夏河長石頭溝腦金礦地質(zhì)礦化特征及找礦標(biāo)志

曹小萍，鄧喜濤

（甘肅地礦局第三地勘院，甘肅 蘭州 730050）

夏河長石頭溝腦金礦地質(zhì)礦化特征及找礦標(biāo)志

曹小萍，鄧喜濤

（甘肅地礦局第三地勘院，甘肅 蘭州 730050）

長石頭溝腦金礦是2014-2015年在夏河－崖灣印支－燕山期金銻汞成礦帶上發(fā)現(xiàn)評(píng)價(jià)的一處小型金礦床。礦體主要賦存于三疊系下統(tǒng)山尕嶺群粉砂質(zhì)板巖中，多組近EW向斷裂控制金礦帶及礦體的產(chǎn)出，主礦體在走向上不連續(xù)，呈尖滅再現(xiàn)等特征。金屬礦物以黃鐵礦為主，次為毒砂、輝銻礦等。主要礦化有硅化、黃鐵礦化、毒砂化、碳酸鹽化，Au、As、Sb地球化學(xué)組合異常等是礦區(qū)的主要找礦標(biāo)志。

地質(zhì)特征；礦化特征；找礦標(biāo)志；長石頭溝腦金礦

長石頭溝腦金礦位于夏河縣達(dá)麥鄉(xiāng)南部約6km處，是甘肅省地礦局第三勘查院在在實(shí)施《夏河縣隆瓦寺院金礦普查》省地礦局地質(zhì)勘查項(xiàng)目時(shí)，發(fā)現(xiàn)隆瓦寺院金礦主礦帶已西延出探礦權(quán)進(jìn)入長石頭溝腦一帶。通過2014-2015年的省地質(zhì)勘查基金項(xiàng)目的普查工作，礦床規(guī)模達(dá)到小型。主礦體Au1、Au2受控于F4、F7斷層相互平行構(gòu)成的斷裂帶中，呈尖滅再現(xiàn)不連續(xù)脈狀、長透鏡狀產(chǎn)出，礦體分布嚴(yán)格受斷裂帶控制。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)所在區(qū)域地層分屬華北地層大區(qū)、秦祁昆地層區(qū)、東昆侖—中秦嶺地層分區(qū)。出露地層為晚古生代和中新生代,有石炭系深灰色薄-厚層灰?guī)r、砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)頁巖夾少量礫巖；二疊系為一套碎屑巖建造千枚狀泥質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖夾礫巖、長石石英砂巖、凝灰質(zhì)板巖、透鏡狀含礫灰?guī)r等；三疊系為一套半深海盆地相沉積，巖性為青灰色含鈣泥質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖夾砂巖、薄層狀透鏡狀灰?guī)r、不純灰?guī)r、侏羅系總體為一套陸相碎屑巖夾中基性火山巖、碳酸鹽巖建造。區(qū)內(nèi)銅、金等礦床、礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)主要產(chǎn)在二疊系和三疊系，次為石炭系和侏羅系。區(qū)內(nèi)基本構(gòu)造格架為新堡－力士山復(fù)背斜構(gòu)造，分割不同時(shí)代地層體的走向逆沖斷層組成的疊瓦式逆沖推覆構(gòu)造，主要有觀音大莊－力士山斷裂帶，夏河－合作斷裂帶和桑科南－格里那斷裂帶，構(gòu)造線方向總體呈NW-SE向，礦區(qū)處于夏河－合作斷裂帶上。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較強(qiáng)烈，侵入巖發(fā)育，以侵入體為主，各類脈巖次之，均屬同構(gòu)造期花崗巖類。礦區(qū)以北的阿米山（觀音大莊）巖體、以東的美武巖體等，脈巖在區(qū)域上以橢圓狀、亞鈴狀、不規(guī)則狀等產(chǎn)出，巖性以中酸性巖為主（如圖1所示）。

