青海大灶火沟—黑刺沟金矿矿床地质特征及找矿前景

安海西 韩 光 武鹏飞 吴明刚 韩 伟

（1.青海省柴达木综合地质矿产勘查院，青海 格尔木 816000；2.烟台黄金职业学院地质与测量工程系，山东 烟台 265401）

大灶火沟—黑刺沟金矿床位于昆仑河中游北侧大灶火沟脑，位于东昆仑成矿省雪山峰—布尔汉布达华力西—印支期钴、金、铜、玉石（稀有、稀土）成矿带中西段［1-3］，地处青海省大地构造分区西域板块（I）—东昆中板块（II）—那棱格勒河后造山磨拉石前陆盆地（III）［4］。区域古元古代—晚三叠世地层发育，褶皱和断裂构造复杂，岩浆活动强烈，周边黑海北、拉陵灶火、加祖它士西、向阳沟等金矿床（点）星罗棋布，成矿地质条件优越［5-9］。20世纪70年代以来，青海省地质局区测队等多家单位的技术人员在该区开展了大量区调、航测和化探扫面工作，圈定了多处化探异常与水系异常，且于水系异常中成功发现了蚀变破碎带并探明了多处金矿化点，为区域地质研究提供了重要的地球化学依据［10］。由于该区海拔较高且沉积物较厚、地质工作难度较大，地质找矿尚未有重大突破。自2011年以来，本研究在前人工作的基础上，开展了大比例尺地质填图、物化探异常圈定以及槽探、钻探等工程验证工作，取得了丰富的成果。本研究通过对矿区含矿蚀变破碎带特征、矿体地质特征以及矿床成因进行分析，并对矿区找矿前景讨论，为该区后续找矿工作提供可靠依据。

1 区域成矿地质背景

大灶火沟—黑刺沟金矿区地处那棱格勒河后造山磨拉石前陆盆地，区内地层总体较老，以古元古代金水口群变质基底（2 468±46）Ma［11-13］，志留纪—奥陶纪半深海—深海相碳酸盐岩、火山岩相玄武岩，晚泥盆纪火山岩相英安岩，早二叠—晚石炭世碳酸盐相碎屑岩，二叠纪滨海—陆缘相灰岩为主，局部出露三叠世砂岩、灰岩以及古近纪—新近纪砂岩、砾岩（图1）。

区域褶皱构造活动贯穿于地层发育的各个时代，以近EW向加祖它士复背斜和NW向黑刺沟沟脑向斜为主，长10～20 km，宽3～10 km，次级褶皱构造发育。断裂构造根据展布方向主要有3组，即近EW向、NW向和NE向，以近EW向、NW向为主。近EW向断裂组为区内主干构造，如昆中断裂［14-15］，多为不同构造单元的分界线，严格控制了区内地层和矿体的分布；NW向断裂组为主干断裂，次级构造，主要分布于昆中断裂以南6 km范围内，断裂破碎带发育，为区内重要的成矿构造，如拉陵灶火铜金矿床赋存于开木棋河上游—灶火河上游断裂中，黑海北金矿床受开木棋河沟脑—拉陵灶火沟脑断裂控制［10，16］。

区内岩浆岩发育，晚志留—早泥盆—三叠系均有分布，发育有加里东末期二长花岗岩和花岗闪长岩，海西—印支期花岗闪长岩、二长花岗岩和石英闪长岩，燕山期花岗闪长岩，其中以印支期岩浆活动为主且与金成矿关系密切［17-18］。区内火山活动频繁，火山岩发育，以中元古代洋岛拉斑玄武岩及二叠世马尔争组火山岩为代表。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区内上元古界万宝沟群碳酸盐岩岩组呈串珠状、残留体状出露于矿区北部，总体走向NW，岩性以白色硅质大理岩为主。

二叠系中统马尔争组分布于矿区西南，出露面积较大，呈NW向展布，根据岩性及相关构造展布，可将其分为3段，即灰岩夹千枚岩段、含碳质板岩段、砂质板岩夹薄层状泥晶鲕粒灰岩段。其中，含碳质板岩段为区内主要的赋矿地层，位于矿区西南部，呈条带状NWW向展布，露头风化程度较强，地表连续性相对较差，与下部三叠系洪水川组长石石英砂岩的接触部位为一糜棱岩化、硅化、绢云母化、褐铁矿化、黄铁矿化含矿蚀变破碎带，黄铁矿化和石英脉发育，受构造作用影响，岩石糜棱岩化发育。

