甘肅省大風(fēng)溝金礦地質(zhì)特征與找礦標志

矯潤田， 張秦川

（甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州730020）

1 地層

礦區(qū)出露地層為下志留統(tǒng)骯臟溝組二段（Sa2）、中志留統(tǒng)泉腦溝山組（Sq）、上志留統(tǒng)旱峽組（Sh）、石炭-二疊系羊虎溝組（CPy）、白堊系中間溝組二段（Kz2）、第四系下更新統(tǒng)玉門組（Q1y）、第四系全新統(tǒng)（Qh）。 與金礦化關(guān)系密切的是下志留統(tǒng)骯臟溝組二段骯臟溝組泥質(zhì)粉砂質(zhì)板巖Sa2（SlSt2）：主要出露在礦區(qū)中部，出露范圍廣，淺灰黑色，新鮮面灰綠色，變余結(jié)構(gòu)，泥質(zhì)粉砂狀結(jié)構(gòu)，板理化構(gòu)造。 主要由粉屑和泥質(zhì)組成，碎屑物由石英、絹云母，鐵白云石、少量泥屑組成。 膠結(jié)物為鈣質(zhì)，少量泥質(zhì)；粉屑為主要組分，板理層化，構(gòu)造多元，沿裂隙面廣泛侵入中性脈巖，硅化、鐵白云石化、褐鐵礦化普遍發(fā)育，形成大量鐵染條帶。 測區(qū)主要含礦條帶分布其中。 巖層以板理化發(fā)育為主要特征。 構(gòu)造交匯部位中酸性巖株沿層間破碎帶大量產(chǎn)出。 該層在測區(qū)中部大面積出露，風(fēng)化強烈，溝壑縱橫。 殘積覆蓋較厚。 南部南西傾，產(chǎn)狀229°∠62°；東北部北東高角度斜傾，地層產(chǎn)狀產(chǎn)狀35°∠61°，地層大范圍向北推覆，中間沿近東西向構(gòu)造帶形成洼地。 與測區(qū)中部礫屑砂巖角度不整合接觸。

該層主要出露在測區(qū)的中部，出露范圍廣，與上下粉砂巖層成整合接觸，局部地段見到礦化蝕變現(xiàn)象。 中酸性脈巖廣泛侵入，與金礦化關(guān)系密切。

2 構(gòu)造

2.1 褶皺構(gòu)造

礦區(qū)地層中總體表現(xiàn)為單斜，但局部波浪式褶皺的行跡依然清晰可見。 含礦層位于波浪式褶皺的中間地段小背斜的核部，受F4、F8、F9、F11 等斷裂構(gòu)造的控制。

2.2 斷裂構(gòu)造

本測區(qū)斷層按走向上分為四組：A 近東西向F4、F10；B 北西-南東向F2、F3、F5、F6、F7、F8、F14；C 北東-南西向F11、F15；D 近南北向F1、F12、F13。從地質(zhì)填圖及槽探工程揭露情況來看，認識到F4、F8、F11 斷層與金礦化關(guān)系密切，其余均為不含礦斷層。

礦區(qū)最主要的斷裂為F6 和F2，控制下志留統(tǒng)骯臟溝組分布范圍。 其中，F(xiàn)6 為區(qū)域性大斷裂，加里東以來長期活動。 測區(qū)內(nèi)形成20 m 以上的斷裂破碎帶北西向展布，貫穿測區(qū)中部，西端近東西向延伸2 km 弓形轉(zhuǎn)彎南東延伸，以致風(fēng)溝被后期斷層截切南移與溝西F3 重合，延至區(qū)外。 是測區(qū)主要的導(dǎo)礦構(gòu)造。 控制測區(qū)內(nèi)中酸性侵入巖體分布范圍及派生脈巖的展布方向。 測區(qū)中西部沿該斷裂形成推覆構(gòu)造，推動下志留統(tǒng)骯臟溝組向北逆沖，局部地層倒轉(zhuǎn)，下部礫巖上覆粉砂質(zhì)板巖，斷裂活動派生了雁行式、疊瓦式次級斷裂及層間劈理，生成有利部位熱液活動形成金礦化帶。 該斷裂破碎帶在測區(qū)中部地表多被殘積物和風(fēng)成砂土覆蓋。

F2 是發(fā)育在測區(qū)南部小風(fēng)溝南側(cè)的深大斷裂，北西南東向，表現(xiàn)為北西西向逆斷層，測區(qū)內(nèi)是下志留統(tǒng)骯臟溝組與中志留統(tǒng)泉腦溝山組的分界。 加里東活動期沿斷層兩側(cè)侵入超基性巖，脈狀延伸，其中形成鉻鐵礦點。 后期有大量的中酸性巖體侵入，其派生斷裂是測區(qū)南部泉腦溝山組斷塊狀構(gòu)造的主要分割線。

