馬忠賢,王曉云
(青海省有色地質礦產勘查局,青海 西寧 810012)
青海都蘭縣按納格地區金礦地質特征與成礦機理研究
馬忠賢,王曉云
(青海省有色地質礦產勘查局,青海 西寧 810012)
研究區位于塔里木—柴達木板塊柴達木板段南緣昆侖前鋒弧東段,東部為鄂拉山晚古生代—三疊紀火山—巖漿弧弧前增生鍥,與金屬成礦作用關系最為密切的是早古生代和晚古生代—早中生代兩個構造—巖漿旋回,產出的金礦床具有造山帶金礦特征。對研究區地質特征進行詳細分析,進而對礦床成因及找礦標志進行深入研究,對以后的工作具有十分重要的指導意義。
金礦;地質特征;成礦機理
研究區內分布的地層主要為古元古代金水口巖組、中元古代小廟組、中—新元古代萬保溝群、奧陶—志留紀納赤臺群和早二疊世布青山群。金水口巖組分布于研究區北部,小廟組分布于研究區中北部,萬保溝群分布于研究區中部,控制著區內石英脈型金礦和主要金異常,納赤臺群在研究區中南部大面積出露,也有金異常和金礦(化)體。布青山群碎屑巖分布于研究區南部。第四紀殘坡積、沖洪積分布于溝系及山坡地帶[1]。
以上地層自北至南變質程度分級明顯,北部出露的金水口巖組為高級變質巖系,部分為混合巖化的花崗質巖類組成,中北部出露的小廟組為中—中深變質巖系,萬保溝群為中級變質巖系,為區內最重要的控礦地層,研究區中南部出露的納赤臺群為淺變質巖系,也是主要的含礦地層。
昆中斷裂主導著區內構造產出的空間、形態及性質。受其影響研究區產出9條規模較大、東西向、近東西向和北西向分布、貫穿全區的主干斷裂構造帶,構造性質為壓性或壓扭性逆斷層。在主干斷裂旁側及其附近出露與之相配套的次級構造,呈北西西向、北西向、北東向或南北向,部分構成區內控礦構造。
斷裂構造將區內不同時代的大套地層切割為巖片形式,地層受構造影響變質變形顯著,在斷裂帶附近變質作用更為強烈。
區內發育有多條近東西向產出,橫貫研究區的斷裂帶構造,出露寬10~200 m不等,斷裂帶內產出巖性多為以硅化、黃鐵絹云巖化為主的構造蝕變片巖(原巖多為圍巖),次之有角礫巖、碎裂巖、斷層泥、糜棱巖、千糜巖等構造巖,礦物成分多為蝕變長石、石英,綠泥石、絹云母、褐鐵礦(黃鐵礦)、泥質、炭質、硅質及鐵錳質類。
區內褶皺構造主要分布于研究區南部,為一背斜構造,受F5斷裂破壞,殘留的為背斜構造北冀,該背斜構造核部F5斷裂經過,且褶皺軸向與斷裂構造帶一致。背斜構造北冀分布的巖層主要為絹云綠泥千枚巖、絹云綠泥石英千枚巖,自變質石英脈較為發育,產狀傾向35(°)~30(°),傾角45(°)~80(°)。
研究區內分布的片巖、千枚巖等地層往往在斷裂帶及其兩側強片理化帶內遭受構造擠壓,普遍產生牽引揉皺和小褶曲。
研究區內斷裂主要見9條(F1~F9),按其展布方向可分為東西—近東西向(F1~F6)和北西向(F7~F9)。
3.1 巖漿巖
華力西期侵入的中酸性巖漿巖幾乎覆蓋了研究區外圍的南西及東部,分布廣泛,為區內金成礦提供了極為重要的熱動力條件,但在研究區內出露極少,而以脈巖形式產出較多。
研究區侵入的脈巖多為中酸性巖脈,主要有閃長巖、閃長玢巖脈、石英脈。
閃長巖脈(δ):沿東西向和近南北向分布,在F4斷裂控制的AuⅤ礦帶附近出露規模較大。閃長巖呈灰—灰綠色,碎裂結構、變余細粒結構,略呈定向排列,主要礦物為斜長石與普通角閃石,尚有大量裂隙充填物石英、綠簾石、綠泥石、方解石,副礦物榍石、磷灰石,巖石具角閃石綠泥石化、碳酸鹽化。
