北祁連西段隴孔—熱水達坂地區(qū)金礦床地質(zhì)特征及找礦前景分析

袁克全 劉永強 馬元林 張世龍 薊尚文

摘要：北祁連西段隴孔—熱水達坂地區(qū)金礦床（點）產(chǎn)于下奧陶統(tǒng)陰溝群火山巖組與基性、超基性巖組成的蛇綠混雜巖帶內(nèi)。礦體賦存于北西（北西西）向構造破碎帶內(nèi)，近礦圍巖為陰溝群火山巖組凝灰?guī)r、玄武巖，含礦巖性為構造角礫巖，圍巖蝕變主要有黃鐵礦化、碳酸鹽化、硅化，礦床成因類型為中低溫熱液型。通過對隴孔、黑刺溝2個典型金礦床進行分析，并對控礦因素、找礦標志進行總結(jié)，認為在蛇綠混雜巖帶內(nèi)存在與典型金礦床地質(zhì)背景相似的地段，在這些地段內(nèi)圈出了1∶5萬水系沉積物綜合異常10處，并對部分綜合異常進行了檢查，圈出了土壤綜合異常26處及多條含礦構造蝕變帶，表明研究區(qū)具有良好的找礦前景。

關鍵詞：金礦床;地質(zhì)特征;找礦前景;隴孔—熱水達坂地區(qū);北祁連

中圖分類號：TD11?P618.51文獻標志碼：A

文章編號：1001-1277（2020）07-0026-06?doi：10.11792/hj20200705

隴孔—熱水達坂地區(qū)大地構造位置位于秦祁昆造山系（Ⅳ）北祁連弧盆系（Ⅳ1）北祁連蛇綠混雜巖帶（Ⅳ1-3）托賴山西段，成礦區(qū)（帶）劃分屬于托賴山—達坂山加里東期銅、金、鉛、鋅、鐵、鉻、石棉、玉石（鉑族、銀、鈷、汞）成礦亞帶西段。研究區(qū)整體勘查程度較高，在甘肅境內(nèi)發(fā)現(xiàn)了寒山、鷹嘴山、骯臟溝等大中型金礦床;在青海境內(nèi)，以往工作發(fā)現(xiàn)的金礦床（點）規(guī)模均為小型，近年來在隴孔金礦區(qū)深部發(fā)現(xiàn)了高品位礦體，最新礦產(chǎn)調(diào)查圈出了以金為主的綜合異常多處，綜合分析認為研究區(qū)金成礦條件優(yōu)越，具有發(fā)現(xiàn)中大型金礦床的潛力。本文通過對典型金礦床地質(zhì)特征的分析，總結(jié)了控礦因素與找礦標志，并對找礦前景進行了探討，以期為研究區(qū)進一步找礦提供理論支撐。

1?研究區(qū)地質(zhì)特征

1.1?地?層

研究區(qū)出露地層主要為早元古界托賴巖群（Pt1T）、下奧陶統(tǒng)陰溝群（O1Y）、中二疊統(tǒng)窯溝群（P2YG）、石炭系臭牛溝組（Cc）、上侏羅統(tǒng)享堂組（J3x）、下白堊統(tǒng)下溝組（K1x）及第四系（見圖1）。其中，陰溝群是主要的含礦層位，可進一步劃分為火山巖組（O1Y1）、碎屑巖組（O1Y2）、碳酸鹽巖組（O1Y3）3個巖組。

火山巖組巖性以灰綠色蝕變玄武巖、枕狀玄武巖為主，夾灰—灰綠色巖屑晶屑含角礫凝灰?guī)r、基性火山角礫熔巖、含火山角礫沉凝灰?guī)r，巖石具較強的糜棱巖化現(xiàn)象，為金、多金屬礦床的主要賦礦層位。

碎屑巖組巖性以灰—深灰色、灰紫色薄—中層狀泥鈣質(zhì)板巖為主，夾有灰色薄—中層狀石英細砂巖、硅質(zhì)巖、灰—灰白色薄—中層狀結(jié)晶灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，局部夾有少量灰綠色蝕變安山巖，巖石具有糜棱巖化現(xiàn)象，為鐵礦床的主要賦礦層位。

