金窩子蝕變砂巖型金礦地質特征及找礦前景探討

杜雁飛楊藝佳（西部黃金哈密金礦有限責任公司　哈密839000湖南常德石門縣國土資源局　石門415300）

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金窩子蝕變砂巖型金礦地質特征及找礦前景探討

杜雁飛①楊藝佳②
（①西部黃金哈密金礦有限責任公司哈密839000②湖南常德石門縣國土資源局石門415300）

摘要蝕變砂巖型金礦是近兩年在金窩子巖體南部覆蓋區借助于深穿透地球化學技術（熱釋汞）成果新發現的一種金礦類型，該類型金礦具有低品位、大規模特征，其發現較大提升了礦山開發前景，延長了礦山的服務年限。該類型金礦與傳統意義上的金窩子石英脈型金礦和210韌性剪切帶（受炭質糜棱巖化帶控制）型金礦相比，表現出明顯的區別。本文從礦化富集特征、賦礦巖石類型、控礦構造及圍巖蝕變等方面出發，系統地闡述了金窩子蝕變砂巖型金礦特征，對其找礦前景作出了初步評價，明確了下一步找礦方向。

關鍵詞蝕變砂巖型金礦富集特征賦礦巖石類型圍巖蝕變次級構造破碎帶

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.02.017

金窩子礦區位于新疆哈密市東南部甘新兩省接壤地帶，新疆有色七Ο四隊從八十年代末期開始開展地質工作，經過十余年的不懈努力發現了金窩子金礦床（石英脈型）和210金礦床（構造蝕變巖型）。礦區從1989年開采至今已有二十余年，主要礦體已基本采完，礦山資源儲量面臨枯竭。為了延長礦山的服務年限，近年來，按照公司制定的“加大礦區的深部和外圍的探礦力度”這一項長遠戰略計劃，隨著礦區深邊部勘查工作的不斷深入，在金窩子金礦床深部及周邊探獲了許多新礦體，有效緩解了礦山資源危機。尤其是近兩年在金窩子金礦床與210金礦床之間的第四系厚覆蓋區，利用前人深穿透地球化學科研成果在e號熱釋汞異常帶深部首次發現了規模較大的蝕變砂巖型金礦，不僅極大改善了礦山開發前景，同時在找礦類型上也取得了突破，為后期探礦方向提供了重要的科學依據。

1　地質概況

金窩子礦田位于塔里木板塊（Ⅰ級）東北部的北山裂谷帶（Ⅱ級）馬蓮井復向斜（Ⅲ級）中的金窩子凸起帶（Ⅳ1）及210單斜構造（Ⅴ1）內（圖1）。

圖1　金窩子金礦田及鄰區區域構造綱要與金礦床（點）圖

1.構造單元界線；2.構造單元編號；3.中型金礦床；4.小型金礦床、金礦點；（I）.紅柳河-牛圈子弧后盆地（裂陷槽）；（II）.馬莊山弧后盆地；（III）.拾金坡-紅柳園構造巖漿巖帶.

礦區出露地層主要為泥盆系上統（不少學者認為是下二疊統）金窩子組（D3j）的一套濱海-淺海沉積相火山碎屑沉積巖建造，巖性以細-粗砂巖、細礫巖、含礫砂巖夾灰巖、碳質頁巖為主。該套地層多呈北北東向展布，傾向北西，傾角26°～49°（圖2）。

圖2　金窩子金礦床礦區地質圖（據王虹，1993，略加修改）

受區域構造影響，礦區北北東向褶皺，斷裂發育，在礦區自北向南形成北部逆沖斷褶帶、中部金窩子凸起帶及南部210單斜構造帶的構造-巖漿分布格局（圖3）。各構造帶均對區內金礦化起著明顯的控制作用：

⑴北部逆沖斷褶帶：由倒轉褶皺和疊瓦狀逆沖斷層組成。主要斷層為北東向（FI）和北北西向，其中FI斷裂破碎帶與金礦化關系密切，分布250、260、334等蝕變巖型金礦點。

