甘肅省肅北縣黑山井金礦地質(zhì)特征及成礦潛力分析

（甘肅省地礦局第二勘查院，甘肅 蘭州 730020）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)域大地構(gòu)造位于北山造山帶，塔里木—華北板塊→敦煌地塊，并以柳園—大奇山大斷裂為界，進一步分為雙鷹山早古生代裂谷型被動陸緣和柳園鎮(zhèn)-白山堂晚古生代陸內(nèi)裂谷帶。

1.1 地層

區(qū)域地層屬塔里木—南疆地層大區(qū)、中天山—北山地層區(qū)、中天山—北山地層分區(qū)、紅柳園—梧桐溝地層小區(qū)。出露地層主要有太古界-早元古界敦煌巖群（ArPtD）、薊縣系平頭山組（Jxp）、奧陶系花牛山群（OH）、泥盆系三個井組（Dsg）和墩墩山群（DD）、石炭系紅柳園組（C1h）及第四系地層。現(xiàn)將主要的地層由老到新分述如下：

太古界-早元古界敦煌巖群（ArPtD）：主要為一套黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖、角閃斜長變粒巖等巖石組合，與上伏的泥盆系墩墩山群呈斷層接觸。薊縣系平頭山組（Jxp）：主要為一套淺海相含硅、鎂質(zhì)碳酸鹽巖，屬于淺海陸棚相碎屑巖-碳酸鹽巖建造。巖性為石英巖、條帶狀大理巖、片理化灰?guī)r等，巖石普遍發(fā)生淺變質(zhì)作用，為綠片巖相變質(zhì)[1]。奧陶系花牛山群（OH）：巖性由絹云板巖、變細砂巖及少量絹云石英片巖等組成。橫向上相對較穩(wěn)定，垂向上由下而上為細砂巖-粉砂巖-泥巖組成的粗變細旋回序列。泥盆系三個井組下巖段（Dsg1）：礫巖夾細砂巖、粉砂巖、長石石英砂巖。橫向上由西向東變薄，夾層減少。該段屬于海陸混合相。泥盆系三個井組上巖段（Dsg2）：上部為暗紫紅色鈣質(zhì)、鐵質(zhì)粉砂巖；下部為灰、深灰色中細粒長石石英砂巖，其上夾紫紅色粉砂巖。屬于湖泊相。泥盆系墩墩山群下巖段（DD1）：巖性為安山巖夾凝灰質(zhì)粉砂巖、凝灰質(zhì)含礫砂巖、砂礫巖及少量凝灰?guī)r、英安巖、英安質(zhì)碎屑熔巖、玄武巖等，巖性橫向變化較大，多呈透鏡體。泥盆系墩墩山群上巖段（DD2）：區(qū)內(nèi)總體是以英安質(zhì)碎屑巖、英安質(zhì)碎屑熔巖為主，還有少量英安巖、潛英安巖。本段主要為火山機構(gòu)發(fā)育。石炭系紅柳園組（C1h）：屬于潮間帶碎屑巖-碳酸鹽建造。巖性組合上部為中粗粒鈣質(zhì)砂巖、石英硬砂巖、長石石英砂巖、長石細砂巖、含礫砂巖、砂礫巖及礫巖；中部為灰?guī)r、微晶灰?guī)r及砂質(zhì)灰?guī)r；下部由長石石英細砂巖、長石砂巖、砂巖夾薄層硅質(zhì)灰?guī)r、大理巖及砂礫巖組成。第四系中更新統(tǒng)（Q2pl）：在區(qū)內(nèi)分布較為廣泛，主要由沖積、洪積形成的砂礫石、細沙、含礫粘土、礫巖、砂質(zhì)泥巖等組成。

1.2 構(gòu)造

斷裂極為發(fā)育是本勘查區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的主要特點之一。除了斷層數(shù)目非常繁多之外，還表現(xiàn)在斷裂生成時代之廣，斷距之大，斷裂之深，延伸之長，后期構(gòu)造運動的多次復活，以及各個方向斷裂的互相切割關系等方面。勘查區(qū)斷層總體走向以近南北向、北東-南西向、北西-南東向平移斷裂構(gòu)造為主，近東西向派生斷裂構(gòu)造次之，位移較普遍。近南北向展布的平移斷層，切割泥盆系地層，兩側(cè)巖石破碎，線狀溝谷，順扭，沿斷層淺英安巖脈侵入，地表以斷續(xù)的斷層三角面展布或表現(xiàn)為第四系沖溝。派生的次一級斷裂構(gòu)造，呈北西-南東、北西西、北北西、近東西向展布，切割泥盆系地層。

