青海湟源马场台地区金矿地质特征及控矿因素探讨

2018-09-11 11:42屈光菊张大明张培青赵静纯叶培仁刘军培
中国锰业 2018年4期
关键词:褐铁矿黑云北西

屈光菊,张大明,张培青,赵静纯,叶培仁,刘军培

(青海省第三地质矿产勘查院,青海 西宁 810005)

区域成矿区带划分属秦祁昆成矿域(Ⅰ-2),阿尔金—祁连(造山带)成矿省(Ⅱ-6),中祁连Fe-Cu-Cr-Ni-W-Mo-Pb-Zn-P-石墨—红柱石—菱镁矿成矿带(Ⅲ22),木里—海晏加里东、华力西期铜(钛、锑、金)、煤成矿亚带(Ⅳ-22②)东端。区域内地质构造复杂,岩浆活动强烈,成矿事实较多。根据《青海省矿产资源潜力评价》(2012)项目成果,大地构造位置处于秦祁昆晚加里东造山系(Ⅰ),中南祁连弧盆系(Ⅰ1)中祁连陆块(IV-2-1)(图1)。

图1 区内构造单元

1 区内地质特征

1.1 地层

区内出露地层比较简单,主要为古元古代湟源群东岔沟组(Pt1d)、长城纪湟中群磨石沟组(Chm)和青石坡组(Chq)、蓟县纪花石山群克素尔组(Jxk)和北门峡组(Jxb)、古近纪西宁组(Ex),另外第四纪地层沿河谷地带、山间地带广泛分布[1]。

1.1.1 古元古代湟源群东岔沟组

东岔沟组下岩段(Pt1d)是区内出露面积最大的一套地层,东岔沟组岩石组合类型十分复杂,以云母片岩、石英片岩类为主,还可以分为千枚岩类、闪石片岩类及少量片麻岩类、角闪岩类、石英岩等,各岩性层间接触较好。该套地层经历了强烈而复杂的变质变形作用,宏观上为有层有序分布,地层呈北西向展布,南部与磨石沟组地层呈断层接触,该地层内见少量辉长岩、闪长岩的脉体侵入。该区地层中的Pb、Ti、V、Zn与黎彤值比较含量明显偏高,特别斜长角闪岩中Pb、Ti、V含量约为黎彤值2倍,具明显富集现象,片麻岩中Ti含量也高出地壳平均值含量的几倍;Ag、Au、Cr、Ni与黎彤值比较含量偏低,Cu、Co含量与黎彤值含量基本一致。

1.1.2 长城纪湟中群磨石沟组上岩段

该层主要分布于预查区中部一带,整体呈北西—南东向带状分布,为一套滨海相沉积地层。主要岩性为一套厚层状—巨厚层状石英岩组成,中间夹少量石英片岩、云母片岩及千枚岩等,而岩层厚度稳定。该岩性段预查区内北部与湟源群东岔沟组地层、南部与蓟县纪青石坡组地层均呈断层接触。

1.1.3 长城纪湟中群青石坡组

青石坡组地层主要分布于预查区中部偏南侧及中南部一带,呈北西向展布,与磨石沟组、克素尔组地层呈断层接触。为一套海水渐深的浅海相沉积地层。主要岩性以千枚岩、泥钙质板岩等浅变质岩为主,其次见钙质板岩中夹薄层状石英岩、石英片岩,原生构造为波状层理、交错层理、干裂一水平层理一交错层理发育等,岩石发生弱柔性变形,形成揉皱构造。

从区域成矿条件来看,青石坡组为我省含磷最富的层位,省内已知的黑沟峡磷矿、东岔沟磷矿、秀马沟磷矿、小茶石浪磷矿均赋存于青石坡组地层之中,因此在青石坡组中寻找磷矿的可能性较大。