⑵中部金窩子凸起帶（即金窩子背斜）：東西長8 km以上，南北寬1 km左右。軸部位置被金窩子巖體侵位，巖體兩側與泥盆系地層呈斷層接觸，北側斷裂構造向北傾斜，傾角50°～55°。南翼斷裂向南傾斜，傾角40°。凸起帶金窩子巖體內部斷裂構造十分發育，主要有：①北東-北西向共軛斷層；②北東向斷層；③近南北向斷層等三組。其中近南北向追蹤張-剪性斷裂內絕大部分被含金石英脈充填，形成了金窩子石英脈型金礦床。

⑶210單斜構造：推測可能為一開闊的向斜構造的東南翼組成部分。鉆探工程控制長度3.2 km，物探激電成果推測長6.2 km，寬約1.5 km，走向50°，傾向北西，地表傾角50°～60°，深部變緩為10°～20°，出露的地層分別為泥盆系上統金窩子組第二、三段巖性段（D3j2-3）。其內部發育與地層走向一致的210逆沖斷層破碎帶（即FIII逆斷裂破碎帶），實際表現為炭質糜棱巖化帶，控制著210金礦床的主要礦體形態和分布。

本次研究的砂巖型金礦即處于210單斜構造帶內，與210金礦平行相伴產出，距離40～100 m不等，據目前工程控制，總體位于210金礦帶北側（上盤）。

礦區巖漿巖主要為華力西早期侵位的黑云母花崗閃長巖-黑云母二長花崗巖體（γδ43）（金窩子巖體），巖體屬鋁過飽和型。巖體處于礦區中部金窩子凸起帶上，其內南北向張性裂隙發育，構成金窩子巖體內200余條含金石英脈的主要容礦構造。

圖3

2　 210　金礦床特征

位于金窩子凸起南西部的210單斜中，屬破碎帶蝕變巖型金礦，地表被第四系覆蓋。金礦床賦存于中泥盆統金窩子組第二巖性段內三亞段與四亞段間發育的低角度脆-韌性逆沖斷裂破碎帶中（210破碎帶）。礦體的空間展布嚴格受破碎帶控制，以上泥盆統金窩子組第二巖性段的第四亞段含礫粗砂巖、礫巖和第三亞段的凝灰質砂礫巖分別為210層間破碎帶的頂底板圍巖。整個破碎帶內礦化分布很不均勻，但可明顯分為上下兩個礦化層。其中下部礦化層是主要的礦化層位。破碎帶中圈出11個礦體（其中石英脈型礦體2個），諸礦體多呈似層狀、透鏡狀及脈狀產出，礦體長40～950 m，平均鉛直厚度0.79～5.65 m，傾向268°～316°，傾角10°～30°。具有工業價值的礦體集中分布于24～29線之間（長1.04 km，寬0.5 km）。礦體總的特點是走向上連續性好，分段富集較明顯，具明顯的構造成礦特征，其中Ⅰ號礦體（主礦體）控制長為950 m，賦存在下部礦化層中。

圖4

上部礦化層分布在1～13勘探線之間，走向北東-南西，長約300 m，傾斜延深160～400 m。賦礦巖石為含礫粗砂巖、糜棱巖化沉角礫巖或糜棱巖化含角礫粗屑沉凝灰巖組成，平均厚度11.8 m，最大厚度為27.35 m。該礦化層的特點是金分布很不均勻，致使金礦化體不連續，工業礦體規模小。Ⅴ、Ⅵ號礦體賦存在此礦化層中。

下部礦化層為主礦化層，走向北東，傾向北西，傾角20°～35°，長度大于1 200 m，延深大于500 m。礦化層巖石由糜棱巖、糜棱巖化沉角礫巖、糜棱巖化含角礫粗屑沉凝灰巖、黑色條帶狀糜棱巖及少量硅化體構成。其頂部巖石為上部含礦層的黑色糜棱巖及砂礫巖，底部為凝灰質砂礫巖。該礦化層中金礦化分布范圍廣，礦化體在走向上比較連續，傾向上斷續出現。除主礦體外，尚有Ⅱ、Ⅰ1等礦體賦存于該礦化層中。主礦化層的厚度變化較大，巖石組合差異明顯，導致形成工業礦體的部位亦有明顯不同。各礦體具體特征見表1。