三叠系中统洪水川组在矿区西南及东部均有分布，西南部呈NW向条带状，东部区域岩性以灰紫色—紫红色含砾砂岩、灰白色石英砂岩、长石石英砂岩、长石岩屑石英砂岩为主，夹少量粉砂岩。

2.2 构造

区内断裂构造发育，根据展布方向，可分为NWW向、NW向2组（图2）。NWW向断裂为区内主要断裂，挤压破碎带和石英脉较为发育，常见绿泥石化和褐铁矿化，严格控制了区内矿体及地层的分布，自北向南依次为 F1、F3、F4、F5、F8断裂，规模较大，长0.9～9 km，宽30～280 m，倾角为40°～50°；NW向构造多为NWW向断裂的次一级构造，规模相对较小，仅见F2、F6、F7断裂，出露长度小于3 km，宽2～50 m，走向约320°。矿区褶皱构造不发育，仅在局部含碳质板岩中见有小揉皱。

F4断裂位于矿区中东部，长约1.9 km，总体走向290°，断面倾向NE，倾角40°～50°，具有分枝复合现象，在平面上呈“Y”字型展布。该断裂在地形上切割不强，未形成明显的破碎带，断裂两侧均为三叠系洪水川组紫灰色含砾石英砂岩，岩石具有轻微的褐铁矿化。

F5断裂位于矿区东北部，长约3.5 km，断层中部被第四系覆盖，在地表上断续出露，断裂延伸至东部呈近EW向展布，产状为10°∠37°。该断裂为逆冲性质断裂，为三叠系洪水川组含砾石英砂岩与华力西期花岗闪长岩的分界线，在其走向上地形多呈沟谷，该断裂形成的破碎蚀变带宽3～5 m，仅在局部地段可见。

F2断裂位于矿区西北部，沿NW向大沟展布，出露长750 m，总体走向320°，倾向NE，倾角50°，断裂经过处均为小沟谷，中部断续有第四系覆盖，断裂带附近元古界万宝沟群硅质大理岩与三叠系中下统洪水川组灰白色石英砂岩普遍被挤压成透镜状，挤压片理较发育，局部被切割成块状。该断裂具有多期活动特征，破碎带宽2～5 m，带内见有碎裂岩和断层泥，褐铁矿化较强。

F7断裂为矿区南部最主要的断裂构造，区域上长度大于10 km，在普查区出露长度约3.8 km，贯穿整个普查区南部，总体产状北倾，规模大，连续性好，活动期长，断层标志明显。该断裂在地表表现为逆断层，沿断裂带岩石极为破碎，并形成宽50～280 m的破碎蚀变带，带内岩石普遍发生碎裂岩化、褐铁矿化、高岭土化及绿泥石化，并见有碎裂岩及断层泥。

2.3 岩浆岩

岩浆岩主要分布于普查区中西部及北部，与构造关系密切，与金矿化存在着一定的内在联系。脉岩类型较少，以花岗岩脉、闪长岩脉及石英脉为主，出露少，规模较小，脉岩的分布严格受断裂构造控制。

花岗闪长岩在矿区中西部及北部大面积出露，岩体与中下三叠统洪水川组呈断层接触，岩石呈浅灰带绿黑的杂色，中粗粒花岗结构，块状构造，主要矿物组成有斜长石、石英、钾长石、黑云母及绿泥石等。闪长岩主要分布于矿区中北部F1断裂带南部，呈岩枝状产出，岩石呈灰绿色，中细粒结构，块状构造，主要由斜长石、角闪石、石英、黑云母及少量的铁质等矿物组成。斜长花岗岩多分布于F1断裂以南，呈肉红色，中细粒半自形文象结构，块状构造，主要由斜长石、钾长石和石英组成，含少量黑云母。

