青海牧羊沟金矿矿床地质特征和成因

张骁富, 刘晓璐, 张 凯

(西北有色地质研究院,陕西 西安 710054)

青海牧羊沟金矿矿床地质特征和成因

张骁富, 刘晓璐, 张 凯*

(西北有色地质研究院,陕西 西安 710054)

牧羊沟金矿床位于青海省同德县,是东昆仑地区新近发现的大型金矿床之一。矿体主要赋存于牧羊沟背斜核部及两翼的近东西向层间滑脱构造破碎带中,含矿围岩主要为炭质板岩、砂质板岩与砂岩。一般构造破碎蚀变带厚度大、破碎程度强的部位有利于成矿。黄铁矿化、毒砂化、褐铁矿化与金矿化关系密切,并且蚀变越强,金矿化就越强。综合分析认为牧羊沟金矿床应属于微细浸染型金矿床。

牧羊沟金矿床;地质特征;矿床成因;微细浸染型金矿;东昆仑

东昆仑造山带位于青藏高原北缘,东至柴达木盆地,西至阿尔金造山带,近十多年以来,伴随着中国西部大开发战略的实施,大量的地勘单位以及科研院所在该地区开展了卓有成效的工作,发现了大量的矿床[1-14]。由于金矿在国民经济中的重要性,因此该地区金矿的研究进展一直以来是诸多学者关注的焦点之一[1-2,15-19]。

牧羊沟金矿床位于青海省东南部海南藏族自治州同德县城300°方向、直距42 km处,行政区划隶属同德县巴沟乡、巴水乡管辖。该矿床地理坐标为东经100°16′30″～100°20′00″,北纬35°25′00″～35°26′45″,最早由武警黄金部队于2000年在加吾地区开展预查工作时发现,至2010年已提交金资源量超过20 t,为东昆仑地区近些年来新发现的大型金矿床之一,但目前对该矿床的研究还十分薄弱[20-21]。笔者在详细野外工作的基础上,总结了牧羊沟金矿床的地质特征,探讨了牧羊沟金矿床的控矿因素和矿床成因,希望为该地区接下来的找矿工作提供借鉴。

1 区域和矿区地质特征

研究区地处东昆仑—秦岭纬向构造带与鄂拉山北西向构造带交汇部位,属共和三叠纪断陷盆地,北以柴达木盆地北缘——青海湖南山—天水—商丹古缝合带与祁连造山带相接,南以东昆南—阿尼玛卿—文县—勉略古缝合带与巴颜喀拉造山带相邻。东昆仑造山带的北部主体及柴达木盆地北缘的加里东构造带突然中断在鄂拉山西侧,而西秦岭造山带的构造线西延至多禾茂断裂带附近倾没“消失”,现今地表地质特征上表现为中国大陆中央造山系的一个“缺口”区,即所谓的“共和缺口”。在成矿区带划分上属共和—同德金、银、铜、铅、锌、砷、锑、汞等多金属成矿区,为西秦岭成矿带在青海省内的西延部分。

图1 牧羊沟矿区区域地质图Fig.1 Regional geological map of Muyanggou gold deposit1.共和—同德三叠纪复理石盆地;2.盆地边缘过渡带;3.断陷带;4.鄂拉山花岗岩带;5.哇洪山—温泉火山活动带;6.茶卡基底断块;7.深断裂带及其编号:①东昆南—阿尼玛卿—文县—勉略缝合带;②柴北缘—青海湖南山—天水—商丹缝合带;③察汗乌苏河断裂;④哇洪山—温泉断裂;⑤苦海—西倾山断裂;⑥多禾茂断裂。

区域内出露的地层由老到新为石炭系下统—二叠系下统中吾农山群、三叠系中统隆务河群、侏罗系羊曲组,其间为第四系覆盖。三叠系中统隆务河群为区域上出露的主要地层,可以分为四个岩性段,岩性主要为砂岩、粉砂岩、粉砂质板岩以及泥质板岩等。区域上断裂和褶皱构造发育,走向以近东西向、北西向和北北东向为主(图1)。近东西向构造控制了区内三叠纪复理石碎屑岩的形变以及印支中晚期岩浆的侵入活动,代表构造为牧羊沟背斜。区域上岩浆岩出露面积较小,分布于北西向构造带内,以印支期酸性花岗闪长岩为主,此外还发育中酸性—酸性花岗斑岩脉、更长斑岩脉、闪长细晶岩、斜长细晶岩脉、石英斑岩脉、石英闪长玢岩脉等。这些岩体出露面积虽然较小,规模不大,但对后期成矿活动起着较大的影响。