表1　210金礦床礦體特征一覽表

3　蝕變砂巖型金礦特征

3.1熱釋汞異常帶特征

八十年代末期，國家“305”項目Ⅲ3課題組在金窩子礦區開展成礦預測工作，通過對區內遙感資料進行研究，發現礦區有一組平行210構造帶的線形影像帶，并對影像帶進行汞氣測量，獲得七個熱釋汞異常。大多數異常分布范圍與金礦形成有利地段或成礦部位相吻合，其中c號異常為210含礦破碎帶；g號異常為金窩子巖體南部破碎帶，至今未發現金礦化線索；b號異常位于金窩子巖體南部約200 m處；d號異常分布在210破碎帶南側，深部為二長花崗巖、石英閃長巖，其中石英閃長巖含金量較高，最高可達218 ppb，金豐度值高于金窩子巖體；e號異常帶位于金窩子巖體與在210破碎帶之間，近兩年在異常帶中新發現了蝕變砂巖型金礦。

圖5　金窩子PI剖面熱是熱釋汞測量曲線

3.2地質特征

e號熱釋汞異常帶位于金窩子凸起南部的210單斜中，北西距210構造破碎帶約600 m，地表被第四系覆蓋，覆蓋層厚度十余米至幾十米。異常帶呈北東南西向展部，推測長度幾千米，與其下部的210破碎帶相伴平行產出。巖性分布從上至下一般為第四系-灰綠色泥質粉砂巖-黑色炭質粉砂巖-灰綠色細粒砂巖-灰綠色中粗粒砂巖-含礫砂巖-礫巖-黑色炭質糜棱巖化帶（210構造蝕變帶）-紫紅色凝灰質砂礫巖，其中灰綠色中粗粒砂巖與含礫砂巖為漸變過渡。金礦化就賦存在該異常帶內金窩子組第二巖性段第三亞段（D3j2-3）的一套中粗粒砂巖或含礫砂巖中。

含礦部位巖石中一般石英細脈及網脈較密集，局部形成大脈，一般順層產出。硫化物為單一的黃鐵礦，主要呈細粒浸染狀（少量細脈狀、團斑狀）分布，硫化物含量和種類明顯少于金窩子巖體中的石英脈型金礦和210構造蝕變巖型金礦。目前發現的6個礦體均賦存在該套巖性中，礦體受層位控制特征明顯，礦化部位一般位于中粗粒砂巖或含礫砂巖的中間部位，含礦層與圍巖除了硫化物及石英細網脈分布多寡外，無其它顯著區別，構造控礦特征不明顯，礦體與圍巖界限不清，需通過取樣分析確定。礦體總的特征是低品位（一個鉆孔見明金）、延伸較大、中等厚度、不含炭質、賦礦層位穩定。

3.3礦體特征

目前在e號熱釋汞異常帶內鉆探證實含金地段長度接近3 km，初步控制了規模不等的6個隱伏礦體，各礦體呈北東南西向分布，層狀產出。其中e-1號為主礦體，位于異常帶南西端，其上部平行產出e-2、e-3、e-4三個礦體，異常帶北東端依次分布e-5、e-6礦體。

e-1號礦體特征：分布于異常帶南西段，北東南西向波狀起伏展布，長近800 m，沿傾向延伸最長近700 m（Ⅷ線），礦體傾向北西，傾角5°～13°之間，平均厚度XX，平均品位n×10-6。礦體產于金窩子組第二巖性段第三亞段（D3j2-3）的一套中粗粒砂巖或含礫砂巖中，金礦體最淺部垂深約70 m，由北東向南西埋深逐漸加大，金礦化呈減弱趨勢。