圖1 夏河—合作—帶區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖

區(qū)域上Au元素與As、Sb、Ag關(guān)系密切。Au的高含量區(qū)的形態(tài)展布，不受地層控制，其異常與中酸性巖體及巖脈有關(guān)，但大巖體內(nèi)無Au的顯示，僅在接觸帶附近的局部地區(qū)形成較弱異常。區(qū)域上自北東向南西有明顯的組分分帶特征，即由中高溫（Cu、As、W、Sn）向中低溫 （Pb、Zn、Ag、Au、As→Hg、Sb、As、Au）組合過渡，這一地球化學(xué)特征與區(qū)域礦產(chǎn)分布相一致。

本區(qū)位于南秦嶺華力西、燕山期銅鉛鋅金銀汞銻鐵成礦帶之夏河－崖灣印支－燕山期金銻汞成礦

亞帶，以夏河-合作斷裂為界，可分為南、北兩個(gè)次亞帶。斷裂以北為中高溫金、銀、銅、砷、鎢、鉬等多金屬成礦北次亞帶，斷裂以南為中低溫的金、汞、銀、銻等成礦南次亞帶。在南北兩個(gè)成礦次亞帶上，已發(fā)現(xiàn)各類大小礦（床）點(diǎn)35處，其中大型金礦床2處，金礦點(diǎn)23處，銅礦點(diǎn)7處，銅鎢礦點(diǎn)1處，銅砷礦點(diǎn)1處，鉛鋅礦點(diǎn)1處，鐵礦點(diǎn)1處。金礦（床）點(diǎn)主要集中于夏河-合作斷裂以南的中低溫?zé)嵋盒统傻V次亞帶。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖特征

礦區(qū)主要出露三疊系中統(tǒng)古浪提組和下統(tǒng)山尕嶺群。三疊系中統(tǒng)古浪提組主要分布在礦區(qū)的西南部，巖性為中-厚層長石石英砂巖、粉砂質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖夾巖屑長石砂巖、中-塊狀礫巖和礫屑灰?guī)r透鏡體。三疊系下統(tǒng)山尕嶺群分布在礦區(qū)的中部及北部，巖性為粉砂質(zhì)板巖夾少量泥質(zhì)板巖、厚層礫屑灰?guī)r、中-薄層粉砂質(zhì)板巖夾少量薄層狀細(xì)砂巖。礦區(qū)總體為一單斜構(gòu)造，局部發(fā)育層間褶皺。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有北西向和近東西向二組，其中北西向F1斷裂為區(qū)域性斷裂，是區(qū)內(nèi)的主要控礦構(gòu)造，近東西向斷層F4、F7為北西向斷裂的低序次斷裂，分別控制Au1、Au2、Au3、Au4礦體的產(chǎn)出，是區(qū)內(nèi)主要的導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造。F4、F7斷層相互平行構(gòu)成斷裂帶，斷裂帶長度大于1km，寬度約80～150m，帶內(nèi)斷層形成寬2～25m的破碎帶，礦體均賦存于破碎帶中（如圖2所示）。

圖2 長石頭溝腦金礦地質(zhì)圖

區(qū)內(nèi)僅見巖枝和各類巖脈，巖枝分布在礦區(qū)中、北部，呈長條狀或不規(guī)則橢圓狀產(chǎn)出，面積0.001～0.05km2，巖性為石英閃長巖、閃長巖。脈巖集中分布于區(qū)內(nèi)近東西向斷裂帶內(nèi)，產(chǎn)狀與斷裂帶一致，這些產(chǎn)出在斷裂帶內(nèi)的巖脈普遍發(fā)育硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化蝕變，部分巖脈本身即為金礦（化）體。

2.2 土壤測(cè)量異常特征

對(duì)區(qū)內(nèi)5280件土壤樣品進(jìn)行了 Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、Ag、Mo、W等10種元素的分析，數(shù)據(jù)特征統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 1:1萬土壤測(cè)量元素?cái)?shù)據(jù)特征表

