甘肅省合作市早子溝金礦地質特征與成礦規(guī)律探討

郭啟鵬

（甘肅省地礦局第三地質礦產勘查院，甘肅 蘭州 730050）

早子溝金礦于1996 年經(jīng)異常檢查發(fā)現(xiàn)金礦，截止到目前，是甘肅省甘南地區(qū)繼大水金礦、加甘灘金礦之后較大規(guī)模的金礦床之一。該地區(qū)已經(jīng)先后得到廣大礦山地質領域研究人員的深入研究，研究程度較高，隨著該地區(qū)金礦的不斷開采，針對找礦與礦體的形成規(guī)律，存在的不同地質方面的認識與探討也在不斷持續(xù)進行[1]。早子溝金礦礦體內富存金屬礦物十分豐富，并且種類繁多，主要有褐鐵礦、黃鐵礦、毒砂、輝銻礦等。從礦化元素的富集特征上來看，該地區(qū)金礦處于夏河—合作斷裂帶位置上，北側多個區(qū)域當中富含豐富的銅、砷、鉬、金、鉍、鎢等中高溫礦化金屬元素，斷裂以南為金、銀、汞等中低溫礦化元素，該成礦區(qū)域內以北主要的礦床包括：答浪溝金礦、扎不浪可金礦點、老豆金礦等，以南區(qū)域內礦床包括：桑曲、索拉貢瑪、納合迪、直合完干、早子溝金礦等，Au 礦化與多金屬礦化存在一定的正相關關系。該地區(qū)金礦的成礦捕虜體特征以及金元素的遷移前人已經(jīng)有了一定程度的研究，金礦礦床巖漿巖中的包裹體成巖溫度為680℃～810℃，次生包裹體均一溫度在120℃～270℃，屬中低溫熱液型。目前對于早子溝金礦的金元素礦產資源的遷移等研究相對較少。基于此，本文開展早子溝金礦成礦規(guī)律與地質特征研究探討。

1 早子溝金礦成礦規(guī)律

1.1 成礦時期規(guī)律

通過對早子溝金礦成礦時期規(guī)律進行分析，并借鑒以往研究人員得出的結論，該地區(qū)金礦中閃長玢巖的鋯石定年約為223.42Ma 和223.51Ma。通過對該地區(qū)金礦蝕變板巖型礦石和蝕變脈巖型礦石進行定年分析得出，該地區(qū)蝕變板巖型礦石年齡普遍在221.28Ma～223.51Ma 范圍以內，而閃長玢巖型礦石年齡普遍在225.84Ma～236.4Ma 范圍以內[2]。通過以上定年分析進一步得出，上述兩組閃長玢巖的成巖時代之間存在著較大差異。為進一步探究早子溝金礦成礦時期的規(guī)律，對該地區(qū)金礦的閃長玢巖進行鋯石U-Pb 測年分析。由于該地區(qū)金礦當中的鋯石晶型十分完整，并且具有極為明顯的環(huán)帶結構特點，因此能夠確定該地區(qū)鋯石類型為巖漿鋯石。分別在該地區(qū)金礦上隨機選取30 顆晶型較好的顆粒進行測試，并獲取到30 組有效的數(shù)據(jù)結果。通過對數(shù)據(jù)結果進行分析得出，早子溝金礦成礦時期規(guī)律為：金礦閃長玢巖形成年齡在228Ma～255Ma 范圍以內，由于該地區(qū)金礦中閃長玢巖以及整個礦體在空間上的關系十分密切，因此部分礦區(qū)當中含有閃長玢巖被礦體和構造結構截切的形態(tài)結構存在。部分區(qū)域上的閃長玢巖中還含有豐富的銀金屬，礦產資源富集，因此閃長玢巖的形成年齡應當不會超過早子溝金礦整體形成的年齡，即得出結論為：早子溝金礦成礦時期應小于或等于255Ma。

圖1 早子溝金礦硫同位素直方圖

1.2 成礦物質來源規(guī)律

早子溝金礦當中除了含有豐富的金元素礦產資源以外，還含有豐富的硫同位素礦產資源。通過對該區(qū)域硫同位素物質來源進行分析，可找出早子溝金礦成礦物質來源規(guī)律[3]。通常情況下，早子溝金礦當中的硫同位素在礦物形成之后不會發(fā)生明顯的改變，只有在礦物后期發(fā)育的過程中，受到地質構造疊加作用的影響，才會發(fā)生明顯的變化，并逐漸影響到相關變化因素的演化，例如氧逸度、溫度和酸堿度等。通過對早子溝金礦實地勘查得出，該地區(qū)含硫礦物質均為硫化物，并且未展出硫酸鹽礦物質。

因此，通過這一現(xiàn)象得出結論，早子溝金礦中硫化物的δ34S 平均值應當與該地區(qū)金礦成礦流體的δ34SV-CDT基本保持一致。通過對早子溝金礦硫同位素測量得出如圖1 所示的硫同位素直方圖。

