王旭東
(甘肅煤田地質(zhì)局一四九隊,甘肅 蘭州730020)
寨上金礦金礦地處甘肅省南部,位于秦祁昆成礦域(I-2),秦嶺-大別(造山帶)成礦省(Ⅱ-7),Ⅲ-28西秦嶺Pb-Zn-Cu(Fe)-Au-Hg-Sb成礦帶,斷裂發(fā)育,為含礦熱水溶液的沉淀提供了有利的導(dǎo)礦通道和容礦空間,成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。該區(qū)海拔約3000余米,經(jīng)濟不發(fā)達,且成礦地域的自然環(huán)境相關(guān)較差,單獨勘測比較艱難,需要綜合多方面的數(shù)據(jù)和信息逐漸展開勘查。寨上金礦作為近些年發(fā)現(xiàn)的特大金礦之一,其包含的微量元素、地質(zhì)特征等元素都值得相關(guān)人員不斷探索,該金礦主要類型為低溫?zé)嵋盒臀⒓毥拘偷V床,這里要和兩側(cè)的其他礦床區(qū)分開來。同時寨上金礦具有特大遠景規(guī)模,該地區(qū)也具有豐富的地質(zhì)地理科學(xué),了解金礦的成礦規(guī)律以及資源發(fā)展,對行業(yè)的進步有十分重要的意義。
大地構(gòu)造位置屬秦-祁-昆褶皺系,位于西秦嶺褶皺帶中帶,區(qū)域內(nèi)以縱觀全區(qū)的大斷裂為主,這也是區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)斷裂的主要現(xiàn)象,并且根據(jù)區(qū)域內(nèi)南北向基底構(gòu)造研究發(fā)現(xiàn),該區(qū)域礦產(chǎn)斷裂形式以橫向排列的次級斷裂為主。區(qū)域內(nèi)的褶皺發(fā)育,主要以東西向為主,北西-北西西次之,這也是控礦的主要方向[1]。礦區(qū)地層主要為砂巖、板巖、泥灰?guī)r等,板巖主要是粉砂構(gòu)成,泥灰?guī)r內(nèi)部含有部分碳質(zhì),底部夾砂巖、礫巖等。
(1)賦礦地層,寨上金礦背部斜坡上分布鈣質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖等,也有部分粉砂質(zhì)板巖、灰?guī)r,因此金礦主要賦存在這其中的兩翼之間,兩翼之下二疊又分布鈣質(zhì)板巖、粉砂巖和少量石灰?guī)r,另外隨著地質(zhì)走勢,該地區(qū)覆蓋之上還有第三、第四系地層,這些地層評價厚度為10m~50m,最厚不超過100m。
(2)控礦構(gòu)造,金礦區(qū)域斷裂類型為NWW向的F1-F3斷裂,并且斷裂面積及規(guī)模都很大,寬度最寬可達二百米,最低三十米,組成成分分為砂巖、斷層泥等,這個區(qū)間斷裂形式只要是以平行分布且分層的斷裂為主,并且都是先以板巖分布的一端開始斷裂,逐漸延伸至砂巖一端斷裂,而礦產(chǎn)資源就是富含在斷裂鞋面的分布線之中,因此很多地方斷裂構(gòu)造成為其基礎(chǔ)構(gòu)造,經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),該區(qū)域一般是先形成斷裂,后形成褶皺,兩者形成之后疊加于背斜構(gòu)造的上面。而次級斷裂一般呈NWW的脆弱間斷型斷裂,寬度一般在30m之內(nèi),構(gòu)成部分變成了石英脈、粉砂巖、斷層角礫、泥質(zhì)板巖等,也就是這些成分控著斷裂的分布樣式,而其規(guī)模也有可能受到區(qū)域磁場影響,也受地質(zhì)基本性質(zhì)等的控制,因此在這個區(qū)域內(nèi)起主導(dǎo)作用的因素為巖性。
