(甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院,甘肅 酒泉 735000)
北山造山帶處于塔里木板塊和哈薩克斯坦板塊的交匯部位,區內構造—巖漿活動強烈,地質背景復雜,成礦地質條件良好,已發現數處金礦床,如花牛山、新金廠、老金廠、長流水和小西弓等,顯示出巨大的找礦前景[1]。鑒于此,本文以小西弓金礦床為例,分析其地質特征及控礦因素,總結其控礦因素,為區域找礦提供依據支撐。
小西弓金礦床位于北山造山帶南部,該區域經歷了多期俯沖、碰撞造山演化,與之伴隨著多期次的構造—巖漿演化旋回,區域構造格架以近東西向的深大斷裂帶和蛇綠巖帶為主。研究區出露地層主要為:①中元古界老君廟群(AnChlj),由大理巖、黑云斜長片麻巖、黑云斜長石英片巖、二云石英片巖和混合巖組成;②中元古界黃尖丘群(AnChhj),由斜長角閃片巖、含矽線石二云二長片麻巖、黑云母片巖、大理巖等組成;③西尖山群(AnChxj),是礦區主要的地層單元,位于礦區北部和中部區域,為一套淺變質巖系,巖性包括二云片巖、斜長角閃片巖、絹云石英片巖和大理巖等,是主要的賦礦圍巖(圖1);④第四系(Q),主要分布在礦區低洼區域,以沖洪積物為主。
礦區斷裂構造發育,總體上呈北西西—南東東向展布,斷裂帶中巖石動力變質作用強烈,形成了較大規模的糜棱巖帶、碎裂巖帶和片理化帶,且礦物見定向排列、拉長、壓扁等現象,該組斷裂構成了礦區的主要構造格架(圖1)。此外,礦區內發育了一系列南北向和北東向次級斷裂,規模相對小,對早期北西西向—南東東向展布的斷裂帶起破壞作用,屬于后期斷裂體系。
礦區巖漿巖發育,以酸性花崗巖類為主,巖性以正長花崗巖、二長花崗巖、石英正長斑巖和石英閃長巖為主[2]。礦區巖漿巖總體上呈北北西—南東東向展布,與區域構造線方向相一致(圖1)。此外,礦區內還出露較多的花崗斑巖脈和輝綠巖脈,前者對含金石英脈起破壞作用。
小西弓金礦床位于北山造山帶之南側,區域構造格架以北西向—南東東向為主,控制著區域地層、巖漿巖和礦體的分布規律。小西弓金礦床根據礦體空間分布規律和展布方向可分為3個礦化帶,即北礦化帶、中礦化帶和南礦化帶。其中,北礦化帶位于礦區北側,沿F1斷裂分布,礦體主要賦存在中元古界西尖山群二云片巖中,以脈狀礦體為主,總體上呈北西—南東東向展布,礦體走向與區域構造線方向一致,礦化帶中普遍發育強的硅化和碎裂巖等;中礦化帶,位于礦區中部位置,沿著F2斷裂展布,礦體賦存在糜棱巖化正長花崗巖中,以脈狀礦體為主,礦體走向與北礦化帶中礦體走向一致,但礦體傾角較大,近于直立;南礦化帶位于礦區南側,沿F3斷裂展布,礦體賦存在中元古界西尖山群變質巖中,走向與前兩個礦化帶中的礦體一致,但礦體南傾,礦體傾角較大,也近于直立[3]。在空間上,礦體呈大致平行狀展布,礦體長度介于40m~700m之間,礦石品位變化較大,介于1.02g/t~86.58g/t之間。

圖1 小西弓金礦床地質簡圖(據袁偉恒等,2020[1])
礦床近礦圍巖蝕變較發育,以硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、絹云母化和螢石化等為主,其蝕變強度和規模與礦化帶的構造規模和圍巖的破碎程度相關,與金礦化關系密切的圍巖蝕變主要為硅化和黃鐵礦化。其中,硅化,常與金礦化相伴生,硅化蝕變范圍較小,以石英細脈為主,蝕變巖硬度明顯增加;黃鐵礦化,廣泛發育,常與硅化、絹云母化相互疊加出現,同時可見方鉛礦、毒砂以及磁黃鐵礦等礦物,且金礦化強度與硫化物含量呈正相關關系;絹云母化,廣泛的分布在金礦體兩側中,蝕變范圍較大,多與硅化、黃鐵礦化相伴生;碳酸鹽化,主要分布在正長花崗巖裂隙中,以細脈狀為主,與金礦化不存在明顯的成因關系;螢石化,為后期熱液的產物,與區域金礦化無明顯的關系。
前人大量同位素研究資料表明小西弓金礦床屬于造山帶型金礦床,該類礦床的成礦流體以變質水為主,成礦時代與造山作用相近,且控礦構造以區域斷裂或者韌性剪切帶的次級構造為主[1]。小西弓金礦床地質特征顯示,金礦床明顯受控于區域性北西西—南東東向構造破碎帶以及動力變質作用形成的糜棱巖化帶、碎裂巖帶等。因此,與區域構造線方向相一致的北西西—南東東向斷裂破碎帶和韌性剪切帶(糜棱巖化帶、碎裂巖化等)相互疊加的部位是重要的找礦部位。此外,小西弓金礦床可劃分為3個礦化帶,均與區域構造分布吻合,顯示出構造是該金礦床的主要控礦因素。此外,自晚古生代以來,北山地區已經進入了陸—陸碰撞造山階段,伴隨著大規模的成礦作用[4]。前人研究資料顯示,小西弓金礦床的成礦時代介于284Ma~267Ma之間,而與金礦化具有空間聯系的正長花崗巖的成巖時代為841Ma,石英正長斑巖的成巖時代為247Ma,故小西弓金礦床的形成與巖漿巖之間無明顯的關系。綜上所述,小西弓金礦床的成礦流體以變質水為主,成礦作用與造山作用吻合程度較高,故控礦因素以構造為主。
綜上所述,小西弓金礦床是北山造山帶南側典型的造山型金礦床,礦體賦存在中元古界西尖山群淺變質巖系中,礦化與區域構造演化關系密切,礦體以北西西—南東東向展布的脈狀礦體為主,金礦化與硅化、黃鐵礦化關系密切。同時,小西弓金礦床的形成與巖漿巖無明顯的成因聯系,該礦床應屬于造山型金礦床,并非巖漿熱液型或者變質熱液型金礦床。