青海滩间山金矿成矿构造机制研究

王旭阳，王旭阳，王宏阳，王方里

(1.桂林理工大学地球科学学院，广西桂林541006; 2.陕西核工业地质局二一一地质大队，陕西西安710024)

青海滩间山金矿成矿构造机制研究

王旭阳1，王旭阳1，王宏阳1，王方里2

(1.桂林理工大学地球科学学院，广西桂林541006; 2.陕西核工业地质局二一一地质大队，陕西西安710024)

摘要：滩间山金矿产于柴北缘成矿带中，是一个由岩性控制产出层位、构造控制产出形态的金矿床。矿区内产出有炭质糜棱片岩型矿石和岩脉型矿石2种矿石类型，并且这2种矿石类型是在2个不同的成矿期内形成的。通过对矿区内的主要构造分析研究认为，华力西期形成的近南北向褶皱控制了主要矿体的产出规律。

关键词：滩间山金矿；构造控矿；成矿机制；柴达木盆地北缘；青海

中图分类号：P618.51

文献标识码：A

文章编号：1674-3636(2015)02-0225-06

收稿日期：2014-05-09；修回日期：2014-06-09；编辑：陆李萍

作者简介：第一作者：王旭阳(1984—)，男，硕士研究生，地质学专业,E-mail：booksorg@163.com

doi:10.3969/j.issn.1674-3636.2015.02.231

第二作者：王旭阳(1990—)，女，硕士研究生，地质学专业，E-mail:568764229@qq.com

0引言

矿区位于柴达木盆地北缘(以下简称“柴木缘”)，是中央造山带的一部分，也是一个典型的复合造山带(殷鸿福等，1998)，造山过程中形成了一系列的大型韧性剪切带和超高压变质带(赖绍聪等，1993；张立飞等，2008；张贵宾等，2012),矿区的构造演化及成矿过程严格地受到了中央造山带构造演化的控制。柴北缘的构造运动过程分为4个旋回并有三级构造控矿的特点(张德全等，2001，2007a,2007b)，在早古生代造山旋回中金的赋矿地层——万洞沟群受到变质作用的影响，使分散于地层中的Au元素发生了初步富集；后继的华力西—印支期造山旋回伴随着变质作用和岩浆的侵入，使得Au元素在变质水和岩浆水的双重作用下得到进一步叠加富集并最终成矿(国家辉，1998；魏刚锋等，1999；崔艳合等，2000；张德全等，2005)，所以加里东期和华力西—印支期的2次造山运动是该区金的2个主要成矿期段。

1矿区地质特征

1.1　地层

矿区内主要出露有达肯大坂群(Pt1Dk)、万洞沟群(Pt2Wd)和滩间山群(O3Tn)的地层，其中万洞沟群(Pt2Wd)地层为该矿区的主要赋矿地层(图1)。

图1　滩间山金矿床地质简图(据崔艳合等，2000)1-碳质糜棱片岩；2-大理岩；3-斜长花岗斑岩；4-岩脉；5-矿体；6-地质界线及产状；7-断层；8-背斜轴；9-向斜轴；10剖面线；11-预测区Fig.1　Geological sketch map of the Tanjianshan gold deposit in Qinghai Province(after Cui et al, 2000)

下元古界达肯大坂群(Pt1Dk)地层为一套由黑云斜长片麻岩、石榴黑云石英片岩和大理岩等组成的中深变质岩组合，该套地层构成了柴北缘的古老结晶基底。

中元古界万洞沟群(Pt2Wd)地层沿滩间山到万洞沟一带分布，是一套浅变质的岩石，可视厚度达2 300余m。下部为炭质绢云片岩、钙质片岩和炭质大理岩为主；中部为炭质千枚岩和炭质糜棱片岩为主，夹大理岩和白云质大理岩透镜体；上部为白云质大理岩和绢云石英片岩为主。该套岩层经受了强烈的动力变质，中部的炭质糜棱片岩为主要赋矿岩层(于凤池等，1998)。

