甘肅省瓜州縣玉石山金礦地質特征及找礦標志

郁二林，崔凱

（1.甘肅省地礦局第二地勘院，甘肅 蘭州 730020）

玉石山金礦位于瓜州縣柳園鎮北西310°方向約65km處，行政區劃隸屬瓜州縣柳園鎮管轄。312國道從勘查區東部通過，國道至區內有簡易公路相通，行程20km。是甘肅省地礦局第二地質礦產勘查院通過地質、物探、化探、遙感等勘查手段和綜合研究發現并評價的金（化）礦點。有進一步深入探索意義。

1 區域地質背景

勘查區大地構造位置屬塔里木陸塊區，北山古生代褶皺帶，星星峽——天倉加里東隆起帶，東天山——北山華力西期金鉛鋅銅鉬鐵成礦帶上。

區域上出露地層主要有：

（1）薊縣系（Jx）含灰質白云巖、硅化白云質大理巖、上、下部為條帶狀大理巖。

（2）青白口系（Qbd）含灰質白云巖、硅化白云質大理巖、灰質白云巖夾碎屑巖。

（3）寒武系（∈）下統破城山組（∈p），上部薄層硅質板巖與結晶互層；中部硅質板巖、石英砂巖夾片巖、粉砂巖含磷；下部碳酸質礫巖夾碳酸鹽巖及炭質板巖。上-中統西雙鷹山組（∈x），灰黑色硅質板巖夾少量砂質板巖。

（4）奧陶系（O）中-下統羅雅楚山組（Ol1），下巖段：長石石英砂巖夾板巖、砂礫巖。石英砂巖、硅質板巖等。上-中統錫林柯博組（Oxl1）：下巖段：灰黑色硅質巖、硅質板巖、石英砂巖夾灰巖小透鏡體，局部為硅質巖夾薄層結晶灰巖。

（5）志留系（S）下統黑尖山組（Shj）：灰綠色、翠綠色中粒石英砂巖、粉砂巖夾礫巖和炭質硅質巖，底部有0～25m厚底礫巖。向東相變為炭質硅質板巖、石英砂巖及粉砂巖夾含鈣炭質板巖。上-中統公婆泉群（SG）：上部灰綠色石英長石砂巖、鈣質粉砂巖夾灰巖團塊。下部為綠色中-基性晶屑凝灰巖、安山質巖屑凝灰巖及右仁狀輝石安山玢巖。

（6）二疊系（P）下統雙堡堂組下巖段（Psp1）：粉砂巖、細砂巖及含灰質細砂巖為主。相變為輝綠玢巖、輝綠巖、玄武巖、細碧巖、凝灰質砂巖。下統雙堡堂組上巖段（Psp2）：細-粗粒長石砂巖夾礫巖、粉砂巖、粉砂質頁巖、灰巖。上統紅巖井組下巖段（Ph1）：灰色、淡黃色、灰綠色長石砂巖，礫巖、鮞狀灰巖透鏡體、砂巖、粉砂巖、砂質頁巖。上統紅巖井組上巖段（Ph2）：灰綠色、灰色、淡黃色細砂巖、灰色泥巖、復成分砂巖、長石砂巖互層，夾角閃安山巖及酸性凝灰巖。

（7）新近系（N）新近系中-上新統（Nk）：橙紅色粉砂泥巖夾雜色泥巖、砂礫巖、局部夾淡水灰巖透鏡體和鹽、石膏、硝、堿等。

（8）第四系（Q）膠結-半膠結含巨礫砂礫巖、砂礫巖；礫石、粗砂、細砂、粉砂、泥土。

區域構造上位于Ⅰ級構造單元—塔里木地臺東部。以紅柳河斷裂為界，又劃分為南北兩個Ⅱ級構造單元，北為星星峽斷隆Ⅱ1，南為北山斷陷帶Ⅱ2。星星峽斷隆又分為東部雙井子坳陷Ⅲ3、南部天湖坳陷Ⅲ2及北部星星峽隆起Ⅲ1三個Ⅲ級構造單元。

