甘肃北山浅变质碎屑岩带内金矿控矿因素及成矿模式

李 伟，彭应军，朱红伟

（甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院，甘肃 张掖 734000）

甘肃北山地质构造复杂，该地区岩浆活动频繁，各地层在各时期均有出露，发育较为完备。因此金矿矿床分布较为广泛，成矿机制复杂，北山地区金矿多形成于板块碰撞对接带，具有一定的时间，空间分布规律[1]。北山金矿矿体赋存于泥质碎屑岩等多岩体中，随着近年来地质工作不断深入，对矿体勘探与矿山开采提出了更高的要求[2]。由于金元素较为活跃，可以广泛参与到各种地质活动中，可以形成不同的含矿构造，使金矿床类型丰富多样。因此，在对金矿床进行分类的过程中出现了诸多难题[3]，北山是西北地区重要的金矿成矿带，众多研究学者开始关注碎屑岩带的金矿的控矿因素和成矿模式。同时运用新的理论与研究方法进行探索，但对成矿模式及类型的划分上还存在着不同的争议，尚未达成统一的结论，明确控矿因素和成矿模式是进行找矿必须具备的基础。因此，本文对甘肃北山碎屑带内金矿控矿因素及成矿模式的研究，为找矿提供了参考依据，具有一定的现实意义。

1 甘肃北山浅变质碎屑岩带内金矿控矿因素

1.1 赋矿地层控矿

甘肃北山浅变质碎屑岩带的金矿体赋存对岩性的选择十分突出，金矿体广泛赋存于泥质碎屑岩与浅变质砂岩接触带的层间破碎带中，矿体的围岩以富泥质为主，透水性能较好。通常这些岩石的贵金属和稀有金属元素含量较高，在热液成矿过程中能够提供部分成矿物质，围岩岩性对金矿成矿具有一定的控制性，围岩的物理化学特征及构造空间一定程度上控制了矿化类型和矿体形态。

地层建造较高的金属背景含量为成矿提供了物质基础，也是形成矿床的关键因素。不同构造块体都有着不同的原始基底物质和地球化学特征，后续的构造演化和岩浆活动为成矿奠定了物质基础。

1.2 地质构造控矿

甘肃北山浅变质碎屑岩带内的金矿体分布受不同等级的构造控制，北山金矿床大部分沿柳园-大奇山深大断裂带的南北两侧分布，近东西向断裂的交汇地带往往使金矿集中分布，次级构造单元的局部岩浆隆起火山凹陷盆地控制了金矿床的集中区域。与区域性断裂相关联的次级断裂裂隙或脆弱性破碎带控制着矿体的展布形态，北山地区控制矿体构造的是与区域性构造相关的断裂裂隙，矿体矿化均产于构造破碎带内，这些构造带是含矿溶液的位移通道，也是金矿赋存的绝佳位置。蚀变型金矿化直接产于深大断裂带内的三组断层破碎带中，沿次级背斜核部断裂构造侵位的花岗岩脉出露区域是矿体赋存最为有利的空间。

1.3 岩浆活动控矿

北山浅变质碎屑岩带内金矿体的成矿作用都与岩浆活动有着密切的联系，岩浆活动为矿体提供热源和动力，流体受岩浆活动的控制作用发生位移，并萃取岩体中的成矿物质形成含矿溶液。除此之外，岩浆活动还可以促使地下水循环，中酸性岩浆是金矿床受岩浆控制的物质提供者，北山矿区内许多金矿床的成矿流体和成矿物质多数来自岩浆水及岩浆。与岩浆活动相关的矿床在空间上联系较为紧密，矿体主要缠在岩体边部或遇断层接触带，成岩和成矿时间较为接近，其中多金属成矿围绕成矿岩体还出现了矿化分带现象。幔源岩浆入侵带来的热能会产生地壳岩石的变质作用，形成岩石侵入体，使岩石出现软化或加强韧性，从而产生剪切作用。

