灘間山地區(qū)青龍溝金礦床成礦條件及模式

呼格吉勒，馬國棟,2，鄧元良，周鵬，杜生鵬

(1.青海省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 海東 810600；2.青海省地質(zhì)調(diào)查局，青海 西寧 810000)

隨著“柴達(dá)木盆地北緣金多金屬成礦帶”巖金勘查力度的不斷加大，20世紀(jì)末地質(zhì)工作者們相繼發(fā)現(xiàn)了“灘間山”“青龍溝”“紅柳溝”等系列大、中、小型巖金礦床和一批金礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)、礦化線索。各礦床轉(zhuǎn)入開發(fā)利用后產(chǎn)生了十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益，為推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步發(fā)揮了較好的作用。其中，青龍溝金礦床以主礦體規(guī)模大、品位高、形態(tài)簡(jiǎn)單而位列成礦帶最具經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值的巖金礦床。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

圖1 柴達(dá)木北緣地區(qū)地質(zhì)背景Fig.1 Geological background in the northern margin of Qaidam

1.1 地層

普查區(qū)內(nèi)出露地層主要為中元古代萬洞溝群，代表性巖石為中-厚層狀硅化白云石大理巖夾碳質(zhì)絹云千枚巖和頂部薄層狀含碳硅化白云石大理巖(局部夾碳質(zhì)絹云千枚巖)組成。次為零星出露的奧陶—志留紀(jì)灘間山群一套低級(jí)變質(zhì)的火山巖、火山碎屑巖、海相沉積碎屑巖及碳酸鹽巖。

1.2 構(gòu)造

構(gòu)造方面因地處柴北緣賽什騰山-阿爾茨托山地槽皺褶帶，早古生代經(jīng)歷了強(qiáng)烈的拉張，斷裂深切地幔，并形成了北西向的地塹式裂陷帶，加里東晚期裂陷槽閉合，地層褶皺造山，形成一系列的北西向褶皺及壓扭性逆沖斷層。其對(duì)區(qū)內(nèi)地層、巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用及礦產(chǎn)分布有著明顯的控制作用。

縱觀全區(qū)構(gòu)造，斷裂和皺褶均較為發(fā)育。普查區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主要為青龍溝復(fù)式向斜構(gòu)造，該構(gòu)造核部的次級(jí)背斜構(gòu)造控制了青龍溝礦床的分布。

1.3 巖漿巖

巖漿活動(dòng)頻繁，超基性-酸性侵入巖均有出露。侵入巖主要為加里東期輝長(zhǎng)巖，局部可見輝橄巖、閃長(zhǎng)巖；次為華力西期更長(zhǎng)環(huán)斑花崗巖、斜長(zhǎng)花崗斑巖；噴出巖廣泛分布于測(cè)區(qū)西側(cè)，為一套中酸性火山碎屑巖和熔巖，組成了灘間山群(OSTb)巖組。

2 礦床特征

2.1 礦體特征

青龍溝金礦床位于大柴旦鎮(zhèn)北西約90 km處，區(qū)內(nèi)礦化帶分布于青龍溝復(fù)式向斜構(gòu)造核部的次級(jí)背斜的北東翼，并嚴(yán)格受次級(jí)背斜構(gòu)造控制。帶內(nèi)礦體主要產(chǎn)于次級(jí)背斜構(gòu)造北東翼硅化白云石大理巖與碳質(zhì)絹云千枚巖內(nèi)接觸帶部位。礦化帶長(zhǎng)大于2 km，寬50～150 m，總體走向336°，傾角60°～80°，帶內(nèi)巖石為薄層狀含碳硅化白云石大理巖、斑點(diǎn)狀碳質(zhì)絹云千枚巖、含碳白云母片巖、蝕變石英閃長(zhǎng)玢巖、蝕變輝長(zhǎng)巖等。巖石普遍遭受變形變質(zhì)，發(fā)生密集片理化、揉皺、糜棱巖化等作用，地表大多數(shù)地段巖石褪色明顯。從圍巖至礦體，蝕變分帶表現(xiàn)出：綠泥石化、綠簾石化→碳酸鹽化→絹云母化→白云母化、硅化、黃鐵礦化等逐漸變化的蝕變特征。帶內(nèi)共圈定出了多條金礦體。

