甘肅北山淺變質碎屑巖帶內金礦控礦因素及成礦模式

李 偉，彭應軍，朱紅偉

（甘肅省有色金屬地質勘查局張掖礦產勘查院，甘肅 張掖 734000）

甘肅北山地質構造復雜，該地區(qū)巖漿活動頻繁，各地層在各時期均有出露，發(fā)育較為完備。因此金礦礦床分布較為廣泛，成礦機制復雜，北山地區(qū)金礦多形成于板塊碰撞對接帶，具有一定的時間，空間分布規(guī)律[1]。北山金礦礦體賦存于泥質碎屑巖等多巖體中，隨著近年來地質工作不斷深入，對礦體勘探與礦山開采提出了更高的要求[2]。由于金元素較為活躍，可以廣泛參與到各種地質活動中，可以形成不同的含礦構造，使金礦床類型豐富多樣。因此，在對金礦床進行分類的過程中出現了諸多難題[3]，北山是西北地區(qū)重要的金礦成礦帶，眾多研究學者開始關注碎屑巖帶的金礦的控礦因素和成礦模式。同時運用新的理論與研究方法進行探索，但對成礦模式及類型的劃分上還存在著不同的爭議，尚未達成統一的結論，明確控礦因素和成礦模式是進行找礦必須具備的基礎。因此，本文對甘肅北山碎屑帶內金礦控礦因素及成礦模式的研究，為找礦提供了參考依據，具有一定的現實意義。

1 甘肅北山淺變質碎屑巖帶內金礦控礦因素

1.1 賦礦地層控礦

甘肅北山淺變質碎屑巖帶的金礦體賦存對巖性的選擇十分突出，金礦體廣泛賦存于泥質碎屑巖與淺變質砂巖接觸帶的層間破碎帶中，礦體的圍巖以富泥質為主，透水性能較好。通常這些巖石的貴金屬和稀有金屬元素含量較高，在熱液成礦過程中能夠提供部分成礦物質，圍巖巖性對金礦成礦具有一定的控制性，圍巖的物理化學特征及構造空間一定程度上控制了礦化類型和礦體形態(tài)。

地層建造較高的金屬背景含量為成礦提供了物質基礎，也是形成礦床的關鍵因素。不同構造塊體都有著不同的原始基底物質和地球化學特征，后續(xù)的構造演化和巖漿活動為成礦奠定了物質基礎。

1.2 地質構造控礦

甘肅北山淺變質碎屑巖帶內的金礦體分布受不同等級的構造控制，北山金礦床大部分沿柳園-大奇山深大斷裂帶的南北兩側分布，近東西向斷裂的交匯地帶往往使金礦集中分布，次級構造單元的局部巖漿隆起火山凹陷盆地控制了金礦床的集中區(qū)域。與區(qū)域性斷裂相關聯的次級斷裂裂隙或脆弱性破碎帶控制著礦體的展布形態(tài)，北山地區(qū)控制礦體構造的是與區(qū)域性構造相關的斷裂裂隙，礦體礦化均產于構造破碎帶內，這些構造帶是含礦溶液的位移通道，也是金礦賦存的絕佳位置。蝕變型金礦化直接產于深大斷裂帶內的三組斷層破碎帶中，沿次級背斜核部斷裂構造侵位的花崗巖脈出露區(qū)域是礦體賦存最為有利的空間。

1.3 巖漿活動控礦

北山淺變質碎屑巖帶內金礦體的成礦作用都與巖漿活動有著密切的聯系，巖漿活動為礦體提供熱源和動力，流體受巖漿活動的控制作用發(fā)生位移，并萃取巖體中的成礦物質形成含礦溶液。除此之外，巖漿活動還可以促使地下水循環(huán)，中酸性巖漿是金礦床受巖漿控制的物質提供者，北山礦區(qū)內許多金礦床的成礦流體和成礦物質多數來自巖漿水及巖漿。與巖漿活動相關的礦床在空間上聯系較為緊密，礦體主要纏在巖體邊部或遇斷層接觸帶，成巖和成礦時間較為接近，其中多金屬成礦圍繞成礦巖體還出現了礦化分帶現象。幔源巖漿入侵帶來的熱能會產生地殼巖石的變質作用，形成巖石侵入體，使巖石出現軟化或加強韌性，從而產生剪切作用。

