赤峰柴胡栏子金矿床的成矿模型和成矿潜力研究

刘文超，王宝明

（赤峰柴胡栏子黄金矿业有限公司，内蒙古 赤峰 024039）

自80年代以来，多家勘查单位、科研院所及地质高校对柴胡栏子金矿及与其相邻的红花沟金矿等的矿床成因、成矿规律和成矿预测等方面进行了一定的工作，对柴胡栏子金矿床的矿床类型、矿化及蚀变特征和矿体赋存形式等取得了一定的认识，但在成矿规律的研究尚较为薄弱，这极大制约了矿区深部和外围的找矿勘查。本文则将重点对柴胡栏子金矿的成因、规律进行分析，并构建柴胡栏子金矿床的成矿模型，这样能更好的分析柴胡栏子金矿的成矿潜力，为矿区深部及外围找矿提供方向指导。

1 区域地质及矿化概况

柴胡栏子金矿处于华北铭山隆起北东端内，黄土覆盖严重，主要底层为晚太古界变质岩系，岩层内部已发生角闪岩相和麻粒岩相变质，这形成了矿床所在区域的结晶基底，柴胡栏子金矿即参与该组地层中，主要岩石类型为变质的花岗岩、闪长岩、辉石角闪石岩、岩浆碳酸岩和透辉石岩，其均为岩浆侵入成因，这为理解矿区的成矿背景和区域构造演化提供了新的思路[1]。

2 成矿模型

本文在基于传统的矿床成因模式和“三位一体”找矿预测模型的基础上，对柴胡栏子金矿的成矿地质、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志，从而重新构建新的三位一体综合信息找矿预测地质模型。

在柴胡栏子金矿的矿化方面其主要以蚀变岩型和石英脉型为主，并发现了低硫化型浅成低温热液型（LS型）金矿化的存在。石英脉型和蚀变岩型金矿化中金主要以自然金（图1a，b）的形式存在。石英脉型金矿化主要表现为含金石英脉，蚀变岩性金矿化主要发育在破碎蚀变围岩中，呈细脉状或浸染状矿化（图2c，d）。蚀变岩型矿化可发育于蚀变基性—超基性岩中，也可发育在强蚀变前寒武纪花岗片麻岩或片岩中。与蚀变岩型和石英脉型金矿化有关的蚀变主要为硅化、绢云母化、阳起石化、绿泥石化、碳酸盐化、磁黄铁矿化和黄铜矿化（图1a，b，图2a，b，c，d），由于原岩性质的差别导致流体活动表现出的蚀变矿物组合有所差异。低硫化浅成低温热液型（L-S型）金矿化明显为受张性断裂构造控制（图3a），表现为条带状石英（或玉髓）、刀片状方解石（图3b）、伊利石脉，与金矿化有关的蚀变主要为硅化、碳酸盐化、伊利石土化、黄铁矿化，矿物组合中常见毒砂，金主要以金（银）的碲化物形式存在（图3c，d）。

图1 石英脉型金矿化中金生长于石英裂隙中的显微照片

图2 细脉状-浸染状蚀变岩型金矿化显微镜下照片

图3 L-S型金矿化野外、手标本和背散射电子图像

由上可见，柴胡栏子金矿床成矿来源主要为原岩入侵岩体发生的变异。在华北克拉通北缘的金成矿带，由于晚古生代岩浆活动造就了大量的的金矿床，而柴胡栏子及周边地区的花岗岩、闪长岩和细粒花岗岩均为晚古生代岩浆活动的产物，种种显示出的表象都暗示柴胡栏子金矿应为晚古生代大地构造因俯冲板块回撤引起陆缘造山带挤压出现的，其主要是源于克拉通变质基底岩石，变质过程中含水的矿物脱水形成变质流体，变质流体淋滤周边岩石中的金，并在剪切带中汇聚、沉淀成矿。属于典型的热液活动有关的浅成低温热液型金矿床，矿化类型主要有石英脉型、蚀变岩型和低硫化浅成低温热液型。矿化受构造、岩性等多种因素控制硅化、绿泥石化、阳起石化、绢云母化、碳酸盐化、磁黄铁矿化和黄铜矿化为矿区内的主要找矿标志，常发育在蚀变基性—超基性岩和片岩附近。矿区矿体（矿化）主要受NW向断层主导的三级构造体系控制，蚀变岩型和石英脉型金矿化主要为NW走向，而L-S型金矿化主要受近SN向断裂构造控制。由于岩性的差异，岩石受构造影响破碎程度会有较为明显的不同。发育在片麻岩或基性脉岩中构造带破碎程度和蚀变程度高，构造蚀变带较为连续；而在片岩中岩石破碎可能局部表现不明显，显示为强硅化、碳酸盐化、泥化（常伴有钴染而呈蓝色调），破碎不连续。导致蚀变带（矿化带）的不连续，因此需在对矿区构造带识别的基础上，加强对蚀变类型的区分。