F4 斷層是礦區(qū)內(nèi)的主要含礦斷裂，該斷層出露于大風(fēng)溝南側(cè)，整體呈北西-南東向展布，傾向160°～170°，傾角為63°。 斷層性質(zhì)為逆斷層，發(fā)育在下志留統(tǒng)骯臟溝組中上巖段（Sa2）地層中，長約1 km，沿斷層閃長巖發(fā)育。 在其地層破碎帶中賦存有大風(fēng)溝的AuⅡ礦體，在地表主要表現(xiàn)為負地形，因具有褐鐵礦化、硅化現(xiàn)象，而顯示紅色條帶。

F10 斷層出露與F4 斷層南側(cè)，整體呈進東西向展布，傾向154° ～180°，傾角65°。 斷層性質(zhì)為逆斷層，發(fā)育在閃長巖中，斷層寬1～3 m，長約300 m，在其破碎帶內(nèi)賦存Cu1 礦化體，發(fā)育有褐鐵礦化、孔雀石化。

從各個斷層之間的關(guān)系來判斷其生成的大致順序為：F5、F6 為早期構(gòu)造，F(xiàn)4 略早于F10。 F10、F11發(fā)育在閃長巖脈內(nèi)部，因為它使巖體與粉砂質(zhì)板巖呈斷層接觸，因此判斷它在巖體形成之后形成。 F8屬于主斷層內(nèi)的次生斷層，延伸不遠。

3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)侵入巖巖石類型較多，有脈狀超鎂鐵質(zhì)巖，中酸性巖瘤、巖脈等。 巖體分布多呈北西～南東走向，與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致。

小風(fēng)溝超超鎂鐵質(zhì)巖，呈脈狀產(chǎn)出，巖體呈北西向展布，呈暗綠、黃綠色。 巖石強烈蝕變，強蛇紋石化為主，碳酸鹽化、滑石化次之。 超基性巖帶中伴有中基性火山巖體的分布，巖性為玄武安山巖。 分布在下志留統(tǒng)骯臟溝組地層中。

中酸性閃長巖，受斷裂構(gòu)造控制，呈巖瘤、巖脈狀產(chǎn)出。 礦區(qū)內(nèi)主要分布在下志留統(tǒng)骯臟溝組和中志留統(tǒng)泉腦溝山組地層區(qū)，灰綠色，較大巖瘤有3處，分布在礦區(qū)西南部、中部及東部。 其一在礦區(qū)南西侵位，呈條帶分布于中志留統(tǒng)泉腦溝山組薄弱帶。與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致。 其二在礦區(qū)中部山梁出露，地表呈亞鈴形侵入在下志留統(tǒng)骯臟溝組粉砂質(zhì)板巖中。 其三在礦區(qū)東部大風(fēng)溝腦兩側(cè)出露，地表呈馬蹄形侵入在下志留統(tǒng)骯臟溝組粉砂質(zhì)板巖中。

在巖體內(nèi)外接觸帶蝕變較強，以褐鐵礦化為主。褐鐵礦化中發(fā)育的網(wǎng)脈狀石英脈，與金礦化關(guān)系密切。

礦區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育，主要為閃長巖脈及石英脈，閃長巖脈發(fā)育于粉砂質(zhì)板巖中，大多伴有斷裂構(gòu)造發(fā)育，靠近斷裂一側(cè)具褐鐵礦化，顏色上表現(xiàn)為黃褐色，遠離斷層則在顏色上表現(xiàn)為灰綠色。 走向大致與地層、構(gòu)造方向基本一致，寬度1～30 m 不等。

石英脈在礦區(qū)發(fā)育，多呈網(wǎng)格狀，發(fā)育于粉砂質(zhì)板巖及閃長巖中，在礦區(qū)中西部見有長大約120 m，寬0.8～3 m 的含銅石英脈，以孔雀石化、銅藍、黃銅礦化、黃鐵礦化為主。

從目前的工程揭露成果及地質(zhì)草測來看，礦區(qū)內(nèi)的金礦化與閃長巖脈關(guān)系密切，金礦化多發(fā)育于閃長巖脈與斷裂構(gòu)造接觸部位。

4 變質(zhì)作用與圍巖蝕變

4.1 變質(zhì)作用

礦區(qū)內(nèi)的變質(zhì)作用主要為動力變質(zhì)作用。 其主要表現(xiàn)在斷層破碎帶內(nèi)的構(gòu)造角礫巖、碎裂長石砂巖等。 其次礦區(qū)內(nèi)還有一些區(qū)域變質(zhì)作用，表現(xiàn)為一些淺變質(zhì)的板巖等。

4.2 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變主要為硅化等；礦化主要為浸染狀褐鐵礦化、黃鐵礦化、孔雀石化。 其中以硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化與金的成礦關(guān)系最為密切，孔雀石化與銅礦化關(guān)系密切。

硅化：硅化是礦區(qū)內(nèi)最為普遍的蝕變之一，表現(xiàn)形式有兩種。 一種是以石英細脈、網(wǎng)脈及石英團塊形式充填于裂隙中，這種形式與金礦化關(guān)系密切；另一種為硅質(zhì)通過滲透交代圍巖中原有的礦物，使巖石中硅質(zhì)增高，變硬變脆，形成硅化蝕變巖石。 局部可見晶洞，晶形較完整，晶體一般小于5 mm。

