周樹明,陳世明(甘肅省地礦局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅酒泉735000)
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甘肅省肅北縣金廟溝金礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志
周樹明,陳世明
(甘肅省地礦局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅酒泉735000)
摘要:金廟溝金礦區(qū)位于甘肅省肅北蒙古族自治縣,通過對該礦床成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征的分析,構(gòu)造作用為金廟溝金礦最主要的控礦因素。礦體分布在近東西向的破碎蝕變帶中的細(xì)小石英脈中,并嚴(yán)格受其控制。系統(tǒng)總結(jié)了金廟溝金礦的地質(zhì)特征、成礦條件、分析了礦床的成礦模式。通過論述初步認(rèn)為該礦床是構(gòu)造控制的中低溫?zé)嵋盒徒鸬V床。
關(guān)鍵詞:找礦標(biāo)志;地質(zhì)特征;金廟溝;肅北縣
金廟溝金礦區(qū)位于玉門市北東方向,直距60km。其處于敦煌基底雜巖帶的四十里井復(fù)向斜北翼。1966-1967年,甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)域地質(zhì)測量隊進(jìn)行了1:20萬《后紅泉幅》區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作,建立了本區(qū)域內(nèi)地層層序和構(gòu)造格架,對侵入巖劃分了期次;初步總結(jié)了本區(qū)域內(nèi)成礦規(guī)律、找礦標(biāo)志,圈定了成礦有利地段,對本區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)做出了綜合性遠(yuǎn)景評價,為今后開展普查找礦工作指出了方向。1989年,酒泉地調(diào)隊在金廟溝金礦點開展了初步地質(zhì)普查工作。圈定金礦體12個。2005年,甘肅省地礦局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院在金廟溝金礦區(qū)開展了地質(zhì)普查工作,通過地質(zhì)填圖及探礦工程的施工,大致查明了礦區(qū)的地質(zhì)特征,礦化帶分布規(guī)律,礦體特征等,圈定金礦體17個,增加了資源量。2008年,甘肅省地礦局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院在金廟溝金礦區(qū)開展了詳查工作,通過1:2000地質(zhì)修測及槽、鉆探施工等手段,新圈定金礦體一個。
2013年,甘肅省地礦局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院在金廟溝金礦區(qū)開展了補(bǔ)充詳查工作。主要是在采礦權(quán)范圍內(nèi)開展了1:2000地質(zhì)正測;運用槽探揭露、鉆探深部驗證等手段,對礦區(qū)內(nèi)礦體及含礦蝕變帶的延伸進(jìn)行了進(jìn)一步的控制,為礦區(qū)下一步開展探礦、采礦工作提供了依據(jù),延長了礦山服務(wù)年限。
礦區(qū)處于塔里木板塊、敦煌陸塊、敦煌基底雜巖帶四十里井復(fù)向斜北翼。區(qū)域地層劃分屬中天山-北山地層分區(qū)紅柳園地層小區(qū)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜,巖漿活動強(qiáng)烈。
2.1礦區(qū)地質(zhì)