1.1 褶皺

北山斷褶帶以玉石山斷裂為界，南為馬宗山復背斜Ⅲ5，北為馬蓮井復向斜Ⅲ4兩個次級構造單元。馬蓮井復向斜又可進一步細分為Ⅳ級構造金窩子凸起（Ⅳ1）及Ⅴ級構造210單斜（Ⅴ1）。

1.2 斷裂

區內斷裂為玉石山逆斷層。走向北西西，斷面向南傾，傾角為60°～80°，長達25km。青白口系逆于中——上志留統公婆泉之上，推測斷距約500m。二者間有強烈的壓碎帶，寬達20～30m；地貌上形成陡崖，在航空照片上反映呈明顯的“直線型”。

1.3 巖漿巖

區內巖漿活動頻繁，巖漿巖發育，出露的侵入巖主要有石英閃長巖（δοS），泥盆紀超基性巖（ΣD）、輝長巖（νD）、閃長巖（δD），石炭紀花崗閃長巖（γδC）、二長花崗巖（ηγC），二疊紀正長花崗巖（ξγP）、閃長巖（δP）、二長花崗巖（ηγP）。

區域礦產主要有：金窩子金礦床 、照壁山中溫熱液型金礦床。

2 礦區地質特征

2.1 地層

勘查區出露地層主要為青白口系、志留系及第四系。

（1）青白口系大豁落山組（Qnd）出露巖性有微晶白云巖、安山質巖屑凝灰巖。

微晶白云巖：呈北西西向分布于勘查區西南角，傾向南，傾角66°～73°。巖層南部與泥盆紀超基性巖為侵入接觸，大部分為中-上更新統覆蓋。巖石呈白色，乳白色，微晶結構，塊狀構造。礦物成分主要為白云石，含量95%；石英、粘土等成分含量5%。

安山質巖屑凝灰巖：呈北西西向分布于勘查區南部，傾向南，傾角67°，北測與志留系地層以F1為界呈斷層接觸。巖石主要有安山巖巖屑等火山碎屑和火山灰膠結物組成，少量晶屑。巖屑多呈次棱角狀，火山碎屑混雜分布，被細小火山灰填隙膠結，形成巖屑凝灰結構。巖石成分主要有火山碎屑及火山灰泥膠結物，含量約55%，安山巖巖屑含量約40%，石英、斜長石等晶屑含量約5%。

（2）志留系公婆泉群（SG）出露巖性有長石石英粉砂巖、碎裂長石石英粉砂巖。

碎裂長石石英粉砂巖：呈北西西向分布于勘查區中南部，傾向南，傾角64°～72°。夾于兩條斷裂構造之間，巖石較為破碎。巖石呈灰色、灰綠色，粉砂結構，中薄層狀構造，礦物成分主要為石英和長石，含量分別為約為15%、50%，具有較好的磨圓度和分選性，巖石膠結類型為基底式膠結，膠結物有鈣質和泥質，含量分別為20%、15%。

長石石英粉砂巖：呈北西西向分布于勘查區中南部，傾向南，傾角62°～67°，與南側的碎裂長石石英粉砂巖呈斷層接觸，北部被中-上更新統覆蓋。巖石呈灰色、灰綠色，粉砂結構，中薄層狀構造，礦物成分主要為石英和長石，含量分別為約為15%、50%，具有較好的磨圓度和分選性，膠結類型為基底式膠結，膠結物有鈣質和泥質，含量分別為20%、15%。

（3）第四系（Qpal）

以中-上更新統為主，主要分布于勘查區北部，少量分布于南部。主要為膠結-半膠結含巨礫砂礫巖、砂礫巖及礫石、粗砂、細砂、粉砂、泥土等。

2.2 構造

區內褶皺構造為玉石山復式向斜，向斜軸呈北西西向，勘查區處在該復式向斜北翼。志留系公婆泉群（SG）長石石英粉砂巖、青白口系大豁落山群（Qnd）安山質巖屑凝灰巖均為向南傾斜的單斜構造。

