金窩子蝕變砂巖型金礦地質(zhì)特征及找礦前景探討

杜雁飛楊藝佳（西部黃金哈密金礦有限責(zé)任公司　哈密839000湖南常德石門縣國(guó)土資源局　石門415300）

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金窩子蝕變砂巖型金礦地質(zhì)特征及找礦前景探討

杜雁飛①楊藝佳②
（①西部黃金哈密金礦有限責(zé)任公司哈密839000②湖南常德石門縣國(guó)土資源局石門415300）

摘要蝕變砂巖型金礦是近兩年在金窩子巖體南部覆蓋區(qū)借助于深穿透地球化學(xué)技術(shù)（熱釋汞）成果新發(fā)現(xiàn)的一種金礦類型，該類型金礦具有低品位、大規(guī)模特征，其發(fā)現(xiàn)較大提升了礦山開(kāi)發(fā)前景，延長(zhǎng)了礦山的服務(wù)年限。該類型金礦與傳統(tǒng)意義上的金窩子石英脈型金礦和210韌性剪切帶（受炭質(zhì)糜棱巖化帶控制）型金礦相比，表現(xiàn)出明顯的區(qū)別。本文從礦化富集特征、賦礦巖石類型、控礦構(gòu)造及圍巖蝕變等方面出發(fā)，系統(tǒng)地闡述了金窩子蝕變砂巖型金礦特征，對(duì)其找礦前景作出了初步評(píng)價(jià)，明確了下一步找礦方向。

關(guān)鍵詞蝕變砂巖型金礦富集特征賦礦巖石類型圍巖蝕變次級(jí)構(gòu)造破碎帶

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.02.017

金窩子礦區(qū)位于新疆哈密市東南部甘新兩省接壤地帶，新疆有色七Ο四隊(duì)從八十年代末期開(kāi)始開(kāi)展地質(zhì)工作，經(jīng)過(guò)十余年的不懈努力發(fā)現(xiàn)了金窩子金礦床（石英脈型）和210金礦床（構(gòu)造蝕變巖型）。礦區(qū)從1989年開(kāi)采至今已有二十余年，主要礦體已基本采完，礦山資源儲(chǔ)量面臨枯竭。為了延長(zhǎng)礦山的服務(wù)年限，近年來(lái)，按照公司制定的“加大礦區(qū)的深部和外圍的探礦力度”這一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略計(jì)劃，隨著礦區(qū)深邊部勘查工作的不斷深入，在金窩子金礦床深部及周邊探獲了許多新礦體，有效緩解了礦山資源危機(jī)。尤其是近兩年在金窩子金礦床與210金礦床之間的第四系厚覆蓋區(qū)，利用前人深穿透地球化學(xué)科研成果在e號(hào)熱釋汞異常帶深部首次發(fā)現(xiàn)了規(guī)模較大的蝕變砂巖型金礦，不僅極大改善了礦山開(kāi)發(fā)前景，同時(shí)在找礦類型上也取得了突破，為后期探礦方向提供了重要的科學(xué)依據(jù)。

1　地質(zhì)概況

金窩子礦田位于塔里木板塊（Ⅰ級(jí)）東北部的北山裂谷帶（Ⅱ級(jí)）馬蓮井復(fù)向斜（Ⅲ級(jí)）中的金窩子凸起帶（Ⅳ1）及210單斜構(gòu)造（Ⅴ1）內(nèi)（圖1）。

圖1　金窩子金礦田及鄰區(qū)區(qū)域構(gòu)造綱要與金礦床（點(diǎn)）圖

1.構(gòu)造單元界線；2.構(gòu)造單元編號(hào)；3.中型金礦床；4.小型金礦床、金礦點(diǎn)；（I）.紅柳河-牛圈子弧后盆地（裂陷槽）；（II）.馬莊山弧后盆地；（III）.拾金坡-紅柳園構(gòu)造巖漿巖帶.