Au元素含量一般 0.1×10-9～2×10-9，最大值50.3×10-9，平均值1.25×10-9，變化系數(shù)1.453，說明Au元素含量變化幅度較大，富集成礦的可能性較大。As元素含量一般8.71×10-6～30×10-6，最大值790×10-6，平均值19.623×10-6，As元素的標(biāo)準(zhǔn)離差和濃度克拉克值都比較大，說明As元素背景值高，更容易富集成礦。Sb元素含量一般0.57×10-6～2.5×10-6，最大值143×10-6，平均值1.33×10-6，Sb元素的變化系數(shù)和濃度克拉克值較大，說明Sb元素背景值較高，變化幅度大，容易富集成礦。Au、Sb兩種元素套合好，集中分布于區(qū)內(nèi)東北部，且面積大、規(guī)模大、強(qiáng)度高、濃集中心明顯。其它地段異常分布零散，但基本沿?cái)嗔哑扑閹Х植?，與構(gòu)造、礦化蝕變帶展布基本吻合。

經(jīng)對(duì)土壤測(cè)量樣品進(jìn)行R型聚類分析 (圖3)，N=5280，若以相關(guān)系數(shù)r=0.23劃分，勘查區(qū)內(nèi)元素可劃分為五大群：第一群為Au、As、Sb，屬成礦低溫元素組合，Au、As相關(guān)性最為密切（r=0.79），次為Sb（r=0.24）；第二群為Cu、Pb、Ag，屬中低溫元素組合，Cu、Pb關(guān)系密切，相關(guān)系數(shù)r=0.43。Ag與Au屬不同群，說明礦區(qū)Au與Ag的共伴生礦化特點(diǎn)不明顯或非同期礦化；第三群和第四群元素分別為Hg和Zn，說明相對(duì)于Au、Cu、Pb、Ag等礦化更弱；第五群元素為Mo、W，屬高溫元素組合，Mo、W關(guān)系密切，反映的是中性巖脈及其深部熱液信息。

圖3 各元素聚類分析譜系圖

2.3 礦化蝕變特征

礦化蝕變體明顯受斷裂破碎帶控制，具多階段性，蝕變類型主要有硅化、黃鐵礦化、毒砂化、碳酸鹽化、黃鉀鐵礬和褐鐵礦化等，為低溫蝕變組合。硅化多表現(xiàn)為石英細(xì)（網(wǎng)）脈、石英團(tuán)塊、硫化物（黃鐵礦、毒砂）石英細(xì)（網(wǎng)）脈等，細(xì)（網(wǎng)）脈寬多為 1～3mm，發(fā)育硫化物石英細(xì)（網(wǎng)）脈者金礦化品位一般較高，硅化是礦區(qū)金礦化不可或缺的最主要的蝕變；碳酸鹽化白云石細(xì)脈分布較普遍，輝銻礦呈星點(diǎn)狀不發(fā)育；金屬硫化物蝕變以黃鐵礦為主，毒砂、輝銻礦次之。

2.4 礦化帶、礦體特征

2.4.1 礦化帶展布特征

礦化帶賦存于三疊系山尕嶺群粉砂質(zhì)板巖夾砂巖中，嚴(yán)格受東西向斷裂帶控制，斷裂帶長度大于4km，（其中隆瓦寺院金礦3km，本礦區(qū)1km），寬150m，帶內(nèi)形成數(shù)條寬2～25m的破碎帶，礦體主要賦存于破碎帶中。共圈出6條金礦體，其中地表礦體4條，盲礦體2條。

2.4.2 主礦體特征

Au1礦體：分布于101—149線間，長590m，控制斜深80-330m，分布標(biāo)高為3460-3150m。礦體厚度0.81～3.24m,平均厚度2.42m。單工程平均品位1.02×10-6～4.26×10-6?？傮w走向近東西向，傾向330°～360°，傾角55°～71°。礦體呈尖滅再現(xiàn)不連續(xù)脈狀、長透鏡狀產(chǎn)出（圖4）。無礦地帶出現(xiàn)在125、141勘查線上，礦與非礦間隔約180m。礦體受斷裂控制明顯，沿走向較穩(wěn)定。

圖4 長石頭溝腦金礦101勘查線剖面圖

礦體在ZK10103漸變?yōu)榈V化體，ZK10102又出現(xiàn)礦體，且局部品位升高，礦體總體有尖滅再現(xiàn)的特征。

Au2礦體：分布于93-177線之間，地表礦體出露在93、109-117、173-177線之間，走向上呈不連續(xù)脈狀產(chǎn)出。分布標(biāo)高3445～3275m，厚度0.90～4.13m，平均品位1.90×10-6～2.95×10-6。走向近東西向，傾向325°～360°，傾角48°～65°。礦體僅在地表出現(xiàn)，109線礦體向下漸變?yōu)榈V化體。