區內斷裂構造較發育，主要為兩條呈北西向展布的逆斷層，分別為玉石山斷層及其次級斷層，編號分別為F1、F2。

F1：為玉石山逆斷層，呈北西西向展布，區內延伸約8km，傾向南，傾角60°～71°，是勘查區金礦體控礦及容礦構造。志留系公婆泉群（SG） 與青白口系大豁落山群（SG）以該斷裂為界呈斷層接觸關系。

F2：為玉石山逆斷層的次級斷裂構造，呈北西西向展布，傾向北，傾角50°～70°。

2.3 巖漿巖

勘查區內出露侵入巖主要有泥盆紀超基性巖（ΣD）。

超基性巖分布于勘查區西南角，呈巖株狀產出。侵入活動及后期熱液蝕變中，原巖結構及礦物已完全遭受破壞。蝕變超基性巖的主要礦物為菱鎂礦、鐵菱鎂礦、鐵白云石、白云石等，占31%～46%，滑石22%～51%，石英11%～20%，含有粉塵狀磁鐵礦及鉻鐵礦、鉻云母、綠泥石、毒砂、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦，蛇紋石等礦物。

2.4 變質作用及圍巖蝕變

（1）變質作用

區內變質作用較弱，主要為淺變質作用和巖漿后期熱液變質作用。淺變質作用形成板巖，動力變質作用主要表現為出現斷層泥、構造角礫巖等。蝕變發育有硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、赤褐鐵礦化等。

（2）圍巖蝕變

圍巖蝕變主要有硅化、碳酸鹽化、絹云母化、綠泥石化、赤鐵礦化、褐鐵礦化等。金礦（化）體與硅化、赤褐鐵礦化密切相關。

赤褐鐵礦多呈細脈-浸染狀賦存于圍巖構造裂隙中，赤褐鐵礦化與金礦化呈正相關。

3 礦體特征

3.1 礦體空間分布、規模

通過各項勘查工作，在勘查區內圈定金礦體1條，金礦化體3條。

AuⅠ號礦體賦存于硅化、赤褐鐵礦化發育的北西西向構造破碎帶中，走向上控制礦體延伸200m，傾向上無延深。礦體產狀188°∠63°，平均厚度1.68m，平均品位1.24×10-6，含礦巖性為赤褐鐵礦化碎裂長石石英粉砂巖。

AuⅡ號礦化體亦賦存于硅化、赤褐鐵礦化發育的北西西向構造破碎帶中，走向上控制礦體延伸200m，傾向上無延伸。礦化體產狀184°∠68°，平均厚度2.45m，平均品位0.88×10-6。含礦巖性為碎裂長石石英粉砂巖。

AuⅢ號礦化體賦存在褐鐵礦化長石石英粉砂巖中，產狀357°∠65°，推測礦化體長度80m，真厚度0.88m，品位0.53×10-6。

AuⅣ號礦化體賦存于構造角礫巖中，產狀為176°∠58°，推測礦化體長度80m，真厚度0.87m，品位0.63×10-6。

3.2 礦石質量

（1）礦物成分

礦石礦物主要有赤褐鐵礦、少量磁鐵礦等。脈石礦物有石英、斜長石、絹云母、綠泥石、方解石等。

（2）礦石結構、構造

礦石結構：具細粒結構、半自形粒狀結構、碎裂結構等。礦石構造：具團塊狀構造、網脈狀構造、角礫狀構造

（3）主要金屬、非金屬礦物特征

赤褐鐵礦：大部分呈膠狀集合體沿構造裂隙及脈巖空隙填充，整體呈微網脈狀。

磁鐵礦：呈它形晶粒狀，粒度細小，它形粒狀不均勻星散浸染狀分布，局部個別呈聚集不規則狀集合體。

斜長石：以中長石為主，偏更長石，呈殘缺板狀、寬板狀，多見聚片雙晶及卡式雙晶。

3.3 礦石類型

礦石自然類型根據其巖性、蝕變、結構構造及礦物組合等特征，定為構造蝕變巖型礦石，由赤褐鐵礦化長石石英粉砂巖、構造角礫巖等組成。礦石多破碎，充填有較多方解石細脈、石英細脈等。圍巖蝕變強烈，主要有硅化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化等，礦化主要為赤褐鐵礦化，表現為赤褐色-褐色。