石英脈(q):在云母石英片巖和綠泥石英片巖中較為發育,呈北西—東西走向產出,寬0.3~4.0 m,順層或斜交圍巖層理產出。一般呈白色、灰白色致密塊狀,不含硫化物或含極少量硫化物的石英脈含金較差,而呈煙灰色、褐紅色、具方鉛礦、黃鐵礦、褐鐵礦化石英脈構成金礦(化)體。
區內含金石英脈有兩種方式出現:其一為片巖中順層或斜交片理面呈透鏡狀、脈狀產出,規模不等;該類石英脈白色—乳白色,致密堅硬,無礦化或礦化極其微弱,尖滅方向被片巖片理面代替,無晚期構造疊加改造的痕跡;其二為主干斷裂帶的更一次級裂隙構造控制的含金石英脈,多呈條帶狀、透鏡狀、脈帶狀與構造蝕變巖相伴產出,構成區內石英脈型金礦體。
3.2 圍巖蝕變
由于多期次巖漿及巖漿期后熱液,再加上各種成因的變質熱液對區內巖石的作用,形成了一系列的構造—蝕變巖帶,主要蝕變有硅化、絹云母化、綠簾石化、綠泥石化、角閃石化、黃鐵礦化等,與金成礦關系密切的為黃鐵礦化與硅化。
硅化主要分布構造蝕變帶中,分布比較普遍,常與其他硫化礦物一起形成含金蝕變巖和含金硫化物石英脈。
絹云母化也較普遍,鏡下觀察常呈顯微鱗片狀變晶結構,有的具斜長石假像,有的見石英鈉長石的亮邊,石英早于和晚于絹云母的均有。
綠泥石化呈脈狀、似脈狀產于構造裂隙中。由于強烈的構造擠壓作用,綠泥石常呈定向排列。在綠泥石化發育地段,伴生有硅化和黃鐵礦化,是本區主要的近礦圍巖。
黃鐵礦化常與硅化相伴,呈自形—半自形晶、他形晶結構,與石英、綠泥石、綠簾石及其他硫化物(黃銅礦、方鉛礦)一起呈脈狀產出,有時也呈粗粒巨晶、塊狀,與石英一起呈脈狀產出,黃鐵礦是本區最主要的載金礦物,也是金礦體的主要礦物成份。
研究區南部AuⅥ礦帶近礦圍巖蝕變更具特色:含礦圍巖為硅質角礫巖,角礫間有普遍的炭質、綠泥石、碳酸鹽等成為膠結物,黃鐵礦沿強硅化的角礫中或沿微裂隙面分布,硅化發育處偶有方鉛礦分布,但角礫巖帶出露寬2.0~8.0 m,金礦(化)體主要賦存于角礫巖帶上段部位。
4.1 礦帶特征
研究區內發現4條金礦帶(AuⅠ、AuⅤ、AuⅥ、AuⅦ礦帶)[2]。金礦帶主要分布于萬保溝群絹云綠泥石英片巖、云母石英片巖和納赤臺群千枚巖內,并由橫貫研究區的主干斷裂構造(F2~F6)控制,分述如下:
1)AuⅠ礦帶
AuⅠ礦帶為一構造蝕變巖帶,橫貫研究區中北部,其西段處于1∶2.5萬水系沉積物S-2異常和1∶5萬水系沉積物AS-2異常濃集中心交匯部位,東段處于1∶2.5萬水系沉積物S-7異常和1∶1萬土壤測量TR-3異常分布區,是區內產出規模最大的一條含金蝕變巖帶,由逆斷層性質的斷裂構造(F3)控制。目前地表追索長6.0 km,工程控制長5.0 km,出露寬15~65 m,近東西向分布、產出形態穩定,產狀:170(°)~190(°)∠50(°)~75(°);蝕變帶北界巖性為石榴石云母片巖,南界為絹云綠泥石英片巖,帶內巖性表現為構造運動、熱液活動并于后期疊加改造而形成的各類蝕變巖和構造巖。主要蝕變有硅化、綠泥石化、黃鐵礦化(褐鐵礦),較普遍的炭質、石墨及晚期的碳酸鹽細脈,構造巖主要有糜棱巖、角礫巖、碎裂巖及少量的斷層泥;含礦地段由強硅化、黃鐵礦化蝕變巖和呈碎裂狀褐鐵礦化石英脈共同組成。
