甘肅省肅北縣黑山井金礦地質特征及成礦潛力分析

（甘肅省地礦局第二勘查院，甘肅 蘭州 730020）

1 區域地質背景

區域大地構造位于北山造山帶，塔里木—華北板塊→敦煌地塊，并以柳園—大奇山大斷裂為界，進一步分為雙鷹山早古生代裂谷型被動陸緣和柳園鎮-白山堂晚古生代陸內裂谷帶。

1.1 地層

區域地層屬塔里木—南疆地層大區、中天山—北山地層區、中天山—北山地層分區、紅柳園—梧桐溝地層小區。出露地層主要有太古界-早元古界敦煌巖群（ArPtD）、薊縣系平頭山組（Jxp）、奧陶系花牛山群（OH）、泥盆系三個井組（Dsg）和墩墩山群（DD）、石炭系紅柳園組（C1h）及第四系地層。現將主要的地層由老到新分述如下：

太古界-早元古界敦煌巖群（ArPtD）：主要為一套黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖、角閃斜長變粒巖等巖石組合，與上伏的泥盆系墩墩山群呈斷層接觸。薊縣系平頭山組（Jxp）：主要為一套淺海相含硅、鎂質碳酸鹽巖，屬于淺海陸棚相碎屑巖-碳酸鹽巖建造。巖性為石英巖、條帶狀大理巖、片理化灰巖等，巖石普遍發生淺變質作用，為綠片巖相變質[1]。奧陶系花牛山群（OH）：巖性由絹云板巖、變細砂巖及少量絹云石英片巖等組成。橫向上相對較穩定，垂向上由下而上為細砂巖-粉砂巖-泥巖組成的粗變細旋回序列。泥盆系三個井組下巖段（Dsg1）：礫巖夾細砂巖、粉砂巖、長石石英砂巖。橫向上由西向東變薄，夾層減少。該段屬于海陸混合相。泥盆系三個井組上巖段（Dsg2）：上部為暗紫紅色鈣質、鐵質粉砂巖；下部為灰、深灰色中細粒長石石英砂巖，其上夾紫紅色粉砂巖。屬于湖泊相。泥盆系墩墩山群下巖段（DD1）：巖性為安山巖夾凝灰質粉砂巖、凝灰質含礫砂巖、砂礫巖及少量凝灰巖、英安巖、英安質碎屑熔巖、玄武巖等，巖性橫向變化較大，多呈透鏡體。泥盆系墩墩山群上巖段（DD2）：區內總體是以英安質碎屑巖、英安質碎屑熔巖為主，還有少量英安巖、潛英安巖。本段主要為火山機構發育。石炭系紅柳園組（C1h）：屬于潮間帶碎屑巖-碳酸鹽建造。巖性組合上部為中粗粒鈣質砂巖、石英硬砂巖、長石石英砂巖、長石細砂巖、含礫砂巖、砂礫巖及礫巖；中部為灰巖、微晶灰巖及砂質灰巖；下部由長石石英細砂巖、長石砂巖、砂巖夾薄層硅質灰巖、大理巖及砂礫巖組成。第四系中更新統（Q2pl）：在區內分布較為廣泛，主要由沖積、洪積形成的砂礫石、細沙、含礫粘土、礫巖、砂質泥巖等組成。

1.2 構造

斷裂極為發育是本勘查區地質構造的主要特點之一。除了斷層數目非常繁多之外，還表現在斷裂生成時代之廣，斷距之大，斷裂之深，延伸之長，后期構造運動的多次復活，以及各個方向斷裂的互相切割關系等方面。勘查區斷層總體走向以近南北向、北東-南西向、北西-南東向平移斷裂構造為主，近東西向派生斷裂構造次之，位移較普遍。近南北向展布的平移斷層，切割泥盆系地層，兩側巖石破碎，線狀溝谷，順扭，沿斷層淺英安巖脈侵入，地表以斷續的斷層三角面展布或表現為第四系沖溝。派生的次一級斷裂構造，呈北西-南東、北西西、北北西、近東西向展布，切割泥盆系地層。

1.3 巖漿巖

勘查區侵入巖發育，其巖性有基性巖、中酸性巖、酸性巖，主要以中酸性和酸性侵入巖為主。脈巖較為發育，其類型單一，巖性主要為正長斑巖脈[2]。

1.4 區域礦產

北山地區礦產資源豐富，不僅包括有鐵、金、銅、鎳、鎢、鉬、鉛、鋅等內生金屬礦產，還有豐富的釩、磷、鈾、重晶石、菱鎂礦及白云石等沉積礦產。勘查區隸屬于塔里木板塊敦煌地塊北緣鐵、金稀有金屬成礦帶（Ⅲ-3）—拾金坡—金廠溝金、銅、鐵和鉛鋅、銀、稀有金屬成礦帶東段（Ⅳ-5）。此成礦帶發現金、銅、鉛-鋅-銀、鉬和鐵、稀有金屬礦床幾十處，礦點和礦化點近百處，代表性金礦床有拾金坡、磨金洞、金場溝、深井、黑山北、東南山；五峰山、石板墩、花南溝等，非金屬礦點有花白山石英巖礦點、長黑山磷塊巖礦點。

2 礦區地質特征

2.1 地層

勘查區的金礦體主要賦存于泥盆系上統墩墩山群下巖段中，其巖性主要為安山巖夾凝灰質粉砂巖、凝灰質含礫砂巖、砂礫巖及少量凝灰巖、英安巖、英安質碎屑熔巖、玄武巖等。為火山碎屑熔巖建造[3]。與中統三個井組上巖段、上統墩墩山群上巖段呈整合接觸；被早二疊世細粒斑狀鉀長花崗巖、晚石炭世輝長輝綠巖所侵入；正長斑巖脈發育；受近南北向斷裂構造破壞，呈北西-南東向長條狀分布。

