郁東良,岳鵬升,何學(xué)昭,高 彪
(1.青海省核工業(yè)地質(zhì)局,青海 西寧810008;2.中國(guó)礦業(yè)聯(lián)合會(huì),北京100013)
控礦因素研究是找礦過程中最基本同時(shí)也是不可或缺的內(nèi)容之一,正確分析研究控礦因素的基礎(chǔ),總結(jié)成礦規(guī)律,進(jìn)而利用成礦規(guī)律指導(dǎo)預(yù)測(cè)、找礦往往能夠取得事半功倍的效果。白日其利與五龍溝相距約60km,五龍溝金礦田是東昆侖較為典型的金礦,經(jīng)過多年勘查,現(xiàn)金資源量已達(dá)70t,白日其利金礦是東昆侖中段最近幾年發(fā)展起來找金非常有利地段,已取得較好成果,但已發(fā)現(xiàn)礦體金品位較低,如何能找到較高品位金礦體是下一步工作亟待解決問題。本文通過對(duì)兩礦區(qū)控礦因素初步分析研究,提出個(gè)人初步見解。
白日其利-五龍溝地區(qū)位于東昆侖之東昆侖中巖漿弧帶,其北為柴達(dá)木盆地,南以昆中斷裂與昆斷裂帶相隔。白日其利-五龍溝地質(zhì)礦產(chǎn)簡(jiǎn)圖見圖1。帶內(nèi)以大面積分布的前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系和殘留體各時(shí)代侵入雜巖帶為特征,前者主要是下元古界高角閃巖相變質(zhì)的金水口巖群片麻巖,中元古界綠片巖-角閃巖相變質(zhì)陸緣碎屑-碳酸鹽巖建造,后者主要為花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖,次為正長(zhǎng)花崗巖、堿長(zhǎng)花崗巖,局部有少量基性、超基性巖。區(qū)域金礦化強(qiáng)而廣,金礦規(guī)模較大,品位較富,沿構(gòu)造破碎帶帶集中分布,已發(fā)現(xiàn)礦床10多處,礦點(diǎn)星布,以構(gòu)造破碎蝕變巖型金礦為主。
2.1.1 礦區(qū)地質(zhì)
白日其利金礦位于昆中斷裂帶北側(cè)次一級(jí)呈北西西向(290°)斷裂帶中,斷裂帶延伸上百公里(圖2),2012年發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造破碎帶賦存于地層中,斷裂帶南側(cè)為薊縣系狼牙山組大理巖、板巖,北側(cè)為金水口巖群斜長(zhǎng)角閃片麻巖;2013年新發(fā)現(xiàn)的3條構(gòu)造破碎帶均賦存于中酸性巖體中。礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)的礦化帶均嚴(yán)格受構(gòu)造破碎蝕變帶控制,控礦破碎蝕變帶內(nèi)鞘皺褶、拉伸線理、巖石糜棱巖化等現(xiàn)象明顯,具脆-韌性剪切、多期次活動(dòng)特點(diǎn)??氐V破碎帶分帶較明顯,由內(nèi)向外大致分為三個(gè)帶,最內(nèi)部巖性為蝕變糜棱巖化巖石,再向外兩側(cè)為構(gòu)造碎裂巖及斷層泥,最外側(cè)為節(jié)理發(fā)育、巖石破碎的圍巖。斷層帶內(nèi)部的糜棱巖化巖石、碎裂巖是賦存金礦(化)體的有利地段。
圖1 白日其利-五龍溝地質(zhì)礦產(chǎn)簡(jiǎn)圖(據(jù)青海省1/100萬地質(zhì)圖修改)
圖2 白日其利金礦礦化帶地質(zhì)簡(jiǎn)圖
2.1.2 礦化蝕變