2010~2012年對AuⅠ礦帶51~85線間進行了勘查,地表槽探工程按80~160 m間距進行揭露控制,淺部用坑探工程進行控制,深部鉆探工程按(80~160)m×(80~160)m間距進行控制驗證。通過工程勘查確定AuⅠ礦帶61~73線間為金礦體富集地段。
AuⅠ礦帶共圈定7條金礦體,其中4條為盲礦體。經地表槽探、淺部坑探和深部鉆探工程的控制,礦體控制長40~425 m,最大延深達320 m。
2)AuⅤ礦帶
位于1∶2.5萬水系沉積物S-2異常區南部,處在絹云綠泥石英片巖和絹云千枚巖間主干斷裂構造帶上(F4)。斷裂構造帶斷續長9.6 Km,寬40~100 m不等,近東西走向,南傾,傾角66(°)~70(°),斷裂構造具壓扭性逆斷層性質。構造帶中以褐鐵礦化、硅化為主的蝕變巖帶和片理化帶發育,局部有石英脈充填,并構成金礦體(AuⅤ-1、AuⅤ-2),產出的石英脈形態不穩,延伸不大。
2005~2007年對AuⅤ礦帶進行地表工程揭露,所揭露的構造蝕變帶規模大,并有褐鐵礦化石英脈充填,脈寬0.5~1.2 m,地表延長20~40 m不等,但金礦化不強。
3)AuⅥ礦帶
2010年在研究區南部1∶2.5萬水系沉積物S-5、S-6異常區進行1∶1萬地質草測時發現一組主干斷裂構造帶(F5)。經追索調查,發現其向東延入果洛龍洼礦區,為果洛龍洼金礦南部的一組斷裂構造帶。該帶在按納格南部與1∶2.5萬水系沉積物測量S-5、S-6異常、1∶1萬土壤測量TR9、TR10異常分布大致吻合,且S-5水系異常峰值達42.0×10-9。斷裂構造帶斷續長8 km,寬10~60 m不等,近東西走向,南傾,傾角50(°)~65(°),斷裂構造具左旋平移逆斷層性質。構造帶中巖性破碎,構造角礫巖分布普遍,角礫以黃鐵礦化、方鉛礦化硅質角礫巖和破碎蝕變千枚巖為主,局部有呈碎裂狀碳酸鹽巖和石英脈分布,構成金礦體的巖性主要為黃鐵礦化硅質角礫巖,而含方鉛礦角礫巖構成金礦(化)體。在斷裂構造帶以北千枚巖地層中充填有褐鐵礦化石英脈,脈寬0.5~1.0 m間,地表延伸不大,規模小,形態變化較大,其中由TC109探槽控制的石英脈為含金石英脈。AuⅥ-1礦體于地表按80~320 m不等間距進行了槽探工程揭露,于見礦較好的TC333-1槽探南端布置鉆探工程加以控制。
2011年于研究區南部AuⅥ礦帶地表按80~160 m不等間距進行了槽探工程揭露,因覆蓋厚而未達到地質目的,地表工程所圈連的金礦(化)體地表延長約200 m,深部從10年見礦位置向東西向160 m間距施工了2個鉆孔,礦體向西延長220 m,最大延深110 m。
4)AuⅦ礦帶
2011年在檢查1∶2.5萬水系沉積物測量S-2異常時,發現一條含金石英脈,長約1.2 km,寬1~3 m。并用探槽對礦帶進行了控制,為石英脈型礦體,呈脈狀分布。
4.2 礦(化)體特征
本次普查按納格地區共圈出21條金礦體,其中蝕變巖型金礦體11條,石英脈型金礦體10條;共圈出16條金礦化體??刂瞥潭容^高,產出規模大,礦體相對穩定的有AuⅠ-1、Au-1礦體。
4.3 礦體圍巖和夾石
蝕變巖型金礦體大多與圍巖界線清楚,局部地段礦體與圍巖呈漸變關系。圍巖主要有綠泥石英片巖、云母石英片巖,局部為石榴石云母片巖、含炭質云母石英片巖夾硅質巖。巖石普遍碎裂,飾變見絹云母化、硅化、黃鐵礦化、局部見褐鐵礦化、高嶺土化、碳酸鹽化。