2.2 斷裂構造

勘查內斷裂構造較為發育，近東西向的次級構造為勘查區主要控礦構造，發育在泥盆系上統墩墩山群下巖段中，沿走向推測長約800m，走向為100°～280°，傾角50°，兩側巖石碎裂，因具有強烈的硅化、褐鐵礦化蝕變現象，而顯示紅色條帶。

2.3 化探異常

區內先后開展過1:5萬水系沉積物測量、1:5000地化剖面測量查證，圈定了以Au、Ag、Cu、Zn、Sn、Mo元素為主的綜合異常9個，異常重現性較好。綜合異常濃集中心明顯，各相關元素之間套合緊密，異常受構造作用的控制明顯，大致與區內北東東向和近東西向斷裂構造展布方向一致，蝕變多與斷裂構造帶有關，故推斷斷裂為巖漿熱液提供通道，也為進一步的元素富集提供運移空間。

3 金礦化特征

3.1 金礦體特征

經前期工作，黑山井一帶金礦區內現圈定金礦體1條，位于1:5萬水系沉積物測量AS4綜合異常中，金礦體賦存于泥盆系上統墩墩山群下巖段火山碎屑熔巖建造中，特征如下：Au1礦體：地表由探槽TC1、TC2控制，控制間距160m。呈北西西向層狀、脈狀產出。其中，TC1礦體厚度3.06m，品位0.72×10-6～1.12×10-6；TC2礦體厚度6.13m，品位0.65×10-6～2.72×10-6。Au1礦體平均厚度為3.58m，平均品位1.35×10-6。礦體受F24斷裂構造控制，產狀240°∠50°。含礦巖性為淺紅褐色蝕變細粒石英閃長巖。圍巖蝕變強烈，主要為硅化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、絹云母化、泥化、褐鐵礦化、黃鐵礦化等。

3.2 礦石物質組成與結構構造

礦石物質組分：巖石呈淺紅褐色，細半自形粒狀結構，碎裂結構，塊狀構造，巖石主要由斜長石、角閃石、少量的鉀長石、石英、黑云母和黃鐵礦等組成，巖石整體蝕變較強，斜長石強烈絹云母化、泥化，角閃石大多完全蝕變為綠泥石、綠簾石和碳酸鹽礦物集合體[4]。

礦石的結構：主要為細粒半自形晶結構、碎裂結構。

礦石的構造：主要為塊狀構造。

4 圍巖蝕變

礦體圍巖主要為灰黑色蝕變安山巖，頂板呈侵入接觸、底板呈斷層接觸。圍巖蝕變主要為鈉黝簾石化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、碳酸鹽化、硅化、少量星點狀黃鐵礦化等。

5 成礦潛力

（1）區內主要發育海陸混合相沉積建造的三個井組和火山碎屑巖建造的墩墩山群，地層中Au、Hg、W為極強分異元素；Ag、Au、Be、Bi、F、Hg、Sn、Sr、W具有不同程度的后生疊加作用，其中Au、F、Hg、W為強疊加元素，為區內主要的礦源層，黑山井一帶金礦賦存于墩墩山群火山碎屑巖建造中。

（2）早古生代火山噴發-沉積作用和構造-巖漿活動在火山-沉積-變質地層中形成銅、金和鉛-鋅-銀的“礦胚”或“礦源層”，為晚期金屬礦床(點)的形成奠定良好的物質基礎。受晚古生代古陸板塊多期次碰撞和對接活動的影響，華力西期是構造-巖漿活動和金屬成礦作用的鼎盛時期。這些構造為巖漿的侵入、含礦熱液提供運移通道和儲存空間。大規模的構造-巖漿活動，在各古大陸板塊邊緣及深大斷裂帶、次級斷裂帶中形成一系列金銅、鐵、鉬-金、鎢錫和銅礦床，均與區域北東—近東西向構造關系密切。

（3）侵入巖在成礦過程中提供一定的熱源和礦源，區內巖漿具有多其次、類型復雜活動頻繁的特點，由于金元素活化需要很高的熱流值，而這種熱流只有大規模的巖漿侵入活動才能產生。中酸性侵入巖就位時，含有大量的流體成分，這就更進一步加速了金的活化、遷移。而且來自地殼深部的巖漿中也可能攜帶有金元素，給金礦的形成提供了物質來源。

（4）勘查區處于北山金、銀、銅、鉛鋅、鎢地球化學省的花牛山金、銀、鉛鋅、鎢、銅地球化學域帶上。20萬水系沉積物測量顯示，綜合異常元素組成多樣、規模較大、元素類型復雜的組合特征。1:5萬水系沉積物測量成果顯示，異常重現性好，且異常規模、強度均有所增加。異常受構造作用的控制明顯，大致與區內北東東向和近東西向斷裂構造展布方向一致。元素組合可分為Au、As、Sb、Ag中低溫系列和Cu、Pb、W、Sn、Mo、Bi中高溫系列，它們之間套合緊密。

6 結論

（1）黑山井金礦產于泥盆系墩墩山群下巖段的淺紅褐色蝕變細粒石英閃長巖中，受近東西向斷裂構造所派生的次一級斷裂構造及由其形成的蝕變破碎帶控制，礦體呈層狀產出。

（2）火山碎屑巖建造、斷裂構造是該區金成礦的必要條件，且蝕變越強，礦化越好。

（3）Au元素的分散流異常是重要的找礦標志之一，Au、As、Sb、Ag中低溫系列元素套和，多以Au規模較大，展布明顯受構造控制。其分布范圍直接或間接地指示金礦體的存在。

因此，該區域在尋找與構造作用有關的火山巖型金礦方面具有較很好的找礦潛力。