石英脉主要分布于矿区东部中下三叠统洪水川组石英砂岩中及华力西期中酸性侵入岩中，包括矿化石英脉和无矿化石英脉，两者产出条件与规模存在一定差异，产出期次不同：NWW向石英脉与区内华力西期侵入岩同期次，多为无矿化石英脉，呈白色、乳白色，粒状结构；SN向石英脉与F1、F7断裂同期次，为矿化石英脉，呈灰白—烟灰色，细粒—胶状结构，含黄铁矿、孔雀石、铜蓝及方铅矿化，规模小，长4～9.5 m，宽0.05～0.30 m，地表金含量（0.15～26.28）×10-6。闪长岩脉分布于中西部花岗闪长岩及东部斜长花岗岩中，近EW向展布，脉宽5～20 m，长约100 m。花岗岩岩脉仅见于东部中下三叠统洪水川组中，为花岗细晶岩脉，NE向展布，脉宽5～14 m，长约200 m。

3 矿床地质特征

3.1 含矿蚀变破碎带特征

前人在矿区内共圈定了6条蚀变破碎带（Sb-I#～Sb-VI#）（图2），其中，含矿蚀变破碎带有2条（Sb-I#、Sb-V#），本研究在Sb-V#蚀变破碎带中圈定了9条金矿体，找矿前景良好。Sb-V#蚀变破碎带位于矿区南部，F7断裂南侧（图3），区域上长度大于10 km，矿区范围内出露长度约3.8 km，贯穿整个勘探区，破碎蚀变带宽50～280 m，带内岩石普遍发生糜棱岩化、碎裂岩化、褐铁矿化、绢云母化、硅化、高岭土化及绿泥石化，蚀变破碎带走向及倾向与F7断裂基本一致，走向约115°，总体产状北倾，倾角60°～75°。破碎带及两侧出露的地层由北至南依次为二叠系马尔争组砂质板岩，二叠系马尔争组含碳质千枚状板岩，三叠系洪水川组长石石英砂岩、粉砂岩、岩屑砂岩、紫红色含砾砂岩，二叠系马尔争组绿泥石千枚状板岩。通过地表及深部工程揭露，在该蚀变破碎带内圈定了3条含矿层位，该类含矿层位沿含碳质千枚状板岩、不同岩性的地层接触带（断层、不整合）等构造薄弱部位分布。

（1）上部糜棱岩化、褐（黄）铁矿化含碳质千枚状板岩。位于中二叠统含碳质千枚状板岩与中下三叠统洪水川组长石石英砂岩的接触部位，带内岩石普遍具有糜棱岩化、硅化、绢云母化、褐铁矿化、黄铁矿化等矿化蚀变现象，金矿体主要赋存于含碳质千枚状板岩地层中，局部地段在长石石英砂岩中也有矿（化）体赋存。在15#、07#、00#、08#、16#、24#、32#、56#线施工的地表及深部工程均发现有金矿（化）体赋存，控制长度达720 m，规模最大的矿体即位于该含矿构造内。

（2）中部碎裂岩化黄铁矿化、硅化、高岭土化长石石英砂岩。位于中下三叠统洪水川组长石石英砂岩地层中，带内岩石矿化蚀变特征为碎裂岩化、高岭土化、硅化、黄铁矿化等。该带局部矿化厚度较大，个别样品品位较高，最高可达519 g/t（ZK0809钻孔），但整体品位较低，矿体连续性较差，目前仅在08#、15#线见有价值的矿体赋存。该带共圈定了4条金矿体，即矿体。

（3）下部糜棱岩化、硅化、黄铁矿化绿泥石千枚状板岩。位于中下三叠统洪水川组长石石英砂岩与中二叠统绿泥石千枚状板岩的接触部位，具有厚度大（连续矿化地段最厚可达100余米）、矿化稳定等特点，但带内矿体沿走向及倾向方向变化较大、连续性差。带内赋矿地层主要为绿泥石千枚状板岩，局部地段在长石石英砂岩中也有分布，主要矿化蚀变特征为硅化、绢云母化、黄铁矿化、糜棱岩化等。在08#、16#、24#、32#、56#、88#线施工的深部工程均发现有金矿（化）体赋存，控制长度达0.80 km矿体即赋存于该含矿蚀变破碎带内。

