金窝子蚀变砂岩型金矿地质特征及找矿前景探讨

杜雁飞杨艺佳（西部黄金哈密金矿有限责任公司　哈密839000湖南常德石门县国土资源局　石门415300）



金窝子蚀变砂岩型金矿地质特征及找矿前景探讨

杜雁飞①杨艺佳②
（①西部黄金哈密金矿有限责任公司哈密839000②湖南常德石门县国土资源局石门415300）

摘要蚀变砂岩型金矿是近两年在金窝子岩体南部覆盖区借助于深穿透地球化学技术（热释汞）成果新发现的一种金矿类型，该类型金矿具有低品位、大规模特征，其发现较大提升了矿山开发前景，延长了矿山的服务年限。该类型金矿与传统意义上的金窝子石英脉型金矿和210韧性剪切带（受炭质糜棱岩化带控制）型金矿相比，表现出明显的区别。本文从矿化富集特征、赋矿岩石类型、控矿构造及围岩蚀变等方面出发，系统地阐述了金窝子蚀变砂岩型金矿特征，对其找矿前景作出了初步评价，明确了下一步找矿方向。

关键词蚀变砂岩型金矿富集特征赋矿岩石类型围岩蚀变次级构造破碎带

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.02.017

金窝子矿区位于新疆哈密市东南部甘新两省接壤地带，新疆有色七Ο四队从八十年代末期开始开展地质工作，经过十余年的不懈努力发现了金窝子金矿床（石英脉型）和210金矿床（构造蚀变岩型）。矿区从1989年开采至今已有二十余年，主要矿体已基本采完，矿山资源储量面临枯竭。为了延长矿山的服务年限，近年来，按照公司制定的“加大矿区的深部和外围的探矿力度”这一项长远战略计划，随着矿区深边部勘查工作的不断深入，在金窝子金矿床深部及周边探获了许多新矿体，有效缓解了矿山资源危机。尤其是近两年在金窝子金矿床与210金矿床之间的第四系厚覆盖区，利用前人深穿透地球化学科研成果在e号热释汞异常带深部首次发现了规模较大的蚀变砂岩型金矿，不仅极大改善了矿山开发前景，同时在找矿类型上也取得了突破，为后期探矿方向提供了重要的科学依据。

1　地质概况

金窝子矿田位于塔里木板块（Ⅰ级）东北部的北山裂谷带（Ⅱ级）马莲井复向斜（Ⅲ级）中的金窝子凸起带（Ⅳ1）及210单斜构造（Ⅴ1）内（图1）。

图1　金窝子金矿田及邻区区域构造纲要与金矿床（点）图

1.构造单元界线；2.构造单元编号；3.中型金矿床；4.小型金矿床、金矿点；（I）.红柳河-牛圈子弧后盆地（裂陷槽）；（II）.马庄山弧后盆地；（III）.拾金坡-红柳园构造岩浆岩带.

矿区出露地层主要为泥盆系上统（不少学者认为是下二叠统）金窝子组（D3j）的一套滨海-浅海沉积相火山碎屑沉积岩建造，岩性以细-粗砂岩、细砾岩、含砾砂岩夹灰岩、碳质页岩为主。该套地层多呈北北东向展布，倾向北西，倾角26°～49°（图2）。

图2　金窝子金矿床矿区地质图（据王虹，1993，略加修改）

受区域构造影响，矿区北北东向褶皱，断裂发育，在矿区自北向南形成北部逆冲断褶带、中部金窝子凸起带及南部210单斜构造带的构造-岩浆分布格局（图3）。各构造带均对区内金矿化起着明显的控制作用：

⑴北部逆冲断褶带：由倒转褶皱和叠瓦状逆冲断层组成。主要断层为北东向（FI）和北北西向，其中FI断裂破碎带与金矿化关系密切，分布250、260、334等蚀变岩型金矿点。