礦體受層間破碎蝕變帶的控制明顯，平行密集分布，呈北西向展布，礦體礦化巖性主要為硅化白云石大理巖，蝕變閃長(zhǎng)玢巖偶見，夾于礦體內(nèi)的碳質(zhì)絹云千糜巖具金礦化，礦體與圍巖呈漸變過渡，礦體呈似層狀，礦體地表出露長(zhǎng)度約280 m，走向約336°，傾向南西，傾角50°～75°，大多在75°左右，礦體向深部品位有變富的趨勢(shì)，礦體深部控制長(zhǎng)度約700 m。礦體產(chǎn)狀從地表到深部變化很大，傾向由南西向偏轉(zhuǎn)為北東向，傾角由陡變緩，深部為70°，礦體平均厚度為5.69 m，厚度變化系數(shù)為34.05%，平均品位為8.18×10-6，品位變化系數(shù)為105.23%，礦化部位巖石具白云母化、強(qiáng)硅化、絹云母化、強(qiáng)黃鐵礦化、褐鐵礦化等。蝕變和密集片理化越強(qiáng)者，其金品位越高(圖2)。

1.第四系人工堆積物；2.碳質(zhì)絹云千枚巖；3.白云石大理巖；4.構(gòu)造角礫巖；5.低品位金礦體位置及編號(hào)；6.工業(yè)品位金礦體位置及編號(hào)；7.礦體厚度礦體品位圖2 青龍溝Ⅱ-M1、M3、M4礦體Fig.2 Qinglong Gou Ⅱ-M1.M3.M4 orebodies

2.2 礦石質(zhì)量

礦石礦物成分：青龍溝礦床賦礦巖性為硅化白云石大理巖，局部為閃長(zhǎng)玢巖，礦物成分見表1。

由表1可知，區(qū)內(nèi)礦石礦物成分較為簡(jiǎn)單，主要礦石類型白云石大理巖中的貴金屬為自然金，一般金屬礦物主要為黃鐵礦，次為褐鐵礦、毒砂(原生礦石)；非金屬礦物主要為白云石、白云母，次為絹云母、石英、碳質(zhì)等。礦物特征如下。

自然金：亮金黃色，高反射率，低硬度，均質(zhì)。呈現(xiàn)微粒狀、微細(xì)粒狀、細(xì)小葉片狀，粒徑為0.005 8～0.03 mm。在前人所做礦石光片中見最大一粒為0.029 4 mm×0.147 mm，呈星點(diǎn)浸染狀不均勻分布于碳酸鹽礦物中，常幾粒集中一處分布。

黃鐵礦：礦石中的主要金屬硫化物，由鏡下觀察可知，黃鐵礦是礦石中主要的載金礦物之一。為淺黃色，高反射率，高硬度，均質(zhì)。呈他形-半自形-自形粒狀、細(xì)小針點(diǎn)狀或不規(guī)則狀，以他形針點(diǎn)狀為主，針點(diǎn)狀者粒徑小于0.01 mm，其他粒徑一般為0.01～0.15 mm。自形程度較高者晶形多呈立方體或五角十二面體，以立方體為主。呈星點(diǎn)浸染狀不均勻分布于碳酸鹽、石英礦物顆粒中或其粒間。常相對(duì)集中呈斷續(xù)線紋狀集合體大致定向排列，少數(shù)沿脈石礦物裂隙分布。

表1 青龍溝金礦床礦石礦物成分表(%)Tab.1 Mineral composition table of Qinglong gully gold deposit(%)

2.3 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀結(jié)構(gòu)(圖3)、填隙結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造為稀疏浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、片理化構(gòu)造(圖4)、環(huán)斑狀構(gòu)造、揉皺狀構(gòu)造(圖5)。

圖3 石英交代白云石大理巖：微粒狀變晶結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Quartz metasomatism in dolomite marble: granular crystalline structure

圖4 片理化絹云母、硅化白云石大理巖：片理化構(gòu)造圖Fig.4 Schistose sericite, silicified dolomite marble: foliated structure

圖5 碳質(zhì)絹云千枚巖：兩期近于垂直的變形片理圖Fig.5 Carbonaceous sericite phyllite: two vertical deformation schistosity

2.4 金的賦存狀態(tài)

金礦物的產(chǎn)出有3種，其中最主要的是含銀自然金，其次為自然金，微量金銀礦。自然金(包含含銀自然金及金銀礦)呈不規(guī)則粒狀、近等軸粒狀、板條狀、片狀等，偶見四六面體自形晶。在礦石光片中見其產(chǎn)出于黃鐵礦的裂隙中、黃鐵礦與脈石的粒間間隙中及包裹于黃鐵礦或石英中。