石英脈型金礦體與圍巖界線清晰,圍巖主要有蝕變含炭質千枚巖、蝕變絹云綠泥石英千枚巖等。巖石普遍碎裂,飾變見絹云母化、硅化、黃鐵礦化、局部見褐鐵礦化。礦體中夾石規模均不大,一般都小于0.5 m或無夾石,最大0.86 m,一般不影響礦體的完整性。AuⅠ礦帶PD63-1中出現夾石為綠泥石英片巖,厚度為1.20 m,ZK65-2鉆孔中出現兩段夾石為云母石英片巖,厚度分別為1.20,1.30 m。
5.1 礦床成因
東昆侖成礦帶東段形成的金礦,其成礦條件受制于昆中深大斷裂,昆中斷裂是區域性巖石圈深大斷裂,呈現為俯沖—走滑的動力學特征,且在后期經歷了運動方式的多次轉化和不同構造層次變形作用的疊加改造,為區內巖漿和礦液提供了必要的物質運移通道,同時也為成礦創造了良好的沉淀空間。東昆侖地區經歷了多期次開、合板塊構造運動和多旋回造山演化事件,與其相伴的金礦也具有多期次、多類型造山帶成礦特征。
按納格金礦成因與果洛龍洼金礦相近,和東昆侖成礦帶大多數金礦類似,屬于比較典型的造山帶型金礦,其礦床的主要成因為與華力西—印支中酸性巖漿活動有關的中溫熱液蝕變巖型(兼石英脈型)金礦[3]。
5.2 找礦標志
按納格金礦分布即受構造控制,也有地層制約。石英脈型金礦產出分散、零星,主要在納赤臺群地層的次級裂隙構造中產出,蝕變巖型金礦主要在斷裂構造中分布[4],以上兩種類型的礦體內礦化不均勻,礦體形態不穩定,但總體而言,以下幾方面值得注意。
1)地層
區內蝕變巖型金礦賦存于萬保溝群云母石英片巖、綠泥石英片巖和納赤臺群絹云綠泥石英片巖中,石英脈型金礦賦存于萬保溝群云母石英片巖、綠泥石英片巖中。該套巖系屬低變質、強變形的中低級變質巖系其南界與綠泥千枚巖呈斷層接觸,北界與小廟巖群呈斷層接觸。在區內約3 km的范圍內,充填十幾條規模不等的石英脈型金礦體,因此,該套巖系為區內尋找石英脈型金礦的主要地層標志。
2)構造
區內自北至南分布有9條主干斷裂,形成規模宏大的蝕變巖帶,每條斷裂構造的蝕變巖帶寬50~300 m間,蝕變巖帶內普遍發育有石英脈和褐鐵礦(黃鐵礦)硅質蝕變巖,但這些主斷裂帶中含金性較差。區內賦礦地段往往為主斷裂帶的次級構造或更次一級斷裂組中,形成北西西向和北西向構造(局部近南北),如區內產出的AuⅠ礦帶。
構造蝕變帶中的硫化礦氧化后產生黃褐色、褐紅色、黑色及雜色與正常地層相區別,一般呈線型構造在地貌上表現為沖蝕溝、山脊區鞍部及負地形地貌特征有可能為構造帶遭受后期沖刷、剝蝕所致。
3)蝕變
研究區內一系列低級—高級變質巖系內產出數條寬達百米左右的主干斷裂及其次級構造形成的構造蝕變巖帶,且與成礦有關聯的硅化、黃鐵礦化蝕變巖普遍分布。因此有異常顯示的蝕變帶為找礦的主要標志。
4)礦化轉石
在溝系地帶出現的各種礦化轉石是直接的找標志,區內蝕變巖型金礦具強硅化和褐鐵礦化,石英脈型金礦具強硅化、強黃鐵礦化,此類礦化轉石的出現,指示著溝系上游存在礦體。
按納格研究區位于東昆侖成礦帶東段,果洛龍洼金礦北西約10 km處,周邊大小礦點多處,如果果洛龍洼金礦、阿斯哈金礦、瓦勒尕金礦等,是東昆侖東段重要的金礦富集區。
1)按納格地區出露地層屬于古元古—早古生代一套低級—高級變質巖系,時代跨度較大。主要為含炭質千枚巖、絹云綠泥石英片巖、黑云斜長角閃片巖、石英片巖、黑云斜長片麻巖及大理巖,局部地段見有不同程度的混合巖化和混合巖等。該套巖系為區內金礦的主要礦源層,為后期金礦的富集成礦提供物質來源。