3 成矿潜力和靶区验证

通过我们对矿区不同矿化类型的成矿控制规律、成矿时代及主要控矿要素的空间分布分析后本文对矿区进行了成矿潜力分析。

3.1 石英脉（蚀变岩）型金矿化潜力

现有已开采的I-5号矿体主要走向为NW向，未见其在走向方向延伸。经勘探得知I-5号矿体整体所在的NW向构造带产于片岩中，虽构造破碎不连续，但强硅化、绿泥石化仍有发育，蚀变强度与破碎带中基本一致，但该构造带蚀变强度高，构造带规模大，构造带延伸方向与F1断层小角度相交，其应为F1断层的次级断裂，推测其延伸规模应不仅限于已探明矿体范围。另外，片岩中的蚀变类型与主成矿期蚀变一致，为强浸染状硅化、绿泥石化、碳酸盐化，沿垂直构造方向向两侧逐渐减弱。因此推测该矿体在其仍有较好的找矿前景其走向方向上和深部仍应有延伸。故1-5号矿体有较好的成矿潜力[2，3]。

3.2 蚀变辉长岩型金矿化成矿潜力分析

井下地质调研发现，8中主运巷F1断层以南约50m发育一条NW走向的辉长岩脉，岩脉两侧发育较强的硅化，岩脉走向其南侧矿体（5号脉）走向基本平行。显微镜下可见该硅化带中蚀变矿物组合为石英—阳起石—碳酸盐矿物，并发现有磁黄铁矿、黄铜矿、碲银矿的存在，与金矿石蚀变类型和蚀变矿物组合一致，显示出较好的成矿前景。局部品位分析结果显示出明显的金矿化。巷道编录结果显示，该辉长岩脉产状较为稳定，连续性高，两侧普遍发育硅化带，且在14～16线和19线附近已推测圈定矿体。因此我们推测16～19线之间仍具有较好的成矿前景，且该岩脉两侧延伸（14线以北和20线以南）仍具有较好的找矿前景（图4）。

图4 柴胡栏子金矿3号竖井8中16~18线找矿靶区预测图

3.3 L-S型金矿化成矿潜力分析

L-S型浅成低温矿化相关的蚀变主要是硅化、碳酸盐化、粘土矿化、黄铁矿矿化。表现主要为张性构造控制的刀片装方解石脉，现有9号矿体附近发育强度较高，表现为早期硅化中叠加的碳酸盐—黏土化，因此应在9号矿体上下盘关注张性构造带的延伸，及L-S型浅成低温型金矿化，尤其是张性构造带与NW向构造带交汇位置，可能形成较为高品位的矿体（图5）。另外，矿区发育多个NW、NE向规模较大的断层，其中发育网脉状碳酸盐化，其应为LS型矿化的浅部表现，其深部可能具有较好的找矿前景。

图5 柴胡栏子金矿9中9号脉矿体与构造关系示意图

3.4 靶区验证

依据上文研究结果，研究人员以打孔钻探的方式进行了验证，根据预测结果提出的靶区共设计钻探5500余米、坑探950余米的验证工程，结果发现两条明显矿脉：

首先，Ⅰ-5号矿体勘探线之间，整体走向315°，倾向南西，倾角65°～88°。沿走向方向控制约1200m，整体控制标高295m～788m。矿石类型主要为蚀变基性岩和石英脉型。矿体主要产于蚀变片岩中的构造带中，蚀变类型主要为硅化、绿泥石化、碳酸盐化，共生有磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿等。矿体厚度变化范围为0.14m～9.08m，平均厚度3.24m，矿体Au品位为1.08g/t～15.36g/t，平均5.00g/t，矿石量≈295668t（112b+333+334），金金属量≈1842.9kg（112b+333+334）。

其次，I-8号矿体勘探线之间，控制标高548m～502m，十中段断续控制长约200m，十一中段控制长约75m，厚1m～5m，整体走向290°，北倾，倾角50°～60°，矿化类型主要为石英脉+蚀变片岩型。矿体Au平均品位2.44g/t，金属量≈1093.17kg（112b+333+334），矿石量≈448056.67t（112b+333+334）。

4 结语

通过对赤峰柴胡栏子金矿床的地址特征、成因规模分析，得出了柴胡栏子金矿床的成矿模型和成矿潜力，结合精细物化探剖面成果认为柴胡栏子金矿床接下来的找矿方向应为原1-1矿体西侧、24线以东、16-19号线之间及岩脉两侧等方向，由此可见赤峰柴胡栏子金矿床还有较大成矿潜力和找矿前景。