甘肅岷縣鹿兒壩金礦床地質(zhì)特征及礦床成因探討

高熙賀， 王建林， 劉云華

(1.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 陜西 楊凌 712100； 2.長安大學(xué)， 陜西 西安 710054)

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甘肅岷縣鹿兒壩金礦床地質(zhì)特征及礦床成因探討

高熙賀1， 王建林1， 劉云華2

(1.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 陜西 楊凌 712100； 2.長安大學(xué)， 陜西 西安 710054)

摘要：甘肅岷縣鹿兒壩金礦床地處西秦嶺南部澤庫前陸盆地之洮河復(fù)式向斜北翼，是產(chǎn)于中三疊統(tǒng)淺海相碎屑巖-碳酸鹽巖沉積建造中的一個典型礦床。區(qū)域斷裂構(gòu)造以NW向壓性斷裂為主，近EW向的壓扭性斷裂次級構(gòu)造為鹿兒壩金礦區(qū)的主要含礦構(gòu)造。通過研究礦床地質(zhì)特征，發(fā)現(xiàn)閃長玢巖與金成礦關(guān)系密切，根據(jù)區(qū)域構(gòu)造運動及區(qū)域閃長玢巖年代學(xué)資料，本區(qū)閃長玢巖主要形成于印支末期，因此推斷礦床的成礦時代為印支末期，礦床成因類型應(yīng)為與閃長玢巖有關(guān)的斑巖型-蝕變巖型金礦床。

關(guān)鍵詞：鹿兒壩； 斑巖-蝕變巖型金礦床； 礦體； 構(gòu)造； 卡林-類卡林型金礦床

甘肅岷縣鹿兒壩金礦床位于西秦嶺南部澤庫前陸盆地之洮河復(fù)式向斜北翼，是產(chǎn)于中三疊統(tǒng)淺海相碎屑巖-碳酸鹽巖沉積建造中的一個典型金礦床。近年來隨著礦山生產(chǎn)及探礦工作的不斷深入，該金礦床在深部及區(qū)域上顯示出了較大的成礦和找礦潛力，具有一定的研究價值。

1區(qū)域地質(zhì)背景

礦床所處區(qū)域自加里東運動以來是一個長期構(gòu)造活動的東西向海槽，接受了一套淺海相碎屑巖、碳酸鹽巖沉積。三疊紀(jì)末期的印支運動使地槽回返，地層發(fā)生強烈褶皺，形成巨大的NW向洮河復(fù)式向斜，為本區(qū)的主要構(gòu)造型式。向斜的主要地層為三疊系，局部可見二疊系、白堊系及第三系。區(qū)域斷裂構(gòu)造以NW向壓性斷裂為主，次級構(gòu)造為近EW向的壓扭性斷裂。次級構(gòu)造是鹿兒壩礦區(qū)的主要含礦構(gòu)造[1]。區(qū)域內(nèi)巖漿活動微弱，僅見少量印支期中酸性小巖株、小巖脈侵入于中三疊統(tǒng)，其分布受斷裂構(gòu)造控制[1]。

2礦床地質(zhì)

2.1地層

礦區(qū)除第四系外，主要出露的地層為中三疊統(tǒng)光蓋山組，為一套淺變質(zhì)的淺海相中細(xì)粒碎屑巖、碳酸鹽巖沉積建造，總體呈北西向展布。依據(jù)巖性、巖石組合由北向南分為A、B、C、D、E五個巖性層，每個巖性層均賦存有金礦體。A、砂質(zhì)板巖，B、褐紅色、紫紅色粉砂質(zhì)板巖夾中厚層狀細(xì)砂巖，C、砂巖夾板巖，D、板巖，E、砂巖。容礦巖石為長英質(zhì)砂巖、粉砂巖及粉砂質(zhì)板巖等。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)位于洮河復(fù)向斜北翼，地層總體呈走向NW、傾向SW，呈單斜分布，其中在板巖及薄層狀粉砂巖、砂巖中發(fā)育次一級平行分布形態(tài)復(fù)雜多樣的小型緊閉褶曲和撓曲；礦區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，按走向分為近EW向、NW向、NNE向3組。近EW向構(gòu)造在礦區(qū)最為發(fā)育，不但數(shù)量多，分布廣，而且規(guī)模也較大。該組斷裂走向270°～280°，多數(shù)南傾，傾角70°～80°，斷面一般較平直，鏡面、擦痕、階步明顯，屬左行壓扭性斷裂。該組斷層往往集結(jié)成束，且常具分枝復(fù)合現(xiàn)象，構(gòu)成礦區(qū)3條寬100～300 m，長度大于4.5 km的斷裂帶，沿斷裂帶常形成1～10 m的斷裂破碎帶，已知幾十個金礦體均賦存于該組斷裂破碎帶中，是礦區(qū)最主要控礦構(gòu)造；NW向斷裂屬近東西向斷裂的次級派生斷裂，在兩組構(gòu)造交匯部位，礦體膨大變富，該組斷裂一般規(guī)模不大，是本區(qū)次要控礦構(gòu)造；NNE向構(gòu)造不發(fā)育，該組構(gòu)造屬成礦后期斷裂。