圖1 中，a 表示為早子溝金礦中的黃鐵礦礦體；b 表示為早子溝金礦中的輝銻礦礦體。通過對早子溝金礦的黃鐵礦樣本和輝銻礦樣本中的硫同位素進行測量得出，該樣本當中的δ34S 平均值為小于零的數(shù)值，并介于-22.82‰～-3.664‰之間，其平均值約為-13.54%。同時，早子溝金礦中礦物在不同礦體和不同階段的δ34S 平均值變化趨勢均較為明顯，其主要原因是受到成礦階段物理化學條件變化的影響。

2 早子溝金礦地質特征

2.1 地層地質特征

早子溝金礦出露地層主要為下三疊統(tǒng)和第四系。下三疊統(tǒng)為一套淺海相碎屑巖沉積建造，地層呈北西走向，與區(qū)域構造線方向一致，自北至南，地層由老到新，依次為石炭系、二疊系、三疊系。巖性有粉砂巖、石英砂巖、粉砂質和泥質板巖，區(qū)內金礦床、礦點和礦化點主要產在三疊系，次為侏羅系、二疊系、石炭系，三疊系地層為三疊統(tǒng)古浪提組二段，是礦區(qū)的含礦地層，第四系發(fā)育于山間溝谷，主要為沖洪積砂礫層、湖積亞砂土、亞粘土、風成和階地堆積黃土、草地沼澤堆積腐植層、淤泥等。現(xiàn)將早子溝金礦地層特征概述如下：

二段下層（T1j2-1）：分布在礦區(qū)東側，巖性為深灰-灰綠色粉砂質板巖、泥質板巖、灰色細粒砂巖、鈣質板巖夾灰?guī)r條帶，具細砂→粉砂→泥質→鈣質沉積韻律結構。

二段中層（T1j2-2）：分布在礦區(qū)中部，為主要的賦礦地層，巖性以灰-黃綠色泥質板巖為主夾灰綠色粉砂質板巖、鈣質粉砂質板巖、淺灰-黃灰色變細粒長石雜砂巖，有鈣質、粉砂質淺色細條紋，巖石結構致密，具貝殼狀斷口。

二段上層（T1j2-3）：分布于礦區(qū)的西部，巖性主要為灰色粉砂質板巖、灰色泥質板巖、黃綠色鈣質板巖夾砂屑灰?guī)r條帶，條紋構造非常發(fā)育。

2.2 構造地質特征

早子溝金礦構造線為北西向、南北向，近東西向和南北向次之，主要構造為斷裂構造，構造具張剪性、延伸大等特征，形成時間上北西向、近南北向較早，北東向與北北東、近東西向次之，斷裂活動、構造熱液及成礦作用具有多期性特點。

北西向斷裂：帶內發(fā)育劈理裂隙帶、斷層泥、灰黃色碎裂巖、角礫巖，帶內脈巖不發(fā)育，地表具褐鐵礦化蝕變，充填有少量石英脈。

南北向斷裂：充填有閃長玢巖脈、花崗閃長斑巖脈、石英脈等，發(fā)育褐鐵礦化、黃鐵礦化、輝銻礦化、碳酸鹽化、硅化等蝕變。

北東向斷裂：是礦區(qū)的主礦化控制帶，主成礦期斷裂，帶內有石英脈、方解石脈、中性巖脈等充填，是為熱液活動和金的沉淀提供良好場所的地方。

2.3 礦體地質特征

早子溝金礦礦石主要以石英脈型為主，其次為硅質巖型和花崗斑巖型，三種礦石類型均具有不同的結構特征和構造特征，具體如下表所示。

早子溝金礦礦石為石英脈型金礦石、硅質巖型金礦石和花崗斑巖型金礦石，主要礦物為金礦，微細粒、結晶狀，0.01mm～0.1mm，成色80～90；黃鐵礦呈黃白色，半自形-它形粒狀結構，偶見晶形為立方體，粒徑0.5mm～10mm 不等；輝銻礦呈他形粒狀、放射狀、針狀、葉片狀，鉛灰色，與金礦化關系密切；礦石中蝕變類型主要為硅化、黃鐵礦化、毒砂礦化、輝銻礦化、碳酸鹽化、褐鐵礦化、赤鐵礦化、絹云母化、綠泥石化等。

通過以上對早子溝金礦地層地質特征、構造地質特征以及礦體地質特征分析，形成了對早子溝金礦地質特征與成礦規(guī)律新的認識。

3 結束語

本文通過對早子溝金礦成礦規(guī)律與地質特征探究后得出，該地區(qū)金礦成礦時期小于或等于255Ma，同時通過對該地區(qū)硫同位素測量得出，該地區(qū)金礦的δ34S 為負值，并且介于-22.82‰～-3.664‰之間，δ34S 的變化范圍較大，但主要集中在-12.28‰～-7.6%范圍以內，符合塔式分布特點。未來在對早子溝金礦進行找礦時，應當結合該地區(qū)金礦的物質來源、成礦環(huán)境以及成礦作用等多個方面進行綜合分析，以此推斷出該地區(qū)金礦具體的找礦有利地段，從而為礦產資源開發(fā)提供有力的找礦條件。