彭向春, 吴金波, 张维庆, 左 英
(核工业西藏地质调查院,四川 成都 610052)
青海省门源县多拉隆哇金矿床位于北祁连板块北祁连缝合带与中祁连岛弧隆起带接壤的大坂山早古生代缝合带中段[1],区域构造—岩浆活动强烈,形成了以铜、铅、锌、金等为主的秦—祁—昆成矿域[2],已发现松树南沟金矿、扎麻图金矿点、红沟铜金矿等,显示出区域巨大的找矿潜力[3]。本文较系统地研究了矿床的地质特征及找矿标志,为进一步圈定找矿靶区提供参考。
矿区出露地层(图1)主要为:①前寒武系(An∈)托勒岩群片麻岩、片岩,夹有少量的大理岩、石英片岩等;②上奥陶统(O3a)海相火山岩及沉积岩系呈北西—南东向展布于矿区中西部,出露面积较小,以基性火山岩为主[4],岩性以玄武安山质火山角砾岩、灰绿色安山质凝灰岩及英安岩和英安质晶屑凝灰岩等为主;③上三叠统(T1)分布于矿区中部,呈北西—南东向展布,倾向南西,倾角30°~40°,岩性主要为紫红色、灰黄色长石石英砂岩及青灰色长石石英砂岩夹砂质页岩等,为一套陆相粗—细碎屑岩沉积建造;④第四系(Q)为冰水沉积物、坡积物、洪冲积和残坡积形成的砂土砾石层,分布于矿区沟谷、山坡低洼处。
图1 矿区地质简图1—第四系;2—上三叠统;3—上奥陶统;4—前寒武系;5—闪长岩;6—花岗闪长岩;7—花岗岩;8—断裂破碎带;9—逆断层;10—推断平移断层;11—实测地质界线
矿区构造较发育,以断裂构造为主,总体上可分为两组:北西向断裂和近东西向断裂。北西向断裂是主要的控矿构造,为张扭性,断面呈舒缓波状,破碎带中充填有斜长角闪岩,蚀变强烈,以硅化、黄铁矿化、黄铜矿化以及碳酸盐化为主,地表可见孔雀石、蓝铜矿等矿物。近东西向断裂的规模相对较小,破碎带中发育糜棱岩、长英质岩脉等,以蚀变糜棱岩化闪长岩为主,发育黄铁矿化、黄铜矿化、绿泥石化、绿帘石化、硅化和碳酸盐化等蚀变。
矿区内岩浆岩发育,以加里东期为主,前寒武纪和新生代规模较小。火山活动主要集中在寒武—奥陶纪,侵入活动主要集中在晚奥陶世—志留纪。其中,火山岩主要为前寒武系和上奥陶统中的斜长角闪岩和斜长角闪片麻岩,为一套中酸性火山岩变质形成的中深变质岩系[5];侵入岩以闪长岩和花岗岩为主,均为加里东期岩浆活动的产物,呈北北西—南南东向带状展布,侵位于前寒武纪和晚奥陶世地层中。
矿区内主要金矿体AuⅠ-1、AuⅠ-2和AuⅠ-3的含矿围岩为前寒武系(An∈)托勒岩群上部深灰色、灰绿色斜长角闪岩和斜长角闪片岩,多分布于断层带附近。岩石呈灰绿色,具致密块状构造、片状构造,粒柱状变晶结构、鳞片变晶结构,主要矿物有斜长石、石英、角闪石和变质矿物绿帘石,含微量金属矿物,岩石受到轻微的次生蚀变。斜长角闪片岩在F3断层切穿部位较发育,岩石破碎,形成长550 m、宽3~53 m的断层破碎带。破碎带中发育硅化、绢云母化、弱碳酸盐化、褐铁矿化、黄铁矿化和黄铜矿化等。
矿区已发现的金矿体主要赋存在AuⅠ号含金蚀变带中,总体呈北北西—南南东向展布,严格受控于F3和F4断裂破碎带(图2)。矿体具有分支复合、膨胀收缩特征(表1),矿体规模较大,找矿潜力良好。
图2 AuⅠ含矿蚀变带地质简图1—片岩;2—板岩;3—断裂破碎带;4—实测地质界线;5—金矿体;6—含金蚀变带
表1 研究区主要矿体特征一览表
矿区金矿体主要受北西向F3断层破碎带的控制,矿体赋存的含矿破碎带呈北北西—南南东向展布,长550 m,宽3~53 m,走向约320°,与F3断层的走向一致,倾向北东,倾角60°~87°。含矿蚀变带切穿前寒武系斜长角闪岩,表现为强烈的挤压碎裂和蚀变,带内局部充填有蚀变的碎裂岩化斜长角闪岩,指示断裂曾发生过压扭→张裂和热液活动。含矿蚀变带内蚀变强烈,可见硅化、绢云母化、绿泥石化和弱碳酸盐化以及黄铁矿化、黄铜矿化等,在地表裂隙中多见孔雀石及少量铜蓝。工程揭露显示破碎带深部的产状和F3断层产状一致,深部矿体均产于破碎带内,且矿体的产状和破碎带的产状基本一致,说明F3断层及其次级破碎带是矿区内主要的控矿构造。