2.3巖漿巖

礦區(qū)巖漿活動微弱，僅沿斷裂構(gòu)造帶形成數(shù)條寬2～5 m，長20～200 m的花崗閃長玢巖脈，脈巖產(chǎn)狀多與近EW向的斷裂構(gòu)造一致，具分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)特點，且向深部有變寬之趨勢。巖石風(fēng)化面呈灰黃色，新鮮面灰白色，隱晶-顯微斑晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶為長板狀-短柱狀斜長石(30%～50%)、石英(1%～5%)，黑云母(1%)礦物粒徑0.5～1.0 mm?；|(zhì)為細(xì)粒-隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，由顯微長板狀斜長石(50%～60%)和粒狀石英(1%～5%)及微量星散狀黃鐵礦組成。長石、黑云母、角閃石均發(fā)生不同程度的高嶺石化、絹云母化，暗色礦物均被絹云母取代，蝕變強者主要為黃鐵絹英巖化。

3礦體特征

3.1礦體空間分布形態(tài)

礦區(qū)EW長5 km，SN寬1.5 km，由北向南分為三個礦帶，礦體集中分布于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ礦帶的近EW向斷裂破碎帶中(見圖1)。礦區(qū)共圈出金礦體22個，礦區(qū)主要開采礦體為Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅱ-2及Ⅲ-1礦體。礦體形態(tài)多呈似層狀、透鏡狀及脈狀，有膨縮、尖滅再現(xiàn)或尖滅側(cè)現(xiàn)現(xiàn)象，礦體與圍巖界線較清楚，礦體產(chǎn)狀180°～190°∠75°～80°，礦體控制長度40～1 250 m，厚度0.94～6.98 m，傾斜延深大于300 m，金平均品位1.43～11.07×10-6。區(qū)域主要礦體特征見表1。

1.第四系； 2.中三疊統(tǒng)光蓋山組砂巖；

(1) Ⅰ-1礦體。是礦區(qū)最大的金礦體，呈似層狀賦存于F6斷裂破碎帶中，長1 250 m，其中礦權(quán)內(nèi)礦體長920 m，厚1.58～4.74 m，平均厚度3.06 m，斜深大于300 m，金平均品位4.25×10-6，呈近東西向展布，傾向南西，產(chǎn)狀180°∠75°～85°。圍巖蝕變強烈，主要有硅化、高嶺石化、絹云母化、黃鉀鐵礬化等。

(2) Ⅱ-1礦體。呈似層狀賦存于F9斷裂破碎帶東段，長340 m，平均厚度3.39 m，斜深大于240 m，產(chǎn)狀190°∠75 °。礦體平均厚度2.25 m，平均品位3.73×10-6，其斜深經(jīng)鉆孔Ⅱ40ZK2控制已達(dá)164 m。

(3) Ⅱ-2礦體。呈似層狀賦存于F13斷裂破碎帶東段，傾向190°，傾角75°；已控制長度330 m，平均厚度為1.55 m，平均品位6.15×10-6，其深部經(jīng)PD1平硐和鉆孔Ⅱ8ZK2控制，礦體控制斜深達(dá)225 m。

(4) Ⅲ-1礦體。呈不規(guī)則狀賦存于F16斷裂破碎帶中，傾向190°，傾角75°～80°，地表已控制長度330 m，平均厚度3.30 m，平均品位2.98×10-6。

表1　鹿兒壩金礦區(qū)礦體地質(zhì)特征表

3.2礦石特征

礦區(qū)一般氧化深度為20～40 m之間，從上往下具貧化層→次生富集層→原生礦石的分帶特征。

礦石自然類型分為4類：蝕變構(gòu)造角礫巖型、脈狀及浸染狀硫化物型、褐鐵礦化碎裂巖型、蝕變閃長玢巖型。

礦石礦物主要為黃鐵礦、毒砂、磁鐵礦、自然金、輝銻礦、閃鋅礦等；脈石礦物主要有石英、長石、方解石、白云石、絹云母、重晶石等。

3.3礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要有壓碎結(jié)構(gòu)、自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)、草莓狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)；構(gòu)造主要為浸染狀、碎裂狀、角礫狀、細(xì)脈狀、團塊狀構(gòu)造。主要載金礦物石英、黃鐵礦、毒砂；金多以自然金形式存在，呈顯微細(xì)粒集合體產(chǎn)于石英中，一般均在0.002 mm以下，呈枝叉狀、不規(guī)則狀、片狀，顆粒界限清楚，少部分的金賦存在金屬硫化物黃鐵礦、毒砂中，未發(fā)現(xiàn)大于0.0005 mm的可見金。礦石中除含有益組分金外，還含有少量的砷、銻、碳等，這些元素富集后對選礦較為不利。