牧羊沟金矿区位于牧羊沟河中游,出露的地层主要为三叠系长石砂岩、硬砂质长石砂岩、长石粉砂岩等。由于受印支期东西向构造运动的影响,构造线方向基本上呈近东西向。褶皱构造较发育,以牧羊沟背斜为主,同时伴生一些层间小褶曲。断裂构造大部分以层间挤压破碎带的形式产出。矿区内岩浆活动主要表现为印支期的花岗斑岩脉、花岗闪长岩脉,脉岩成群分布在牧羊沟两侧地层中,脉宽0.5～10 m,长十几—几百米不等,最大一条达6 km,脉岩顺地层产出,与金矿(化)关系密切。

2 矿床地质特征

2.1 围岩蚀变

牧羊沟矿床赋矿围岩蚀变的种类可分为原生热液蚀变和次生蚀变两大类。原生热液蚀变有黄铁矿化、绢云母化、硅化、毒砂化、硅酸盐化;次生蚀变主要有褐铁矿化、黄钾铁钒化等。其中黄铁矿化、硅化、毒砂化、褐铁矿化与金矿化关系密切。

以上各种蚀变叠加共同形成蚀变带,分布于层间挤压构造破碎带中及围岩两侧,在空间上蚀变带与破碎带分布基本一致,可见破碎带控制着蚀变带的生成和分布,而蚀变地段的含金量一般都较高。蚀变越强,矿化程度就越高;蚀变越弱,矿化程度就越低,二者成正相关。

2.2 矿石类型

按照矿石的成因,可以将其分为碎裂蚀变岩型和石英脉型金矿石,以前者为主(图2)。

碎裂蚀变岩型矿石中石英脉亦较发育,金品位变化与岩石碎裂蚀变程度和石英脉成正相关关系。碎屑蚀变岩由炭质板岩角砾、砂质板岩角砾、细小岩屑及粉末状物质组成。该矿床矿体多数为此类型。另外,石英脉型矿石为具多种金属硫化物(黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿)的石英脉,金属矿物局部富集。无论是何种类型的矿石,其矿物组成基本类似。矿石中主要金属矿物为黄铁矿、毒砂,其次为褐铁矿、辉锑矿、金红石、钛铁矿、磁黄铁矿、石墨、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿等;非金属矿物主要有石英、长石、绢云母、方解石、白云石、炭质物。金矿物有银金矿和金银矿,以银金矿为主。

图2 牧羊沟金矿床地质图Fig.2 Geological map of gold deposit in Muyanggou1.第四系;2.三叠系;3.花岗斑岩脉;4.花岗闪长岩脉;5.石英脉;6.蚀变岩脉;7.矿体;8.构造蚀变带;9.逆断层。

2.3 矿体特征

牧羊沟金矿区可以分为南北两个矿带,产于牧羊沟背斜南翼的矿体为南矿带,北翼为北矿带。SM2-2矿体位于南矿带(图3-a),是牧羊沟金矿床的主矿体之一,矿体长335 m,厚度0.8～16.46 m,平均厚度7.3 m,Au品位1.01×10-6～20.3×10-6,平均品位为4.27×10-6。矿体呈透镜体状产出,倾向130°～180°,倾角50°～65°。矿石类型属蚀变岩型,蚀变类型有硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、绢云母化、辉锑矿化、毒砂矿化和碳酸盐化。

NM7-1矿体是北矿带中最大的矿体(图3-b),长460 m,矿体厚度1.14～8.21 m,平均厚度3.33 m,Au品位1.03×10-6～38.4×10-6,平均品位6.78×10-6。矿体总体呈似层状,在走向上出现分支复合、膨胀狭缩现象,形态变化大。矿体倾向335°～350°,倾角25°～40°,随地层和构造破碎带的产状变化而变化。矿石类型属蚀变岩型,蚀变类型有褐铁矿化、黄铁矿化、硅化、碳酸盐化。

