青海深溝金礦地質(zhì)特征及礦床成因淺析

呂星海 王中宇 鄭廣明 李瑞欣 唐汪忠

摘要：深溝金礦賦存于震旦系中統(tǒng)上巖組淺變質(zhì)地層中，呈脈狀和透鏡狀產(chǎn)出。金礦體集中分布在礦區(qū)西北部呈北西西向展布的F6和F7兩條主要斷裂夾持帶。熱液反復(fù)疊加萃取地層內(nèi)的金多金屬元素，遷移至應(yīng)力作用形成的細(xì)小裂隙內(nèi)富集，并沿蝕變閃長巖脈巖及其內(nèi)外接觸帶分布。礦體的形態(tài)和規(guī)模大體受斷裂和脈巖共同控制，具有“斷控”和“層控”的基本特征。礦床類型為中低溫?zé)嵋何g變巖型金礦床。

關(guān)鍵詞：蝕變巖型；金礦；地質(zhì)特征；礦床成因；青海深溝

深溝金礦位處天峻縣城西北約210km，行政區(qū)劃轄屬青海省海西蒙古族藏族自治州天峻縣蘇里鄉(xiāng)。礦區(qū)內(nèi)以往未曾開展礦產(chǎn)勘查工作，區(qū)域成礦背景評價及礦點調(diào)查為礦產(chǎn)勘查工作提供了線索。本文在以往工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合普查地質(zhì)成果，對礦區(qū)的地質(zhì)特征、礦床成因和找礦標(biāo)志等方面進(jìn)行初步總結(jié)和探討，以期對本區(qū)尋找相同或相似類型的金等多金屬礦床提供借鑒。

1.區(qū)域地質(zhì)背景

大地構(gòu)造位置處于西域板塊（Ⅰ）中祁連陸塊之新元古～早古生代中晚期巖漿弧帶（Ⅰ3）（圖1）。地層區(qū)劃屬中祁連太白小區(qū)。出露地層較齊全，主要有震旦系中統(tǒng)下巖組、上巖組，上泥盆統(tǒng)-下石炭統(tǒng)并層，下石炭統(tǒng)黨河南山組、上石炭統(tǒng)羊虎溝組，二疊系下統(tǒng)巴音河群、二疊系上統(tǒng)諾音河群中的下巖組、上巖組，下三疊統(tǒng)和中三疊統(tǒng)及新近系中新統(tǒng)等。地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育且復(fù)雜，多為褶皺和斷裂，主要有深溝向斜。發(fā)育十余條斷裂，總體呈北西-北西西向。區(qū)域巖漿巖不發(fā)育，零星出露輝長巖脈和花崗斑巖脈。

成礦區(qū)帶劃分位于秦祁昆成礦域（Ⅰ1）祁連成礦省（Ⅱ1）中祁連加里東期、華力西期北西西向鎢礦、稀有、銅（鈦、銻、金）成礦帶（Ⅲ2）。區(qū)域內(nèi)已發(fā)現(xiàn)大型礦床2處，小型3處，礦點13處。

2.礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1地層

礦區(qū)主要出露震旦系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系和第四系地層。

（1）震旦系中統(tǒng)

區(qū)內(nèi)廣布震旦系中統(tǒng)下巖組地層，是金礦體賦存層位。依據(jù)巖性差異，本文將下巖組劃分為兩個巖性段。

灰?guī)r段：呈北西～南東向帶狀展布，出露寬度100m～ 1400m，主要為灰色、灰黑色厚層狀灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、含炭質(zhì)、泥質(zhì)灰?guī)r。

砂板巖段：分布于礦區(qū)中部及西部，呈北西～南東向展布，出露寬度200m～2600m，巖石呈灰色、灰黑色和土黃色，多為粉砂質(zhì)、泥質(zhì)和鈣質(zhì)板巖，夾少量變石英砂巖。

（2）上泥盆統(tǒng)～下石炭統(tǒng)礫巖段

不整合于震旦系中統(tǒng)砂板巖之上，為一套紅色地層，粒度呈上細(xì)下粗的漸變序列，上部多見薄層狀灰?guī)r夾石英砂巖、粉砂巖。下部為石英礫巖和厚層狀鈣質(zhì)中細(xì)粒砂巖等。

（3）石炭系上石炭統(tǒng)羊虎溝組細(xì)～粉砂巖段

分布于礦區(qū)東北及西北部，與下伏變石英砂巖整合接觸。下部為灰黑色薄層狀含碳細(xì)砂、粉砂巖、炭質(zhì)頁巖夾深灰色薄層狀泥灰?guī)r及其透鏡體，間夾2層～3層厚約5cm～20cm的煤線。細(xì)砂、粉砂巖內(nèi)可見少量植物化石，灰?guī)r中含腕足類化石。上部為灰黑色，黑色粉砂質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖。

