嘉峪關陰洼溝金礦地質特征及成因探討

陳百磊

（甘肅省地質調查院，甘肅 蘭州 730000）

早古生代黑茨溝組、香毛山組和陰溝群等成生于裂谷一島孤環境的火山雜巖和碎屑巖是研究區的主要基底巖系，呈現無序分布的蛇綠巖巖片（塊）、寒武紀裂谷沉積建造和奧陶紀殘留洋盆火山巖建造。中生代前陸盆地碎屑巖在早古生代地層周圍堆積[1]。該區發育褶皺與斷裂構造，緊閉線狀是區內褶皺構造的主要特征，發育的斷裂構造主要呈近東西向、北西相展布，其性質主要為壓性、壓扭性。石英脈發育于斷裂構造的及其刺激裂隙中，其展布方向為近東西向，斷裂構造對其起著明顯的控制作用，多數脈體即為礦體。

1 礦床地質特征

（1）地層。寒武系是該區的主要地層出露，同時還有奧陶系地層。在礦區外圍的東北側區域，主要除了寒武紀地層，沉積組合為碎屑巖和火山巖共同組成，大陸裂谷環境是由于陸殼擴張因素所形成，由于構造特征，不同層級結構的差異性和不同的巖石組合以及不同的古生物類型等，主要有黑茨溝組以香毛山組之分[2]。中基性碎屑巖、碳酸鹽巖以及火山噴發巖共同組成的建造特征為奧陶紀地層的主要特點，該地層形成過程當中受到洋陸轉化各個時期的發展影響，俯沖碰撞主要出現在洋盆拉伸時期，同時由于匯聚增生作用促進該地層的形成，陰溝群主要分布于工作區，由于不同的巖性組合和不同的巖相建造存在的差異性，主要的亞群有兩個之分，分別位于上下部，研究區重要的含礦層位為陰溝群（下奧陶統）上亞群。

（2）構造。褶皺構造：該區發育明顯的褶皺構造，榆樹溝山一帶是奧陶系地層的主要出露部位，構造性質為復式背斜，同時在該背斜地層當中，有一些小型的次級向斜與背斜出現，分布特點和該區的構造走向呈現類似的特征，展布方向為東西向。斷裂構造：主要有六條較大的規模構造，展布特點和北側區域上具有較大規模的F4斷裂（北西向）和F1、F2、F3（近東西向）共同組成“入”字形構造格局，金礦化不在F1、F2斷裂中產出。在延伸方向上F3斷裂呈現平直的枕部特征，長度在3.2km，處于五至十米的寬度范圍，向300°方向走向，呈現2100＜720產狀特征，榆樹溝山復背斜構造軸部是其發育部位，呈現近東西向的展布特點，向北側進行傾斜，斷層性質屬于壓扭性，次一級構造發育在南側區域陰溝群（奧陶系下統）地層，斷裂構造蝕變帶受其控制，金礦化產出于中不背斜核部，規模上不大，較為分散，而且品位不高。F4斷裂在走向呈現弧形特征，突出向北東方向，有約2.9km長，處于五到十米的寬度范圍，最寬的在17.5m左右，-310°，呈現207°＜51°產狀特征，在中溝背斜核部位置比較發育，小的構造蝕變帶有四條呈現右行斜列狀分布于南側東端，處于100m到200m的長度范圍，主要發育時應團塊、透鏡體、網脈以及石英細脈等，同時出現明顯的破碎特征。F5在走向上呈現平直的延伸特點，有約一千米長，處于一到五米的寬度范圍，呈現北西向走向特點，為220＜410產狀特征，在北溝區域比較發育，屬于層間破碎蝕變帶，赤鐵礦化主要強烈發育于碎裂構造蝕變巖中（紅褐色），還發育硅化、碳酸鹽化以及褐鐵礦礦，石英脈狀透鏡體分布于局部呈現乳白色的特點，強片理化圍巖分布于兩側，性質主要為壓扭性。金異常主要分布在南東段區域上，達到70×10-9。F6斷裂在走向上具有北側突出的特點，有約700m長，處于五到十米的寬度范圍，呈現北西向展布，為226°＜65°產狀特征，在北溝背斜核部位置比較發育，碎裂構造蝕變巖（黃褐色）中發育黃鐵絹英巖化以及綠泥石化和褐鐵礦化等，發育網脈和石英細脈，壓扭性是其主要特征，該構造蝕變帶是主要的產金部位，有單點狀金礦化在地表部位產出，表現為不連續的特征，通過坑探技術手段對其深部進行揭露，產出的金礦體規模較大，而且還具有非常高的品位。