礦區(qū)如圖1所示范圍內(nèi)主要出露地層為長城系鉛爐子溝群、侏羅系水西溝群及第四系全新統(tǒng)。其中長城系鉛爐子溝群為一套酸性、中性火山碎屑和陸源碎屑沉積夾少量碳酸鹽沉積的淺變質(zhì)巖系。根據(jù)巖性特征及其組合,劃分為四個巖組,金礦體主要賦存在第二巖組中。
圖1 金廟溝金礦區(qū)地質(zhì)圖
鉛爐子溝群主要特征為:大面積分布于礦區(qū),走向近東西向,傾向南,傾角65°~80°。巖性主要為淺變質(zhì)的泥巖、碎屑巖和中性火山熔巖。其總厚度大于900m,各巖組之間整合接觸,并多見相變現(xiàn)象,自下而上,沉積物粒度變細(xì),火山活動減弱?,F(xiàn)分述如下:
第一巖組(ChQ1):分布在礦區(qū)北部,該巖組中主要巖性為變流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖、砂礫巖、絹云千枚巖,局部為變安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r。該套巖石組合中,絹云千枚巖常與其它巖層呈互層展布。
第二巖組(ChQ2):分布在礦區(qū)北部及中部,該巖組中主要巖性為變安山巖、安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、絹云千枚巖、薄層大理巖。在礦區(qū)中部,變安山巖與絹云千枚巖呈互層狀分布。該巖組為礦區(qū)主要含礦層,形成含金石英網(wǎng)脈帶、金礦體。變安山巖中20個痕金樣(1990年金廟溝金礦床初步普查報告)分析結(jié)果,Au最小6×10-9,最大100×10-9,平均24×10-9,可能為金的主要來源之一。
第三巖組(ChQ3):分布在礦區(qū)中部及南部,主該巖組中主要巖性為凝灰質(zhì)千枚巖、變安山巖、絹云千枚巖、凝灰質(zhì)千枚巖。在變安山巖夾有少量斜長角閃片巖;在凝灰質(zhì)千枚巖中見有變質(zhì)分異的石英細(xì)脈分布。
第四巖組(ChQ4):分布于礦區(qū)南部,呈條帶狀展布,層位較為穩(wěn)定,該巖組中主要巖性為變安山巖,局部夾少量斜長角閃巖和絹云千枚巖。
2.2礦體地質(zhì)
礦體分布在近東西向的破碎蝕變帶中的細(xì)小石英脈中,并嚴(yán)格受其控制。蝕變帶巖性主要為蝕變灰黑色炭質(zhì)千枚巖及蝕變英云閃長巖。礦化帶總體沿80°~90°方向展布,傾向總體南傾,傾角在67°~88°之間。礦化帶斷續(xù)長約3000m,寬約20~100m之間。其西端部分被第四系覆蓋,推斷深部仍有礦體存在。礦體伴隨其賦存巖性呈不連續(xù)分布,局部形態(tài)受礦化巖性及構(gòu)造的雙重控制,具明顯的膨縮、扭曲現(xiàn)象。礦區(qū)共圈定金礦體18條,其中Au14號礦體為主礦體,長685m,寬0.8~7.8m,總體向南陡傾,傾角75°~88°。
2.3礦石特征
礦區(qū)礦石自然類型有石英脈型、石英細(xì)脈型和蝕變巖型三種,前兩種較為常見。
結(jié)構(gòu)以不等粒它形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)為主,在金屬硫化物之間有交代殘余結(jié)構(gòu)、脈狀充填結(jié)構(gòu)和包裹結(jié)構(gòu)等。
構(gòu)造主要是塊狀構(gòu)造、片理狀構(gòu)造等。受構(gòu)造應(yīng)力影響,有條帶狀構(gòu)造和平行定向構(gòu)造。
2.4礦體圍巖和夾石
礦區(qū)內(nèi)44線以西,礦體圍巖主要以片理化英云閃長巖為主,局部為輝長巖;圍巖和礦體界線較為清楚;圍巖中金含量低或不含金。65線以東礦體的頂?shù)装鍑鷰r均為灰黑色炭質(zhì)千枚巖;圍巖與礦體界線不明顯,要靠樣品來圈定;圍巖中金含量低于邊界品位,但明顯有金礦化顯示,一般情況下,越遠(yuǎn)離礦體,其金含量越低。