⑵中部金窝子凸起带（即金窝子背斜）：东西长8 km以上，南北宽1 km左右。轴部位置被金窝子岩体侵位，岩体两侧与泥盆系地层呈断层接触，北侧断裂构造向北倾斜，倾角50°～55°。南翼断裂向南倾斜，倾角40°。凸起带金窝子岩体内部断裂构造十分发育，主要有：①北东-北西向共轭断层；②北东向断层；③近南北向断层等三组。其中近南北向追踪张-剪性断裂内绝大部分被含金石英脉充填，形成了金窝子石英脉型金矿床。

⑶210单斜构造：推测可能为一开阔的向斜构造的东南翼组成部分。钻探工程控制长度3.2 km，物探激电成果推测长6.2 km，宽约1.5 km，走向50°，倾向北西，地表倾角50°～60°，深部变缓为10°～20°，出露的地层分别为泥盆系上统金窝子组第二、三段岩性段（D3j2-3）。其内部发育与地层走向一致的210逆冲断层破碎带（即FIII逆断裂破碎带），实际表现为炭质糜棱岩化带，控制着210金矿床的主要矿体形态和分布。

本次研究的砂岩型金矿即处于210单斜构造带内，与210金矿平行相伴产出，距离40～100 m不等，据目前工程控制，总体位于210金矿带北侧（上盘）。

矿区岩浆岩主要为华力西早期侵位的黑云母花岗闪长岩-黑云母二长花岗岩体（γδ43）（金窝子岩体），岩体属铝过饱和型。岩体处于矿区中部金窝子凸起带上，其内南北向张性裂隙发育，构成金窝子岩体内200余条含金石英脉的主要容矿构造。

图3

2　 210　金矿床特征

位于金窝子凸起南西部的210单斜中，属破碎带蚀变岩型金矿，地表被第四系覆盖。金矿床赋存于中泥盆统金窝子组第二岩性段内三亚段与四亚段间发育的低角度脆-韧性逆冲断裂破碎带中（210破碎带）。矿体的空间展布严格受破碎带控制，以上泥盆统金窝子组第二岩性段的第四亚段含砾粗砂岩、砾岩和第三亚段的凝灰质砂砾岩分别为210层间破碎带的顶底板围岩。整个破碎带内矿化分布很不均匀，但可明显分为上下两个矿化层。其中下部矿化层是主要的矿化层位。破碎带中圈出11个矿体（其中石英脉型矿体2个），诸矿体多呈似层状、透镜状及脉状产出，矿体长40～950 m，平均铅直厚度0.79～5.65 m，倾向268°～316°，倾角10°～30°。具有工业价值的矿体集中分布于24～29线之间（长1.04 km，宽0.5 km）。矿体总的特点是走向上连续性好，分段富集较明显，具明显的构造成矿特征，其中Ⅰ号矿体（主矿体）控制长为950 m，赋存在下部矿化层中。

图4

上部矿化层分布在1～13勘探线之间，走向北东-南西，长约300 m，倾斜延深160～400 m。赋矿岩石为含砾粗砂岩、糜棱岩化沉角砾岩或糜棱岩化含角砾粗屑沉凝灰岩组成，平均厚度11.8 m，最大厚度为27.35 m。该矿化层的特点是金分布很不均匀，致使金矿化体不连续，工业矿体规模小。Ⅴ、Ⅵ号矿体赋存在此矿化层中。

下部矿化层为主矿化层，走向北东，倾向北西，倾角20°～35°，长度大于1 200 m，延深大于500 m。矿化层岩石由糜棱岩、糜棱岩化沉角砾岩、糜棱岩化含角砾粗屑沉凝灰岩、黑色条带状糜棱岩及少量硅化体构成。其顶部岩石为上部含矿层的黑色糜棱岩及砂砾岩，底部为凝灰质砂砾岩。该矿化层中金矿化分布范围广，矿化体在走向上比较连续，倾向上断续出现。除主矿体外，尚有Ⅱ、Ⅰ1等矿体赋存于该矿化层中。主矿化层的厚度变化较大，岩石组合差异明显，导致形成工业矿体的部位亦有明显不同。各矿体具体特征见表1。

