郭啟鵬
(甘肅省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 蘭州 730050)
甘肅大水金礦區(qū)位于西秦嶺南亞帶附近,同時(shí)其南與甘孜—松潘褶皺帶相接,其北為南祁連造山帶,并與略陽大斷裂銜接,組成多構(gòu)造單元結(jié)合的區(qū)域[1]。同時(shí)該地區(qū)由于加里東運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致區(qū)域地質(zhì)環(huán)境較為穩(wěn)定,并形成泥盆系的三疊統(tǒng)淺海碎屑巖以及碳酸鹽巖建造。該地區(qū)屬于中三疊世時(shí)期,區(qū)域內(nèi)的地殼出現(xiàn)裂陷,并形成大面積的深海濁流復(fù)理石建造[2]。由于印支運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致該地區(qū)出現(xiàn)較多的褶皺,并形成多地質(zhì)體的大地構(gòu)造格架。由于礦床獨(dú)有的成礦特點(diǎn),導(dǎo)致該地區(qū)金礦床礦體分布多而復(fù)雜,使得該區(qū)域?qū)氐V因素的研究以及找礦存在諸多的困難,大水金礦開采二十幾年來,不同的學(xué)者及專家從不同的方面對(duì)其進(jìn)行了多方面深入研究,但專家們意見角度各有不同,對(duì)金礦的找礦理論研究及開采實(shí)踐提供了寶貴的可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
根據(jù)以往對(duì)甘肅大水金礦的研究,通過對(duì)該地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)樣品的選擇性采集,并對(duì)金礦的地球化學(xué)特征進(jìn)行全面分析。通過對(duì)巖體巖石化學(xué)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行全分析得知,SiO2含量介于62%~73%之間,Na2O+K2O含量介于0.13%~6.65%,平均含量為3.77%;里特曼指數(shù)介于0.000615-2.2334(?)6之間,平均為1.19,為鈣堿性;Al2O3>Na2O+K2O+CaO,A/CNK介于1.38~1.60之間,平均值為1.49,為過鋁質(zhì)鈣堿性巖漿巖。表明由于蝕變較強(qiáng)烈使K2O和Na2O強(qiáng)烈流失造成虧損,高嶺土化、碳酸鹽化強(qiáng)烈,長(zhǎng)石多為堿性長(zhǎng)石,成巖環(huán)境屬碰撞前火山弧型。通過區(qū)域內(nèi)以方解石為主體的礦物,在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn),方解石的包裹體以孤立狀分布,且多為原生包裹體,如下圖所示:
從圖1中可以看出,樣品中的包裹體中汽液之間的比值在7%~58%,且包裹體直徑大多為6μm~15μm,觀察中還發(fā)現(xiàn)了少量達(dá)到25μm的包裹體。在觀測(cè)中并未發(fā)現(xiàn)子晶包裹體以及三相包裹體。根據(jù)上述特征可以證明,該地區(qū)礦床的礦物結(jié)晶均發(fā)生在大氣降水參與下形成。部分樣品的化學(xué)測(cè)試參數(shù)如下表1所示。
圖1 樣品方解石包裹體
表1 地區(qū)部分樣品化學(xué)參數(shù)
對(duì)地區(qū)樣本的化學(xué)參數(shù)測(cè)定,可以作為對(duì)地區(qū)控礦以及成礦的必要數(shù)據(jù)支持。
由于巖體受不同程度的蝕變疊加,稀土元素分異較好,為右傾輕稀土富集型。花崗斑巖為正銪異常型,為大量斜長(zhǎng)石斑晶造成,從微量元素配分圖看,總體上呈不規(guī)則的鋸齒型,其中花崗斑巖Sr和Ba的含量較閃長(zhǎng)玢巖略低一點(diǎn),大離子親石元素Sr、Ba、K、Rb含量都較低,它們存在明顯的演化關(guān)系。
大水金礦區(qū)中主要含金層位為中三疊統(tǒng)馬熱松多組(Tm),劃分為土黃色、淺灰色泥質(zhì)灰?guī)r(mls);淺灰色中厚層灰?guī)r;淺灰色中厚層狀灰?guī)r;灰白色白云質(zhì)灰?guī)r四個(gè)巖性段。淺灰色中厚層灰?guī)r為泥晶-隱晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。在下部地層中,區(qū)域巖漿巖發(fā)育,呈現(xiàn)在表層地層中為面積較大的侵入體,以及厚度較大的火山巖。而礦區(qū)范圍中巖漿巖主要呈現(xiàn)為侵入巖,通常在礦區(qū)淺部,部分以巖脈的形式出現(xiàn)。而在礦區(qū)的深層中,存在一定的含礦斑巖體,但礦石成分含量較低,巖齡通常保持在18.4Ma~19.5Ma之間。同時(shí)礦區(qū)侵入巖走勢(shì)呈為西南走向,而次級(jí)構(gòu)造線則以西南南走向蔓延[3]。從礦區(qū)的蝕變發(fā)育中可以發(fā)現(xiàn)矽卡巖化、硅化、綠簾石化現(xiàn)象。同時(shí)該地區(qū)深層礦體未圈閉,礦體賦存海拔較高。礦區(qū)與成礦關(guān)系密切的有北西向斷裂和近南北向斷裂,北西向斷裂:礦區(qū)主要發(fā)育有6條,由南向北依次為F1、F3、F4、F5、F6、F7。以F4斷層規(guī)模最大,F(xiàn)4斷層最大的特點(diǎn)是發(fā)育很寬的破碎帶,其寬10m~30m,帶內(nèi)巖石破碎強(qiáng)烈,發(fā)育厚大的方解石脈,脈體沿走向膨大、縮小、分支、復(fù)合現(xiàn)象明顯,在斷層兩側(cè)有次級(jí)同構(gòu)造張裂,其內(nèi)也充填方解石細(xì)脈,向深部?jī)A角逐漸增大,嚴(yán)格控制Au2、Au5、Au7的產(chǎn)出及空間分布形態(tài)。區(qū)域性北西西向—東西向斷裂帶為導(dǎo)礦、配礦構(gòu)造,表現(xiàn)為礦帶、礦體的分布受導(dǎo)礦構(gòu)造的夾持或限制呈串珠狀、雁列狀成群出現(xiàn),而其伴、派生低序次斷裂、裂隙則為容礦構(gòu)造,為成礦提供了直接的容礦空間。