碳酸鹽巖組巖性以灰白色厚—巨厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r、含燧石條帶、團塊白云質(zhì)灰?guī)r為主，夾灰白色厚—巨厚層狀生物碎屑灰?guī)r，局部夾少量灰—深灰色薄—中層狀泥鈣質(zhì)粉砂巖。

1.2?構?造

研究區(qū)深大斷裂發(fā)育，次級斷裂以北西向為主;褶皺以托賴山復式向斜為主，次級小褶皺發(fā)育，對研究區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖的形成，以及成礦活動具有顯著的控制作用。

1.3?巖漿巖

研究區(qū)巖漿活動劇烈，酸性到基性、超基性，從深部至淺部均有發(fā)育，形成了托賴山侵入巖帶，與北祁連巖漿活動同步，以加里東期為主。加里東期是祁連山地區(qū)地質(zhì)構造發(fā)展活躍時期，產(chǎn)生區(qū)域性拉張、裂陷，形成裂谷、大洋盆地或弧后擴張盆地，為基性、超基性巖漿上涌創(chuàng)造了條件，并在島弧帶形成較發(fā)育的海相火山巖。

1.4?蛇綠混雜巖帶

研究區(qū)蛇綠混雜巖帶形成于早古生代，主要由變質(zhì)橄欖巖、基性巖墻、枕狀熔巖及以團塊狀形式出現(xiàn)的硅質(zhì)巖等組成，呈北西向—北北西向帶狀展布，沿走向延伸較穩(wěn)定，以各種形態(tài)的巖石（塊）呈構造透鏡體狀產(chǎn)于陰溝群中，巖石地球化學測試結(jié)果反映其形成于大陸擴張環(huán)境中[1]。

2?典型金礦床地質(zhì)特征

2.1?含礦建造特征

研究區(qū)共發(fā)現(xiàn)巖金礦床（點）7處，砂金礦床（點）2處。其中，巖金礦床（點）集中分布在蛇綠混雜巖帶內(nèi)的構造帶中，受北西向斷裂控制。

研究區(qū)發(fā)育陰溝群碎屑巖組、火山巖組、碳酸鹽巖組，并有由大量超基性巖、基性巖組成的蛇綠混雜巖帶，該帶內(nèi)集中分布著研究區(qū)全部金礦床（點），長約27 km，寬約8 km。金礦床（點）的分布受陰溝群火山巖組、北西（北西西）向斷裂控制作用明顯。含礦巖性為具有構造活動特征的凝灰?guī)r系列，礦物、蝕變均為中低溫熱液礦物。金礦床成因類型應為與構造破碎帶密切相關的中低溫熱液型。

2.2?礦體特征

2.2.1?隴孔金礦床

從隴孔溝腦西北側(cè)省界向南至黑刺溝南北長約12 km、東西寬1.0～1.5 km的窄長地帶內(nèi)，共圈出4條礦群（Au1—Au4），礦體40條，且以Au3礦群為主[2]。礦體長65～287 m，厚0.89～3.14 m，產(chǎn)狀155°∠83°，金品位1.09×10-6～4.05×10-6。礦石巖性為構造角礫巖，碎裂巖化、硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化較強，并見有石英細脈呈網(wǎng)狀穿插[3-4]。

Au3礦群由24條礦體（Au3-Ⅰ—Au3-ⅩⅩⅣ）組成（見圖2），對礦體在地表和地下均進行了系統(tǒng)控制。其中，地下工程在一中段02CM1平硐北穿脈工程中發(fā)現(xiàn)Au3-Ⅳ礦體在深部出現(xiàn)工業(yè)礦體，平均厚達4.15 m，金最高品位18.20×10-6，最低品位4.27×10-6，平均品位8.25×10-6。在二中段03CM1平硐發(fā)現(xiàn)Au3-ⅩⅧ、Au3-ⅩⅨ 2條盲礦體。該礦群內(nèi)工業(yè)礦體金最高品位73.60×10-6，最低品位3.65×10-6，平均品位5.83×10-6;低品位礦體金最高品位2.79×10-6，最低品位0.72×10-6，平均品位1.71×10-6;礦群礦體金平均品位3.06×10-6。Au3礦群由地表低品位礦體至深部變?yōu)楣I(yè)礦體，表明該礦群由地表至深部，礦體金品位具有逐漸變大的特點。