1.3 巖漿巖

勘查區(qū)侵入巖發(fā)育，其巖性有基性巖、中酸性巖、酸性巖，主要以中酸性和酸性侵入巖為主。脈巖較為發(fā)育，其類型單一，巖性主要為正長斑巖脈[2]。

1.4 區(qū)域礦產(chǎn)

北山地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，不僅包括有鐵、金、銅、鎳、鎢、鉬、鉛、鋅等內(nèi)生金屬礦產(chǎn)，還有豐富的釩、磷、鈾、重晶石、菱鎂礦及白云石等沉積礦產(chǎn)。勘查區(qū)隸屬于塔里木板塊敦煌地塊北緣鐵、金稀有金屬成礦帶（Ⅲ-3）—拾金坡—金廠溝金、銅、鐵和鉛鋅、銀、稀有金屬成礦帶東段（Ⅳ-5）。此成礦帶發(fā)現(xiàn)金、銅、鉛-鋅-銀、鉬和鐵、稀有金屬礦床幾十處，礦點和礦化點近百處，代表性金礦床有拾金坡、磨金洞、金場溝、深井、黑山北、東南山；五峰山、石板墩、花南溝等，非金屬礦點有花白山石英巖礦點、長黑山磷塊巖礦點。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

勘查區(qū)的金礦體主要賦存于泥盆系上統(tǒng)墩墩山群下巖段中，其巖性主要為安山巖夾凝灰質(zhì)粉砂巖、凝灰質(zhì)含礫砂巖、砂礫巖及少量凝灰?guī)r、英安巖、英安質(zhì)碎屑熔巖、玄武巖等。為火山碎屑熔巖建造[3]。與中統(tǒng)三個井組上巖段、上統(tǒng)墩墩山群上巖段呈整合接觸；被早二疊世細粒斑狀鉀長花崗巖、晚石炭世輝長輝綠巖所侵入；正長斑巖脈發(fā)育；受近南北向斷裂構(gòu)造破壞，呈北西-南東向長條狀分布。

2.2 斷裂構(gòu)造

勘查內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，近東西向的次級構(gòu)造為勘查區(qū)主要控礦構(gòu)造，發(fā)育在泥盆系上統(tǒng)墩墩山群下巖段中，沿走向推測長約800m，走向為100°～280°，傾角50°，兩側(cè)巖石碎裂，因具有強烈的硅化、褐鐵礦化蝕變現(xiàn)象，而顯示紅色條帶。

2.3 化探異常

區(qū)內(nèi)先后開展過1:5萬水系沉積物測量、1:5000地化剖面測量查證，圈定了以Au、Ag、Cu、Zn、Sn、Mo元素為主的綜合異常9個，異常重現(xiàn)性較好。綜合異常濃集中心明顯，各相關元素之間套合緊密，異常受構(gòu)造作用的控制明顯，大致與區(qū)內(nèi)北東東向和近東西向斷裂構(gòu)造展布方向一致，蝕變多與斷裂構(gòu)造帶有關，故推斷斷裂為巖漿熱液提供通道，也為進一步的元素富集提供運移空間。

3 金礦化特征

3.1 金礦體特征

經(jīng)前期工作，黑山井一帶金礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)圈定金礦體1條，位于1:5萬水系沉積物測量AS4綜合異常中，金礦體賦存于泥盆系上統(tǒng)墩墩山群下巖段火山碎屑熔巖建造中，特征如下：Au1礦體：地表由探槽TC1、TC2控制，控制間距160m。呈北西西向?qū)訝睢⒚}狀產(chǎn)出。其中，TC1礦體厚度3.06m，品位0.72×10-6～1.12×10-6；TC2礦體厚度6.13m，品位0.65×10-6～2.72×10-6。Au1礦體平均厚度為3.58m，平均品位1.35×10-6。礦體受F24斷裂構(gòu)造控制，產(chǎn)狀240°∠50°。含礦巖性為淺紅褐色蝕變細粒石英閃長巖。圍巖蝕變強烈，主要為硅化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、絹云母化、泥化、褐鐵礦化、黃鐵礦化等。