3.4礦物組份

主要載金礦物石英、黃鐵礦、毒砂；金多以自然金(約占66.39%)形式存在，呈顯微細(xì)粒集合體產(chǎn)于石英中，其粒度最大為0.25～0.3 mm，一般均在0.002 mm以下，呈枝叉狀、不規(guī)則狀、片狀，顆粒界限清楚。其金的成色為987‰。少部分(約占33.61%)的金賦存在金屬硫化物中，未發(fā)現(xiàn)>0.0005 mm的可見金，因此，硫化物中的金為不可見金，其主要載體為黃鐵礦、毒砂。

礦石中SiO2明顯高于圍巖(砂巖、砂板巖、板巖)，Al2O3、CaO、K2O+Na2O低于圍巖，這表明成礦過程中，發(fā)生Si元素的帶入和Al、Ca、K、Na等元素的帶出作用，同時也揭示了硅化蝕變是金礦化的主要蝕變，交代作用是金成礦的主要作用。

3.5圍巖蝕變

礦化圍巖蝕變受斷裂破碎帶及閃長玢巖的雙重控制，蝕變類型主要有：硅化、毒砂化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、絹云母化、高嶺土化、綠泥石化等；礦區(qū)圍巖蝕變的水平分帶比較明顯，常以碎裂蝕變巖帶為中心，細(xì)脈狀交代圍巖帶比較對稱地分布在其上下盤。蝕變帶的巖石蝕變強度與其含金性呈正相關(guān)關(guān)系，即由蝕變碎裂帶向外，金含量由高到低呈有規(guī)律的變化。

3.6礦化期次

礦化可分為2期4個階段[1]。成礦期分熱液成礦期和表生作用期。

熱液成礦期第一階段為酸性還原礦化階段，為石英、玉髓-硫化物階段，是初始成金階段，原砂巖中石英增生，閃長玢巖表現(xiàn)為絹云母化、高嶺石化等，主要形成浸染狀多金屬硫化物礦石；中期弱酸性弱還原礦化階段，為自然金-多金屬-石英-方解石脈階段，是礦床主要成金階段，表現(xiàn)為細(xì)脈狀石英-碳酸鹽-多金屬硫化物脈穿切到早期形成的浸染狀礦石中；晚期堿性弱氧化礦化階段，主要為石英-碳酸鹽化-黃鐵礦礦化階段，該期石英-碳酸鹽-黃鐵礦細(xì)脈穿切到早期浸染狀礦石及早期石英碳酸鹽多金屬硫化物脈中，該區(qū)黃鐵礦含量相對較少，黃鐵礦主要呈細(xì)粒立方體及五角十二面體狀。

表生成礦期：為氧化階段，有金屬硫化物在地表氧化生成的褐鐵礦、銻華等。

4成礦有關(guān)閃長玢巖特征

本區(qū)與金礦礦化有關(guān)的巖漿巖為閃長玢巖，部分閃長玢巖即為礦體。沿斷裂構(gòu)造帶分布數(shù)條寬2～5 m，長20～200 m的花崗閃長玢巖脈，脈巖產(chǎn)狀多與EW向的斷裂構(gòu)造一致，具有分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)的特點，且向深部有變寬之趨勢。金礦體主要產(chǎn)于閃長玢巖內(nèi)部及其附近的斷裂破碎帶中，巖石蝕變較強。通過區(qū)域構(gòu)造運動及區(qū)域閃長玢巖年代學(xué)資料的研究[3]，本區(qū)域閃長玢巖主要形成于印支期末期[4]，而脈巖與金成礦關(guān)系密切，因此推斷礦床的成礦時代為印支期末期。

5礦床成因探討

對于鹿兒壩金礦床的成因，目前仍存在爭議，有學(xué)者認(rèn)為該礦床為構(gòu)造蝕變巖型中低溫?zé)嵋旱V床，有學(xué)者將其歸為卡林-類卡林型金礦床[2]。近年來隨著探礦工作的不斷深入，礦體不斷被揭露，為本區(qū)礦床成因的研究提供了條件。通過對本區(qū)礦床野外產(chǎn)出特征的觀察，筆者認(rèn)為鹿兒壩金礦床應(yīng)為與閃長玢巖有關(guān)的斑巖型-蝕變巖型金礦床。