3.4 礦體圍巖和夾石

AuⅠ號礦體頂板碎裂長石石英粉砂巖，底板長石石英粉砂巖；AuⅡ號礦化體頂板赤褐鐵礦化長石石英粉砂巖，底板長石石英粉砂巖；AuⅢ號礦化體頂板長石石英粉砂巖，底板褐鐵礦化碎裂長石石英粉砂巖；AuIV號礦化體頂底板均為構造角礫巖。

礦體中無夾層和夾石存在。圍巖巖石較破碎，硅化、碳酸鹽化、赤褐鐵礦化等發育。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

在志留系上-中統公婆泉群長石石英粉砂巖中發育有1條呈北西西向展布的構造破碎帶，破碎帶內發育有硅化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化、赤褐鐵礦化等。分析認為，勘查區內金礦成礦作用與控礦因素均與斷裂構造有關，當志留系上-中統公婆泉群地層遭受玉石山逆斷層及其次級斷裂構造動力作用后，使地層中成礦元素活化，形成含礦熱液，在構造作用下運移并在一定部位富集形成品位較低的金礦（化）體。初步確定勘查區礦床類型為構造蝕變巖型。

4.2 找礦標志

勘查區金礦（化）體主要產于中下志留統赤褐鐵礦化碎裂長石石英粉砂巖及構造角礫巖中，現確定該區金礦找礦標志為：

（1）北西西向構造破碎帶。（2）Au元素異常。

（3）赤褐鐵礦化、硅化等。

5 結論

首先，通過勘查工作的不斷深入，分析研究區內成礦地質條件，區內斷裂構造發育，包括玉石山逆斷層及其次級斷裂構造，勘查區內金礦成礦作用與控礦因素均與斷裂構造有關。當志留系上-中統公婆泉群碎屑巖地層遭受玉石山逆斷層及其次級斷層的構造動力作用后，使地層中成礦元素活化，形成含礦熱液，在構造作用下運移并富集成礦。勘查區東側有大型韌性剪切帶型金窩子金礦床，西側有中溫熱液型照壁山金礦床，且在金窩子-照壁山礦帶上，還分布有多個金礦（化）點和化探金異常，該區是尋找金礦床的有利地段。

其次，勘查區鉆探工程成果顯示金礦（化）體傾向無延伸，但這不足以下定結論。通過分析，認為AuⅠ礦體與AuⅡ礦化體傾向無延伸可能存在三種情況：①金礦（化）體在傾向上存在尖滅再現現象，本年度鉆探施工控制的金礦（化）體正處在礦（化）體尖滅與再現之間；②區內地層及斷裂構造均陡傾，總體傾向南，局部北傾，這使鉆探工程設計施工有一定困難。本年度鉆探工程設計前以實測金礦（化）體產狀為主，同時實測多處構造面及地層產狀為輔，通過觀察及統計確定金礦（化）體傾向南，才進行了鉆探工程設計。有可能產狀認識存在問題，或者金礦（化）體有扭曲反傾現象，地表和深部傾向相反，都會導致鉆孔無法控制金礦（化）體；③金礦（化）體確實在傾向上無延伸。

[1]張新虎，劉建宏，徐家樂，等．再論甘肅板塊構造[J]．甘肅地質學報，2005，14（2）：1-9．

[2]張新虎，湯中立，劉建宏，等．甘肅省礦床成礦系列研究[J]．甘肅地質，2009，18（4）：1-15．

[3]殷先明．甘肅北山斑巖型銅礦找礦研究[J]．甘肅地質學報，2003，12（2）