上奥陶统滩间山群(O3Tn)为一套由厚度超过5 000 m的浅变质火山岩、火山碎屑岩、碎屑岩并夹少量的碳酸盐岩组成的岩系，与元古界地层呈断层接触。

1.2　构造

矿区内断裂构造和褶皱构造都比较发育，同时还发育有动力变质形成的韧性剪切带，其中发育于万洞沟群中的褶皱是矿区的重要控矿构造。

区内断裂构造发育，规模相差较大，变形特点从韧性、韧脆性到脆性都有发育，脆性断裂构造多是在韧性和韧脆性剪切带的基础上发展而来的。

鹰峰—滩间山断裂是通过矿区的最大的断裂构造，其长度近30 km，总体倾向南西，倾角在40°～60°之间。该断裂分开了万洞沟群地层和滩间山地层，其北东盘为万洞沟群地层，南西盘为滩间山地层。区内的其他北西向断裂规模比较小，但构造行迹特征多与之相似，说明这些小型的断裂可能是鹰峰—滩间山断裂的派生产物。

区内最大的韧性剪切带呈北西走向，长度大于10 km，宽度可达到1 km，同时还发育有1组近北东走向的小型韧性剪切带，其形成时间晚于北西向的韧性剪切带，这组小型韧性剪切带中的万洞沟群炭质糜棱片岩是区内的主要赋矿岩层。北东向的韧性剪切带宽约400～600 m，北侧以脆性断裂与万洞沟群白云质大理岩相邻，南侧被斜长花岗岩截切，同时还遭受了后期强烈的韧脆性和脆性断裂的叠加。

区内的褶皱构造主要有金龙沟—绝壁沟的向斜和金龙沟—小红柳沟的背斜构造，它们由总体走向为北西向的万洞沟群的地层构成，岩层倾向南西向或北东向。

向斜构造轴向近南北向，长约1 200 m，轴部由石英片岩组成，两翼依次为白云石大理岩和炭质糜棱片岩。层理产状120°∠60°，枢纽产状变化范围在290°∠50°～315°∠43°之间。背斜构造轴向同样近南北向，长约2 000 m，轴部由碳质糜棱片岩组成，两翼分别由白云石大理岩组成，在馒头沟和小红柳沟等地还可见到北西向的小褶皱(图 2)。

图2　滩间山金矿C-D剖面图(据崔艳合等，2000)1-炭质糜棱片岩；2-大理岩；3-花岗斑岩；4-金矿体；5-钻孔Fig.2　Geological section along prospecting line C-D in the Tanjianshan gold deposit(after Cui et al, 2000)

1.3　岩浆岩

区内的喷出岩同样以加里东期和华力西期为主，但是华力西期的规模要小于加里东期的喷发强度。加里东期的火山岩以晚奥陶世海相火山喷发堆积的熔岩和火山碎屑岩为主，呈北西走向不规则带状分布于赛什腾山，云雾山和滩间山等地层组成了滩间山群地层的主体。华力西期的火山岩主要产于上泥盆统的牦牛山组，陆相沉积岩系中，厚度小，强度弱，以凝灰岩和火山角砾岩为主。

2矿体特征

滩间山金矿可分为金龙沟和瀑布沟2个金矿区，矿体明显地受到地层和构造的控制，已知的主要矿体均产于万洞沟群中的炭质糜棱片岩中，形成了蚀变炭质糜棱片岩型的矿石。同时，由蚀变闪长玢岩和蚀变云煌岩形成的脉岩型矿石也绝大部分产于炭质糜棱片岩中，而侵入于其他岩层中的岩脉只是显示有部分的矿化出现，仅有极个别的岩脉形成了工业品位的矿化。

矿区内的矿石类型主要有蚀变炭质糜棱片岩型、蚀变闪长玢岩脉型和蚀变云煌岩脉型3种基本类型。其中以蚀变炭质糜棱片岩为主，占矿区总矿体数量的90%以上，矿体形态多呈脉状和分支脉状，少数呈透镜状和囊状，矿体严格受到褶皱构造的控制，亦呈褶皱形态产出，同时在背斜部位呈现出南部矿体埋深较大、北部埋深较浅的规律，可见矿体的倾覆有着与背斜相似的倾覆规律(图3)。

图3　与褶皱有关的金矿体构造形态图(据张德全等，2001)Fig.3　Structural features of the gold orebodies　　associated with folds(after Zhang et al, 2001)

蚀变闪长玢岩脉型金矿体特点是数量不多，规模不大，但品位较高。矿体形态多呈脉状、团块状及囊状，产状多呈北西走向，严格受到北西向断裂构造的控制，主要出露于金龙沟东矿区，这类矿体的上下盘均见有糜棱片岩型矿石与之伴生，没有见到单一的矿体出现，同时远离断裂带的闪长玢岩脉多不含矿，而靠近断裂带的闪长玢岩脉则多呈明显的金矿化。

