青海都蘭縣五龍溝地區(qū)紅旗溝—深水潭金礦地質(zhì)特征及礦床成因

王 震，李培庚，韓 玉

(青海省第一地質(zhì)勘查院，青海 海東 810600)

紅旗溝—深水潭金礦床位于青海都蘭縣境內(nèi)，屬于著名的五龍溝金礦集區(qū)的重要組成部分，區(qū)域成礦地質(zhì)背景條件優(yōu)越，找礦潛力巨大[1]。研究區(qū)大地構(gòu)造位置處于昆中構(gòu)造帶內(nèi)，區(qū)域發(fā)育多期次構(gòu)造—巖漿活動，導(dǎo)致區(qū)域韌性剪切變形強(qiáng)烈，為成礦元素的活化、遷移和儲閉提供了通道和空間[2]。五龍溝礦集區(qū)已發(fā)現(xiàn)金礦床(點)約30余處，其空間分布具有明顯的規(guī)律性。鑒于此，以紅旗溝—深水潭金礦床為例，在總結(jié)礦床地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，分析其礦床成因，為進(jìn)一步深部找礦提供參考。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

研究區(qū)位于青海中部地區(qū)的都蘭縣境內(nèi)，其大地構(gòu)造位置屬于東昆侖造山帶中段之東昆中巖漿巖帶。研究區(qū)北側(cè)與昆北斷裂帶相鄰，南側(cè)與昆南斷裂帶相接(圖1)[3]，區(qū)內(nèi)構(gòu)造—巖漿活動頻發(fā)，為區(qū)域金礦化提供了豐富的熱能和物質(zhì)來源，形成了以五龍溝金礦集區(qū)為主的一系列金礦床(點)。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造分區(qū)

1.1 地層

礦區(qū)出露地處較復(fù)雜，由老到新依次為：①古元古界金水口群(Pt1j)中深變質(zhì)巖系，主要由黑云石英片巖、黑云斜長片麻巖、透輝石大理巖以及絹云石英片巖等組成，該層Au元素平均含量為40.941×10-9；②長城紀(jì)小廟組(Chx)黑云斜長片麻巖、斜長片麻巖和大理巖等，普遍發(fā)育綠泥石化和綠簾石化；③青白口紀(jì)丘吉東溝組(Qbqj)黑云石英片巖、變礫巖等，是礦區(qū)主要的近礦圍巖之一[3]；④早古生界祁曼塔格群變火山巖組(OQb)凝灰質(zhì)板巖、千糜巖、硅質(zhì)板巖等，是研究區(qū)主要的金成礦有利層位之一；⑤第四系(Q)沖洪積物和風(fēng)積物，主要分布在礦區(qū)低洼區(qū)域。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造極為發(fā)育，以韌性剪切帶為主，脆性斷裂次之。礦區(qū)構(gòu)造以北西向、北北西向和北西西向為主，大小斷裂可達(dá)10條，但是與金礦化密切相關(guān)的構(gòu)造主要有6條，即Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ和韌性剪切帶(圖2)[4]。礦區(qū)內(nèi)含金韌性剪切帶具有呈大致平行的帶狀分布特征，且在空間上具有等距分布的特征，根據(jù)其含礦性，依次劃分為Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ和含金蝕變帶，控制著礦區(qū)內(nèi)金礦體的空間分布規(guī)律和展布形態(tài)。

圖2 紅旗溝—深水潭礦區(qū)區(qū)域構(gòu)造及金礦床分布

1.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖發(fā)育，新元古代侵入巖主要出露片麻狀含暗色包體英云閃長巖(γδοPt3)和深灰綠色中細(xì)粒閃長巖(δPt3)，前者的呈巖基或巖珠產(chǎn)出，普遍發(fā)育片麻理，與圍巖的接觸帶是構(gòu)造發(fā)育的部位，也是重要的金元素富集區(qū)域，如Ⅸ含金蝕變帶，后者出露于Ⅶ和Ⅹ號含金蝕變帶附近，呈巖珠狀產(chǎn)出，其空間展布形態(tài)嚴(yán)格受控于構(gòu)造蝕變帶；早泥盆世侵入巖主要出露灰綠色輝石巖和灰綠色輝長巖，前者主要沿Ⅺ號含金蝕變帶分布，后者零星出露于Ⅸ、Ⅺ號含金蝕變帶內(nèi)；二疊—三疊紀(jì)侵入巖以中酸性花崗巖為主，巖性包括花崗閃長巖、鉀長花崗巖、二長花崗巖等。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 含金蝕變帶特征