2 甘肃北山浅变质碎屑岩带内金矿成矿模式

2.1 成矿物质来源

根据北山浅变质碎屑岩带内金矿矿床周边岩体发育，该矿床的成矿物质可能来源于矿区的赋矿地层及岩体，通过对矿体的成矿元素进行分析测试，具体矿石分析结果如表1所示。

表1 北山碎屑岩带金矿床矿石分析结果(%)

由表1可知矿石分析结果，将矿石与围岩矿石的成矿元素数值进行比对，发现矿石中金属元素的平均含量远高于围岩，成矿元素含量随着与矿体地层的距离边缘而逐渐降低。同时，在矿体距离变远中，地层金属元素先是急剧下降，而后渐趋平稳。金矿矿体周边不存在范围较为广泛的成矿元素过渡带，说明地幔物质和侵入岩体中金属元素的平均含量比地壳中的平均含量要高，说明北山碎屑岩带的成矿物质主要来源于岩体，同时矿山地层也提供部分成矿物质。由于敦煌地块北部裂谷的形成与演化，引起区域性地热异常，岩浆沿深大断裂上升侵位，从深部带来了部分成矿物质，侵染了含金的细碎屑岩，形成了含金的花岗质岩浆，岩浆在不断上侵地壳过程中冷凝，在外接触带形成各种角岩及矿化。

2.2 成矿机制

通过对甘肃北山浅变质碎屑岩成矿物质来源进行分析，地壳深部韧性剪切变形和浅部的陆内推覆构造，伴随强烈的凿山和抬升剥蚀。早期碎屑带的形成使岩石发生强烈片理化，深层次的变形也在不断发生，使区域变质岩发生混合岩化，使岩体中侵入大量中酸性岩浆，由碎屑变形的变质分异所产生的热液含有丰富的成矿物质，通过中酸性岩浆的演化形成了富含成矿元素的岩浆热液，在上侵时进一步萃取地层中的金成矿元素，多种来源的成因水参与了成矿过程。通过对地层特征研究表明，北山碎屑带矿石中成矿物质具有浑源特征。当混合的成矿流体上侵至碎屑带构造发育部位，裂隙渗透性较强，形成蚀变型岩体，部分成矿热液继续上升至地壳更浅部位的碎屑带构造部位，在裂隙中形成含金石英脉型矿体。

2.3 流体活动

北山浅变质碎屑岩带矿体处于矿区垂直分带模式的上部，矿化元素及类型受岩浆岩成分、成矿温度和围岩性质的影响。当岩体与泥质细碎屑接触时，接触带外部有沉积期含金黄铁矿层，以岩浆水为主的流体在碎屑岩带与大理岩的接触带形成金矿化。由于赋存于层间破碎带，因此分布多呈层状，流体进一步上侵形成混合的含矿热液，到达浅部岩体张性裂隙与断裂破碎带相反应，形成蚀变岩。区域性断裂带、破碎带发育，断层面一般较为陡峭，具体情况如图1所示。

图1 北山破碎岩带金矿成矿模式图

由图1可知，随着路源性裂隙使中酸性岩浆侵入，岩浆沿着断层和裂隙侵入，在岩浆活动过程中产生了围岩的同化混染等，规划也是在热液作用下形成的。由于深大断裂的长期活动，大量地表水沿着渗透性构造带渗流，在构造带产生了环流，沿着主要构造带向浅部迁移，在酸度及低压半封闭环境中，含金络合物分解后金沉淀成矿。

3 结语

本文针对甘肃北山浅变质碎屑带的研究区域，对金矿的控矿因素及成矿模式进行了深入的研究，并取得了一定的研究成果。但由于时间和条件的限制，本文研究还存在着诸多不足，有待于日后进行更进一步的探讨。由于成矿作用复杂，由于没有获取到明确的矿物数据，因此对金矿成矿年代的研究涉及较少，进而影响了对于成矿规律的研究，对成矿条件和规律的总结不够全面，需要在日后彻底解决。