1.1.4 蓟县纪花石山群克素尔组

克素尔组(Jxk)地层,主要分布于预查区西南部一带,整体呈北西—南东向展布,为一套滨海相沉积地层。主要岩性以白色、灰白色结晶灰岩、碎裂岩化灰岩为主,包括角砾状灰岩和灰岩质砾岩,呈薄层状、中厚层状和块层状,其间云母片岩等以夹层形式出现,厚度较小,而灰岩厚度较大,以碳酸盐化为主。与青石坡组和北门峡组地层呈断层接触。

1.1.5 蓟县纪花石山群北门峡组

北门峡组(Jxb)预查区内出露较少,仅分布于预查区南部一带,整体呈北西—南东向展布,为一套滨海相沉积地层。岩性以一套碳酸盐矿物组成岩石为主,主要为白云岩、白云质灰岩及碎裂岩化白云岩,表面刀砍状发育,表面见淋滤作用较强,其间夹白云质灰岩、结晶灰岩及少量云母片岩等,岩厚、走向稳定,受后期地质作用影响,沿层理发生揉皱挤压作用,形成背斜和向斜构造。与克素尔组呈断层接触。

1.1.6 古近纪西宁组

主要分布于预查区西北部一带,出露面积不大,为一套山麓河流相沉积岩。分为上中下三个岩段,预查区出露有中岩段与上岩段。该套地层与东岔沟组呈角度不整合接触,覆盖于晚奥陶世二长花岗岩和新元古代花岗闪长岩体之上。

1.1.7 第四系

本区第四纪地层主要分布于河谷地区及山丘地带。按成因类型进行划分,以风积及洪冲积类型为主。

1.2 构造

区内的褶皱构造主要为大东岔向斜,轴线作北西向延伸,西起白水河中上游,西段被断裂切割,残缺不全;向东延至大东岔沟后。可见长度约6 km。核部出露北门峡组;北翼依次出露克素尔组、青石坡和磨沟组,倾角30(°)~75(°);南翼因断层破坏,仅出露克素尔组,倾角67(°)~89(°)局部发生倒转。轴脊线呈波状起伏,总体向北西倾伏,部分地段轴面略南倾,褶曲幅度约4 km。

预查区内断裂构造较发育,区内总共有断层20条,主断裂达9条(F13-F20),次级断裂11条,断裂方向主要有北西向、北西西向、北东向三组,其中北西向断裂是预查区主构造线断裂, F13、F14、F16、F18、F20断裂呈平行或近于平行状分布,走向展布规模相对较大,断层破碎带较宽,沿主断面往往发育次级断裂,因此具有带状(束状)分布特征,沿走向被北东向断裂截切,断层性质相对单一,以逆断层为主;北东向断裂预查区有两条(F17、F19),见于预查区西南侧,为走滑断层,错断地层与北西向断裂;北西西向断裂为北西向断裂的次级断裂,预查区内仅发育一条(F15),见于预查区中南部;此外见有少量近东西向、近南北向的小断层,规模不大。

1.3 岩浆岩

预查区位于中祁连构造岩浆岩带,区内侵入岩较不发育,仅在西北部有少量晚奥陶世侵入岩体,岩体中局部地区出现片麻状构造,石英、长石、黑云母、角闪石等矿物定向排列,形成明显的条带状构造[2]。局部可见矿物压扁拉长,产生糜棱岩化现象,可能为局部韧性形变形成的韧性变形带。岩体东部南部多被第四纪风积物与古近世西宁组地层所覆盖。岩性主要为灰白色—浅肉红色黑云母(白云母)二长花岗岩(ηγO3)。

2 蚀变带地质特征

经过地质勘查结合物化探资料,在预查区内共圈出了4条含金矿化蚀变带。

1)Sb1矿化蚀变带

位于北部AP1土壤异常区内,宽约100 m,长约2 000 m,带内见有星点状、薄膜状黄铁矿化、褐铁矿化及少量毒砂矿化发育,并见有六层金矿化线索。地层为古元古代湟源群东岔沟组片岩段,辉长岩可见少量磁黄铁矿化、黄铁矿化。该蚀变带主要由QZ05和QZ06控制,其中QZ05孔黄铁矿化发育,多呈细脉状、薄膜状顺片理产出,见少量石英细脉,脉宽1~3 mm,见有2条视厚度1 m,品位0.12~0.22 g/t的金矿化线索;QZ06孔见有并见有1条金矿化体,视厚度1 m,品位0.66 g/t,9条视厚度1~2 m,品位0.10~0.20 g/t的金矿化线索。

