)浸染型金礦床。

4 結(jié)論

(1) 牧羊溝金礦區(qū)礦體主要賦存于牧羊溝背斜核部及兩翼的近東西向?qū)娱g滑脫構(gòu)造破碎帶中。含礦構(gòu)造破碎蝕變帶總體走向60°～80°,傾角一般50°～75°。一般構(gòu)造破碎蝕變帶厚度大,且破碎程度強(qiáng)的部位有利于成礦。

(2) 金礦體賦存于三疊系中統(tǒng)隆務(wù)河群第二巖性段,含礦斷裂破碎帶主要位于炭質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖與砂巖的接觸部位。

(3) 礦化巖石蝕變較簡(jiǎn)單,黃鐵礦化、毒砂化、褐鐵礦化與金礦化關(guān)系密切。蝕變?cè)綇?qiáng),金礦化就越強(qiáng);蝕變?cè)饺?金礦化就越低。

(4) 綜合分析認(rèn)為,牧羊溝金礦床應(yīng)屬于微細(xì)浸染型金礦床。

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(責(zé)任編輯：于繼紅)

Geological Characteristics and Genesis of Muyangou GoldDeposit in Qinghai Province

ZHANG Xiaofu, LIU Xiaolu, ZHANG Kai
(NorthwestNonferrousGeologicalResearchInstitute,Xi’an,Shanxi710054)

The Muyanggou gold deposit located in Tongde Country,Qinghai Province is one of the large-sized gold deposits in East Kunlun Area.The orebody is mainly located in the EW-trending interlayer decollement structure fracture zone of the core and wings of the Muyanggou anticline.The ore-bearing rocks are mainly carbonaceous slate,sandy slate and sandstone.The areas which have a thick tectonic fracture alteration belt with strong fracture degree usually are the best ore-bearing zones.Pyritization,arsenopyritization,ferritization are closely related to gold mineralization.Moreover,the stronger alteration usually contributes to the stronger gold mineralization.Through the comprehensive analysis,the Muyanggou gold deposit should belong to typical micro-fine-disseminated gold deposit.

Muyanggou gold deposit; geological characteristic; genesis of deposit; micro-fine-disseminated gold deposit; East Kunlun area

2016-09-28;改回日期:2016-12-11

張驍富(1981-),男,工程師,礦產(chǎn)勘查專(zhuān)業(yè),從事礦產(chǎn)勘查工作。E-mail:38353053@qq.com

*通訊作者:張凱(1989-),男,工程師,礦產(chǎn)勘查專(zhuān)業(yè),從事礦產(chǎn)勘查工作。E-mail:zhangkai4455@163.com

P618.51

A

1671-1211(2017)02-0149-05

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2017.02.006

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20170314.0820.012.html 數(shù)字出版日期:2017-03-14 08:20