礦區(qū)出露地層主要為泥盆系上統(tǒng)（不少學(xué)者認(rèn)為是下二疊統(tǒng)）金窩子組（D3j）的一套濱海-淺海沉積相火山碎屑沉積巖建造，巖性以細(xì)-粗砂巖、細(xì)礫巖、含礫砂巖夾灰?guī)r、碳質(zhì)頁(yè)巖為主。該套地層多呈北北東向展布，傾向北西，傾角26°～49°（圖2）。

圖2　金窩子金礦床礦區(qū)地質(zhì)圖（據(jù)王虹，1993，略加修改）

受區(qū)域構(gòu)造影響，礦區(qū)北北東向褶皺，斷裂發(fā)育，在礦區(qū)自北向南形成北部逆沖斷褶帶、中部金窩子凸起帶及南部210單斜構(gòu)造帶的構(gòu)造-巖漿分布格局（圖3）。各構(gòu)造帶均對(duì)區(qū)內(nèi)金礦化起著明顯的控制作用：

⑴北部逆沖斷褶帶：由倒轉(zhuǎn)褶皺和疊瓦狀逆沖斷層組成。主要斷層為北東向（FI）和北北西向，其中FI斷裂破碎帶與金礦化關(guān)系密切，分布250、260、334等蝕變巖型金礦點(diǎn)。

⑵中部金窩子凸起帶（即金窩子背斜）：東西長(zhǎng)8 km以上，南北寬1 km左右。軸部位置被金窩子巖體侵位，巖體兩側(cè)與泥盆系地層呈斷層接觸，北側(cè)斷裂構(gòu)造向北傾斜，傾角50°～55°。南翼斷裂向南傾斜，傾角40°。凸起帶金窩子巖體內(nèi)部斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，主要有：①北東-北西向共軛斷層；②北東向斷層；③近南北向斷層等三組。其中近南北向追蹤張-剪性斷裂內(nèi)絕大部分被含金石英脈充填，形成了金窩子石英脈型金礦床。

⑶210單斜構(gòu)造：推測(cè)可能為一開(kāi)闊的向斜構(gòu)造的東南翼組成部分。鉆探工程控制長(zhǎng)度3.2 km，物探激電成果推測(cè)長(zhǎng)6.2 km，寬約1.5 km，走向50°，傾向北西，地表傾角50°～60°，深部變緩為10°～20°，出露的地層分別為泥盆系上統(tǒng)金窩子組第二、三段巖性段（D3j2-3）。其內(nèi)部發(fā)育與地層走向一致的210逆沖斷層破碎帶（即FIII逆斷裂破碎帶），實(shí)際表現(xiàn)為炭質(zhì)糜棱巖化帶，控制著210金礦床的主要礦體形態(tài)和分布。

本次研究的砂巖型金礦即處于210單斜構(gòu)造帶內(nèi)，與210金礦平行相伴產(chǎn)出，距離40～100 m不等，據(jù)目前工程控制，總體位于210金礦帶北側(cè)（上盤）。

礦區(qū)巖漿巖主要為華力西早期侵位的黑云母花崗閃長(zhǎng)巖-黑云母二長(zhǎng)花崗巖體（γδ43）（金窩子巖體），巖體屬鋁過(guò)飽和型。巖體處于礦區(qū)中部金窩子凸起帶上，其內(nèi)南北向張性裂隙發(fā)育，構(gòu)成金窩子巖體內(nèi)200余條含金石英脈的主要容礦構(gòu)造。