Au3礦體：僅見于101-109線，由鉆孔控制，分布標(biāo)高,3405～3295m，厚度2.39～4.68m。單工程平均品位1.49×10-6～2.38×10-6。

2.5 礦石特征

礦區(qū)氧化程度低，氧化深度小于20m，礦石多為原生礦，根據(jù)礦化原巖巖性可劃分為（石英）閃長巖型、粉砂質(zhì)板巖型兩種。礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形-它形粒狀、自形-半自形粒狀、交代、壓碎結(jié)構(gòu)等，礦石構(gòu)造有浸染狀、細(xì)脈狀、細(xì)脈浸染狀、碎裂構(gòu)造等。礦石中金屬礦物主要有黃鐵礦、毒砂、褐鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦等，含量為2%～10%，脈石礦物主要有石英、斜長石、黑云母、白云石、方解石、綠泥石等，含量90%～98%。

3 礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1 礦床成因

從區(qū)內(nèi)所處地質(zhì)背景、控礦條件、巖礦石組合特征、巖石地球化學(xué)特征等方面對(duì)礦床成因進(jìn)行大致分析探討。

礦區(qū)處在西秦嶺褶皺帶的北部斷褶帶與中部裂陷槽之間的過渡部位，賦礦地層為早三疊世山尕嶺群淺變質(zhì)沉積巖建造，該地層是西秦嶺地區(qū)金元素的高背景地層，是本區(qū)成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。

合作—夏河斷裂帶及其旁側(cè)的次級(jí)斷裂組成入字型構(gòu)造，為主要的控礦構(gòu)造，而近東西向含礦斷裂（F4—F7）為礦化熱液提供了運(yùn)移通道和就位空間，該組斷裂帶有中性巖脈侵入，礦化板巖及脈巖發(fā)育褐鐵礦化、硅化、黃鐵礦化、毒砂礦化等蝕變。

區(qū)內(nèi)板巖劈理發(fā)育，脈巖碎裂巖化、片理化局部發(fā)育，為石英脈充填、熱液交代與礦化富集沉淀提供有利場(chǎng)所。同時(shí)，巖漿侵入活動(dòng)是成礦物質(zhì)活化富集的熱源，并且大量中性巖脈的侵入提供部分成礦物質(zhì)并構(gòu)成礦化母巖。

區(qū)內(nèi)的成礦過程與成礦作用可大致歸納為：成礦前形成斷裂破碎帶，之后有中性巖脈順斷裂帶侵入，巖漿期后的以壓性為主的構(gòu)造作用形成巖石的片理化、碎裂巖和剪切節(jié)理，特別是形成巖石的以硅化、毒砂化、黃鐵礦化和白云石化為主的蝕變和金礦化。圍巖蝕變的多期性指示了構(gòu)造熱液活動(dòng)的多期性。

該礦床成因類型初步劃為巖漿期后構(gòu)造蝕變巖型。

3.2 找礦標(biāo)志

構(gòu)造標(biāo)志：東西向斷裂帶及其派生的片理化帶、節(jié)理裂隙。

巖漿巖標(biāo)志：沿東西向斷裂帶相對(duì)密集分布的石英閃長巖脈、閃長巖脈。

地球化學(xué)標(biāo)志：1:5萬水系沉積物測(cè)量和1:1萬土壤測(cè)量所圈定的Au、As、Sb元素異常，前者指示礦化的大致范圍，后者大致指示金礦帶的展布。

圍巖蝕變標(biāo)志：硅化、黃鐵礦化、毒砂礦化、白云石化和褐鐵礦化等，硅化與金屬硫化物的組合指示礦化強(qiáng)度，蝕變?cè)綇?qiáng)，金礦化程度越高。

綜合上述找礦標(biāo)志，初步建立礦區(qū)的綜合找礦模型為：斷裂構(gòu)造蝕變破碎帶+中性巖脈+硅化、金屬硫化物礦化蝕變+金地球化學(xué)異常。

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