甘肅霍勒扎德蓋西金礦床地質特征及成礦條件分析＊

劉莉暉

（甘肅省有色金屬地質勘查局張掖礦產勘查院，甘肅 張掖 734012）

1 區域地質背景

霍勒扎德蓋西金礦床屬甘肅省肅北蒙古族自治縣馬鬃山鎮管轄，距玉門市北西349°方向直距為350 km。前人在礦區通過1:50 000水系沉積物測量圈定了霍7（Au-W-Sb-Mo）、霍8（Au-Ag）、霍9（Au-W-Mo）三個綜合異常。通過對三個綜合異常的檢查評價，發現了Au1礦體和1處含金石英脈，并于2017年獲得甘肅省地質勘查基金項目支持，在礦區開展了1∶10 000巖屑地球化學測量工作對霍7、霍8、霍9綜合異常進行查證，進一步擴大了礦床規模，Au2-Au6為新圈定5條新礦體，擴大了礦體規模，獲得金潛在礦產資源142 kg。

礦床大地構造位置位于哈薩克斯坦板塊(Ⅱ)―紅石山—黑鷹山地體（Ⅱ1）―黑鷹山晚古生代島弧帶（Ⅱ1-1），其北界為駱駝山—紅石山—黑鷹山深大斷裂，南界為明水—石板井—小黃山深大斷裂，在深大斷裂帶內發育多期構造面理、韌性剪切帶和后期脆性逆沖斷裂系統，其邊界均以韌性剪切帶或韌脆性－脆性斷裂與相鄰地層或構造巖塊接觸。

區域成礦帶（Ⅳ級成礦帶）位于馬莊山―狼娃山―黑鷹山鐵、金、鎢和錫成礦帶（2-1）～（Ⅴ級成礦帶）掃子山―霍勒扎德蓋金和鐵成礦區（2-1-1），主要金礦床有霍勒扎德蓋東、掃子山、460金礦床[1]。

礦區處于明水幅1:20萬區域地質圖范圍，見表1，利用明水幅487件水系沉積物組合樣成果，采用X±3S剔除異值后，在石炭紀地層除Pb、Hg、Ag富集系數小于1之外，其余元素富集系數均大于1，屬富集元素，說明石炭紀地層是區內尋找金礦的高背景地層。

表1 明水幅石炭紀地層微量元素富集系數表

2 礦床地質特征

2.1 地層

出露地層為下石炭統掃子山組第4巖性段（C1s4）、新近系苦泉組、第四系。

石炭系下統掃子山第4巖性段（C1s4）分布于礦區北部和西部，主要巖性為凝灰質砂巖、綠泥絹云千枚巖、絹云石英千枚巖、硅質板巖、泥質板巖，地層產狀：166°～207°∠60°～74°，其中礦體賦存于近北東向凝灰質砂巖中的石英脈中（圖1）。

圖1 霍勒扎德蓋西金礦床地質略圖

凝灰質砂巖：深灰色，砂狀結構，塊狀構造，主要成分為石英、斜長石；次要成分綠泥石等。可見有較強硅化，偶見弱褐鐵礦化、黃鐵礦化。

硅質板巖：深灰色，板狀結構，塊狀構造，主要成分為石英；次要成分絹云母、斜長石等。巖石整體硅化較強。

新近系苦泉組（N2K）分布于礦區南部，呈水平巖層，巖石較為松散，露頭零星。巖性以磚紅色粉砂巖、粉砂質泥巖及泥巖為主；第四系（Q）分布于礦區中部，堆積物由黃色、黃灰色礫石、砂土組成（圖1）。

2.2 構造

礦區位于近東西向駱駝山—紅石山—黑鷹山深大斷裂與明水—石板井—小黃山深大斷裂之間，礦區發育多期構造面理、片理、脆韌性剪切帶，礦區內構造以斷裂構造為主，近東西向斷裂構造（F4）、近南北向斷裂構造（F1），北西向和近東西向最為發育，尤其近南北向斷裂構造控制的石英脈含金品位較高。