2.2.2?黑刺溝金礦床

黑刺溝金礦床與隴孔金礦床相鄰，該礦區(qū)內(nèi)共圈定8條含礦帶，13條礦體（見圖3），礦體長40～220 m，厚0.95～3.89 m，控制斜深15～324 m，金品位1.00×10-6～7.08×10-6，最高10.60×10-6。礦體傾向215°左右，傾角65°～88°。礦石巖性為構造角礫巖，以石英（脈）角礫和玄武安山質(zhì)凝灰?guī)r角礫為主，巖石致密堅硬，硅化強烈，見有不均勻他形—半自形粒狀黃鐵礦。

2.3?礦石特征

研究區(qū)內(nèi)典型金礦床中礦石結(jié)構以半自形—他形粒狀結(jié)構為主，次為自形—他形粒狀結(jié)構、交代結(jié)構、壓碎結(jié)構及乳濁狀結(jié)構;礦石構造以星散浸染狀構造為主，次為角礫狀構造。礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦，其次為針鐵礦、磁鐵礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、鉻鐵礦、銀黝銅礦、鈦鐵礦、黃銅礦、自然金，次生礦物有褐鐵礦;脈石礦物有斜長石、石英、綠泥石、絹云母、方解石等。

2.4?圍巖蝕變

研究區(qū)內(nèi)典型金礦床內(nèi)礦（化）體均產(chǎn)于沿陰溝群火山巖組分布的近東西向構造破碎帶中，其頂?shù)装鍑鷰r為片理化硅化凝灰?guī)r或黃鐵礦化硅化凝灰?guī)r，與礦（化）體界線不明顯，一般呈漸變過渡關系。賦礦圍巖巖性有構造角礫巖、玄武質(zhì)凝灰?guī)r、石英方解糜棱片巖、糜棱巖、玄武巖等。賦礦圍巖的結(jié)構、構造和礦物成分與同類型礦石無明顯差異，與礦體多呈漸變過渡關系。圍巖蝕變主要有黃鐵礦化、碳酸鹽化、硅化，局部有綠泥石化、絹云母化、綠簾石化等。其中，黃鐵礦化、硅化與金礦化關系密切。

3?找礦前景分析

3.1?控礦因素

3.1.1?地?層

陰溝群火山巖組為一套以基性火山巖、火山碎屑巖等為主的火山巖建造，是構造蝕變巖型礦體的賦礦圍巖，根據(jù)巖石地球化學測試結(jié)果[3]，其金元素豐度高于全省其他地層。陰溝群火山巖組中玄武巖、凝灰?guī)r是金的主要礦源層，凝灰?guī)r中的強烈韌性變形帶是金的主要富集部位。隴孔、黑刺溝金礦區(qū)發(fā)育的凝灰?guī)r中普遍有大量微細粒黃鐵礦分布，同時硅化、碳酸鹽化蝕變也很強烈，呈透鏡狀、團塊狀、網(wǎng)狀。因此，陰溝群火山巖組對研究區(qū)內(nèi)金礦床的分布具有十分強烈的控制作用。

3.1.2?巖漿巖

巖漿活動不僅為成礦提供了豐富的物質(zhì)來源，也是成礦作用最主要的熱動力，是礦床形成的重要條件之一。早奧陶世噴出巖為由基性火山巖、火山碎屑巖夾少量粉砂巖、砂巖、硅質(zhì)巖組成的一套火山巖建造，其巖性主要為玄武巖、凝灰?guī)r等，是構造蝕變巖型金礦床的賦礦圍巖和重要的物質(zhì)來源。加里東期基性、超基性巖侵入，與火山巖組成蛇綠混雜巖建造，侵入時將深部含礦熱液帶入地表且熱液萃取了火山巖中的金，為金進一步富集提供了熱源。

