徐沛斌 许财 范宗福 董国祥 张旭
(甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院 酒泉 735000)
矿产资源潜力评价工作在我国开展了近30 年,形成了较成熟的评价体系,预测尺度主要是中、大比例尺[1]。近年来,矿产预测类型应用于1:5 万矿产远景调查评价[2],通过构建矿床理想找矿模式,定量评价不同矿种的找矿潜力。
在1:5万矿产远景调查评价工作基础上,充分利用矿产预测类型概念,将金场沟金矿、小西弓金矿作为典型矿床,对比研究新发现金矿点成矿要素特征,构建了预测要素和预测模型,从而指导调查区相同类型的金矿开展矿产预测工作。
调查区大地构造位置地处塔里木陆块区的敦煌陆块之柳园裂谷和敦煌基底杂岩隆起的结合部位,以红柳园-大奇山-帐房山深大断裂为界,北部处于柳园裂谷,南部处于敦煌基底杂岩隆起[3]。
出露的地层由老至新有:太古宇-古元古界敦煌岩群(ArPtD.)、泥盆系三个井组(D1-2sg)、墩墩山群(D3D)、石炭系红柳园组(C1h)、石板山组(C2sb)、二叠系双堡塘组(P1-2sp)、金塔组(P2j)、方山口组(P3f)以及新近系苦泉组(N2k)、第四系(Q)。区内岩浆岩较为发育,主要为二叠纪中酸性岩侵入岩。区域上断裂构造十分发育,并伴随不同程度的韧性剪切作用,主要发育三组断裂,其中近EW向断裂控制了区内侵入岩、地层的分布,NE、NW 为其派生断裂。区域矿产有金、铜、铁、铅锌、钼稀有金属等。已发现的矿床有金场沟金矿、红山井钼矿、二口井金矿、小西弓金矿等。
三年来在音凹峡地区实施1:5 万矿产远景调查评价,通过1:5 万水系沉积物测量,在调查区圈定24处综合异常,通过异常查证,发现了金矿点5处,其特征见表1。主要分布在与区域断裂有关的韧性剪切带上,其中大红山铜金矿点、红山金钨矿点赋矿地层为太古宇—古远古界敦煌岩群,与小西弓金矿特征基本一致,红岗金矿点、月亮山金矿点、骆驼房金矿点赋矿层位为二叠系火山岩,与金场沟金矿特征相似。
表1 新发现金矿点一览表
韧性剪切带与新发现金矿点矿作用关系密切,对金矿的形成具有明显控制作用。调查区发育两条大断裂,并伴有不同程度的韧性剪切作用,形成韧性剪切带,成矿物质的富集、沉淀提供了场所,是主要的容矿构造,控制了金矿床和金矿体的形态、产状和空间展布。
韧性剪切带在垂向上往往显示一定的构造分带,对金矿化类型具有明显的控制作用。在韧脆性转换区域,岩石主要为糜棱岩或构造片岩,形成蚀变糜棱岩型金矿体;在韧脆性区域之上,岩石主要为碎粒岩或碎粉岩,形成构造蚀变岩型金矿体;在地壳浅部,剪切变形表现为脆性断裂或裂隙带,则形成细网脉或石英脉型金矿化。
区域上金矿赋存地层为敦煌岩群和二叠系金塔组、方山口组。含矿岩性为二(绢)云石英片岩、糜棱岩、蚀变火山岩,受地层、岩性控制不明显。敦煌岩群二云片岩和绢云石英岩以及二叠系火山岩的金普遍高于地壳丰度,是金的主要“矿源层”,后经构造作用使金活化迁移,在局部富集成矿。
该类型金矿与岩浆岩关系密切。含矿热液主要来自岩浆作用,它不仅从地壳深处或壳幔过渡带携带成矿物质,而且巨大热能为矿床形成就位提供了热动力条件,促使成矿物质活化、迁移以及地下水循环交代而形成金矿床[3]。
通过对比分析金矿点和典型矿床成矿要素、成矿规律,建立了韧性剪切带型金矿区域预测要素(表2)。该类型金矿成矿地质体为韧性剪切带,产于主干成矿断裂及其形成的韧性剪切带中,对围岩岩性无明显选择性,区内主要含矿岩性为敦煌岩群地层、二叠系火山岩。韧性剪切带型金矿是成矿流体以渗流方式运移,通过与围岩发生交代作用而成矿的,在空间分布上,构造分带往往与韧性剪切带、矿化蚀变带协调对应,呈现三位一体特点。根据以上特征,初步建立了韧性剪切带型金矿找矿预测综合模型(图1)。
表2 韧性剪切带型金矿找矿预测要素特征表
图1 韧性剪切带型金矿找矿预测地质模型(修改自朱江等,2013)
根据固体矿产地质调查技术要求(1:5万),参照全国资源矿产资源潜力评价技术方法,将上述新发现金矿点所在区均优选为找矿靶区,并采用肖克炎教授提出的含矿地质体体积法进行了资源量预测。公式为:Z预=S预×H预×K×α。其中,Z预:预测区预测资源量;S预:预测区面积;H预:预测区延深(指预测区含矿地质体延深);K:典型矿床体积含矿率。
通过与典型矿床成矿地质特征类比,大红山铜金金矿点、红山金钨矿点矿床模式选择“小西弓式”,月亮山金矿点、红岗金矿点、骆驼房金矿点矿床模式选择“金场沟式”。预测区面积(S预)根据成矿预测要素图中,圈定的矿体聚集区段边界范围面积;根据金场沟金矿、小西弓金矿探明资源量数据[5-6],计算出体积含矿率(K)、预测区延深(H预);相似系数(α)根据与典型矿床成矿特征、成矿模式的相似程度赋值。通过以上最终计算出预测区(Z预)的预测资源量,结果见表3。
表3 预测区参数及预测资源量
根据上述预测结果可知,大红山金矿预测区Au预测资源量达大型,红山金钨矿预测区、月亮山金矿预测区、红岗金矿预测区、骆驼房金矿预测区Au 预测资源量为中型,以上预测区均可优选为具有进一步工作价值的找矿靶区,为新一轮矿产勘查选区提供依据。
(1)根据1:5万矿产远景调查中新发现的矿点地质特征,综合分析其成矿要素,认为矿床成因与韧性剪切带关系密切,矿床类型属于韧性剪切带型金矿。
(2)通过与典型矿床进行对比研究,建立了韧性剪切带型金矿找矿预测要素和地质模型。
(3)通过含矿地质体体积法对5个预测区进行了资源量预测,预测Au 资源量均达到了中—大型规模,故优选为具有进一步工作价值的找矿靶区。