礦石中自然金的嵌布形式可分為裂隙間隙金和包裹體金兩大類，其中以裂隙間隙金為主，自然金呈不規(guī)則粒狀、粒狀及微細(xì)脈狀等分布于黃鐵礦裂隙及黃鐵礦與脈石礦物粒間，這種嵌布形式的自然金占76.89%，其中最主要的形式為黃鐵礦中裂隙金。包裹體金呈不規(guī)則粒狀、粒狀包裹于黃鐵礦中，這種形式占14.02%；或包裹于石英中，這種嵌布形式占9.09%。

3 成礦條件分析

3.1 地層

區(qū)內(nèi)巖金賦存于中元古代萬洞溝群，灘間山地區(qū)中元古代萬洞溝群為一套來源于同生熱水沉積的黑色沉積巖系，主礦體產(chǎn)于熱水沉積中心，通過礦床原生暈研究確定，該套地層中大面積的Au、As、S元素的高背景分布區(qū)是與同生熱水沉積作用而形成的初步富集有關(guān)。

(1)萬洞溝群形成于受基底斷裂控制的斷陷盆地中，沿同生斷裂上升的熱液流體使金、砷、硫等成礦元素在沉積階段就獲得初步富集形成金的礦源層。

(2)該套地層中普遍富含有機(jī)碳和黃鐵礦，由于有機(jī)碳的吸附障效應(yīng)和還原障效應(yīng)，使流體中的金沉淀富集，黃鐵礦同樣是金沉淀的還原障，其在同生沉積階段都可導(dǎo)致金的再次富集，礦石人工重砂中的碳質(zhì)巖系含Au為40×10-6，黃鐵礦中含Au也都在10×10-6，表明其是富金的最主要載體。

(3)在構(gòu)造應(yīng)力作用的影響下形成的糜棱巖帶和片理化帶，由于葉理或片理的屏蔽作用及還原障、吸附障的存在，使礦質(zhì)不易分散而富集成礦。

3.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂發(fā)育，尤其是區(qū)域性的深大斷裂，規(guī)模大、延伸遠(yuǎn)，是巖漿活動(dòng)和流體循環(huán)的通道。礦區(qū)的控礦構(gòu)造為次級(jí)背斜和向斜翼部的構(gòu)造破碎蝕變帶、層間剝離帶，它們?yōu)楹V溶液的流通創(chuàng)造了條件，含礦溶液順其流動(dòng)時(shí)，向周圍圍巖滲透，在有利的構(gòu)造部位沉淀和疊加富集。礦區(qū)構(gòu)造控礦形式表現(xiàn)為褶皺-斷裂復(fù)合控礦，礦區(qū)內(nèi)北東方向的一組斷裂破碎帶與北西向的層間破碎蝕變帶交叉復(fù)合部位，使礦體變厚、品位變富，展示了構(gòu)造尤其是構(gòu)造復(fù)合控礦的特征。另外，區(qū)域性的北西向韌性剪切帶也從礦區(qū)通過，韌性剪切帶對(duì)金礦化的富集起到了積極作用，褶皺和斷裂構(gòu)造形成的擴(kuò)容空間是成礦的有利部位，也是礦體定位的有利場(chǎng)所?？傊畼?gòu)造對(duì)成礦的控制作用可表示為，區(qū)域性大型韌性剪切帶構(gòu)造使礦源層金元素活化運(yùn)移，得以富集，而疊加在韌性剪切帶構(gòu)造之上的褶皺和斷裂構(gòu)造為含礦流體提供了運(yùn)移通道和沉淀場(chǎng)所。

3.3 巖漿活動(dòng)

區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，主要為華力西期中酸性侵入巖，區(qū)內(nèi)侵入巖指示元素的特征值(表2)表明，華力西期侵入巖普遍具較高的金含量。長(zhǎng)安大學(xué)有關(guān)人員(1994)通過對(duì)灘間山金礦體分布的斜長(zhǎng)花崗斑巖、閃長(zhǎng)玢巖的巖石化學(xué)特征及構(gòu)造環(huán)境的研究發(fā)現(xiàn)，區(qū)內(nèi)成礦過程中確實(shí)有與深源巖漿有關(guān)的礦質(zhì)和流體參與了成礦，表明巖漿侵入活動(dòng)不僅為成礦作用提供了熱源，使圍巖中的金等成礦元素活化、遷移、富集，而且還提供了金在內(nèi)的部分礦質(zhì)疊加在前期成礦階段之上，是一次重要的礦化富集期。