近東西向斷裂:該組斷裂以F4為代表，主要集中分布于礦區中、西部，長1 500 m，寬0.20～0.30 m，走向整體呈近東西向，傾向南，傾角60°～75°。

礦區近東西向、北西向斷裂既是導礦構造，也是容礦構造，礦體沿斷裂分布，礦體品位相對較低。

近南北向斷裂: 該組斷裂以F1為代表（近南北向F1斷裂為近北西向F33斷裂的次一級斷裂），分布于礦區中部，走向近南北向，規模較小，長710 m，寬0.10～1.30 m，傾向北東，傾角68°～80°，為主要的容礦構造，1號礦體沿斷裂分布，礦體品位較高。

綜上所述，礦區內金礦體（含金石英脈）的分布主要受斷裂構造控制，金主要富集在構造蝕變帶脆性構造部位或疊加脆性構造部位及構造蝕變帶的石英脈中。

褶皺構造：礦區局部可見小型揉皺，且較發育，主要分布于綠泥絹云千枚巖和絹云石英千枚巖中，揉皺主要為直立水平褶皺，軸面近于直立，樞紐近于水平。

2.3 巖漿巖

巖漿巖主要有晚石炭世至早二疊世斑狀石英閃長巖（CPπδο）、中細粒英云閃長巖（CPγο）、中細粒石英閃長巖（CPδο）、輝長巖（CPHbν）。

似斑狀石英閃長巖（CPπδο）：風化面為淺灰色，新鮮面為淺灰白色，具似斑狀結構；基質具半自形細粒結構，塊狀構造。

中細粒英云閃長巖（CPγο）：巖石多呈淺灰色、淺灰綠色，中粒粒狀結構，塊狀構造。巖石中熱液裂隙發育，呈條紋，脈狀分布。

中細粒石英閃長巖（CPδο）：巖石多呈淺灰色，半自形粒柱狀結構，塊狀構造。

輝長巖（CPHbν）：巖石多呈灰黑色，輝長結構，塊狀構造；主要礦物成分為輝石和斜長石，兩者含量近于相等。

2.4 變質巖

礦區構造作用強烈，斷裂構造發育地段巖石變質作用較強烈，其特征主要表現為破碎巖化。主要變質巖石類型：碎裂巖類主要為碎裂巖化巖石，主要變質原巖為：似斑狀石英閃長巖、英云閃長巖、石英閃長巖。屬區域變質作用產物，硫化物沿片理呈條紋狀、星散狀分布，使含礦地層內的Au等多種成礦元素初步活化、轉移沉淀。

2.5 礦體

2.5.1 礦體特征

礦區賦礦圍巖為似斑狀石英閃長巖（CPπδο）、下石炭統掃子山組第4巖性段（C1s4）凝灰質粉砂巖，礦體對圍巖的選擇性不明顯。

Au1、Au2號礦體圍巖為斑狀石英閃長巖，礦體產狀58°∠65°～71°。礦體長度200.00 m，平均真厚度1.15 m，最高品位10.74 g/t，平均品位2.79 g/t；Au3-Au6號礦體圍巖為凝灰質粉砂巖，礦體長40～200m，平均真厚度0.80～1.15 m，最高品位11.02 g/t，金平均品位3.52 g/t。

礦體礦化分布不均勻，品位變化較大。金屬礦物主要為褐鐵礦、少量星點狀黃鐵礦，脈石礦物主要是石英、長石。

主要蝕變以褐鐵礦化、硅化為主。

2.5.2 礦石特征

（1）礦石礦物成分。礦石礦物主要為金礦、磁鐵礦、黃鐵礦，次為褐鐵礦，部分礦石中見到黃銅礦、磁鐵礦等，呈星散粒狀、團塊狀不均勻分布。褐鐵礦呈粉末殘留于石英晶洞中，使石英形成強烈的鐵染現象。脈石礦物以石英脈為主，方解石、絹云母次之。其中有價礦物為自然金。