（4）二疊系

下二疊統(tǒng)巴音河群長石石英砂巖段：該段呈北西～南東向展布，巖性為黃褐色厚層狀中粗粒長石石英砂巖，灰綠色中～厚層狀中細(xì)粒鈣質(zhì)砂巖，局部發(fā)育褐黃色泥灰?guī)r透鏡體。上部為雜色泥巖與長石石英砂巖、粉砂巖互層，呈以紫色為主夾綠色的雜色層。

上二疊統(tǒng)諾音河群出露在礦區(qū)東部偏北，以紫紅、灰綠色長石石英砂巖為主。

（5）下三疊統(tǒng)礫巖段

主要分布在礦區(qū)東北部，底部發(fā)育一層3m～10m厚的淺紅～灰色層狀礫巖，礫石成分以硅質(zhì)巖為主，磨圓較好，礫徑5cm～8cm，少量大于20cm。中部巖性以灰白色石英砂巖、石英粗砂巖為主，含較多的泥質(zhì)成分，層面夾大量白云母。上部發(fā)育灰色、灰褐色、淺灰～綠色粉砂巖、砂巖，局部夾紫紅色～灰綠色泥巖。

（6）第四系

第四系分布面積較廣，約占礦區(qū)總面積的1/5，主要分布于河流、階地及風(fēng)化崩塌帶，由巨礫、礫石、亞砂土、亞砂質(zhì)粘土、含礫亞砂土等厚度幾米至幾十米，最厚可達(dá)百米以上。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造條件較為復(fù)雜，總體以褶皺和斷裂為主。深溝向斜西南翼延展至區(qū)內(nèi)，軸部距礦區(qū)主要賦礦地段約5km，區(qū)內(nèi)可見小型復(fù)背向斜。F5、F6、F7、F15和F16等幾組北西向?qū)崪y斷裂形成構(gòu)造主格架，延伸長度多大于2km，與成礦作用密切相關(guān)。礦區(qū)東南和西北部見不同規(guī)模的北東向斷裂，受應(yīng)力作用，北東向斷裂附近發(fā)育近東西向分布的次級壓扭性斷裂。

屬主構(gòu)造格架的北西向F6和F7斷裂夾持帶控制含金礦脈的總體走向和潛在規(guī)模，其次級斷裂為主要含礦空間。

兩條斷裂近似平行，間距400m～500m，總體走向290°～315°，傾向南西，傾角75°～85°。次級斷裂多分布于閃長巖脈兩側(cè)，寬0.2m～2.0m，閃長巖脈與劈理發(fā)育的泥質(zhì)板巖接觸，板巖發(fā)生硅化蝕變，并伴有黃鐵礦化等；閃長巖則形成肉紅色或紅棕色蝕變巖，其節(jié)理、裂隙發(fā)育并被石英充填。F6、F7斷裂間分布8條含金斷裂，總體呈北西西向近平行展布，傾向北北東，傾角65°～85°。

2.3巖漿巖

巖漿巖以加里東期閃長巖類為主，呈巖脈狀、小巖株狀集中出露在F6和F7斷裂夾持帶間，節(jié)理、裂隙發(fā)育地段形成蝕變巖，區(qū)內(nèi)金多金屬礦與之密切相關(guān)，蝕變巖與其兩側(cè)的次級斷裂不僅控制了金礦體分布范圍，其構(gòu)造發(fā)育程度也能預(yù)示礦體的潛在規(guī)模。

巖脈順構(gòu)造薄弱部位上侵至震旦系淺變質(zhì)砂質(zhì)板巖中，呈北西～南東向展布，大致與構(gòu)造線方向相同。巖石呈灰綠～墨綠色，半自形粒狀結(jié)構(gòu)，交代假象結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為斜長石，次為角閃石。次要礦物主要為石英、黑云母。副礦物為鋯石、磷灰石。次生礦物，黝簾石、綠簾石、綠泥石、陽起石、白鈦石、碳酸鹽、石英、碳酸鹽脈等。閃長巖后期圍巖蝕變強，其內(nèi)可見晚期碳酸鹽脈穿插，脈內(nèi)礦物成分主要是碳酸鹽，含少部分石英。