2)Sb2蚀变带

位于中北部AP3土壤异常区的,蚀变带整体呈北西向展布,宽约100 m,长约2 100 m,带内见有褐铁矿化、黄铁矿化及硅化发育,并见有1条金矿体及7条金矿化线索。地层为古元古代湟源群东岔沟组。深部经钻孔QZ07验证控制,多见有宽1~3 mm不等的石英细脉发育,具褐铁矿化,少量细脉状星点状的黄铁矿化,该钻孔见有1条视厚度0.8 m,品位17.70 g/t的金矿体;同时见有7条视厚度0.8~2.0 m,品位0.1~0.23 g/t的金矿化线索。

3)Sb3矿化蚀变带

位于AP5土壤异常区内,该带呈北西西向展布,宽约60 m,长约2 100 m,带内见有褐铁矿化、硅化及少量星点状、细脉状黄铁矿化发育,见有少量低品位的金矿(化)体;岩性主要为黑云斜长片岩,岩石较破碎,具弱硅化及褐铁矿化,偶见少量星点状及细脉状黄铁矿。主要由QZ02孔和QZ08孔控制,其中QZ02孔揭露1层金矿体(编号Msb3-Au1),2层金矿化体,金含量在0.30~1.33 g/t,QZ08孔揭露1层金矿化体,金含量在0.33 g/t及多处金矿化线索。

4)Sb4矿化蚀变带

位于AP5土壤异常区内,呈北西西向展布,宽60~100 m,长约1 300 m,带内见有褐铁矿化、硅化、碳酸盐化及少量黄铁矿化发育,见有少量低品位的金矿(化)体;蚀变带内岩性主要为绿泥石英片岩、黑云斜长片岩及少量辉长岩,岩石整体具褐铁矿化,少量黄铁矿化,及其弱硅化及碳酸盐化。目前该蚀变带内施工了QZ03和QZ04钻孔,其中QZ03孔见2条视厚度各1 m的金矿体(编号Msb4-Au1、Msb4-Au2),3条金矿化体,多处金矿化线索, 视厚度在1~2 m,金含量在0.12~5.00 g/t;QZ04孔见有1条金矿体(Msb4-Au3),金含量为1.44 g/t,42.20~44.65 m,63.6~64.6 m为构造碎裂岩,与推测F4断层位置基本一致。

3 金矿化体地质特征

通过槽探和钻孔中的岩石样品各元素含量进行统计分析,显示金、砷元素在黑云斜长片岩中的平均含量(Au 16.65×10-9、As 50.73×10-6),明显高于辉长岩(Au 3.37×10-9、As 12.60×10-6)、蚀变辉长岩(Au 2.12×10-9、As 9.95×10-6)等其它岩性层的平均含量,矿(化)体产状与区域上地层、断层产状基本一致,均呈北西向展布,矿体呈近平行细脉状产出特点,目前预查区共圈出6条金矿体(1.0 g/t以上),矿石品位在1.21~17.70 g/t之间,目前均为单工程控制,视厚度0.8~1.0 m,7条金矿化体(0.3 g/t以上)以及多条金矿化线索。

1)Msb2-Au1矿体

由2016QZ07钻孔工程控制,视厚度0.80 m,金品位17.70 g/t,矿体呈脉状,产状20(°)~30(°)∠70(°)~80(°)。赋矿岩性为灰—灰黑色硅化黑云斜长片岩,围岩为黑云斜长片岩。围岩蚀变有硅化、褐铁矿化、糜棱岩化、黄铁矿化等,金矿化与褐铁矿化、硅化关系密切,蚀变越强金矿化越好。