由于該地區(qū)屬于厚大矽卡巖型礦體,因此無法依靠定量數(shù)據(jù)來進(jìn)行擬定。而對(duì)礦體空間的分布特征分析中,可以采用鉆孔單工程礦體厚度來繪制等值線圖。首先根據(jù)礦體地質(zhì)特征,在0~60線之間,依據(jù)西南走向來進(jìn)行,同時(shí)對(duì)位于礦區(qū)中部的近斑巖接觸帶的1km2的范圍內(nèi),勘探深度為20m。并檢測(cè)地區(qū)的礦體含量品位,同時(shí)對(duì)礦區(qū)中存在滑覆體進(jìn)行剖面檢測(cè)。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)中的研究,甘肅大水金礦中,存在深部隱伏斑巖體,并呈筒狀產(chǎn)出,且?guī)r體與接觸帶中的物質(zhì)存在漸變過渡形式[4]。根據(jù)對(duì)矽卡巖的化學(xué)特征存在親源性,因此可以對(duì)端處地區(qū)巖體中存在巖漿熱液流體的垂向逃逸,同時(shí)也影響了成礦熱液,根據(jù)成礦熱液的影響,可以進(jìn)而判斷礦床大致形態(tài),并進(jìn)行礦區(qū)接觸帶的控礦研究工作。
首先利用衛(wèi)星光譜技術(shù),得到地區(qū)的基礎(chǔ)遙感影像圖。并在影像圖中識(shí)別出地區(qū)的斷裂構(gòu)造,識(shí)別地區(qū)的展布環(huán)形構(gòu)造??紤]到甘肅大水金礦地區(qū)存在深度研究垂向逃逸現(xiàn)象,可以對(duì)影像中的巖體地表構(gòu)造進(jìn)行分析,并判斷地區(qū)未出漏的巖體,標(biāo)注出相關(guān)礦體的異常以及礦化點(diǎn),以此作為找礦地段,判斷地區(qū)破碎帶的走向以及延展方向,并作為找礦有利地段及工作靶區(qū)。
確定地區(qū)的找礦有利地段后,對(duì)該區(qū)域進(jìn)行選擇性樣品點(diǎn)劃分,并收集地表礦石進(jìn)行地球化學(xué)測(cè)量。通過確定地區(qū)的As以及Cu樣品成分,并在遙感影響圖中構(gòu)筑元素異常帶。通過元素異常帶,來縮小找礦靶區(qū),并在多元素異常帶上進(jìn)一步進(jìn)行化學(xué)測(cè)量,并圈定Au、Mo、As等單元數(shù)異常,并根據(jù)異常元素進(jìn)行判定,在二次化學(xué)測(cè)量中,樣本可以選擇地下5m~10m左右的礦物樣本,同時(shí)根據(jù)探測(cè)到的礦物樣本分布特點(diǎn),來對(duì)元素異常情況進(jìn)行分類,并確定區(qū)域中的元素異常情況,作為進(jìn)一步找礦的主要位置。
根據(jù)劃分的元素異常范圍,采用地面磁法來進(jìn)行礦體測(cè)量,并劃分地區(qū)磁場(chǎng)強(qiáng)度以及磁異常區(qū)域。對(duì)異常地區(qū)采用質(zhì)子磁力儀來開展磁法測(cè)量,并圈定垂直磁異常,并確定垂直異常的方向。確定高值區(qū)域范圍內(nèi)的總異常面積,并根據(jù)磁性參數(shù)特征,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料,推測(cè)地區(qū)的受到金礦礦化的斜化角閃巖的情況。同時(shí)表現(xiàn)區(qū)域的磁異常,在總體呈帶狀并沿磁異常方向進(jìn)行剖析處理,得出小波多尺度分解的地區(qū)內(nèi)部細(xì)節(jié)圖,并在深度疊加激電異常,以及次生暈異常地段。并對(duì)確定的地段進(jìn)行深度鉆孔,并探測(cè)礦體,而礦異常對(duì)找礦過程中存在間接知識(shí)作用,通過鉆孔來確定礦體的漸次變化規(guī)律,并探測(cè)同源異常情況。同時(shí)進(jìn)一步圈定異常,縮小找礦地區(qū)地礦區(qū)域,采用1:1000的地質(zhì)剖面測(cè)量法,來了解地區(qū)的異常特征,并給出定向解譯,并圈定成礦地段,指示地區(qū)巖體的礦化指示性,確定找礦區(qū)域,實(shí)現(xiàn)地區(qū)的找礦。
本文通過控礦和找礦理論,結(jié)合實(shí)際礦區(qū)的特點(diǎn),來對(duì)礦區(qū)的控礦因素以及找礦認(rèn)識(shí)來分析并提出方法。但在研究中,僅對(duì)該地區(qū)提取了較少的樣品,缺乏更全面的樣品采集和分析。未來研究中,可以根據(jù)找礦認(rèn)識(shí),進(jìn)一步對(duì)該地區(qū)進(jìn)行更深入的樣品分析采集,將理論應(yīng)用于實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)找礦突破。