紅旗溝—深水潭金礦區(qū)內(nèi)已識別出含金蝕變帶6條，編號分別為Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ和含金蝕變帶，初步圈定出金礦體125條，估算金資源量已達(dá)100 t，資源儲量巨大[5]。6條含金蝕變帶在空間上具有大致平行帶狀和等間距分布的特征，其中，Ⅺ號含金蝕變帶沿走向具有分枝復(fù)合、膨大狹縮特征，普遍發(fā)育硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、絹云母化和碳酸鹽化，且以隱伏金礦體為主，多為似層狀、脈狀礦體；Ⅶ和Ⅸ號含金蝕變帶擠壓破碎強(qiáng)烈，斷裂具分枝復(fù)合和港灣狀特征，在破碎帶中可見黃鐵礦化、褐鐵礦化、輝銻礦化和絹云母化；Ⅻ號含金蝕變帶分布在三道梁—苦水泉一帶，以硅化、絹云母化為主；Ⅹ號含金蝕變帶分布在紅旗溝一帶，以擠壓為主，發(fā)育硅化、黃鐵礦化等；號含金蝕變帶規(guī)模相對較小，具有分枝復(fù)合特征。紅旗溝—深水潭礦區(qū)區(qū)域礦體的空間分布與礦化蝕變強(qiáng)度具有明顯的聯(lián)系，即礦化蝕變強(qiáng)烈的區(qū)域金礦化明顯(圖3)。

圖3 紅旗溝—深水潭礦區(qū)區(qū)域礦體平面分布規(guī)律

2.2 礦體特征

紅旗溝—深水潭礦區(qū)已圈定金礦體125條，本文著重選擇2條具有代表性的礦體進(jìn)行研究，其編號為SM2礦體和QM8礦體。

(1)SM2礦體。SM2礦體分布在Ⅺ號含金蝕變帶內(nèi)，地表控制礦體長約636 m，礦體連續(xù)性好，呈帶狀或者脈狀產(chǎn)出，且地表具有分枝復(fù)合和膨大狹縮變化特征。該礦體控制斜深114 m，在3490中段礦體規(guī)模明顯增大(圖4)，礦體總體上呈條帶狀產(chǎn)出，礦體主要分布在蝕變斜長花崗巖、大理巖或者蝕變輝石間的斷裂破碎帶處，礦體在深部具有分枝復(fù)合、膨大狹縮、波狀彎曲和尖滅再現(xiàn)的特征。SM2礦體平均厚度為5.68 m，礦體平均品位為2.53 g/t，礦體傾向北東，傾角較大。SM2礦體的賦礦巖石為黃褐色的絹云石英片巖、大理巖以及碎裂巖化輝石巖和碎裂巖化斜長花崗巖等，普遍發(fā)育硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、絹云母化等近礦圍巖蝕變。

圖4 紅旗溝—深水潭礦區(qū)3490中段SM2礦體分布

(2)QM8礦體。QM8礦體賦存在Ⅶ號含金蝕變帶內(nèi)，地表空子礦體長約150 m，深部控制礦體長約146 m，控制最大斜深為246 m。QM8礦體呈脈狀、透鏡狀，具有分枝復(fù)合、波狀彎曲和尖滅再現(xiàn)的特征(圖5)，且在傾向上具有膨大狹縮的特征；礦體平均厚約2.60 m，Au平均品位為4.43 g/t，礦體傾向南西，礦體傾角較小。礦體的賦礦巖石為絹云石英片巖以及碎裂巖化斜長花崗巖等，普遍發(fā)育硅化、絹云母化、黃鐵礦化等近礦圍巖蝕變。

