敦煌北山金矿梭子山矿段深部矿化富集成因探讨

闫 旺，李世龙，李鹏举，曹勇刚

（甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730050）

北山地区处于哈萨克斯坦板块和塔里木一中朝板块会聚收敛的重要大地构造位置，次级构造单元属于敦煌地块北缘主要由结晶基底岩系组成的断褶带[1]。

1 区域地质背景

矿区位于北山南带褶皱带红柳河复向斜西段、金滩子弧形构造的弧顶部位，北与北山中间隆起带相毗邻（图1）。发育近EW、NE和NW及近SN向四组构造[2]。

以EW向最发育，控制区内主要地层、褶皱、岩体和矿产的分布，沿断裂带广泛发生糜棱岩化、碎裂岩化、片理化和热液蚀变，在次级断裂中充填有各类脉岩；近SN向构造主要表现为张性断裂，沿断裂充填有辉绿岩脉和最晚一期无矿石英脉。

2 梭子山矿段成矿构造背景

断裂发育，北东东向F2、F3为区域性逆断层（图1），而其近南北向次级断裂为梭子山矿段的赋矿断裂[3]。F2总体走向65°，倾向北西，倾角70°，破碎带宽大于10m，碎裂岩发育，伴有强烈的片理化，具硅化、黄铁矿化蚀变；F3总体走向80°，倾向170°，倾角75°，发育宽约10m的破碎带，片理化、碎裂岩发育，断面舒缓，为压扭性，有花岗斑岩脉、石英脉贯入，但F2、F3中尚未发现金矿化体，为导矿构造。

图1 敦煌方山口—明舒井区域地质简图[1]

3 梭子山矿段成矿有利条件

梭子山矿段深部矿化富集主要与该矿段多期次岩浆活动有关，梭子山矿段岩浆岩表现为多期次，杂乱分布，形态成不规则的囊状，肠状，蠕虫状，楔状等奇形怪状的大小相差悬殊的岩珠，岩脉等产出，将印支期侵入岩划分为三次侵入岩活动形成，第一次侵入活动以黑云母花岗岩（）为主，呈不规则状产出，被后期岩浆活动侵入交代，与围岩接触界线港湾状，次生蚀变不发育。第二次侵入活动以花岗岩（γ51a）次生蚀变不发育。第三次侵入活动形成以肉红色二长花岗岩（ηγ51a）为主，局部地段相变为蚀变花岗岩。副矿物有锆石、磷灰石及磁铁矿、钛铁矿等。

4 矿床地质特征

4.1 矿体特征

由采坑（一般5m～12m深）和钻孔控制金矿化带长大于240m，宽约160m，矿带总体走向345°，倾向75°。该矿段共圈出金矿体22个，主要矿体8个，其余矿体为深部钻孔所见盲矿体。赋矿断裂及矿体大致平行分布，如主矿体Au8和Au6分别大致平行分布于矿化带的东侧和西侧，二者相距约100m。梭子山矿段地表Au5-Au10矿体延长95m～174m，延深为164m～388m，矿体厚度2.01m～2.88m，厚度变化系数31.71%～112.55%，矿体品位5.77-10.64×10-6，平均品位7.23×10-6，品位变化系数44.41%～74.82%；均表现出倾向延深大于走向延长的特征，上部较缓，深部变陡。形态为脉状、透镜状，具膨大缩小、尖灭再现的特点。

图2 梭子山矿段主矿体延深大于延长图解

综上所述，北山金矿梭子山矿段地表矿体表现为延深大于延长（图2），且深部矿化富集的规律，深部发现多条盲矿体，规模及品位较好。

4.2 围岩特征

工作区内热液活动比较强烈，明显受断裂控制。热液活动除形成石英脉、碳酸盐脉外，在脉体上下盘均有不同程度、不同规模的蚀变现象，主要有硅化、褐（黄）铁矿化、绢云母化、碳酸盐化、红长石化等，离脉较远处有绿帘石化、绿泥石化等。金矿化除产于石英脉外，局部产于褐（黄）铁矿化花岗岩中。

5 深部矿化富集成因探讨

5.1 控矿因素

北山地区金矿化类型多样，金矿床产出部位、围岩类型等也各有差异，但是各个金矿床的金矿物特征和金的赋存状态比较相似，反映出北山地区金矿床的成矿作用和控矿因素是相似的。

北山地区矿体表现为矿化富集区，矿化成带状分布。金成矿带成因大多与地层、岩浆岩有关。泥盆纪变质砂岩Au背景值较高，一般为4×10-9～6×10-9，可能为金成矿提供矿源；工作区位于由多条断裂及褶皱组成的金滩子弧形构造带北缘。勘查区发育一条F2主逆冲断裂，主逆冲断裂为一近NE-NEE向山前断裂，倾向NW，倾角70°左右，表现为规模较大的挤压型破碎带，为主要的控矿构造。

5.2 成因探讨

断裂F2为梭子山矿段主要导矿构造，F5-F10为梭子山矿段成矿提供赋矿空间，梭子山矿体表现为延深大于延长的特征，通过对本区深部矿体特征研究表明，蚀变强度由蚀变中心向边部递减，蚀变带厚大且蚀变较发育部位金品位一般较高，地表褪色蚀变带内形态复杂的石英脉发育时金矿化较强。

断裂蚀变带内的石英脉构成了矿化主岩，蚀变花岗岩、二长花岗岩等蚀变岩石成为次要矿化岩石。当区域地层和岩体遭受构造动力作用，产生热量使之增压升温、析水、激发成矿元素活化、形成含矿热液，在构造应力场、能量场、化学场(势)驱动下运移，在构造形迹场的低应力、能量、化学势部位聚集。

5.3 找矿方向

通过对梭子山矿段矿体特征及深部矿化富集规律研究表明，金矿体地表表现为石英脉含矿，围岩为蚀变程度较高的蚀变花岗岩，由于矿化不均匀，含矿性差，向深部延伸构造，经历了后期多期次岩浆活动及构造叠加，成矿流体在近南北向次级断裂中充填沉淀，深部矿化富集，矿体展布形态严格受近NS向张性-张扭性断裂控制，深部含矿岩性为断层角砾岩，原岩为蚀变花岗岩、变质砂岩等岩性。

在该区的进一步找矿中：①寻找近NS向断裂蚀变带和石英脉，岩浆活动频繁，结晶分异作用明显，围岩岩性以二长花岗岩为主。②对于地表赋存在构造破碎带中具有矿化或矿化显示的石英脉引起足够重视，围岩蚀变发育，向深部延伸经历后期多期次岩浆活动改造及构造叠加，深部易发现厚大蚀变岩型金矿石。