矿石的结构主要有充填结构、包含结构、交代结构、碎裂结构、自形—半自形结构、他形粒状结构。其中,自然金、黄铁矿、黄铜矿等充填于其他矿物的颗粒之间,形成充填结构;矿石中少量的黄铁矿中包裹黄铜矿,或褐铁矿包裹黄铁矿,构成包含结构;原来自形程度较好的金属矿物黄铁矿由于受构造挤压,发生破碎形成碎裂结构;部分矿石中可见褐铁矿交代黄铁矿,或辉铜矿沿边缘和裂隙交代黄铜矿构成交代结构;矿石中可见部分黄铁矿结晶较好,晶形完整,也有部分黄铁矿自形程度低,呈不规则状、团状,构成自形—半自形结构;大部分黄铁矿和黄铜矿等矿物晶形较差,呈他形粒状结构。
矿石的构造主要有块状、浸染状、细脉状、皮壳状和土状构造。其中,块状构造的矿石较致密,矿石中金属矿物含量高,分布均匀,脉石矿物少,金属矿物的排列无方向性;浸染状构造矿石中黄铁矿、黄铜矿等呈浸染状分布;稀疏浸染状构造的矿石中金属矿物黄铁矿、黄铜矿和自然金颗粒较少,呈星点状稀疏地分布于脉石矿物之间;稠密浸染状构造的矿石中黄铁矿的含量高,较均匀地分布于脉石矿物颗粒之间,金属矿物可少量成团聚集;细脉状构造中的部分黄铁矿呈细脉状分布;部分矿石中黄铁矿氧化后的褐铁矿呈褐色松散的土状,构成土状构造;部分矿石中黄铁矿氧化后的褐铁矿呈皮壳状,构成皮壳状构造。
矿区围岩蚀变较为发育,含金蚀变带一般呈黄褐色,蚀变带的延伸方向和断裂破碎带以及矿体的产状基本一致,在空间上具有断裂破碎带、蚀变带以及矿(化)体“三位一体”的特征,充分说明了该区域的金矿床受断裂破碎带严格控制的基本事实。蚀变带中主要发育硅化、绢云母化以及弱碳酸盐化等蚀变,蚀变矿物以石英、绢云母、绿泥石、方解石等为主,另外可见少量的绿帘石,蚀变矿物组合具有中—低温热液蚀变的特征。此外,与蚀变矿物相伴生的其他金属矿物主要有黄铁矿、褐铁矿、黄铜矿、方铅矿等金属硫化物,也具有中—低温热液矿床常见的金属硫化物组合,应属于较为典型的黄铁绢英岩化。
矿床的平均品位为3.20 g/t,最高品位31.0 g/t,品位变化系数119.32%,反映了矿体矿化的不均匀性。矿体呈透镜状,金品位自透镜体中心向两边呈减弱的趋势。对矿石进行的化学物相分析(表2),显示除了SiO2(66.09%,质量分数)和Al2O3(14.68%,质量分数)的含量较高外,Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O等组分含量低(表2),金属元素中w(Au)为3.20×10-9,w(Ag)为6.50×10-9,其他元素含量极低,特别是有害组分w(As)仅为0.006%。
表2 矿石化学全分析一览表
根据矿区控矿地质特征、围岩蚀变特征和矿石的组构等特征,多拉隆哇金矿床应属于热液型金矿床。由上文分析可知,研究区的金矿化主要发育在斜长角闪岩中,矿体明显受控于北西向断裂破碎带,围岩蚀变以黄铁绢英岩化为主(硅化+绢云母化+绿泥石化),并伴随大量的中—低温热液矿床中常见的金属硫化物组合,上述矿体赋存部位以及蚀变特征、矿物组合等均与典型的中—低温热液蚀变具有相似的特征。同时,矿石以稀疏浸染状为主,矿(化)体、蚀变带与断裂破碎带具有“三位一体”特征,显示出矿(化)体受断裂控制的基本事实,也说明矿床应是在低温热液作用下形成。综上所述,认为多拉隆哇金矿床为破碎带蚀变岩型金矿床。
在综合研究矿区地质特征以及找矿实践成果的基础上,结合区域其他金矿床找矿模型等[6],提出了矿区的找矿标志。
(1)构造破碎带。构造破碎带特别是F3断层旁侧的次级断层中的构造破碎带是多拉隆哇金矿床的主要含矿构造,如F3断层的破碎带中的AuⅠ-1、AuⅠ-1-1、AuⅠ-1-2、AuⅠ-1-3、AuⅠ-2、AuⅠ-3和AuⅠ-3-1等7个矿体;F3断层的次级断层破碎带中已发现了AuⅠ-4、AuⅠ-5矿体;南部金异常区F2断层北东向的次级破碎带中产有AuⅡ-1矿体。因此,F3断层的次级断裂中的构造破碎带是直接的找矿标志。
(2)围岩蚀变。矿区内发育的以黄铁绢云岩化为特征的中低温热液蚀变带、以青磐岩化为特征的高温热液蚀变带(多发育在构造破碎带中)与金矿体三者之间具有良好的套合关系,黄铁绢云岩化带和青磐岩化带中因为含有黄铁矿和黄铜矿,黄铁矿和黄铜矿在地表氧化后常形成褐色的“铁帽”是最明显的找矿标志,孔雀石、铜蓝也可作为找矿标志。
(3)区域内各种化探异常。矿区内发现的矿体和矿化地段与1/50000水系沉积物测量圈定的异常套合性好,如矿区南部金异常区通过大比例尺土壤剖面测量和槽探工程验证,发现了AuⅡ-1矿体,证明化探异常是该矿区找矿的有效手段,各种化探异常也是主要的找矿标志。