蚀变云煌岩脉型金矿体，在地表较少见到，不能形成单独的矿体，多数与炭质糜棱片岩型矿石伴生，矿石呈灰白色的隐晶质块状结构，一般规模比较小，品位较高。

在瀑布沟地区的矿体规模较金龙沟要小，矿体呈脉状沿北西向断裂带分布。矿石类型以炭质糜棱片岩型和闪长玢岩脉型矿石组成的混合型为主，单一的闪长玢岩脉型和炭质糜棱片岩型矿石仅有少量出现。

3区域构造演化

矿区位于柴北缘古裂谷的西段，矿区的演化经历了5个阶段。

(1)在中元古代时期，柴北缘基底发生裂陷，海水入侵，形成了一个比较封闭的环境。与此同时控制基底的断裂系统带来了大量的富金流体，在这样的背景下沉积了一套具有较高金丰度的炭质泥岩建造和富镁碳酸盐建造，成为滩间山金矿的主要矿源层。

(2)加里东期中晚奥陶世，柴北缘再次发生裂陷，控制裂陷的断裂深度达到了地幔，导致了3次规模较大的超基性岩浆和中基性岩浆的侵入和喷发，同时也带来了较高的热流值和丰富的流体，使得万洞沟群地层遭受了强烈的变质。

(3)加里东晚期古裂谷闭合，造山运动开始，同时伴有基性、超基性和中酸性岩浆的活动。在造山的过程中形成了滩间山北西向的大型韧性剪切带(张德全等，2005)，与此同时，万洞沟群地层发生了强烈的褶皱变形(国家辉，1998)。

(4)华力西晚期，再生裂谷闭合，同时伴有强烈的岩浆活动，此次的岩浆侵位形成了闪长玢岩、斜长花岗岩和云煌岩等，这些岩浆作用也带来了丰富的流体，同时也形成了矿区近南北向的褶皱构造(张德全等，2007a,2007b)。

(5)后期构造破坏。中生代以来柴达木北缘进入了陆相沉积阶段，三叠纪地层在区内零星分布。印支运动晚期，本区遭到了强烈的构造运动破坏，导致达肯大坂群推覆于三叠系地层之上。直到喜山期地壳又一次遭到抬升，矿体遭受剥蚀出露于地表。

4成矿机制探讨

4.1　成矿过程

滩间山金矿的形成过程主要经历了3个阶段的成矿过程。

第1阶段：裂谷期碎屑物沉积金元素的初步富集阶段。在中元古界随着裂谷的形成，海水入侵，形成了一种封闭—半封闭的沉积环境，在这种环境中沉积了大量的碎屑物质。与此同时，沿着深大断裂上升的热水带来了丰富的Au元素，它与碎屑物质共同沉积形成了万洞沟群中含Au量达13.5～32.0 mg/t的黑色岩层(魏刚锋等，1999；张德全等，2005)，成为后期金成矿的主要物质来源之一。

第2阶段:构造运动使得Au元素矿化富集阶段。加里东期中晚奥陶世，万洞沟群岩系遭受了强烈的热变质作用，同时伴有基性、中酸性小岩体的侵入，加里东晚期受早期裂谷闭合的影响，形成了万洞沟群中的韧性剪切带。在动力变质和热变质的双重作用下，地层中的金发生了第一次大规模的迁移并在有利部位富集成矿。

第3阶段：岩浆热液活动Au元素叠加富集阶段。华力西晚期的再生裂谷闭合造成的岩浆活动，这次岩浆活动形成了斜长花岗岩、闪长玢岩和云煌岩等的侵位，带来了大量的含金流体(崔艳合等，2000；张德全等，2007a,2007b)，流体活动进一步提取了矿源层中的Au元素，并将这些元素带到前期已形成矿化的部位，发生了金的叠加富集，形成了有价值的工业矿体，同时在这一时期形成的矿区褶皱构造使得矿体也被卷入褶皱(图4)。