圖5 QM8礦體平面分布

2.3 圍巖蝕變

紅旗溝—深水潭金礦床的圍巖蝕變發(fā)育，主要發(fā)育硅化、黃鐵礦化、絹云母化、高嶺土化、褐鐵礦化等，碳酸鹽化不甚發(fā)育。其中，黃鐵礦化在礦區(qū)極為發(fā)育，是主要的載金礦物，故是礦區(qū)重要的找礦標(biāo)志之一，其礦化強(qiáng)度與金礦化強(qiáng)度呈正相關(guān)關(guān)系[6]；硅化在礦區(qū)較發(fā)育，有兩種表現(xiàn)形式，一是細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀石英，多分布在礦體兩側(cè)的圍巖中(圖6(a))，二是交代形成的淺色蝕變巖(圖6(b))；絹云母化在礦區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育，一般對金礦化不具有指示性，但是絹云母化與硅化疊加的區(qū)域是有利的找礦部位；褐鐵礦化較發(fā)育，主要分布在斷裂破碎帶內(nèi)，是重要的間接找礦標(biāo)志之一；高嶺土化是近礦圍巖熱液蝕變的產(chǎn)物，與金礦化呈正相關(guān)關(guān)系；碳酸鹽化在礦區(qū)內(nèi)不發(fā)育，對金礦化沒有明顯的指示性。

圖6 礦區(qū)深部硅化現(xiàn)象

3 礦床成因

紅旗溝—深水潭金礦床明顯受控于北西向韌性剪切帶，且在五龍溝礦集區(qū)內(nèi)的金礦床(點)均具有相似的分布規(guī)律，即礦床(點)均分布在北西向韌性剪切帶內(nèi)，在空間上具有等間距分布的規(guī)律，說明五龍溝金礦集區(qū)內(nèi)的金礦床具有較為一致的成礦機(jī)制和模式，其成礦物質(zhì)來源、動力條件等具有高度的一致性。因此，結(jié)合前人的研究成果，認(rèn)為該區(qū)域的成礦流體中的硫同位素δ34S為1.33‰～5.85‰，接近于載金礦物黃鐵礦的δ34S(-2.65‰～-6.86‰)，表明成礦熱液來自于巖漿[7]。同時，前人對含金蝕變帶(韌性剪切帶)進(jìn)行了研究，獲得Ar-Ar年齡為240 Ma±(早三疊世末期)的變形時代[8]，說明紅旗溝—深水潭金礦床的形成時代應(yīng)晚于或者接近于早三疊世末期，結(jié)合前人獲得礦石中鋯石的年齡為210 Ma±的認(rèn)識[9]，認(rèn)為紅旗溝—深水潭礦床的形成時代應(yīng)為晚三疊世[10]。因此，紅旗溝—深水潭礦床的成因可以表述：在早三疊世末期，大規(guī)模的區(qū)域性韌性剪切作用使得該區(qū)域的地層發(fā)生擠壓破碎，導(dǎo)致造山運動的持續(xù)進(jìn)行，并伴隨著大規(guī)模中酸性巖漿活動。隨著巖漿的持續(xù)演化，中酸性巖漿向上運移，并沿著構(gòu)造薄弱部位運移，在運移過程中萃取了途經(jīng)地層中的Au、Cu等元素，逐漸形成含礦熱液，在韌性剪切帶等擴(kuò)容空間儲閉，通過交代作用等形成硅化、黃鐵礦和絹云母化等，導(dǎo)致Au元素等在韌性剪切帶逐漸富集，而熱液持續(xù)向破碎帶兩側(cè)滲透，形成以細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀為主的硅化帶。綜上所述，紅旗溝—深水潭金礦床屬于構(gòu)造蝕變巖型金礦床。

4 結(jié)論

(1)紅旗溝—深水潭礦區(qū)嚴(yán)格受控于北西向韌性剪切帶，礦體呈似層狀、脈狀產(chǎn)出，在走向和傾向上具有分枝復(fù)合、波狀彎曲、膨大狹縮和尖滅再現(xiàn)的特征。

(2)礦床的圍巖蝕變發(fā)育，其中硅化、黃鐵礦、絹云母化相互疊加的部位是金成礦的有利部位，具有良好的找礦效果，可作為找礦標(biāo)志。

(3)礦床成因?qū)儆跇?gòu)造蝕變巖型金礦床，成礦流體來源于巖漿。