（2）礦石結構構造。礦石結構主要為自形、半自形、細粒狀它形粒狀結構，礦石中的黃鐵礦、磁鐵礦常具此種結構，多分布于暗色礦顆粒粒間或裂隙中，形成交代結構、假象結構；其次為交代殘余結構，常見褐鐵礦交代黃鐵礦形成此類結構。

細粒它形粒狀結構：褐鐵礦呈粒狀分布于硅質板巖中，其內部殘留黃鐵礦，呈磁鐵礦或黃鐵礦假象，粒度0.1 mm左右。

礦石構造主要為浸染狀構造，即黃鐵礦或褐鐵礦以自形、半自形、它形粒狀晶體呈星散、浸染狀或細脈浸染狀分布于礦石中。

2.5.3 礦石工業類型

Au1-Au4號礦體工業類型為破碎帶蝕變巖型+石英脈型，Au5為石英脈型，Au6為破碎帶蝕變巖型。

2.5.4 金的賦存狀態

自然金主要以裸露和半裸露自然金存在，其次為碳酸鹽包裹金和少量鉛鋅銅硫化礦物包裹金。自然金粒徑為0.01～0.04 mm之間，呈片狀、不規則狀，亮黃色。

2.6 圍巖蝕變

碳酸鹽化、絹云母化、硅化、黃鐵絹云巖化、孔雀石化等，當這些蝕變強烈時，通常都伴生富礦。

近礦體1 m左右的圍巖蝕變褪色帶。

礦物共生組合標志：金常與浸染狀細粒黃鐵礦、強褐鐵礦、黃銅礦等礦物伴生出現。

2.7 礦化富集規律

（1）圍巖中碳酸鹽化、絹云母化、硅化、黃鐵絹云巖化、孔雀石化越強，則礦化越強；（2）平行石英細脈、網脈越發育，則礦化越強，石英大脈則礦化差；（3）石英脈呈煙灰色礦化好，乳白色則礦化差；（4）構造膨大部位破碎帶碎裂巖越發育、黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化越發育，則礦化越強。

3 控礦因素及成礦條件分析

3.1 控礦因素

3.1.1 構造

礦區在區域上處于2個近東西向深大斷裂之間，石炭系具有不同程度的韌性變形，巖層發育密集構造面理。

礦區深大斷裂之次一級近東西向、北西向、南北向斷裂既是導礦構造，也是容礦構造，礦體沿斷裂分布，礦體位于韌性剪切帶脆性構造部位或疊加脆性構造部位。

3.1.2 圍巖

礦區目前發現的金礦體賦礦圍巖為下石炭統掃子組第四巖性段（Cs4）凝灰質砂巖（alss）和斑狀石英閃長巖（πδο）。

據礦區1∶10 000土壤測量地球化學成果（表2），下石炭統掃子組第四巖性段各巖性Au、As、Sb富集系數均大于2.0，屬強富集元素，凝灰質砂巖（alss）富集系數均不于小3.3，富集程度最高，且Au變異系數達5.5，Sb達3.3，As達1.1，均屬強分異元素，As、Sb屬典型的與熱液有關的中溫親硫元素，表明礦區凝灰質砂巖易受熱液活動影響，利于Au的成礦，在局部能形成礦體；Mo屬高溫元素，為深部來源物質，在各巖性中富集系數不小于1.3，屬富集元素，說明礦區受到深斷裂構造影響；Ag富集系數不小于1，屬弱富集元素，Ag在各巖性中變異數不大于0.5，表明Ag離散程度小，分配較均勻，其異常表示地質背景意義。

表2 礦區Cs4各巖性土壤地球化學測量元素參數表

硅化灰巖中Mo元素，綠泥石英千枚巖中的Sb元素變異系數不小于1.2，屬分異元素，其余元素變異系數多在0.2～0.6之間，分異程度小，分配較均勻。

據表3，礦區侵入巖Au、As、Sb富集系數均大于2，屬強富集元素，其中英云閃長巖、斑狀石英閃長巖Au富集系數分別為6.3、3.0，其變異系數分別為5.8、1.4，表明這兩種巖性中Au富集程度高，分配不均勻，離散程度大，能在局部富集成金礦體。