（3）巖漿巖。加里東晚期侵入體是陰洼溝一帶，侵入體在規模上不是非常大，由于時代的不同，主要包括加里東晚期階段侵入巖，以及海西區花崗巖等，同時還有很多石英脈和花岡斑巖脈發育于下奧陶統地層以及中寒武統地層當中。花崗斑巖脈：主要為斜長花崗斑巖脈，閃長花崗斑巖脈發育較少，在陰溝群上亞群（下奧陶統）中分布廣泛，褐紅色的巖脈特征，還有的為灰白色，寬度在0.1m到幾十米之間，結構特點主要呈現為中粒斑狀，發育云英巖化。石英脈：要表現為純凈的結晶，有大粗顆粒特點，分宜變質作用非常突出，在褶皺軸部縱張裂隙以及擠壓片理化帶，產出特點主要表現為網脈狀，脈體主要表現為灰白色，有的委及毫米寬，有的為幾米，還有的為幾十米，規模上各不相同，褐鐵礦發育與裂隙面部位，和金礦化有著非常緊密的聯系。該區的金成礦作用和區內的花崗斑巖脈以及海西區斑狀花崗巖有著非常緊密的聯系，為這些金礦成礦提供了豐富的動力條件與熱源，和成礦關系密切的還有石英脈，研究區的石英脈就是金礦體。

（4）變質巖。該區有著非常強烈的變質作用，主要為低級變質巖組成的一套灰綠色陰溝群（下奧陶統），變質砂礫巖以及板巖和變砂巖是其主要的巖性特征。動力變質作用：在近東西向以及北西向展布的褶皺構造核部和該區斷裂構造破碎帶，斷層泥以及構造角礫巖和碎裂蝕變巖（褐黃色），礦區中主要的賦礦巖石為褐黃色碎裂蝕變巖，黃鐵娟英巖化發育強弱和區內金礦化貧富有著密切的聯系，金城礦和該區動力變質有著非常緊密的聯系。

（5）圍巖蝕變。圍巖蝕變在礦區當中非常的發育，由于蝕變特征不同，主要有成礦之前的圍巖蝕變，還有成礦階段的圍巖蝕變以及成礦后期階段的圍巖蝕變。碳酸鹽化以及褐鐵礦化和赤鐵礦化與綠泥石化等是成礦前期階段的主要蝕變類型。綠泥石化以及碳酸鹽化和赤鐵礦礦化等在其階段的裂隙以及斷裂構造中產出，是成礦后期階段的主要蝕變特征。

2 礦體地質特征

（1）礦體分布特征。有七條金礦化體在礦區內被發現，次級斷裂對這些礦體起著明顯的控制作用，礦化體展布特點呈現南傾特點，具有較為陡峭的傾角特征，保持在60°～80°，礦體有著不同的形態，主要表現為脈狀以及似層狀，礦體有著大小不同的規模，陰溝群上亞群（上奧陶統）絹云綠泥板巖是主要的含礦圍巖，由于后期蝕變因素影響，主要表現為褐紅色蝕變巖以及褐黃色蝕變巖。