現(xiàn)有的研究表明，本區(qū)礦體主要產(chǎn)于閃長玢巖內(nèi)部及周圍斷裂破碎帶中，礦化破碎帶中的礦體特征與本區(qū)礦化蝕變閃長玢巖脈上部破碎帶中的礦床地質(zhì)特征一致，推斷其下部可能有閃長玢巖脈(體)存在，深部鉆孔驗證了此推斷，在破碎帶深部700m鉆孔處見到礦化蝕變閃長玢巖脈(體)。 本區(qū)閃長玢巖主要形成于印支末期，金礦化與閃長玢巖密切相關(guān)。在印支末期大規(guī)模造山運動的背景下，區(qū)域褶皺成山，相繼產(chǎn)生EW向高角度逆沖深大斷裂，富含揮發(fā)分和成礦物質(zhì)的深部巖漿沿區(qū)域性深大斷裂上升到地殼淺部，形成了本區(qū)金礦床。在圍巖較為破碎的條件下，流體從巖漿中分離進入到圍巖，形成破碎帶蝕變巖型金礦床；在半封閉條件下，部分成礦物質(zhì)分離進入到圍巖，部分保留在巖體內(nèi)部，形成斑巖型-蝕變巖型金礦床；在滲透性較差的封閉條件下，成礦物質(zhì)主要保留在巖體內(nèi)部，形成斑巖型金礦床，因而使本金礦具有斑巖型-蝕變巖型金礦床的總體特征。應(yīng)當(dāng)指出的是，由于礦床形成過程較為復(fù)雜，是否還存在其它因素參與復(fù)合成礦，仍有待進一步研究。

從目前礦床地質(zhì)特征、礦物組合特征來看，該區(qū)剝蝕深度還較淺，目前所見到金礦體可能大部分為閃長玢巖脈(體)上部破碎帶中的蝕變巖型金礦床，深部及區(qū)域上具有形成大型斑巖型-蝕變巖型金礦床的成礦條件，具有較大的成礦和找礦潛力。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉云華，高熙賀,等.西秦嶺金礦礦集區(qū)成礦機制綜合研究及遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測[R].西安：長安大學(xué)，2012.

[2]陳衍景，張 靜，張復(fù)新.西秦嶺地區(qū)卡林-類卡林型金礦床及其成礦時間，構(gòu)造背景和模式[J]．地質(zhì)評論，2004,50(2).

[3]劉云華，劉懷禮，黃紹峰,等，西秦嶺李子園碎石子斑巖型金礦床地質(zhì)特征及成礦時代[J]．黃金，2011,32(7).

[4]高熙賀，劉云華，董福辰,等，甘肅和政大峽銅金礦床閃長巖鋯石SHRIMP U-Pb 法同位素定年及其地質(zhì)意義[J].黃金，2013，34(346) .

Study on the Geological Characteristics and Genesis of

Luerba Gold Deposit of Min County in Gansu

GAO Xi-he1, WANG Jian-lin1, LIU Yun-hua2

(1.Yangling Vocational and Technical College,Yangling,Shaanxi 712100,China;

2.Chang'an University, Xi'an, Shaanxi 710054, China)

Abstract:Luerba gold deposit of Min County locates in compound synclinal north wing of Tao River of Zeku foreland basin in south of West Qinling Mountain. It is a typical ore deposit which was found in the Triassic neritic facies clastic rock-arbonate sedimentary formation. Regional fracture structure mainly is the NW direction compression fracture, the EW direction compressive shear rupture secondary structure is the main ore structure for Luerba gold deposit. Through the researching of geological characteristics of the gold deposit, it is found that diorite porphyrite closely is associated with gold mineralization. According to regional tectonic movement and diorite porphyrite chronology information, diorite porphyrite mainly formed in Late Indosinian period. It is inferred that deposit metallogenic epoch is Late Indosinian, the type of ore deposit is porphyry-altered rock type gold deposit which is associated with the diorite porphyrite.

Key words:Luerba; porphyry-altered rock type gold deposit; orebody; structure; Carlin-similar Carlin type gold deposit

中圖分類號：P618.51

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1671-9131(2015)02-0016-04

作者簡介：高熙賀(1983-)，男，吉林長春人，碩士，助教。主要從事礦產(chǎn)地質(zhì)的教學(xué)與研究工作。

收稿日期：2014-12-25