3.1.3?構?造

1）大地構造背景對成礦的控制。不同的大地構造背景下發(fā)生不同的成礦作用，從而形成不同的礦化類型，這種對應套合關系十分清晰。通過對祁連山大地構造演化特征[3]研究認為，祁連山鐵、銅、鉛、鋅、金等礦種成礦作用主要發(fā)生在晚奧陶世之前，與大地構造演化中的拉張構造背景和擠壓構造背景的發(fā)生、發(fā)展關系極為密切，主要表現(xiàn)為：①晚寒武世—志留紀板塊構造演化階段。北祁連大陸裂谷自晚寒武世進入初始洋盆演化期，到早奧陶世進入溝-弧-盆共同發(fā)展的板塊構造演化階段，形成了大洋中脊型蛇綠巖系，陰溝群火山巖中形成了火山作用成因的塞浦路斯型銅多金屬礦化，如陰凹槽銅鋅礦床;碎屑巖中形成沉積變質(zhì)型鐵礦床，如隴孔、熱水東鐵礦床。②中晚奧陶世，研究區(qū)演化形成了成熟大洋盆地，形成完整的具有溝-弧-盆體系的板塊構造體制的中—晚奧陶世—志留紀俯沖碰撞造山帶，在混雜巖帶中形成造山帶構造蝕變巖型金礦床，如隴孔金礦床、黑刺溝金礦床。

2）深大斷裂對成礦的控制。區(qū)域深大斷裂通常為構造單元的分界線，控制著不同類型的沉積建造和巖漿活動，從而制約著不同類型礦化和成礦帶的分布。

3）次級斷裂對成礦的控制。不同次級斷裂既為成礦熱液運移提供了通道，同時也為成礦物質(zhì)的富集、沉淀提供了空間。斷裂控礦的一個重要特征是兩組或多組斷裂交匯處往往是礦床產(chǎn)出部位。

4）韌性剪切帶對成礦的控制。祁連造山帶是一個復合型造山帶，不同層次的韌性剪切帶非常發(fā)育[4-5]，對成礦的控制作用主要表現(xiàn)為：①對造山型金礦床起著重要的控制作用。韌性剪切作用使中低溫熱液（廣義的）中金顯示其地球化學行為的活潑性，造成元素的重新遷移與富集，俯沖-碰撞作用所形成的巨大韌性（脆韌性）剪切帶、強片理化帶等強構造蝕變帶的擴容作用為成礦元素的遷移、礦液的富集、金礦體的形成提供了良好的構造環(huán)境。隴孔、黑刺溝金礦區(qū)的控礦構造是一致的，均受控于北祁連的俯沖造山、碰撞造山等復雜而漫長的造山作用所形成的韌性（脆韌性）剪切帶。金礦化發(fā)育地段一般脆性斷裂和韌性（脆韌性）剪切帶發(fā)育，呈北西（西）向—南東（東）向展布，與區(qū)域構造基本一致。金礦（化）體一般產(chǎn)于基性、超基性巖體與地層接觸部位及其附近圍巖中發(fā)育的構造破碎蝕變帶內(nèi)。構造活動次數(shù)越多，強度越高，構造破碎帶越發(fā)育，礦體規(guī)模相對越大，品位越高。②對先期形成礦床的疊加改造比較明顯，如使礦體在走向及傾向延伸上成為擠壓透鏡體狀，同時也有后期構造-熱液脈型金礦化的疊加富集。

3.2?找礦標志

1）地層標志。目前，研究區(qū)發(fā)現(xiàn)的金礦床均產(chǎn)于下奧陶統(tǒng)陰溝群火山巖組中基性—基性火山熔巖火山碎屑巖中，尤其是火山巖組中含星點狀黃鐵礦凝灰?guī)r、玄武巖為礦源層，該套地層可作為研究區(qū)找礦的地層標志。

2）構造標志。北西向區(qū)域性斷裂的次級北西向及近北西向斷裂破碎帶的膨大部位是礦體主要賦存部位。糜棱巖化發(fā)育、強蝕變韌—脆性變形露頭，是直接的找礦標志;多組構造交匯處及斷裂的轉(zhuǎn)折地段或虛脫部位，節(jié)理裂隙發(fā)育地段，有利于成礦。

3）蝕變標志。圍巖蝕變是找礦重要標志，金礦化伴隨黃鐵礦化、硅化、碳酸鹽化、褐鐵礦化，絹云母化、綠泥石化等產(chǎn)出。黃鐵礦化、硅化與金礦化關系密切。黃鐵礦多呈灰白色，半自形—自形粒狀星散浸染狀分布，少量呈細脈狀，一般自形程度較低的浸染狀黃鐵礦化強烈部位金礦化亦較強;硅化主要為網(wǎng)脈狀，局部呈面狀，硅化較黃鐵礦化與金礦化的關系更為密切。