礦體內(nèi)夾石的巖性為不含金的石英脈和炭質(zhì)千枚巖等,其展布方向與礦體一致。夾石中有用組分Au的含量低于邊界品位,一般為0.2×10-6~0.8× 10-6。總體上看,礦體中夾石數(shù)量比較少,其厚度一般小于1m,對礦體的完整性影響不大。但夾石的存在明顯降低了礦石品位,影響了礦石質(zhì)量。
3.1地質(zhì)特征
1)地層。礦區(qū)圈定的金礦體均位于長城系鉛爐子溝群第二巖組中,金礦體主要賦存在炭質(zhì)千枚巖中的破碎蝕變帶中。該破碎蝕變帶由F1斷層的支系斷層F4控制,經(jīng)后期熱液改造后,原破碎帶中的炭質(zhì)千枚巖發(fā)生了褪色蝕變,具硅化、絹云母化,金元素在該帶上富集成礦。另根據(jù)光譜鑒定結(jié)果表明炭質(zhì)千枚巖具有金高背景值,為成礦提供了較好的物質(zhì)來源。
2)構(gòu)造。礦體、礦化帶受近東西向斷層形成的破碎蝕變帶控制的特征明顯,帶內(nèi)的巖石較之圍巖具有較大的滲透性,能起到導(dǎo)流作用,引起深部不同層次的流體向上遷移,使途徑不同的熱液流體將不同層次中的成礦元素富集起來,為成礦奠定了良好基礎(chǔ)。北東向張性斷層是近東西向壓扭性斷層的次級斷層,其成礦機(jī)理同東西向壓扭性斷層相似。張性斷層形成開放空間,有利于含礦熱液的充填和沉淀。
3)礦體。礦體分布在近東西向的破碎蝕變帶中的細(xì)小石英脈中,石英脈的分布嚴(yán)格受破碎蝕變帶控制。礦體產(chǎn)狀與破碎蝕變帶產(chǎn)狀基本一致。礦體呈長條狀、脈狀、扁豆?fàn)?,斷續(xù)或平行產(chǎn)出,走向80° ~90°,向南陡傾,傾角67°~88°,局部直立或向北陡傾。礦體與圍巖界線不清。礦體的頂
底板巖性為絹云千枚巖、炭質(zhì)千枚巖、英云閃長巖等。
4)賦礦巖石。金廟溝金礦區(qū)主要賦礦巖石為硅化絹云綠泥千枚巖及英云閃長巖,賦礦巖石巖性較為單一。
5)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造。金廟溝金礦礦石結(jié)構(gòu)以不等粒它形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)為主,在金屬硫化物之間有交代殘余結(jié)構(gòu)、脈狀充填結(jié)構(gòu)和包裹結(jié)構(gòu)等。
構(gòu)造主要是塊狀構(gòu)造、片理狀構(gòu)造等。受構(gòu)造應(yīng)力影響,有條帶狀構(gòu)造和平行定向構(gòu)造。
3.2成礦機(jī)理
根據(jù)以上礦床地質(zhì)特征來看,初步認(rèn)為礦床成因?qū)偈芷扑槲g變帶控制的中低溫?zé)嵋盒偷V床。地殼深部的富金熱液向上運移,圍巖中的金元素同時受到活化。破碎蝕變帶本身為構(gòu)造薄弱區(qū),為含礦熱液提供了良好通道,有利于礦液的運移和上升,然后隨其溫度、壓力、化學(xué)成分、pH值等物理、化學(xué)條件的改變,在適宜場所發(fā)生沉淀、富集并形成礦體。
3.3找礦標(biāo)志
1)區(qū)內(nèi)發(fā)育有絹云母化、碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化的破碎蝕變帶是找礦的直接標(biāo)志。
2)呈東西向巖墻狀侵入的英云閃長巖受構(gòu)造作用影響普遍具片理化,局部具糜棱巖化現(xiàn)象,是主要的容礦巖石之一。
3)區(qū)域上東西向斷裂以及其北東向、北東東向次級斷層控制了華力西期英云閃長巖、二長花崗巖巖株的展布,該斷裂總體南傾,其北側(cè)距該斷裂1~1.5km的次級斷裂帶為尋找金礦的構(gòu)造標(biāo)志。
4)礦區(qū)內(nèi)礦體主要賦存于長城系鉛爐子溝群第二巖組(ChQ2)中,該地層可作為在該區(qū)尋找金礦的宏觀標(biāo)志層。
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中圖分類號:P618.42