（2）礦化體特征。①礦石特征，自然金是主要的礦石礦物之外。還有褐鐵礦，黃鐵礦以及白鐵礦等，自然金主要表現為薄膜狀，在片里面以及裂隙面上分布，處于0.03mm～1.0mm的粒度。白鐵礦形狀不規則，有毛頭狀的顆粒特征，處于0.01mm～0.25mm的力度大小，與黃鐵礦反射顏色相比，黃白色更白，與鋼針相比硬度更大，具有強非均質性，黃色是主要的偏光色，顏色主要為黃綠色，藍灰色以及紫灰色，褐鐵礦是主要的氧化顆粒，黃鐵礦呈現較小的顆粒，主要保持在0.01mm～3.00mm，具有非常多的含量，褐鐵礦化在地表位置對其進行交代，和白鐵礦相比，具有黃白色的反射色，均質體，褐鐵礦呈現不規則的粒狀特點，有紅褐色和黃褐色的反射色，晶形主要呈現為毛頭狀或者菱形特征，氧化因素對白黃鐵礦造成很大影響，是其重要的產物。綠泥石娟云母以及石英等是其主要的脈石礦物。綠泥石、絹云母以及石英等是主要的脈石礦物，石英含量達到59%，無色呈現大小不一的特點，主要保持在0.01mm～0.10mm粒徑大小，具有條帶狀和眼球狀的集合特點，相對較小。還有石英具有變形帶或者變形紋的特征，存在波狀消光特點，有黃綠色和褐栗色的綠泥石，呈現針柱狀的特征，娟云母無色，鱗片狀細小集合體。②礦石組構。依照礦石伴生組分進行研究，Au是礦區礦石的主要組分，同時有Ag與Cu和Pb以及Zn、Hg、Sb、Bi等有益組分，但是在含量上都不很高，難以實現綜合利用的效果。As、s是主要的有害元素，含量也不高，不會對礦石選礦造成不利影響。

（3）礦石氧化特征。地表礦石以及氧化程度沒有相同的特點，與破碎礦石氧化程度相比，石英脈具有較高的氧化程度，同時具有較強的褐鐵礦化特征，在地表部位表現為特黃色以及棕紅色，這種礦石具有非常高的礦石品位，屬富礦石。和致密礦石相比，石英脈具有較低的氧化特征，地表部位主要表現為乳白色和煙灰色，褐鐵礦化非常的微弱，礦區當中沒有發現風化淋濾特征，硫化物以及礦石富集有著非常密切的聯系。

3 礦床成因分析

（1）控礦要素。該區的控礦要素主要為地層控礦以及構造控礦等，金礦化主要產出在陰溝群（下奧陶統）上亞群灰綠色絹云母板巖部位。構造控制條件。發育絹云母板巖（灰綠色）的背斜構造核部與褐黃色構造蝕變帶內是該區金礦化的主要產出部位。褐黃色構造蝕變帶內灰白色石英細脈以及網脈和張扭性斷裂，由于后期階段含金硅質熱液對其進行有效改造，疊加富集金元素，促進較大規模的金礦體形成。

（2）成礦特征。灰綠色絹云母板巖發育于區內張扭性構造斷裂蝕變帶，對該區的礦體起著明顯的控制作用，不造裂隙發育以及礦化帶強烈位置分布礦體。發育非常強烈的金礦體圍巖蝕變，黃鐵絹英巖化以及硅化和綠泥石化等較為強烈的部位產出金礦，具有非常高的金品位。金礦體呈現180°左右的產狀特征，有較為陡的傾角，處在50°～80°范圍之間，更加體現出構造對礦體起著明顯的控制作用。

（3）成礦機理。綜合研究認為，該礦成因類型主要是由構造演化所形成，該區突出的斷裂構造活動特征，對區內的構造發展起著非常重要的控制作用，造成該區地層出現明顯的張壓扭性變質變形特征，受該區構造演化作用影響，巖體蝕變在張-壓性構造中不斷發展促進賦礦巖石形成，所以構造蝕變礦床是嘉峪關陰洼溝金礦主要的礦床成因類型。