(3)物探異常,通過對整個區(qū)域展開物探中梯測量測量,圈定33個異常以及集化體27條,異常值也會有所表現(xiàn),ns值在1.5%以內(nèi),這種異常一般以帶狀分布的。并且會和礦帶相互吻合,并且該區(qū)域金礦形成和地層斷裂脫不了關(guān)系,一般礦層主要分布于破碎帶之內(nèi),在對該礦區(qū)進行1∶1萬激電中梯度測量后,也能夠反映出構(gòu)造帶的延伸趨勢,而當(dāng)?shù)V質(zhì)極化率異常的時候,其形態(tài)會變得規(guī)則且層次相對清晰,經(jīng)過探測異常強度范圍可以推測出金屬礦物質(zhì)變化情況,這樣就可以很好地探測礦產(chǎn)資源分布,并且方便做出找礦標(biāo)志。
(4)化探異常,縱觀整個礦區(qū)的整體趨勢,金礦的分布是從泥盆系到第三系逐漸降低,并且降低方式是由老至新的降低,并且經(jīng)過由東往西后分布以及面積也都縮小,金礦帶分布也隨之減弱。而通過對礦區(qū)進行1∶1土壤測量后發(fā)現(xiàn),整個區(qū)內(nèi)Au異常的有12處(以5×10-9為異常下限,其余異常共有十幾處之多[2])。
(1)礦化帶和礦體地質(zhì),礦區(qū)主要分南北兩個礦帶,共有金礦脈20條,主要礦脈有9、10、11、12等。其中南礦帶長4200m寬1000m,主要賦存于中泥盆統(tǒng)e組中段(D22-e2)灰?guī)r、鈣質(zhì)板巖夾泥質(zhì)板中。礦脈間距在200m~400m,主要礦脈是41、32、31號脈;北礦帶長7200m寬1000m,賦存于下二疊統(tǒng)下部地層 b 組(P11-b)的砂質(zhì)板巖、含炭板巖、泥質(zhì)板巖、砂巖中,礦脈間距在300m之內(nèi),主要是19-2、19-1、9、10、12、11、21號礦脈,并且?guī)缀醭势叫蟹植肌5V脈體特征主要由泥質(zhì)板巖、蝕變砂巖、灰?guī)r、碎裂化炭質(zhì)板巖、碎裂巖等組成。
(2)礦石類型,寨上區(qū)域氧化礦山一般在地表出現(xiàn),而其金礦石又分為氧化礦石和原生礦石,這主要是根據(jù)氧化程度分類的。原生礦石出現(xiàn)的地質(zhì)層一般是地表往下約40m,根據(jù)蝕變礦化的巖石類型可分為泥質(zhì)千玫狀板巖型巖石、蝕變粉砂質(zhì)巖石等,后一種也就是這個區(qū)域的主要巖質(zhì)類型,原生礦石的顏色變化也是比較大的,部分顏色也有比較淺的,有淺灰色、灰白色等顏色分布,一些新鮮切面又會呈灰黑色甚至黑色。
(3)礦石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造,經(jīng)過研究并仔細分類后發(fā)現(xiàn),礦石構(gòu)造主要是浸染狀、團塊狀、放射狀、斑點狀、角礫狀等一系列構(gòu)造,而結(jié)構(gòu)主要是:自形-半自形、草莓狀、他形、交代殘余、環(huán)帶、碎裂結(jié)構(gòu)等。
(4)礦質(zhì)組成,礦物質(zhì)組成很多,常見的有黃鐵礦、黃銅礦、黝銅礦、毒砂、輝銻礦、方鉛礦、閃鋅礦、銅-鋅-鎳-錫-鐵金屬互化物及其硫的合金礦物。