4）化探標志。Au、As、Sb等元素組合的化探異常，經(jīng)查證均有金礦化產(chǎn)出，其中套合性好、規(guī)模大、強度高的異常已發(fā)現(xiàn)礦體。此類化探異常為找礦有力地段。

5）地貌特征。礦（化）體主要分布在山體鞍部及陡峭的山坡部位，是由于礦體賦存部位巖石抗風化能力較強所致。因此，地表呈帶狀分布的褐色、褐紅色蝕變帶（鐵帽），伴有規(guī)律的負地形是直接的找礦標志。

3.3?找礦前景

通過對控礦因素及找礦標志的分析，結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)特征、典型礦床特征，認為研究區(qū)具有良好的找礦前景。

1）在甘肅境內(nèi)的陰溝群中發(fā)現(xiàn)了寒山等大型金礦床[6]，在青海境內(nèi)陰溝群中已發(fā)現(xiàn)隴孔、黑刺溝、熱水溝西、隴孔東岔、小南溝、沙塘溝等金礦（床）點。其中，通過對隴孔金礦區(qū)勘查，在其深部發(fā)現(xiàn)了高品位礦體，由淺至深金品位具有變高的趨勢，顯示了較好的找礦前景。

2）1∶5萬水系沉積物Au、As、Sb元素異常套合較好，套合區(qū)域地質(zhì)背景為蛇綠混雜巖帶，與已知金礦床賦存條件相似，顯示了研究區(qū)具有尋找中低溫熱液型金礦床的良好前景。

3）研究區(qū)圈出12處具找礦前景的1∶5萬水系沉積物綜合異常[7-9]。目前，已檢查了8處，對綜合異常HS31、HS38檢查發(fā)現(xiàn)了隴孔、黑刺溝金礦床，深部發(fā)現(xiàn)了富礦體;對小南溝地區(qū)綜合異常HS32、HS38，沙塘溝地區(qū)綜合異常HS45、HS51、HS54，兔兒溝地區(qū)綜合異常HS65、HS67開展1∶1萬土壤測量，圈出Au、As、Sb元素套合的土壤綜合異常26處，Au元素質(zhì)量分數(shù)12×10-9～500×10-9、As元素質(zhì)量分數(shù)67×10-6～1 000×10-6。對小南溝地區(qū)個別土壤綜合異常進行初步檢查，圈出的含礦構造蝕變帶長660～900 m，厚2.8～30.3 m，金品位0.10×10-6～0.24×10-6;對沙塘溝地區(qū)個別土壤綜合異常進行初步檢查，圈出的2條構造蝕變帶長500～780 m，寬5～50 m，金品位0.10×10-6～1.19×10-6。含礦構造蝕變帶巖性為安山質(zhì)凝灰?guī)r、玄武巖，巖石硅化較強，黃鐵礦化發(fā)育，局部見有黃銅礦?；疆惓^(qū)地質(zhì)背景與隴孔、黑刺溝金礦床相似，含礦地層分布規(guī)模大，具有較好的找礦前景，有望發(fā)現(xiàn)大中型金礦床。

4?結(jié)?論

1）北祁連西段隴孔—熱水達坂地區(qū)金礦床（點）產(chǎn)于蛇綠混雜巖帶內(nèi)的構造帶中，賦礦巖性為下奧陶統(tǒng)陰溝群火山巖組凝灰?guī)r、玄武巖，含礦巖性為構造角礫巖，礦床成因類型為受構造帶控制的中低溫熱液型。礦體具有地表貧、深部富的特征，礦石結(jié)構以半自形—他形粒狀為主，礦石構造以星散浸染狀為主。金礦化與黃鐵礦化、硅化關系密切。

2）隴孔金礦區(qū)深部發(fā)現(xiàn)了高品位礦體，由淺至深金品位具有變高的趨勢，表明該礦區(qū)具有良好的找礦前景。研究區(qū)蛇綠混雜巖帶規(guī)模大，帶內(nèi)已發(fā)現(xiàn)較好的隴孔、黑刺溝金礦床。在與隴孔、黑刺溝金礦床具有相似地質(zhì)背景的地段，通過對部分水系沉積物綜合異常進行檢查，共圈出26處土壤綜合異常及多條含礦構造蝕變帶，表明研究區(qū)找礦前景較好，有望發(fā)現(xiàn)與甘肅寒山媲美的大型金礦床。

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