高嶺土化：主要分布于巖體破碎帶及兩側(cè)，其形態(tài)也隨破碎帶的變化而變化，多為粉末狀散落。

褐鐵礦化：主要分布于粉砂質(zhì)板巖內(nèi)及閃長巖脈周圍，由黃鐵礦等金屬硫化物經(jīng)表生作用氧化而成，經(jīng)常在地表形成紅褐色蝕變帶。

黃鐵礦化：熱液活動形成的黃鐵礦，常呈單體或集合體以星點狀、團塊狀、浸染狀等形式分布于破碎蝕變帶中，大多數(shù)被氧化成黑色，并保留其立方體晶形的假象，與金礦化有著密切關(guān)系，是金的主要載體，其含量與金礦化呈正相關(guān)。

孔雀石化：主要分布在閃長巖脈裂隙中，常呈微細粒集合體以星點狀、團塊狀、浸染狀等形式分布于破碎蝕變帶中，由黃銅礦等金屬硫化物經(jīng)氧化而成，表現(xiàn)為翠綠色。

金礦體和蝕變破碎帶中，多見有后期形成的石英團塊、細脈，同時伴有黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化，說明金礦化與黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化關(guān)系極為密切。 地表氧化帶中的金礦體，均產(chǎn)于構(gòu)造破碎蝕變帶的褐鐵礦化、硅化地段，而原生金礦多富集于黃鐵礦化、硅化帶中。

5 礦床成因及找礦標志

5.1 礦床成因

（1）地層及巖性控礦：大風(fēng)溝金礦的賦礦地層中金含量為2.61×10－9，表明在沉積成巖過程金已完成初步富集。 因此志留系地層即是礦源層，又是有利的賦礦巖性層。

（2）巖漿巖控礦：大風(fēng)溝金礦位于脈巖發(fā)育地段，閃長巖脈為大風(fēng)溝金礦提供了動力源、熱源及部分礦源，為大風(fēng)溝金礦床的＂ 成礦地質(zhì)體＂。

（3）構(gòu)造控礦：北西向壓性，壓扭性斷裂控制著區(qū)域礦體的展布，為區(qū)域控礦構(gòu)造。 而次一級的近東西向、北東東向壓扭性斷裂為礦質(zhì)的運移提供了通道，為區(qū)內(nèi)的導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造。 近東西向、北東東向斷裂構(gòu)造為礦區(qū)的主要容礦構(gòu)造。 順地層層間發(fā)育的北東東向、近東西向的斷裂構(gòu)造帶是本區(qū)主要的控礦構(gòu)造，它不僅控制了與成礦有關(guān)的閃長巖脈的分布，也控制了金礦體的空間展布。

（4）熱液蝕變與礦化：礦區(qū)熱液蝕變比較強烈，圍巖蝕變的范圍多受斷裂構(gòu)造的控制，主要熱液蝕變有硅化、絹云母化；礦化有褐鐵礦化、黃鐵礦化等。其中硅化、褐鐵礦化與金礦化密切相關(guān)，金礦化發(fā)育在褐鐵礦化、硅化發(fā)育地段。 蝕變礦化對金的富集成礦有明顯的控制作用。

礦石中多含褐鐵礦、黃鐵礦等中低溫?zé)嵋旱V物組合，故初步判斷該礦床為巖漿期后熱液型金礦床。

5.2 找礦標志

根據(jù)大風(fēng)溝金礦產(chǎn)出的地質(zhì)背景、化探異常特征、礦體特征，總結(jié)其找礦標志。

（1）構(gòu)造標志：大風(fēng)溝金礦體均賦存于區(qū)域斷裂派生的次級斷裂中，金礦體就賦存于這些主要斷層形成的蝕變破碎帶中，為礦質(zhì)運移的通道，是區(qū)內(nèi)的導(dǎo)礦構(gòu)造，構(gòu)造作用形成的破碎帶利于礦液的運移及富集，為區(qū)內(nèi)的容礦構(gòu)造。

（2）巖漿巖標志：大風(fēng)溝金礦的礦體多分布在志留紀的閃長玢巖、石英閃長巖及圍巖中，巖體既提供了熱源，也提供了部分礦質(zhì)。 礦體分布在巖體與地層的內(nèi)外接觸帶上，遠離巖體的地層內(nèi)雖然有小的斷裂，但很少見金礦化。 所以巖體對大風(fēng)溝金礦的控制起主導(dǎo)作用。

（3）蝕變標志：地表黃鐵礦化氧化形成的淺紅色褐鐵礦化蝕變帶是找礦的直接標志。

（4）化探標志： Au、As、Sb 等主異常元素異常強度高，濃度分帶清晰、套合好，找礦指示意義明顯。特別是近東西向似板狀、透鏡狀展布的金礦（化）體與金異常對應(yīng)性良好。