金礦體一個顯著特征是與210構造破碎帶（炭質構造糜棱巖化帶）大致平行、相伴產出，礦體一般位于炭質糜棱巖化帶上盤約40～100（垂距）范圍內，金礦化的強弱與210構造破碎帶關系較大。一般礦化較強的地段，其下部的210構造破碎帶不僅厚度大，延伸也平穩；若210構造破碎帶產狀變化大，甚至消失，相應其上部的含礫砂巖中金礦化明顯減弱，個別肉眼觀察硫化物極發育的地段含金也很差。

從礦體的空間分布來看，210金礦床各礦體主要分布在210構造糜棱巖化帶內中上部（淺部）位置，個別礦體接近地表，沿210構造糜棱巖化帶傾向深部目前還未發現金礦化；而產于e號熱釋汞異常內的蝕變砂巖型金礦體主要位于（D3j2-3）內中粗粒砂巖或含礫砂巖層位的中深部，似乎兩者之間存在互補關系（圖6）。分析認為210構造蝕變破碎帶（炭質糜棱巖化帶）對礦體的富集起到一定的控制作用。

圖6　金窩子210礦區e號熱釋汞異常帶縱剖面圖

3.4圍巖蝕變

主要為硅化、黃鐵礦化、綠泥石化和絹云母化。黃鐵礦化是本礦最主要的礦化蝕變，一般從礦體到圍巖大致可分為硅化-黃鐵礦化帶和綠泥石-絹云母化帶。

3.5礦石類型

中粗粒砂巖型或含礫砂巖型，原生礦石呈灰色、灰綠色，致密塊狀構造，普遍具有浸染狀或細脈浸染狀黃鐵礦化及強烈的硅化現象。碎屑物主要為石英和長石，膠結物由泥質、鈣質及少量炭質等組成。

3.6礦石結構構造

據薄片觀察，結合宏觀特征，礦石構造主要有塊狀構造、浸染狀或細脈浸染狀構造、角礫狀構造等；礦石結構以自形-半自形結構、他形結構、碎裂結構為主。

3.7找礦標志

（1）金窩子組第二巖性段中粗粒砂巖或含礫砂巖是尋找蝕變砂巖型金礦的有利地段，尤其是石英細網脈發育部位是直接找礦標志；

（2）北東向構造破碎帶旁側發育的次級層間斷裂是重要的找礦標志；

（3）礦區內北東向分布的熱釋汞異常帶是主要的找礦標志。

4　找礦前景分析

金窩子礦區經過多年開采，以金窩子金礦床（石英脈型）和210金礦床（破碎帶蝕變巖型）為主的礦體已基本采完，近幾年雖然在金窩子金礦床深邊部發現了許多新礦體，但由于受礦化類型限制，找礦效果不大。本次通過深穿透地球化學方法，在厚覆蓋區的e號熱釋汞異常帶內發現的蝕變砂巖型金礦經初步估算，資源量近10 t，經濟效益顯著，找礦前景十分看好。礦區內金窩子組地層中由北向南依次分布b、e、c、d號熱釋汞異常帶，e、c號熱釋汞異常帶內已發現規模較大的金礦體，b、d號熱釋汞異常帶還沒有進行深入的工作，尤其是e號熱釋汞異常帶東西兩端均沒有控制，其找礦潛力巨大。210金礦床以南區域為厚覆蓋區，尚未開展系統工作，參照e號熱釋汞異常帶的成功經驗，利用深穿透地球化學方法圈定異常靶區進而縮小找礦范圍將是有效的途徑。

參考文獻

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［2］新疆哈密市金窩子210金礦床詳查報告，新疆有色地質勘查局704大隊，1989.9.

［3］新疆哈密市金窩子金礦區V214-V201金礦化帶普查地質報告，新疆有色地質勘查局704大隊，1999.

［4］新疆哈密市金窩子地區金礦普詳查報告，新疆維吾爾自治區有色地質勘查局704隊，2103.2.

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［6］陳伯林.甘新北山金窩子韌性剪切帶型金礦床成因，礦床地質，2010，（29）6.

收稿：2015-07-24