圖3

2　 210　金礦床特征

位于金窩子凸起南西部的210單斜中，屬破碎帶蝕變巖型金礦，地表被第四系覆蓋。金礦床賦存于中泥盆統(tǒng)金窩子組第二巖性段內(nèi)三亞段與四亞段間發(fā)育的低角度脆-韌性逆沖斷裂破碎帶中（210破碎帶）。礦體的空間展布嚴(yán)格受破碎帶控制，以上泥盆統(tǒng)金窩子組第二巖性段的第四亞段含礫粗砂巖、礫巖和第三亞段的凝灰質(zhì)砂礫巖分別為210層間破碎帶的頂?shù)装鍑鷰r。整個(gè)破碎帶內(nèi)礦化分布很不均勻，但可明顯分為上下兩個(gè)礦化層。其中下部礦化層是主要的礦化層位。破碎帶中圈出11個(gè)礦體（其中石英脈型礦體2個(gè)），諸礦體多呈似層狀、透鏡狀及脈狀產(chǎn)出，礦體長(zhǎng)40～950 m，平均鉛直厚度0.79～5.65 m，傾向268°～316°，傾角10°～30°。具有工業(yè)價(jià)值的礦體集中分布于24～29線之間（長(zhǎng)1.04 km，寬0.5 km）。礦體總的特點(diǎn)是走向上連續(xù)性好，分段富集較明顯，具明顯的構(gòu)造成礦特征，其中Ⅰ號(hào)礦體（主礦體）控制長(zhǎng)為950 m，賦存在下部礦化層中。

圖4

上部礦化層分布在1～13勘探線之間，走向北東-南西，長(zhǎng)約300 m，傾斜延深160～400 m。賦礦巖石為含礫粗砂巖、糜棱巖化沉角礫巖或糜棱巖化含角礫粗屑沉凝灰?guī)r組成，平均厚度11.8 m，最大厚度為27.35 m。該礦化層的特點(diǎn)是金分布很不均勻，致使金礦化體不連續(xù)，工業(yè)礦體規(guī)模小。Ⅴ、Ⅵ號(hào)礦體賦存在此礦化層中。

下部礦化層為主礦化層，走向北東，傾向北西，傾角20°～35°，長(zhǎng)度大于1 200 m，延深大于500 m。礦化層巖石由糜棱巖、糜棱巖化沉角礫巖、糜棱巖化含角礫粗屑沉凝灰?guī)r、黑色條帶狀糜棱巖及少量硅化體構(gòu)成。其頂部巖石為上部含礦層的黑色糜棱巖及砂礫巖，底部為凝灰質(zhì)砂礫巖。該礦化層中金礦化分布范圍廣，礦化體在走向上比較連續(xù)，傾向上斷續(xù)出現(xiàn)。除主礦體外，尚有Ⅱ、Ⅰ1等礦體賦存于該礦化層中。主礦化層的厚度變化較大，巖石組合差異明顯，導(dǎo)致形成工業(yè)礦體的部位亦有明顯不同。各礦體具體特征見(jiàn)表1。

表1　210金礦床礦體特征一覽表

3　蝕變砂巖型金礦特征

3.1熱釋汞異常帶特征

八十年代末期，國(guó)家“305”項(xiàng)目Ⅲ3課題組在金窩子礦區(qū)開(kāi)展成礦預(yù)測(cè)工作，通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)遙感資料進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)有一組平行210構(gòu)造帶的線形影像帶，并對(duì)影像帶進(jìn)行汞氣測(cè)量，獲得七個(gè)熱釋汞異常。大多數(shù)異常分布范圍與金礦形成有利地段或成礦部位相吻合，其中c號(hào)異常為210含礦破碎帶；g號(hào)異常為金窩子巖體南部破碎帶，至今未發(fā)現(xiàn)金礦化線索；b號(hào)異常位于金窩子巖體南部約200 m處；d號(hào)異常分布在210破碎帶南側(cè)，深部為二長(zhǎng)花崗巖、石英閃長(zhǎng)巖，其中石英閃長(zhǎng)巖含金量較高，最高可達(dá)218 ppb，金豐度值高于金窩子巖體；e號(hào)異常帶位于金窩子巖體與在210破碎帶之間，近兩年在異常帶中新發(fā)現(xiàn)了蝕變砂巖型金礦。