3.2 礦石物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石物質(zhì)組分：巖石呈淺紅褐色，細半自形粒狀結(jié)構(gòu)，碎裂結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石主要由斜長石、角閃石、少量的鉀長石、石英、黑云母和黃鐵礦等組成，巖石整體蝕變較強，斜長石強烈絹云母化、泥化，角閃石大多完全蝕變?yōu)榫G泥石、綠簾石和碳酸鹽礦物集合體[4]。

礦石的結(jié)構(gòu)：主要為細粒半自形晶結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)。

礦石的構(gòu)造：主要為塊狀構(gòu)造。

4 圍巖蝕變

礦體圍巖主要為灰黑色蝕變安山巖，頂板呈侵入接觸、底板呈斷層接觸。圍巖蝕變主要為鈉黝簾石化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、碳酸鹽化、硅化、少量星點狀黃鐵礦化等。

5 成礦潛力

（1）區(qū)內(nèi)主要發(fā)育海陸混合相沉積建造的三個井組和火山碎屑巖建造的墩墩山群，地層中Au、Hg、W為極強分異元素；Ag、Au、Be、Bi、F、Hg、Sn、Sr、W具有不同程度的后生疊加作用，其中Au、F、Hg、W為強疊加元素，為區(qū)內(nèi)主要的礦源層，黑山井一帶金礦賦存于墩墩山群火山碎屑巖建造中。

（2）早古生代火山噴發(fā)-沉積作用和構(gòu)造-巖漿活動在火山-沉積-變質(zhì)地層中形成銅、金和鉛-鋅-銀的“礦胚”或“礦源層”，為晚期金屬礦床(點)的形成奠定良好的物質(zhì)基礎。受晚古生代古陸板塊多期次碰撞和對接活動的影響，華力西期是構(gòu)造-巖漿活動和金屬成礦作用的鼎盛時期。這些構(gòu)造為巖漿的侵入、含礦熱液提供運移通道和儲存空間。大規(guī)模的構(gòu)造-巖漿活動，在各古大陸板塊邊緣及深大斷裂帶、次級斷裂帶中形成一系列金銅、鐵、鉬-金、鎢錫和銅礦床，均與區(qū)域北東—近東西向構(gòu)造關系密切。

（3）侵入巖在成礦過程中提供一定的熱源和礦源，區(qū)內(nèi)巖漿具有多其次、類型復雜活動頻繁的特點，由于金元素活化需要很高的熱流值，而這種熱流只有大規(guī)模的巖漿侵入活動才能產(chǎn)生。中酸性侵入巖就位時，含有大量的流體成分，這就更進一步加速了金的活化、遷移。而且來自地殼深部的巖漿中也可能攜帶有金元素，給金礦的形成提供了物質(zhì)來源。

（4）勘查區(qū)處于北山金、銀、銅、鉛鋅、鎢地球化學省的花牛山金、銀、鉛鋅、鎢、銅地球化學域帶上。20萬水系沉積物測量顯示，綜合異常元素組成多樣、規(guī)模較大、元素類型復雜的組合特征。1:5萬水系沉積物測量成果顯示，異常重現(xiàn)性好，且異常規(guī)模、強度均有所增加。異常受構(gòu)造作用的控制明顯，大致與區(qū)內(nèi)北東東向和近東西向斷裂構(gòu)造展布方向一致。元素組合可分為Au、As、Sb、Ag中低溫系列和Cu、Pb、W、Sn、Mo、Bi中高溫系列，它們之間套合緊密。

6 結(jié)論

（1）黑山井金礦產(chǎn)于泥盆系墩墩山群下巖段的淺紅褐色蝕變細粒石英閃長巖中，受近東西向斷裂構(gòu)造所派生的次一級斷裂構(gòu)造及由其形成的蝕變破碎帶控制，礦體呈層狀產(chǎn)出。

（2）火山碎屑巖建造、斷裂構(gòu)造是該區(qū)金成礦的必要條件，且蝕變越強，礦化越好。

（3）Au元素的分散流異常是重要的找礦標志之一，Au、As、Sb、Ag中低溫系列元素套和，多以Au規(guī)模較大，展布明顯受構(gòu)造控制。其分布范圍直接或間接地指示金礦體的存在。

因此，該區(qū)域在尋找與構(gòu)造作用有關的火山巖型金礦方面具有較很好的找礦潛力。