图3 牧羊沟金矿代表性矿体特征Fig.3 Characteristic of typical orebodies in Muyanggou gold deposit

3 矿床成因分析

3.1 控矿因素

3.1.1 地层与成矿

牧羊沟金矿赋存于隆务河群第二岩性段,含矿断裂破碎带主要位于炭质板岩、砂质板岩与砂岩的接触部位,金矿体主要赋存于炭质板岩中,显示地层性质对矿化有一定的控制作用。这是因为浅变质砂岩和砂质板岩具有较高的渗透性,有利于热液运移;炭质板岩的渗透性较差,不利于热液运移,而且本区炭质板岩层理发育,多为薄层,也有助于增加岩石的渗透性;加之炭质板岩岩性较为软弱,易于破碎产生裂隙。一般而言,能干性大的砂岩易于破碎形成贯通性较好的裂隙系统,能干性小的泥质岩石则具阻挡矿液运移的作用,而能干性中等、层理发育的炭质板岩易于形成弥散性裂隙系统,尤其是在炭质板岩与砂岩、脉岩的岩性分界面附近,滑脱和脉岩的冷凝收缩使裂隙系统更发育,这对成矿流体运移和矿质富集是极为有利的。

3.1.2 构造与成矿

矿床形成与断裂构造有关,北西方向展布的区域压扭性断层控制了部分印支期中酸性岩浆的侵入活动,强烈切割了东西向构造带,使东西向褶皱、断裂形迹呈阶梯状错开;矿区内低级别、低序次的东西向断裂或密集裂隙带是矿体的定位空间。牧羊沟金矿区矿体主要赋存于牧羊沟背斜核部及两翼的近东西向层间滑脱构造破碎带中。

3.1.3 岩浆岩与成矿

区内印支期花岗斑岩脉发育,金矿化与印支晚期岩浆活动有着密切的联系。金矿化主要位于南、北两条花岗斑岩脉带之间。印支期中酸性岩浆活动不仅为矿源层中的金元素活化、迁移、富集提供了热动力条件,也是金成矿物质运移的携带者。从时间上来看,区内花岗闪长岩和花岗斑岩脉为印支(晚)期的产物,而金成矿作用发生于印支—燕山期,即成岩与成矿作用具有时间上的耦合性。在空间上,金矿脉一般产于炭质板岩(或砂质板岩)与岩体或岩脉的外接触带附近,牧羊沟多条金矿体(SM3-1、SM4-1和SM5-1)在走向上均伴随有花岗斑岩脉,同时花岗斑岩脉中采取的样品多数有金矿化或金异常显示。这些都表明区内金成矿与岩浆活动关系密切,印支晚期区域岩浆活动为金成矿提供了成矿热源和物质。

3.1.4 围岩蚀变与成矿

金矿化的范围、强弱受热液蚀变影响明显,特别是硅化、黄铁矿化、毒砂化与金矿化关系密切。蚀变越强,金矿化就越强;蚀变越弱,金矿化就越低。热液蚀变范围决定了金矿化范围的大小和金矿体的空间分布与品位变化。

3.2 找矿标志

根据矿床地质特征及地球化学、地球物理特征,可总结出以下找矿标志:

(1) 构造标志。牧羊沟背斜核部及两翼所形成的近东西向层间构造破碎蚀变带是寻找金矿体的主要部位。含矿构造破碎蚀变带总体走向60°～80°,倾角一般50°～75°。

(2) 矿化蚀变标志。沿断裂构造带的强硅化、黄铁矿(褐铁矿)化、绢云母化、碳酸盐化与金矿化关系密切,是找矿的直接标志。矿物组合主要为黄铁矿、毒砂,地表氧化产物褐铁矿、黄钾铁矾、臭葱石、锑华可作为找矿的直观标志。

(3) 地球化学标志。在1∶5万水系沉积物金异常显示较好地段,均已发现金矿体,说明次生晕地球化学异常可用来指示找矿靶位。原生晕Au-As-Sb组合异常则是含金矿化蚀变体的直接指示。