主要有硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、毒砂礦化、綠泥石化、絹云母化,局部見鉛鋅礦化。受后期構(gòu)造活動(dòng)的影響,賦礦巖石具有糜棱巖化特征,金屬礦化多呈微細(xì)粒浸染狀、星點(diǎn)狀分布,局部黃鐵礦呈鱗片狀、細(xì)脈狀分布;鉛鋅礦化以1~5cm條帶分布,局部呈團(tuán)塊狀、浸染狀,分布極不均勻。
2.1.3 礦石特征
礦石主要金屬礦物有黃鐵礦、毒砂,黑鎢礦,輝鉬礦,見極微量的微粒級(jí)它形粒狀黃銅、黃鐵礦和毒砂,多呈星點(diǎn)狀分布在巖石中,少數(shù)呈脈狀充填在巖石裂隙中,脈石礦物主要為斜長(zhǎng)石、石英、鉀長(zhǎng)石、絹云母、方解石。礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造常見有殘余結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu),浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。金主要呈銅鉛鋅硫化物包裹金,占總金含量的51.14%,其次碳酸鹽包裹金約占12.26%,黃鐵礦包裹金約占12.21%。
2.2.1 礦區(qū)地質(zhì)
五龍溝金礦田位于昆中陸緣弧有色、貴金屬成礦帶的中段,在面積約520km2的范圍內(nèi)集中產(chǎn)出巖金溝、淡水溝、紅旗溝、黃龍溝-水閘東溝、中支溝、黑風(fēng)口等金礦床、礦(化)點(diǎn)和黑石山多金屬礦床,其中中型金礦床1處,小型金礦床5處,金礦(化)點(diǎn)26處,以構(gòu)造破碎蝕變巖型金礦為主,石英脈型金礦次之,另有浸染型、巖漿隱爆角礫巖型、夕卡巖型和火山巖型等。
礦區(qū)出露地層主要為下元古界金水口群、中元古界長(zhǎng)城系小廟群和上元古界青白口系丘吉東溝群。巖漿巖主要為印支-燕山期中酸性花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖。礦帶和礦體嚴(yán)格受構(gòu)造破碎帶控制,產(chǎn)于中酸性侵入巖與變質(zhì)地層接觸帶附近或巖體中的構(gòu)造破碎蝕變帶中,層位控制不明顯。
2.2.2 礦化蝕變
礦床圍巖蝕變十分強(qiáng)烈,主要蝕變類型有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、毒砂化、碳酸鹽化及綠泥石化等,其中以硅化、絹云母化、黃鐵礦化、毒砂礦化與金礦化關(guān)系密切,尤其是硅化強(qiáng)烈地段,礦石品位較富。圍巖蝕變主要呈面型分布,分帶不明顯。
2.2.3 礦石特征
礦石礦物主要有黃鐵礦和毒砂,其次為輝銻礦、輝鐵銻礦及很少量的白鐵礦、自然金、磁黃鐵礦、欽鐵礦、黃銅礦、方鉛礦;主要的脈石礦物為石英、絹云母、斜長(zhǎng)石,其次有方解石,另含有微量的鐵白云石、重晶石、矽線石、錯(cuò)石等。主要礦石結(jié)構(gòu)為他形一半自形粒狀結(jié)構(gòu)、鱗片變品結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以浸染狀和細(xì)網(wǎng)脈狀為主,其次為角礫狀構(gòu)造,偶見有條帶狀和環(huán)帶狀構(gòu)造。浸染狀構(gòu)造表現(xiàn)為細(xì)粒黃鐵礦及粉塵狀毒砂均勻分布于絹英巖化蝕變碎裂巖中,細(xì)網(wǎng)脈狀構(gòu)造主要見有石英網(wǎng)脈、毒砂石英網(wǎng)脈、毒砂鐵碳酸鹽網(wǎng)脈、輝(鐵)銻礦鐵白云石網(wǎng)脈和方解石石英黃鐵礦網(wǎng)脈等穿插于不同的礦石中。