F6、F7斷裂夾持地段為重點勘查區(qū)，大面積出露震旦系地層和閃長巖脈。主構(gòu)造間夾多條次級構(gòu)造，次級構(gòu)造含多條北西西向分布的礦（化）體（圖2）。

2.4地球化學(xué)特征

礦區(qū)水系沉積物測量異常范圍與區(qū)域化探成果基本吻合。大比例尺地化綜合剖面顯示，異常元素相互套合，空間展布形態(tài)與含礦構(gòu)造蝕變帶對應(yīng)一致，元素分帶明顯。異常以Au、Sb、As、Cu等中低溫元素為主。Au元素顯示三級濃度異常，平均值2.74×10^-9，極大值213.44×10^-9。含礦構(gòu)造蝕變帶總體北西西、北西向斷裂較為發(fā)育，閃長巖脈與含礦構(gòu)造相伴出現(xiàn)。推斷Au元素異常與次級斷裂帶中含礦熱液引發(fā)的巖石蝕變相關(guān)。

3.礦體地質(zhì)特征

本次在礦區(qū)西南部發(fā)現(xiàn)8條含金礦脈，圈定11個金礦體，多數(shù)礦體的規(guī)模和品位不具進(jìn)一步勘查開發(fā)的價值，本文僅對3條主要工業(yè)礦體特征簡述如下：

（1）EⅠ-1礦體總體走向285°，陡傾斜近直立，工程控制礦體走向長度83m，控制最大深度38m，地表最大埋深48m。礦體呈透鏡狀，形態(tài)簡單。單工程最小厚度5.52m，金品位7.40×10^-6。

（2）EⅡ-1礦體總體走向273°，傾角78°～82°。工程控制礦體走向長度137m，控制最大斜深49m，控制最低海拔標(biāo)高4065m。礦體呈透鏡狀，沿走向和傾向方向均未圈閉。單工程厚度0.67m～0.93m，平均厚度0.80m。單工程金品位1.42×10^-6～6.36×10^-6，平均品位3.49×10^-6。

（3）EⅢ-1礦體總體走向294°，北傾，傾角75°～86°，平均傾角82°。工程控制礦體走向長度80m，控制最大斜深40m，控制最低海拔標(biāo)高4060m。礦體呈透鏡狀，形態(tài)簡單。單工程厚度2.37m，單工程金品位3.42×10^-6。

4.控礦因素及礦床成因

（1）控礦因素

金礦體呈脈狀、透鏡狀等形態(tài)賦存于震旦系中巖組地層中，主要含礦地段均受該層位界線約束控制。礦體均位于F6和F7構(gòu)造夾持帶之間的次級斷裂內(nèi)，沿斷裂內(nèi)的蝕變閃長巖脈及接觸部位分布，且展布方向與主構(gòu)造線方向基本一致，構(gòu)造帶兩側(cè)圍巖礦化、蝕變明顯減弱呈分帶現(xiàn)象，因此構(gòu)造對成礦的控制作用明顯。熱液活動強烈且反復(fù)疊加出現(xiàn)時，隨之出現(xiàn)的金屬礦化種類增多，礦化強度明顯提升，可見熱液活動對成礦起到強化作用。因此，地層特征、構(gòu)造形態(tài)和熱液強度及頻次等地質(zhì)條件共同控制礦體的形成。

（2）礦床成因

地球化學(xué)成果顯示，震旦系上巖組淺變質(zhì)巖中的金元素豐度值普遍高于區(qū)域平均克拉克值。此類巖石大面積出露且集中分布在礦區(qū)主要構(gòu)造帶附近，為形成金礦體提供了基本礦質(zhì)來源。

主要構(gòu)造發(fā)育并形成導(dǎo)礦通道，當(dāng)巖漿活動頻繁時，巖漿熱液將金元素從高背景的中巖組地層中遷移至斷裂面附近暫時富集，反復(fù)的遷移使金元素多次活化，且豐度逐漸增大。

隨后，巖漿活動作業(yè)持續(xù)加劇，熔巖上侵至淺地表的過程中，不斷反復(fù)萃取運移斷裂面的金元素，形成成礦熱液，熱液運載的金元素及其他成礦物質(zhì)在地表次級斷裂的劈理裂隙等薄弱空間內(nèi)富集，形成金礦體。礦體和圍巖發(fā)生硅化蝕變，后期小規(guī)模的構(gòu)造活動未能破壞礦體形態(tài)，對成礦起到了保護(hù)作用。從化探異常元素種類、含礦巖石蝕變特征和金屬礦化類型綜合認(rèn)為，深溝金礦床為中低溫?zé)嵋何g變巖型金礦床。

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