(4) 地球物理标志。矿体具有低阻高极化激电异常。ηs>4%,ρs<150 Ω·m电法异常是寻找金矿(化)体的地球物理标志。

3.3 矿床成因

矿床成因研究一直是金矿床研究的重要方向[19,22-30]。国内外学者对微细浸染型金矿进行了十分详尽的研究[31-40],并确定了在青海东部地区存在以加吾大型金矿为代表的微细浸染型金矿床[41-44]。这些矿床的共同特征是:①成矿较为集中,并且矿床分布具一定局限性;②矿化形成于沉积岩中,或产于断裂中,与构造关系密切;③成矿深度为浅—中等深度,多介于2～4 km之间;④构造、围岩和深部流体控制着金的矿化;⑤围岩岩性一般呈还原性;⑥金主要呈微细粒或单原子状态自由金存在,与黄铁矿、毒砂和砷黄铁矿密切相关;⑦成矿流体通常为低温浅成流体,多来自大气降水或建造水,包裹体均一温度一般低于300 ℃,属改造热液成矿系统。

表1 矿床地质特征对比表Table 1 Comparison about geological characteristics of gold mineral deposit

牧羊沟金矿床位于西秦岭与东昆仑的衔接部位,受印支期区域断裂的次级褶皱构造、复理石浊流沉积地层、印支晚期中酸性岩脉控制,其矿体受断裂破碎带控制明显。牧羊沟金矿体上、下盘围岩均为浅变质的砂质、泥质碎屑岩,其上盘岩性以长石石英粉砂质杂砂岩为主,下盘岩性以炭质板岩为主。原生矿石中的金以次显微金形式、氧化矿石中的金以银金矿赋存于含硫化物矿物中。将牧羊沟金矿床产出的构造环境、矿床地质特征、构造特征以及围岩蚀变等特征与微细浸染型金矿特征对比,并将牧羊沟金矿矿床地质特征与加吾大型卡林型金矿特征进行相应的对比(表1)。综合本文所述牧羊沟金矿矿床地质特征,发现牧羊沟金矿床与一般卡林型金矿的地质特征极为相似,显示为中低温岩浆热液矿床特征,为典型的微细浸染型金矿床。

4 结论

(1) 牧羊沟金矿区矿体主要赋存于牧羊沟背斜核部及两翼的近东西向层间滑脱构造破碎带中。含矿构造破碎蚀变带总体走向60°～80°,倾角一般50°～75°。一般构造破碎蚀变带厚度大,且破碎程度强的部位有利于成矿。

(2) 金矿体赋存于三叠系中统隆务河群第二岩性段,含矿断裂破碎带主要位于炭质板岩、砂质板岩与砂岩的接触部位。

(3) 矿化岩石蚀变较简单,黄铁矿化、毒砂化、褐铁矿化与金矿化关系密切。蚀变越强,金矿化就越强;蚀变越弱,金矿化就越低。

(4) 综合分析认为,牧羊沟金矿床应属于微细浸染型金矿床。

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(责任编辑：于继红)

Geological Characteristics and Genesis of Muyangou GoldDeposit in Qinghai Province

ZHANG Xiaofu, LIU Xiaolu, ZHANG Kai
(NorthwestNonferrousGeologicalResearchInstitute,Xi’an,Shanxi710054)

The Muyanggou gold deposit located in Tongde Country,Qinghai Province is one of the large-sized gold deposits in East Kunlun Area.The orebody is mainly located in the EW-trending interlayer decollement structure fracture zone of the core and wings of the Muyanggou anticline.The ore-bearing rocks are mainly carbonaceous slate,sandy slate and sandstone.The areas which have a thick tectonic fracture alteration belt with strong fracture degree usually are the best ore-bearing zones.Pyritization,arsenopyritization,ferritization are closely related to gold mineralization.Moreover,the stronger alteration usually contributes to the stronger gold mineralization.Through the comprehensive analysis,the Muyanggou gold deposit should belong to typical micro-fine-disseminated gold deposit.

Muyanggou gold deposit; geological characteristic; genesis of deposit; micro-fine-disseminated gold deposit; East Kunlun area

2016-09-28;改回日期:2016-12-11

张骁富(1981-),男,工程师,矿产勘查专业,从事矿产勘查工作。E-mail:38353053@qq.com

*通讯作者:张凯(1989-),男,工程师,矿产勘查专业,从事矿产勘查工作。E-mail:zhangkai4455@163.com

P618.51

A

1671-1211(2017)02-0149-05

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2017.02.006

数字出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20170314.0820.012.html 数字出版日期:2017-03-14 08:20