表1　210金矿床矿体特征一览表

3　蚀变砂岩型金矿特征

3.1热释汞异常带特征

八十年代末期，国家“305”项目Ⅲ3课题组在金窝子矿区开展成矿预测工作，通过对区内遥感资料进行研究，发现矿区有一组平行210构造带的线形影像带，并对影像带进行汞气测量，获得七个热释汞异常。大多数异常分布范围与金矿形成有利地段或成矿部位相吻合，其中c号异常为210含矿破碎带；g号异常为金窝子岩体南部破碎带，至今未发现金矿化线索；b号异常位于金窝子岩体南部约200 m处；d号异常分布在210破碎带南侧，深部为二长花岗岩、石英闪长岩，其中石英闪长岩含金量较高，最高可达218 ppb，金丰度值高于金窝子岩体；e号异常带位于金窝子岩体与在210破碎带之间，近两年在异常带中新发现了蚀变砂岩型金矿。

图5　金窝子PI剖面热是热释汞测量曲线

3.2地质特征

e号热释汞异常带位于金窝子凸起南部的210单斜中，北西距210构造破碎带约600 m，地表被第四系覆盖，覆盖层厚度十余米至几十米。异常带呈北东南西向展部，推测长度几千米，与其下部的210破碎带相伴平行产出。岩性分布从上至下一般为第四系-灰绿色泥质粉砂岩-黑色炭质粉砂岩-灰绿色细粒砂岩-灰绿色中粗粒砂岩-含砾砂岩-砾岩-黑色炭质糜棱岩化带（210构造蚀变带）-紫红色凝灰质砂砾岩，其中灰绿色中粗粒砂岩与含砾砂岩为渐变过渡。金矿化就赋存在该异常带内金窝子组第二岩性段第三亚段（D3j2-3）的一套中粗粒砂岩或含砾砂岩中。

含矿部位岩石中一般石英细脉及网脉较密集，局部形成大脉，一般顺层产出。硫化物为单一的黄铁矿，主要呈细粒浸染状（少量细脉状、团斑状）分布，硫化物含量和种类明显少于金窝子岩体中的石英脉型金矿和210构造蚀变岩型金矿。目前发现的6个矿体均赋存在该套岩性中，矿体受层位控制特征明显，矿化部位一般位于中粗粒砂岩或含砾砂岩的中间部位，含矿层与围岩除了硫化物及石英细网脉分布多寡外，无其它显著区别，构造控矿特征不明显，矿体与围岩界限不清，需通过取样分析确定。矿体总的特征是低品位（一个钻孔见明金）、延伸较大、中等厚度、不含炭质、赋矿层位稳定。

3.3矿体特征

目前在e号热释汞异常带内钻探证实含金地段长度接近3 km，初步控制了规模不等的6个隐伏矿体，各矿体呈北东南西向分布，层状产出。其中e-1号为主矿体，位于异常带南西端，其上部平行产出e-2、e-3、e-4三个矿体，异常带北东端依次分布e-5、e-6矿体。

e-1号矿体特征：分布于异常带南西段，北东南西向波状起伏展布，长近800 m，沿倾向延伸最长近700 m（Ⅷ线），矿体倾向北西，倾角5°～13°之间，平均厚度XX，平均品位n×10-6。矿体产于金窝子组第二岩性段第三亚段（D3j2-3）的一套中粗粒砂岩或含砾砂岩中，金矿体最浅部垂深约70 m，由北东向南西埋深逐渐加大，金矿化呈减弱趋势。