2)按納格地區經歷了與內生金屬成礦有關的構造旋回運動,即中元古代長城紀晚期—新元古代青白口紀前晉寧運動旋回,早古生代晚奧陶世—志留紀晚加里東旋回和最重要的晚古生代—早中生代晚華力西—印支旋回。他們是東昆侖地區內生金屬成礦的三個主要的構造巖漿旋回,對區內大規模的成礦具有決定意義。
上述地質特征表明,本區既有對金成礦有利的礦源巖,又有構造旋回的反復作用,使成礦物質活化、遷移、沉淀、富集。各種成礦地質因素齊備,成礦條件有利。
3)按納格地區在不同程度的地質勘查工作中均有新的找礦成果,目前區內已發現4處成礦地段、產出21條金礦體;除石英脈型金礦產于較為穩定的片巖裂隙構造中外,蝕變巖型金礦產于區內主干斷裂及其所派生的次級構造帶中。區內數條規模宏大的主干斷裂橫貫東西,所配套的次級斷裂更為發育,因工作程度和地表覆蓋限制,對這些次級斷裂構造查證力度不足,但這些斷裂構造對成礦的控制作用極其重要,是本區尋找蝕變巖型金礦的目標所在。以上地質現象表明,按納格地區找礦空間大。
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Geological Characteristics and Mineralization Mechanism of Gold Mine in Dulan of Qinghai
MA Zhongxian, WANG Xiaoyun
(QinghaiProvincialBureauofGeologyandMineralResourcesExploration,Xining,Qinghai810012,China)
The census area is located in eastern section of Kunlun striker arc in southern margin of Qaidam plate of Tarim-Qaidam plate. Eastern part is Late Paleozoic-Triassic volcanic-magmatic arc in pre-growth. Closely related to early Paleozoic and Late Paleozoic-Early Mesozoic of two tectonic-magmatic cycles, the output of gold deposits are with orogenic features. In this paper, we have studied the geological characteristics in detail, including the ore genesis and prospecting signs, which is of great significance to the future work.
Gold deposit; Geological characteristics; Mineralization mechanism
2017-06-06
馬忠賢(1982-),男,青海民和人,工程師,研究方向:資源勘查,手機:13997195980, E-mail:497551366@qq.com.
P618.51
A
10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.04.005