3.4 變質(zhì)作用與成礦

青龍溝金礦床地層均經(jīng)歷了低綠片巖相區(qū)域變質(zhì)、熱變質(zhì)和兩次疊加變質(zhì)作用，其對(duì)金的遷移富集均起到了積極作用，有利的區(qū)域變質(zhì)加之有利的礦源層和構(gòu)造條件，為區(qū)內(nèi)金礦的形成奠定了良好的成礦基礎(chǔ)。

表2 灘間山地區(qū)侵入巖指示元素特征值表Tab.2 Characteristic values of indicative elements in the intrusive rocks in Tanjianshan area

注： Au、Ag含量為10-9，ω(B)含量為10-6；X為平均值；nk為濃度克拉克值；v為變異系數(shù)。

總之，青龍溝金礦床的形成與地層、構(gòu)造、巖漿巖、變質(zhì)作用關(guān)系密切，礦床具有沉積變質(zhì)變形，巖漿熱液成礦作用的先后富集、疊加的特點(diǎn)，其成因應(yīng)屬巖漿期后熱液型和構(gòu)造蝕變巖型金礦床。

4 礦床成因及成礦模式

4.1 礦床成因

通過地層、構(gòu)造、巖漿巖、變質(zhì)作用等4個(gè)方面對(duì)成礦條件的分析和總結(jié)，認(rèn)為青龍溝金礦床的形成經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的、多階段的富集演化過程，成礦時(shí)代經(jīng)歷了加里東晚期—華力西期—印支早期的漫長(zhǎng)歷程，礦床的形成與造山過程緊密聯(lián)系，經(jīng)過多期變形變質(zhì)和多次富集疊加。青龍溝金礦成礦作用可簡(jiǎn)單表示為：在加里東晚期褶皺造山時(shí)，萬洞溝群地層(礦源層)經(jīng)歷了變形變質(zhì)，地層中金等成礦元素活化、轉(zhuǎn)移并得到初步富集，在此基礎(chǔ)上，后又經(jīng)期華里西—印支早期巖漿期后熱液的多階段多次疊加富集而成，由此可將礦床的成因類型歸屬于多成因復(fù)成礦床。礦床的工業(yè)類型歸屬于構(gòu)造蝕變巖型礦床。主成礦期是晚華里西—印支早期，由于礦床的形成與造山過程緊密聯(lián)系，也可將其稱為“造山型金礦床”。

4.2 成礦模式

通過控礦因素及礦床成因分析，青龍溝金礦床具有沉積變質(zhì)變形，巖漿熱液成礦作用的先后富集、疊加的特點(diǎn)，其成因應(yīng)屬巖漿期后熱液型和構(gòu)造蝕變巖型金礦床。其成礦模式可簡(jiǎn)單表示為：①早期黑色含金巖系沉積期：在基底斷裂控制的凹陷中沉積了富含熱水沉積的含金碳質(zhì)巖系。②金元素初步富集期：加里東期區(qū)域綠片巖相變質(zhì)及柴北緣裂陷期強(qiáng)烈?guī)r漿活動(dòng)、巖體侵入、噴溢活動(dòng)導(dǎo)致含金碳質(zhì)巖中金元素的初步富集。③金礦化富集期：加里東晚期—華力西早期，裂陷谷閉合碰撞造山，使礦源層強(qiáng)烈變形褶曲，發(fā)生動(dòng)力熱流變質(zhì)，成礦物質(zhì)遷移再度富集。④金礦化疊加富集期：華力西晚期再生裂陷谷盆閉合造山，伴隨強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿活動(dòng)，中酸性雜巖體巖漿期后成礦熱液運(yùn)移到繼承性復(fù)合的控礦構(gòu)造部位，再次發(fā)生礦化富集疊加，即形成了初始的青龍溝金礦床。

5 結(jié)論

通過對(duì)灘間山地區(qū)青龍溝金礦床大地構(gòu)造背景、成礦地質(zhì)條件、控礦因素的分析和研究，認(rèn)為青龍溝金礦床成礦模式經(jīng)歷了：①早期黑色含金巖系沉積期。②金元素初步富集期。③金礦化富集期。④金礦化疊加富集期。其具有沉積變質(zhì)變形，巖漿熱液成礦作用的先后富集、疊加等特點(diǎn)，其成因應(yīng)屬巖漿期后熱液型和構(gòu)造蝕變巖型金礦床。該研究對(duì)于該區(qū)進(jìn)一步深部找礦工作和尋找構(gòu)造熱液蝕變型礦床具有借鑒意義，有一定的參考價(jià)值。