2)Msb3-Au1矿体

目前由2016QZ02钻孔工程控制,视厚度1.0 m,金品位1.33 g/t,矿体呈脉状,产状20(°)~30(°)∠80(°)~90(°)。赋矿岩性为灰—灰黑色碎裂岩化、硅化黑云斜长片岩,围岩为黑云斜长片岩。围岩蚀变有褐铁矿化、硅化、糜棱岩化、黄铁矿化等,金矿化与褐铁矿化、硅化关系密切,蚀变越强金矿化越好。

3)Msb3-Au2矿体

目前由2015TC7探槽、2016QZ02钻孔工程控制,视厚度0.6 m,金品位1.39 g/t,向深部变为矿化体,矿体呈脉状,产状20(°)~30(°)∠70(°)~80(°)。赋矿岩性为灰—灰黑色硅化黑云斜长片岩,围岩为黑云斜长片岩。围岩蚀变有褐铁矿化、硅化等,金矿化与褐铁矿化、硅化关系密切,蚀变越强金矿化越好。

4)Msb4-Au1矿体

由2016QZ03钻孔工程控制,视厚度1.0 m,金品位1.21 g/t,矿体呈脉状,产状20(°)~30(°)∠80(°)~90(°)。赋矿岩性为灰黑色硅化黑云斜长片岩,围岩为黑云斜长片岩。围岩蚀变有褐铁矿化、硅化、绿泥石化、黄铁矿化、碳酸盐化等,金矿化与褐铁矿化、硅化关系密切,蚀变越强金矿化越好。

5)Msb4-Au2矿体

由2016QZ03钻孔工程控制,视厚度1.0 m,金品位5.00 g/t,矿体呈脉状,产状20(°)~30(°)∠80(°)~90(°)。赋矿岩性为灰黑色硅化黑云斜长片岩,围岩为黑云斜长片岩。围岩蚀变有褐铁矿化、硅化、绿泥石化、黄铁矿化、碳酸盐化等,金矿化与硅化、褐铁矿化关系密切,蚀变越强金矿化越好。

6)Msb4-Au3矿体

由2016QZ04钻孔工程控制,视厚度1.0 m,金品位1.44 g/t,矿体呈脉状,产状200(°)~210(°)∠40(°)~50(°)。赋矿岩性为灰黑色碎裂岩化硅化黑云斜长片岩,围岩为黑云斜长片岩。围岩蚀变有硅化、褐铁矿化等,金矿化与硅化、褐铁矿化关系密切,蚀变越强金矿化越好。

4 控矿因素分析

地层因素:预查区内的主要含矿地层为古元古代东岔沟组的片岩、千枚岩段,区内主要岩性为黑云斜长片岩、绿泥石英片岩等,该地层黑云斜长片岩及其碎裂岩化黑云斜长片岩中金的平均含量普遍高于地壳丰度值,说明古元古代东岔沟组的黑云斜长片岩为金的成矿提供了物质来源[3]。

断裂构造因素:预查区内的主构造方向为北西向断裂,区内已发现的矿体严格受北西向的断裂构造控制,控矿构造为走向为北西向的断裂破碎带,这些断裂属与主构造两侧的次级断裂构造,控制矿化带的展布方向。

岩浆岩因素:本区金矿的形成和晚泥盆的中基性侵入岩体具有不可分割的联系,岩浆活动提供成矿物质和热动力,改造成矿环境。目前发现的矿体、矿化体均产在辉长岩脉体的外接触带上。

岩浆岩脉体顺早期断裂侵入,脉体走向与断裂构造方向一致,矿脉走向则沿岩体边部与断裂破碎带一致,没有其它方向分枝,说明成矿期属于早期构造的延续,辉长岩岩体的侵入为后期的成矿提供了热源[4]。

5 结 语

青海省湟源县马场台地区金矿区内圈出了四条含金矿化蚀变带,蚀变带规模大,该蚀变带上金矿化体在深部有富集趋势,在深部有望发现品位更高更厚的矿体,因此通过进一步工作,矿化体规模扩大的空间较大,可见该区域有进一步的找矿潜力。

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