3.2 矿体地质特征

截至目前，本研究在Sb-V#含矿蚀变破碎带内已初步控制的主矿带长约2.24 km，带内矿（化）体连续性较好，主要分布于3个含矿蚀变破碎带内，层位较稳定，目前共圈定出9条金矿体，各矿体特征见表1。

M1#矿体由探槽 TC03，钻孔 ZK0709、ZK0009、ZK0809、ZK1609、ZK2401、ZK2409、ZK3209等工程控制，走向长度为478 m，控制斜深67～170 m，矿体平均真厚度为5.52 m，加权平均品位为1.96×10-6，其中，单件样品最高品位为7.27×10-6［19］。矿体主要赋存于上部糜棱岩化、褐（黄）铁矿化含碳质千枚状板岩带内（图4），含矿岩石具有糜棱岩化、硅化、绢云母化、褐（黄）铁矿化现象，主要的矿化、蚀变矿物分布特征为：石英呈细脉状、小团块状沿构造面理及空隙充填，脉宽1～8 mm；绢云母一般呈薄膜状分布于糜棱岩面理中；地表岩石褐铁矿化较发育，多呈薄膜状、细脉状沿构造面理充填，深部工程揭露出的含矿蚀变破碎带一般以黄铁矿为主要金属矿物，呈细脉状、薄膜状分布于石英细脉中或石英脉体边部，另外，局部有少量黄铁矿呈浸染状分布于沿岩石空隙充填的石英小团块中。

3.3 矿石及围岩特征

矿区内的金矿体主要赋存于褐铁矿化黄铁矿化含碳质千枚状板岩、黄铁矿化硅化长石石英砂岩（图5（a））和黄铁矿化绿泥石片岩（图5（b））中，为构造蚀变岩型和石英脉型金矿石，具有星点状、稀疏—稠密浸染状、细脉状和团块状构造，自形—半自形粒状结构，金属矿物以黄铁矿（图5（c））和褐铁矿为主，脉石矿物以石英、绢云母、高岭土为主。区内矿体的主要围岩及夹石为灰黑色含碳质千枚状板岩、灰白色—灰绿色长石石英砂岩、绿泥石片岩、石英脉等，可见硅化、绢云母化（图5（d））、高岭土化、绿泥石化、黄铁矿化、褐铁矿化等蚀变，矿石岩性与围岩和夹石基本相同，无明显界线。

4 找矿前景

4.1 矿床成因

矿区内分布有一定规模的金矿（化）体，均位于区域内昆中断裂以南的次级断裂形成的蚀变破碎带内。Sb-V#蚀变破碎带中的9条金矿体主要分布于F7主断裂南侧的次级构造带内，形态和产状严格受到F7断裂构造控制；规模一般较小，产状变化较大，多呈雁列式分布，赋矿岩石多具有碎裂岩化、糜棱岩化等特征，且含矿地层内未见岩浆岩分布；矿石类型为蚀变岩型和石英脉型，蚀变强烈，如硅化、黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化和绿泥石化等，即F7断裂及其蚀变破碎带为成矿空间以及成矿元素的活化迁移通道。

结合青海东昆仑地区地质演化历史及矿床地质特征、控矿因素的综合分析［20］，认为加里东期以前，该区地壳稳定，无强烈的构造和岩浆活动，古元古代金水口群变质基底（（2 468±46）Ma）得以保存，并稳定沉积形成海相碳酸盐岩，与此同时，柴达木盆地南部的大洋地幔柱活动形成了万宝沟玄武岩（600～1 100 Ma）［5］；加里东期，原特提斯洋洋壳由北向南向柴达木盆地俯冲并伴随岩浆的侵入或喷出，形成了火山碎屑沉积，且将万宝沟玄武岩俯冲至柴达木盆地底部［21］，形成了早期近EW向的断裂构造格局，为岩浆热液及成矿物质运移奠定了基础；海西—印支期，该区地质构造持续发展，岩浆侵入和喷出活动频繁且强烈，形成了区内花岗岩主体，含金岩浆热液运移至早期构造裂隙或破碎带内形成了金矿床。综上分析，该矿床的成矿机理为多期次构造活动及岩浆活动所产生的含矿热液沿区域性断裂带运移，并在断裂带两侧的次级构造带内沉淀富集成矿，矿床成因类型为与构造及热液活动有关的构造蚀变岩型金矿床。