圖5　金窩子PI剖面熱是熱釋汞測(cè)量曲線

3.2地質(zhì)特征

e號(hào)熱釋汞異常帶位于金窩子凸起南部的210單斜中，北西距210構(gòu)造破碎帶約600 m，地表被第四系覆蓋，覆蓋層厚度十余米至幾十米。異常帶呈北東南西向展部，推測(cè)長(zhǎng)度幾千米，與其下部的210破碎帶相伴平行產(chǎn)出。巖性分布從上至下一般為第四系-灰綠色泥質(zhì)粉砂巖-黑色炭質(zhì)粉砂巖-灰綠色細(xì)粒砂巖-灰綠色中粗粒砂巖-含礫砂巖-礫巖-黑色炭質(zhì)糜棱巖化帶（210構(gòu)造蝕變帶）-紫紅色凝灰質(zhì)砂礫巖，其中灰綠色中粗粒砂巖與含礫砂巖為漸變過(guò)渡。金礦化就賦存在該異常帶內(nèi)金窩子組第二巖性段第三亞段（D3j2-3）的一套中粗粒砂巖或含礫砂巖中。

含礦部位巖石中一般石英細(xì)脈及網(wǎng)脈較密集，局部形成大脈，一般順層產(chǎn)出。硫化物為單一的黃鐵礦，主要呈細(xì)粒浸染狀（少量細(xì)脈狀、團(tuán)斑狀）分布，硫化物含量和種類明顯少于金窩子巖體中的石英脈型金礦和210構(gòu)造蝕變巖型金礦。目前發(fā)現(xiàn)的6個(gè)礦體均賦存在該套巖性中，礦體受層位控制特征明顯，礦化部位一般位于中粗粒砂巖或含礫砂巖的中間部位，含礦層與圍巖除了硫化物及石英細(xì)網(wǎng)脈分布多寡外，無(wú)其它顯著區(qū)別，構(gòu)造控礦特征不明顯，礦體與圍巖界限不清，需通過(guò)取樣分析確定。礦體總的特征是低品位（一個(gè)鉆孔見(jiàn)明金）、延伸較大、中等厚度、不含炭質(zhì)、賦礦層位穩(wěn)定。

3.3礦體特征

目前在e號(hào)熱釋汞異常帶內(nèi)鉆探證實(shí)含金地段長(zhǎng)度接近3 km，初步控制了規(guī)模不等的6個(gè)隱伏礦體，各礦體呈北東南西向分布，層狀產(chǎn)出。其中e-1號(hào)為主礦體，位于異常帶南西端，其上部平行產(chǎn)出e-2、e-3、e-4三個(gè)礦體，異常帶北東端依次分布e-5、e-6礦體。

e-1號(hào)礦體特征：分布于異常帶南西段，北東南西向波狀起伏展布，長(zhǎng)近800 m，沿傾向延伸最長(zhǎng)近700 m（Ⅷ線），礦體傾向北西，傾角5°～13°之間，平均厚度XX，平均品位n×10-6。礦體產(chǎn)于金窩子組第二巖性段第三亞段（D3j2-3）的一套中粗粒砂巖或含礫砂巖中，金礦體最淺部垂深約70 m，由北東向南西埋深逐漸加大，金礦化呈減弱趨勢(shì)。

金礦體一個(gè)顯著特征是與210構(gòu)造破碎帶（炭質(zhì)構(gòu)造糜棱巖化帶）大致平行、相伴產(chǎn)出，礦體一般位于炭質(zhì)糜棱巖化帶上盤約40～100（垂距）范圍內(nèi)，金礦化的強(qiáng)弱與210構(gòu)造破碎帶關(guān)系較大。一般礦化較強(qiáng)的地段，其下部的210構(gòu)造破碎帶不僅厚度大，延伸也平穩(wěn)；若210構(gòu)造破碎帶產(chǎn)狀變化大，甚至消失，相應(yīng)其上部的含礫砂巖中金礦化明顯減弱，個(gè)別肉眼觀察硫化物極發(fā)育的地段含金也很差。