2 甘肅北山淺變質碎屑巖帶內金礦成礦模式

2.1 成礦物質來源

根據北山淺變質碎屑巖帶內金礦礦床周邊巖體發(fā)育，該礦床的成礦物質可能來源于礦區(qū)的賦礦地層及巖體，通過對礦體的成礦元素進行分析測試，具體礦石分析結果如表1所示。

表1 北山碎屑巖帶金礦床礦石分析結果(%)

由表1可知礦石分析結果，將礦石與圍巖礦石的成礦元素數值進行比對，發(fā)現礦石中金屬元素的平均含量遠高于圍巖，成礦元素含量隨著與礦體地層的距離邊緣而逐漸降低。同時，在礦體距離變遠中，地層金屬元素先是急劇下降，而后漸趨平穩(wěn)。金礦礦體周邊不存在范圍較為廣泛的成礦元素過渡帶，說明地幔物質和侵入巖體中金屬元素的平均含量比地殼中的平均含量要高，說明北山碎屑巖帶的成礦物質主要來源于巖體，同時礦山地層也提供部分成礦物質。由于敦煌地塊北部裂谷的形成與演化，引起區(qū)域性地熱異常，巖漿沿深大斷裂上升侵位，從深部帶來了部分成礦物質，侵染了含金的細碎屑巖，形成了含金的花崗質巖漿，巖漿在不斷上侵地殼過程中冷凝，在外接觸帶形成各種角巖及礦化。

2.2 成礦機制

通過對甘肅北山淺變質碎屑巖成礦物質來源進行分析，地殼深部韌性剪切變形和淺部的陸內推覆構造，伴隨強烈的鑿山和抬升剝蝕。早期碎屑帶的形成使巖石發(fā)生強烈片理化，深層次的變形也在不斷發(fā)生，使區(qū)域變質巖發(fā)生混合巖化，使巖體中侵入大量中酸性巖漿，由碎屑變形的變質分異所產生的熱液含有豐富的成礦物質，通過中酸性巖漿的演化形成了富含成礦元素的巖漿熱液，在上侵時進一步萃取地層中的金成礦元素，多種來源的成因水參與了成礦過程。通過對地層特征研究表明，北山碎屑帶礦石中成礦物質具有渾源特征。當混合的成礦流體上侵至碎屑帶構造發(fā)育部位，裂隙滲透性較強，形成蝕變型巖體，部分成礦熱液繼續(xù)上升至地殼更淺部位的碎屑帶構造部位，在裂隙中形成含金石英脈型礦體。

2.3 流體活動

北山淺變質碎屑巖帶礦體處于礦區(qū)垂直分帶模式的上部，礦化元素及類型受巖漿巖成分、成礦溫度和圍巖性質的影響。當巖體與泥質細碎屑接觸時，接觸帶外部有沉積期含金黃鐵礦層，以巖漿水為主的流體在碎屑巖帶與大理巖的接觸帶形成金礦化。由于賦存于層間破碎帶，因此分布多呈層狀，流體進一步上侵形成混合的含礦熱液，到達淺部巖體張性裂隙與斷裂破碎帶相反應，形成蝕變巖。區(qū)域性斷裂帶、破碎帶發(fā)育，斷層面一般較為陡峭，具體情況如圖1所示。

圖1 北山破碎巖帶金礦成礦模式圖

由圖1可知，隨著路源性裂隙使中酸性巖漿侵入，巖漿沿著斷層和裂隙侵入，在巖漿活動過程中產生了圍巖的同化混染等，規(guī)劃也是在熱液作用下形成的。由于深大斷裂的長期活動，大量地表水沿著滲透性構造帶滲流，在構造帶產生了環(huán)流，沿著主要構造帶向淺部遷移，在酸度及低壓半封閉環(huán)境中，含金絡合物分解后金沉淀成礦。

3 結語

本文針對甘肅北山淺變質碎屑帶的研究區(qū)域，對金礦的控礦因素及成礦模式進行了深入的研究，并取得了一定的研究成果。但由于時間和條件的限制，本文研究還存在著諸多不足，有待于日后進行更進一步的探討。由于成礦作用復雜，由于沒有獲取到明確的礦物數據，因此對金礦成礦年代的研究涉及較少，進而影響了對于成礦規(guī)律的研究，對成礦條件和規(guī)律的總結不夠全面，需要在日后徹底解決。