白日其利-`五龍溝地區(qū)地層均經(jīng)歷中—深變質(zhì)作用,原巖為一套雜砂巖夾黏土巖、鎂質(zhì)碳酸鹽巖及基性火山巖組合(區(qū)域地質(zhì)報(bào)告)。白日其利金礦1/1萬巖石地化剖面顯示金水口巖群、狼牙山組變質(zhì)巖中成礦元素含量虧損,普遍小于地殼克拉克值,構(gòu)造破碎蝕變帶內(nèi)的成礦元素含量急劇升高(圖3),說明成礦物質(zhì)可能來源深部,順構(gòu)造上侵所致。
圖3 白日其利金礦1/1萬巖石地化剖面圖
據(jù)青海省都蘭縣五龍溝地區(qū)金礦整裝勘查實(shí)施方案,五龍溝地區(qū)前寒武紀(jì)基底變質(zhì)巖系地層中Au元素含量在7.61~10.40ppb之間,高出地殼克拉克值2~3倍,認(rèn)為五龍溝地區(qū)變質(zhì)地層是金礦化集中產(chǎn)出的重要初始礦源層。
研究區(qū)構(gòu)造形跡以斷裂為主,構(gòu)造非常發(fā)育。為便以描述,本文將研究區(qū)與成礦相關(guān)構(gòu)造大致劃分為三級(jí)(不同于正式大地構(gòu)造級(jí)別劃分):①一級(jí)構(gòu)造,昆中斷裂(縫合帶),控制成礦作用;②二級(jí)構(gòu)造,區(qū)域斷裂,控制具體礦床定位;③三級(jí)構(gòu)造,次級(jí)斷裂,控制具體礦體定位。斷裂構(gòu)造不僅為成礦物質(zhì)運(yùn)移提供通道也為礦體形成提供容礦空間。
3.2.1 一級(jí)構(gòu)造(縫合帶)
東昆侖昆中斷裂截至印支期大致經(jīng)歷了4次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),金成礦作用受區(qū)域深大斷裂(古縫合帶)控制明顯(圖1),它們作為導(dǎo)礦構(gòu)造,為成礦物質(zhì)遷移提供了良好的通道,已發(fā)現(xiàn)的五龍溝金礦田、溝里金礦、白日其利金礦、大干溝金礦均沿昆中斷裂分布。
3.2.2 二級(jí)構(gòu)造(區(qū)域構(gòu)造)
區(qū)域斷裂決定了礦床的定位,即可作為導(dǎo)礦構(gòu)造也可作為容礦構(gòu)造。白日其利金礦位于區(qū)域斷裂帶中,斷裂帶呈NWW向(290°)延伸上百公里,東南端與昆中斷裂相交。NWW-NW向大型剪切帶及其旁側(cè)的次一級(jí)斷裂中,受構(gòu)造控制明顯。在大水溝-五龍溝,發(fā)育至少有3條NWW-NW向斷裂構(gòu)造帶,近于平行排列,這些構(gòu)造帶控制五龍溝金礦田產(chǎn)出。
3.2.3 三級(jí)構(gòu)造(次級(jí)構(gòu)造)
次級(jí)構(gòu)造既導(dǎo)礦,也容礦,決定了礦體的空間分布及其形狀、產(chǎn)狀。白日其利金礦2012年以前發(fā)現(xiàn)的礦體均賦存于區(qū)域斷裂構(gòu)造帶內(nèi),2013年發(fā)現(xiàn)2條次級(jí)構(gòu)造含礦蝕變帶,一條含礦蝕變帶產(chǎn)狀為20°~40°∠40°~70°,另一條含礦蝕變帶產(chǎn)狀為130°~140°∠50°~60°。這兩條構(gòu)造帶的共同特點(diǎn)是帶內(nèi)巖石破碎,圍巖裂隙發(fā)育,圍巖都發(fā)育有強(qiáng)烈烘烤邊。五龍溝金礦田,其所有的金礦床、礦(化)點(diǎn)均分布在三道梁-苦水泉剪切帶、螢石溝-紅旗溝剪切帶,其旁側(cè)的脆性斷裂裂隙發(fā)育,礦體直接賦存于脆性斷裂破碎帶內(nèi)。白日其利-五龍溝容礦構(gòu)造主要是NW向張扭性斷裂或斷裂帶以及其他構(gòu)造的擴(kuò)容釋壓部位,這類構(gòu)造不僅提供了成礦空間,而且使含礦熱液的物理化學(xué)條件改變,導(dǎo)致礦質(zhì)沉淀,進(jìn)而形成金礦體。