金矿体一个显著特征是与210构造破碎带（炭质构造糜棱岩化带）大致平行、相伴产出，矿体一般位于炭质糜棱岩化带上盘约40～100（垂距）范围内，金矿化的强弱与210构造破碎带关系较大。一般矿化较强的地段，其下部的210构造破碎带不仅厚度大，延伸也平稳；若210构造破碎带产状变化大，甚至消失，相应其上部的含砾砂岩中金矿化明显减弱，个别肉眼观察硫化物极发育的地段含金也很差。

从矿体的空间分布来看，210金矿床各矿体主要分布在210构造糜棱岩化带内中上部（浅部）位置，个别矿体接近地表，沿210构造糜棱岩化带倾向深部目前还未发现金矿化；而产于e号热释汞异常内的蚀变砂岩型金矿体主要位于（D3j2-3）内中粗粒砂岩或含砾砂岩层位的中深部，似乎两者之间存在互补关系（图6）。分析认为210构造蚀变破碎带（炭质糜棱岩化带）对矿体的富集起到一定的控制作用。

图6　金窝子210矿区e号热释汞异常带纵剖面图

3.4围岩蚀变

主要为硅化、黄铁矿化、绿泥石化和绢云母化。黄铁矿化是本矿最主要的矿化蚀变，一般从矿体到围岩大致可分为硅化-黄铁矿化带和绿泥石-绢云母化带。

3.5矿石类型

中粗粒砂岩型或含砾砂岩型，原生矿石呈灰色、灰绿色，致密块状构造，普遍具有浸染状或细脉浸染状黄铁矿化及强烈的硅化现象。碎屑物主要为石英和长石，胶结物由泥质、钙质及少量炭质等组成。

3.6矿石结构构造

据薄片观察，结合宏观特征，矿石构造主要有块状构造、浸染状或细脉浸染状构造、角砾状构造等；矿石结构以自形-半自形结构、他形结构、碎裂结构为主。

3.7找矿标志

（1）金窝子组第二岩性段中粗粒砂岩或含砾砂岩是寻找蚀变砂岩型金矿的有利地段，尤其是石英细网脉发育部位是直接找矿标志；

（2）北东向构造破碎带旁侧发育的次级层间断裂是重要的找矿标志；

（3）矿区内北东向分布的热释汞异常带是主要的找矿标志。

4　找矿前景分析

金窝子矿区经过多年开采，以金窝子金矿床（石英脉型）和210金矿床（破碎带蚀变岩型）为主的矿体已基本采完，近几年虽然在金窝子金矿床深边部发现了许多新矿体，但由于受矿化类型限制，找矿效果不大。本次通过深穿透地球化学方法，在厚覆盖区的e号热释汞异常带内发现的蚀变砂岩型金矿经初步估算，资源量近10 t，经济效益显著，找矿前景十分看好。矿区内金窝子组地层中由北向南依次分布b、e、c、d号热释汞异常带，e、c号热释汞异常带内已发现规模较大的金矿体，b、d号热释汞异常带还没有进行深入的工作，尤其是e号热释汞异常带东西两端均没有控制，其找矿潜力巨大。210金矿床以南区域为厚覆盖区，尚未开展系统工作，参照e号热释汞异常带的成功经验，利用深穿透地球化学方法圈定异常靶区进而缩小找矿范围将是有效的途径。

参考文献

［1］新疆哈密市金窝子金矿床3号脉群勘探报告，新疆有色地质勘查局704大队，1986.6.

［2］新疆哈密市金窝子210金矿床详查报告，新疆有色地质勘查局704大队，1989.9.

［3］新疆哈密市金窝子金矿区V214-V201金矿化带普查地质报告，新疆有色地质勘查局704大队，1999.

［4］新疆哈密市金窝子地区金矿普详查报告，新疆维吾尔自治区有色地质勘查局704队，2103.2.

［5］曹新志，等.新疆哈密市金窝子金矿成矿预测研究报告，中国地质大学（武汉），1999.

［6］陈伯林.甘新北山金窝子韧性剪切带型金矿床成因，矿床地质，2010，（29）6.

收稿：2015-07-24