图4　滩间山金矿成矿演化过程(a)　沉积形成万洞沟群地层；(b)　地层中形成韧性剪切带，伴随岩浆侵入的同时Au元素在韧性剪切带中初步富集；(c)　形成层间褶皱并伴随有闪长玢岩和云煌岩脉的侵入，使Au元素得到进一步富集；(d)　地壳抬升遭受风化剥蚀Fig.4　Sketchshowing the evolution of mineralization　　in the Tanjianshan gold deposit(a)　The Wandonggou group was deposited;(b)　Ductile shear zones were formed in the stratum, associated with magmatic intrusion, where the element Au was preliminarily enriched;(c)　Interlayer folds were developed, associated with diorite porphyrite and minette veins, resulting in the further enrichment of Au;(d)　Weathering and denudation occurred due to crustal uplift

4.2　褶皱构造和断裂构造对矿体的控制

蚀变炭质糜棱片岩型和蚀变闪长玢岩与蚀变云煌岩脉型2种矿石组成了滩间山金矿的主要矿石类型。蚀变炭质糜棱片岩型矿石主要受到了矿区内褶皱构造的控制，而闪长斑岩和云煌岩组成的蚀变岩脉型矿石则受到了褶皱构造和断裂构造的双重控制。控矿褶皱发育的岩层本身的能干性较低，在褶皱的形成过程中，由于受到温度和压力的影响发生了糜棱岩化，在动力变质和流体的双重作用下，Au元素向着有利的成矿部位迁移，并形成了似层状的金矿化。金矿化后，岩层发生褶皱变形，使得层状的金矿化卷入了褶皱，表现出褶皱的形态。所以，褶皱构造既控制了矿体的倾向又控制了矿体的走向，同时还控制了矿体的侧伏规律。华力西晚期形成的闪长玢岩脉和云煌岩脉主要受到北西向断裂的控制沿着变质糜棱片岩的面理侵入，同时呈现出北西的走向。靠近断裂带的闪长玢岩脉和云煌岩脉含矿性较好，而远离断裂带则多不含矿，这可能是由于后期热液在运移到岩脉与断裂带接触部位时物理化学条件变化较大且流体动力不足，导致大部分金就近沉积不能运移到较远的位置，所以只有靠近断裂带的闪长玢岩脉和云煌岩脉才有较高的金矿化，而远离断裂带则没有矿化或矿化很低。

5结论

滩间山金矿是一个主要受构造和岩性控制产出的金矿床，含炭质较高的炭质糜棱片岩段是金的有利成矿岩性段，有利的岩性段和构造部位严格的控制了矿体的产出层位和矿体形态。矿体的矿化主要分成了2期。

(1)矿化受到了褶皱构造的控制，矿体的形态随着褶皱构造的起伏而呈现出褶皱的形态。

(2)金的矿化主要受矿区内断裂系统的控制，其次沿着断裂系统侵位的闪长玢岩脉和云煌岩脉同时也被褶皱中的片理所控制，这些岩脉沿着断裂侵位，并且大多产在褶皱构造的片理中，并被热液蚀变，形成岩脉型的金矿体。

通过对矿区褶皱形态的分析可知矿区的褶皱构造向南倾覆，由于矿体的形态主要受到褶皱构造的控制，所以矿体也有着向南的倾覆规律，并且矿区的炭质糜棱片岩是主要的赋矿岩层，故而矿区南部的炭质糜棱片岩应该有着较好的赋矿前景。

参考文献：

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张立飞，吕增，张贵宾，等.2008.大洋型超高压变质带的地质特征及其研究意义：以西南天山、柴北缘超高压变质带为例.科学通报，53(18)：2166-2175.

Metallogenic tectonic mechanism of the Tanjianshan gold deposit in Qinghai Province

WANG Xu-yang1，WANG Xu-yang1，WANG Hong-yang1，WANG Fang-li2

(1. College of Earth Sciences，Guilin University of Technology，Guilin 541006, Guangxi, China; 2. Geological Brigade No. 211, Shaanxi Provincial Geological Bureau of Nuclear Industry, Xi′an 710024, Shaanxi, China)

Abstract：The Tanjianshan gold deposit is located in the northern margin of the Qaidam basin, whose orebody horizons are controlled by lithology, and orebody shapes are tectonically controlled. Two types of ores were developed in the deposit, i.e., the carbonaceous mylonite ores and dyke type ores, and they were formed in two different mineralization periods. Through analysis of the main structures within the deposit, it is inferred that the Variscan nearly NS-trending folds control the occurrence regularity of the main orebodies.

Keywords：Tanjianshan gold deposit；ore-controlling structure；ore-forming mechanism；northern margin of the Qaidam basin; Qinghai Province