4.2 物化探异常特征

本研究在区内Sb-V#蚀变破碎带周围开展了1∶1万土壤地球化学测量和双频激电测量工作。在矿区南部二叠系中统马尔争组及中下三叠统洪水川组出露区布设了31条土壤测量剖面，剖面线距100～200 m，点距20 m，圈定了2处土壤异常（）（图6）。在土壤测量剖面同步布设了31条双频偶极激电测量剖面，线距100～200 m，极距为40 m，隔离系数为1，共圈定了3处异常（）（图6）。

4.3 找矿效果

本研究通过槽探工程在Sb-II#蚀变破碎带内的TC02中发现了1条金矿体和1条金矿化体，其中金矿体为单样品控制，视厚度为1.5 m，品位2.2 g/t；在Sb-V#蚀变破碎带内的TC03、TC04中发现了金矿化赋存（图2），其中TC03中Au矿化带累计厚度为15.69 m，最高品位为3.46 g/t，TC04中Au矿化带累计厚度为10.5 m，最高品位为1.73 g/t（图2）；在Sb-Ⅳ#蚀变破碎带内的TC07中发现了2条金矿体和1条矿化体，其中矿体累计视厚度为6.0 m，最高品位为17.08 g/t，为下一步工作开展提供了依据。

在Sb-II#蚀变破碎带内通过钻探工程逐步揭露，已初步控制的主矿带长约2.24 km，带内矿（化）体连续性较好，层位较稳定，目前新发现了9条金矿体，初步估算的333+334 Au资源量为1.17 t（表2）。同时，通过布设ZK0725、ZK1625、ZK3217等钻探工程对南矿带以往所发现的矿（化）体进行深部验证，发现金矿体沿倾向有延伸，延伸长度为 60～160 m，以往56#线ZK5601钻孔中圈定的条金矿体沿走向向西延伸240 m，Au金属量有所增加。此外，通过在区内开展1∶1万土壤地球化学测量及双频激电测量，于矿区南部Sb-V#蚀变破碎带附近圈定了物化探矿致异常4处，覆盖面积较广，与区内NWW向断裂及蚀变破碎带吻合性良好，且经槽探、钻探验证，找矿前景较好。

4.4 找矿方向

（1）昆中断裂以南的成矿带内找矿潜力巨大，区内主要控矿构造F7断裂在区域延伸长度大于10 km，在普查区内延伸长度约3.8 km，目前已利用地表及深部工程控制的长度为2.24 km，均发现有金矿（化）体赋存，表明该控矿构造连续性、含矿性均较好，在矿区东西两侧F7断裂带延伸部位具有较大的找矿空间。

（2）在矿区内Sb-V#主矿带尚未完全控制的情况下，现已探明的Sb-V#蚀变破碎带内的Au资源量为3.62 t，且通过初步控制，发现矿体最大延深可达260 m，说明含矿构造在斜深方向具有较大延深，且矿致物化探异常含矿性好、面积广，进一步找矿的潜力较大。

（3）Sb-II#蚀变破碎带新增Au资源量1.17 t，矿区内已探明的Au金属量超过4 t，且已发现的Sb-I#、Sb-III#、Sb-IV#和Sb-VI#蚀变破碎带尚未完全验证，具有进一步找矿的潜力。

（4）矿区周边其他金矿床的存在显示矿区矿化蚀变带内可能存在隐伏矿体，区内地表仅有11TC03、11TC05探槽揭露出金工业矿体，后期应加强物探及其他间接找矿手段的应用，寻找新的含矿构造，进一步扩大资源远景储量。

5 结语

分析了大灶火沟—黑刺沟金矿床的蚀变破碎带特征、矿体地质特征，讨论了矿床成因及找矿方向，认为矿床成因类型为与构造及热液活动有关的构造蚀变岩型金矿床，矿区找矿前景较好，值得进一步开展工作。