從礦體的空間分布來(lái)看，210金礦床各礦體主要分布在210構(gòu)造糜棱巖化帶內(nèi)中上部（淺部）位置，個(gè)別礦體接近地表，沿210構(gòu)造糜棱巖化帶傾向深部目前還未發(fā)現(xiàn)金礦化；而產(chǎn)于e號(hào)熱釋汞異常內(nèi)的蝕變砂巖型金礦體主要位于（D3j2-3）內(nèi)中粗粒砂巖或含礫砂巖層位的中深部，似乎兩者之間存在互補(bǔ)關(guān)系（圖6）。分析認(rèn)為210構(gòu)造蝕變破碎帶（炭質(zhì)糜棱巖化帶）對(duì)礦體的富集起到一定的控制作用。

圖6　金窩子210礦區(qū)e號(hào)熱釋汞異常帶縱剖面圖

3.4圍巖蝕變

主要為硅化、黃鐵礦化、綠泥石化和絹云母化。黃鐵礦化是本礦最主要的礦化蝕變，一般從礦體到圍巖大致可分為硅化-黃鐵礦化帶和綠泥石-絹云母化帶。

3.5礦石類型

中粗粒砂巖型或含礫砂巖型，原生礦石呈灰色、灰綠色，致密塊狀構(gòu)造，普遍具有浸染狀或細(xì)脈浸染狀黃鐵礦化及強(qiáng)烈的硅化現(xiàn)象。碎屑物主要為石英和長(zhǎng)石，膠結(jié)物由泥質(zhì)、鈣質(zhì)及少量炭質(zhì)等組成。

3.6礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

據(jù)薄片觀察，結(jié)合宏觀特征，礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、浸染狀或細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等；礦石結(jié)構(gòu)以自形-半自形結(jié)構(gòu)、他形結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)為主。

3.7找礦標(biāo)志

（1）金窩子組第二巖性段中粗粒砂巖或含礫砂巖是尋找蝕變砂巖型金礦的有利地段，尤其是石英細(xì)網(wǎng)脈發(fā)育部位是直接找礦標(biāo)志；

（2）北東向構(gòu)造破碎帶旁側(cè)發(fā)育的次級(jí)層間斷裂是重要的找礦標(biāo)志；

（3）礦區(qū)內(nèi)北東向分布的熱釋汞異常帶是主要的找礦標(biāo)志。

4　找礦前景分析

金窩子礦區(qū)經(jīng)過(guò)多年開(kāi)采，以金窩子金礦床（石英脈型）和210金礦床（破碎帶蝕變巖型）為主的礦體已基本采完，近幾年雖然在金窩子金礦床深邊部發(fā)現(xiàn)了許多新礦體，但由于受礦化類型限制，找礦效果不大。本次通過(guò)深穿透地球化學(xué)方法，在厚覆蓋區(qū)的e號(hào)熱釋汞異常帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)的蝕變砂巖型金礦經(jīng)初步估算，資源量近10 t，經(jīng)濟(jì)效益顯著，找礦前景十分看好。礦區(qū)內(nèi)金窩子組地層中由北向南依次分布b、e、c、d號(hào)熱釋汞異常帶，e、c號(hào)熱釋汞異常帶內(nèi)已發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的金礦體，b、d號(hào)熱釋汞異常帶還沒(méi)有進(jìn)行深入的工作，尤其是e號(hào)熱釋汞異常帶東西兩端均沒(méi)有控制，其找礦潛力巨大。210金礦床以南區(qū)域?yàn)楹窀采w區(qū)，尚未開(kāi)展系統(tǒng)工作，參照e號(hào)熱釋汞異常帶的成功經(jīng)驗(yàn)，利用深穿透地球化學(xué)方法圈定異常靶區(qū)進(jìn)而縮小找礦范圍將是有效的途徑。

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收稿：2015-07-24