東昆侖巖漿活動(dòng)非常強(qiáng)烈,從晉寧期-燕山期均有發(fā)生,具多旋回特點(diǎn),尤以華力西期—印支期最為重要,是形成構(gòu)造蝕變型金礦床的熱動(dòng)力條件,它既為成礦物質(zhì)的活化、遷移、富集提供了熱動(dòng)力,同時(shí)又作為巖漿源為成礦提供了部分物質(zhì)。五龍溝地區(qū)各類巖體含金:花崗巖5.7×10-9、花崗閃長(zhǎng)巖5~19×10-9,斜長(zhǎng)花崗巖8×10-9,閃長(zhǎng)玢巖185×10-9,均高于或遠(yuǎn)高于地殼平均值,尤其是同構(gòu)造的印支期輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖類,單樣含金量可高達(dá)380×10-9,有的巖體本身就是金礦化體,表明印支期巖漿活動(dòng)可為本區(qū)提供來源于地殼深處的豐富的礦質(zhì)來源。前人研究認(rèn)為東昆侖巖漿巖為殼幔巖漿混合作用的結(jié)果,巖漿混合作用有利于成礦元素的富集,花崗質(zhì)巖漿的侵入活動(dòng)對(duì)金礦的形成,除了提供部分成礦物質(zhì)之外,還提供熱源和含礦熱液。
在東昆侖地區(qū)往往將前寒武紀(jì)基底變質(zhì)巖系看做金成礦的初始礦源層,這是一個(gè)值得商榷的問題。吳庭祥等人研究了東昆侖東段溝里地區(qū)金水口群、萬寶溝群變質(zhì)巖中微量元素含量,總體上Au與Ag、Cu、Pb、Zn等元素含量不高,多數(shù)低于地殼克拉克值,認(rèn)為沒有明顯的證據(jù)表明地層對(duì)金礦的形成提供了成礦物質(zhì)的來源。前述白日其利地區(qū)地層成礦元素含量較低,構(gòu)造破碎帶含量非常高,已發(fā)現(xiàn)構(gòu)造破碎蝕變帶圍巖邊部都具有強(qiáng)烈烘烤邊,礦化蝕變強(qiáng)烈,說明伴隨構(gòu)造活動(dòng)發(fā)生有成礦熱液(成礦流體)活動(dòng),圍巖邊部經(jīng)烘烤萃取可能有少量成礦物質(zhì)被萃取,但對(duì)于成礦來說作用非常有限。
羅照華等對(duì)礦源層提出新認(rèn)識(shí),認(rèn)為地殼深部和軟流圈是礦源層的有利部位,不同于當(dāng)前許多學(xué)者將圍巖作為成礦物質(zhì)來源的礦源層說法,由于成礦物質(zhì)一旦被固結(jié)在礦物晶格中將很難被萃取,只有熱力學(xué)條件達(dá)到破壞礦物晶體結(jié)構(gòu)程度時(shí)才可以有效地萃取出來。本文筆者理解也就是改變了巖石的屬性或可以理解為混合巖化作用。東昆侖地區(qū)在加里東和晚華力西-印支構(gòu)造-巖漿旋回都發(fā)育廣泛的巖漿混合巖化作用,這為成礦物質(zhì)富集提供良好混容空間,進(jìn)而形成成礦流體,成礦熱液(流體)伴隨地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng),在合適部位成礦。
1)白日其利和五龍溝主要控礦因素為構(gòu)造和巖漿巖。
2)白日其利-五龍溝地區(qū)加里東和晚華力西-印支構(gòu)造-巖漿旋回都發(fā)育廣泛的巖漿混合巖化作用,為成礦物質(zhì)富集提供良好混融空間。
2)白日其利和五龍溝金礦主要成礦類型以構(gòu)造破碎蝕變巖型為主,成礦物質(zhì)來源為深部,賦礦蝕變帶兩側(cè)的地層只是因?yàn)闃?gòu)造從其中通過而已,地層提供成礦物質(zhì)有限。
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