(5)圍巖蝕變,礦區(qū)內(nèi)典型的蝕變?yōu)辄S鐵礦化,巖石沉寂階段會出現(xiàn)諸多草莓狀結(jié)構(gòu)的黃鐵礦小顆粒,在熱液作用下伴有增生的環(huán)帶結(jié)構(gòu),而巖石稍微裂開后形成縫隙,這些顆粒結(jié)構(gòu)就填充于此,形態(tài)多為自形-半自形,而黃鐵礦也常呈帶狀、團狀出現(xiàn)脆性斷裂破碎帶中。硅化也是整個區(qū)域最為普遍的一種現(xiàn)象,而成礦早期有脈狀、薄層狀的填充物填充于變形帶之中,在繼續(xù)進展到中期后會有巖石或者礦石將斷裂帶的空隙填充,而在晚期后這些填充物質(zhì)多會分布成為細脈、網(wǎng)脈狀等繼續(xù)填充與中晚期形成的破碎帶之間。整個礦區(qū)其含礦圍巖蝕變是比較弱的,也有碳酸鹽化、絹云母化、毒砂化等。而黃鐵礦化是經(jīng)過蝕變后形成的,因此那些增生的細粒浸染狀黃鐵礦與金礦化關(guān)系密切,其含量多少、蝕變強弱直接反映了金礦化的強弱[3]。
通過物探低阻高極化異常是可以準(zhǔn)確反應(yīng)金礦的延伸情況以及礦化帶分布情況,物探聯(lián)剖也能夠十分精準(zhǔn)地找到礦山深埋地下的情況以及地脈產(chǎn)能狀態(tài)。異常中心帶中含少量的黃鐵礦之外,還有一部分黃鐵礦是呈分散狀散布于因金礦與熱液作用后產(chǎn)生的帶狀破碎帶之中,這些分布形狀很多都與金屬硫化物關(guān)系密切,另外,金礦的形成和巖漿及板巖碎裂后形成的地層關(guān)系也最為密切。由于礦區(qū)的第三、第四帶其覆蓋厚度是最大的,因此工作人員也常常在這兩個帶系間接標(biāo)記出找礦的標(biāo)志,這對于尋找一些不容易發(fā)現(xiàn)探測的礦脈有很好的指導(dǎo)作用。
與成礦關(guān)系密切的蝕變主要有毒砂化、黃鐵礦化、硅化、褐鐵礦化,蝕變疊加部位即是找礦最有利部位,除以上關(guān)系密切的礦化類型之外,還有輝銻礦化、絹云母化、碳酸鹽化等。
間接找礦標(biāo)志可根據(jù)礦區(qū)第三系和第四系其覆蓋厚度,再根據(jù)Au 沉積以及一些水系物異常為判斷標(biāo)準(zhǔn),另外還要看土壤形態(tài)的一些特征等,如果這些特征都和礦帶十分吻合,那就可以作為找礦標(biāo)志了。而礦區(qū)垂直分布情況也可以根據(jù)中低溫元素As、Hg、Sb來檢測,凡是有Au、Ag、As、Sb、Hg等元素的組合異常,均是金富集地段,還有一些比如Au、Pb的近礦暈元素也可以用來尋找隱狀礦脈或者探測礦區(qū)內(nèi)部情況[4]。
礦體也會受到砂巖、板巖等接觸帶的局部控制,在北礦帶的砂巖之間有3層地層屬于板巖材質(zhì),這也就形成了3條大的構(gòu)造帶。而金床賦存于下二疊統(tǒng)淺海碎屑和碳酸鹽的夾層之間,根據(jù)觀察地相組合不難發(fā)現(xiàn),砂礫巖由于具有良好的通透性,因此常成為熱液流通的主要通道,并且它還有良好的通透性和阻隔性其中富含板巖,板巖又成碳質(zhì),這在一定程度上就可以吸附金礦,為了觀察金合碳質(zhì)板巖的關(guān)系,在此特別經(jīng)過ZK82 鉆孔巖性與金品位統(tǒng)計,如表1所示。而該地區(qū)含礦地帶主要隱藏于砂巖和板巖之間的地層中,當(dāng)然也不排除金礦會存在與一些旁的支脈,但是也要根據(jù)具體地質(zhì)來檢測。
表1 ZK82 鉆孔巖性與金品位統(tǒng)計表
寨上礦區(qū)上端的主要巖性是灰色板巖,黃灰色泥灰?guī)r等,因此南礦多數(shù)分布在這其中,并且這與上泥盆的地層系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)不一,偶爾也有接觸。而下二疊統(tǒng)b組主要是英砂巖、灰色砂巖等,再到中部的巖石含量又會出現(xiàn)變化,但是也有重疊的部分,在整個寨上礦區(qū)的巖土結(jié)果大致相似,但是不同地層其含量也會不同,其中北礦帶分布的地區(qū)主要是石英砂巖。
礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要構(gòu)造線方向為NW向,集中向斜坡西面延伸,區(qū)域性深大斷裂具有長期、多期活動的特點,具有顯著的控巖控礦作用,次級的斷裂-裂隙構(gòu)造系統(tǒng)亦很發(fā)育,斷裂與礦產(chǎn)發(fā)分布有著密切的關(guān)系。北邊礦帶相對地勢平緩,并且往北傾斜角度呈45°左右,而南礦就會比較陡峭,也是相應(yīng)往北傾斜65°左右,但是南部礦帶局部是呈垂直狀態(tài)甚至也有部分反向傾斜。
金礦化主要發(fā)生在軟硬巖石接觸的斷裂破碎帶中,斷裂對金礦體控制作用明顯,低溫含礦熱液沿斷裂運移,在有利部位結(jié)晶形成礦石。斷裂導(dǎo)致了地殼各殼層之間成礦物質(zhì)的運移,是礦液活化運移的主要驅(qū)動力,同時也給礦液運移提供了通道和聚集的場所,分析認(rèn)為斷裂與礦產(chǎn)發(fā)分布有著密切的關(guān)系。
目前經(jīng)過評價可知,甘肅省寨上內(nèi)部的礦藏資源十分客觀,除了金礦之外,銅鈷含量也是巨大的。這個區(qū)域的金礦及銅礦、鐵礦比較富余,一些礦床分布也十分密集,這對于找礦的相關(guān)工作人員來說是十分欣慰的。目前盤點已經(jīng)查明該地區(qū)的礦藏資源就已經(jīng)達到十分驚人的數(shù)量,其中銅鈷礦的儲備量已累積超過3500t、鐵礦礦床也達到了驚人的2000t,這樣的礦藏水平在全國范圍來說都是十分可觀的。我們還發(fā)現(xiàn),該地區(qū)一些礦床表層斷裂后其結(jié)構(gòu)變化和山脈的走勢成裂谷穹窿變化趨勢,這也是早就其礦藏資源豐富的原因之一,研究者們之所以將焦點聚集在寨上,就是因為這里除了金礦還有豐富的銅礦、鐵礦、鎳資源等豐富礦藏。因此該區(qū)域極具礦藏潛力,具有很強的找礦價值和開采價值,值得繼續(xù)研究和保護[5]。
同時寨上礦區(qū)也是主要的成礦區(qū)域,是甘肅省礦藏資源最豐富的地域之一。由于寨上地區(qū)經(jīng)歷例很長時間的穹隆變化形態(tài),一些地表巖土借助巖漿不斷噴涌和上升之后發(fā)生巖層侵位,這也是礦產(chǎn)發(fā)育的一個原因之一,也是銅礦金礦等能儲存完好的原因之一。目前該地域的礦產(chǎn)資源可分為金屬礦產(chǎn)和非金屬礦產(chǎn)兩方面,金屬礦處理金礦就屬銅鈷鉛鋅鐵等礦產(chǎn)最為豐富,而非金屬礦品類繁多,常見的是黃鐵礦、滑鐵、硼礦等,而對于環(huán)境預(yù)估方面,甘肅少雨,但水資源分布地域少而面積廣,這也是礦產(chǎn)資源形成的有利條件。根據(jù)專業(yè)地質(zhì)形態(tài)分析發(fā)現(xiàn),甘肅寨上地區(qū)礦床形態(tài)奇特,這是礦藏形成的必備元素,這也能讓其礦產(chǎn)資源發(fā)育相對理想[6]。
綜上所述,甘肅寨上特大型金礦是其地域地質(zhì)構(gòu)造和發(fā)育的自然結(jié)果,作為近些年西秦嶺最大的金礦之一,該金礦是這個地區(qū)地質(zhì)的巖性、構(gòu)造、熱力作用等因素共同作用下形成的,屬于“沉積-改造型”金礦床,以上資料都是相關(guān)人員通過研究成礦機制以及地質(zhì)條件等發(fā)現(xiàn)的,是具有真實理論數(shù)據(jù)支撐的。再結(jié)合以往研究金礦的經(jīng)驗我們可以得出,甘肅省寨上憑借獨特的地質(zhì)構(gòu)造和環(huán)境條件,通過有利的巖性和地理環(huán)境條件,有形成大型金礦的潛力,因此相關(guān)人員應(yīng)該繼續(xù)堅持探索,繼續(xù)發(fā)掘該地區(qū)礦產(chǎn)資源潛力,為我國礦業(yè)做出卓越共貢獻。