表3 礦區侵入巖各巖性土壤地球化學測量元素參數表

除Au外，As元素在石英閃長巖、輝長巖中變異系數大于1，有一定程度的富集，在其余各侵入巖中Ag、As、Sb、Mo元素變化系數均小于1（僅輝長巖中Sb變化系數達2.2）。

從元素富集分異特征看，Cs4凝灰質砂巖，侵入巖中的英云閃長巖、似斑狀花崗巖Au元素具有強富集、強分異特征，利于金成礦。

3.1.3 圍巖蝕變

近礦圍巖蝕變主要為硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化及少量的孔雀石化，以及近礦1 m左右的圍巖褪色蝕變帶，蝕變越強，礦化越強，近礦圍巖蝕變控制了礦化富集地段。近礦圍巖凝灰質砂巖中往往發育硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化；近礦斑狀石英閃長巖蝕變主要為褐鐵礦化、高嶺土化。

3.2 土壤地球化學異常特征

據圖2，礦區Au、As、Sb異常總體呈近東西向帶狀發育，異常濃集中心基本沿礦區中部斑狀石英閃長巖、英云閃長巖呈東西向發育，并在北東向斷裂構造交匯部位異常中、內帶具有北東向或近南北向疊加變形特征，異常構造疊加現象明顯，Au、As、Sb異常為尋找金礦的直接指示元素。Ag、Mo異常在礦區基本是一些面積較小的點狀異常，總體上具有東西向串珠狀分布特征。

圖2 霍勒扎德蓋西金礦區Au-As-Sb-Ag-Mo土壤地球化學異常特征剖析圖

3.3 成礦條件分析

3.3.1 區域上具有金成礦的高背景地層

區域上石炭紀地層為金成礦的高背景地層（Au富集系數為1.2），據礦區1:10 000土壤測量地球化學成果，CS4各巖性均有Au、As、Sb元素強富集特征，特別是凝灰質砂巖中Au具有強富集、強分異特征（富集系數達4.5，變異系數達5.5）。

3.3.2 配套的斷裂構造系統

礦區位于駱駝山—紅石山—黑鷹山、明水—石板井—小黃山兩大區域性深大斷裂之間，礦區深大斷裂之次一級近東西向、北西向、南北向斷裂既是導礦構造，也是容礦構造，礦體沿斷裂分布，礦體位于韌性剪切帶脆性構造部位或疊加脆性構造部位。

3.3.3 較大規模的中酸性巖漿侵入

中酸性侵入巖主要分布在礦區中部，受近東西向區域斷裂控制，呈近東西或北西西向帶狀分布，主要有斑狀石英閃長巖（CPπδο）、中細粒英云閃長巖（CPγο）、中細粒石英閃長巖（CPδο），據土壤測量地球化學成果，侵入巖中的英云閃長巖、斑狀石英閃長巖Au元素具有強富集、強分異特征（富集系數≥3.0，變異系數≥1.4），利于金成礦。

3.3.4 較強的圍巖蝕變

近礦圍巖發育有1 m左右的褪色蝕變帶，礦區發育的碳酸鹽化、絹云母化、黃鐵絹云巖化、硅化等蝕變為金的富集提供了很好的俘獲相，圍巖蝕變的強度決定了礦化富集程度[3]。

據以上控礦因素分析，霍勒扎德蓋西金礦具有良好的成礦條件，能形成具有一定工業價值的金礦床。

4 結論

通過控礦因素及成礦條件分析，區內找礦方向為：

（1）區域性深大斷裂帶次生的多期構造面理、片理，碎裂巖化發育地帶；

（2）礦區CS4凝灰質砂巖、英云閃長巖、斑狀石英閃長巖中斷裂構造及裂隙發育地段；

（3）次一級斷裂構造交匯部位及韌性剪切帶發育地段；

（4）土壤地球化學Au、As、Sb異常發育地段。