甘肃省瓜州县玉石山金矿地质特征及找矿标志

郁二林，崔凯

（1.甘肃省地矿局第二地勘院，甘肃 兰州 730020）

玉石山金矿位于瓜州县柳园镇北西310°方向约65km处，行政区划隶属瓜州县柳园镇管辖。312国道从勘查区东部通过，国道至区内有简易公路相通，行程20km。是甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院通过地质、物探、化探、遥感等勘查手段和综合研究发现并评价的金（化）矿点。有进一步深入探索意义。

1 区域地质背景

勘查区大地构造位置属塔里木陆块区，北山古生代褶皱带，星星峡——天仓加里东隆起带，东天山——北山华力西期金铅锌铜钼铁成矿带上。

区域上出露地层主要有：

（1）蓟县系（Jx）含灰质白云岩、硅化白云质大理岩、上、下部为条带状大理岩。

（2）青白口系（Qbd）含灰质白云岩、硅化白云质大理岩、灰质白云岩夹碎屑岩。

（3）寒武系（∈）下统破城山组（∈p），上部薄层硅质板岩与结晶互层；中部硅质板岩、石英砂岩夹片岩、粉砂岩含磷；下部碳酸质砾岩夹碳酸盐岩及炭质板岩。上-中统西双鹰山组（∈x），灰黑色硅质板岩夹少量砂质板岩。

（4）奥陶系（O）中-下统罗雅楚山组（Ol1），下岩段：长石石英砂岩夹板岩、砂砾岩。石英砂岩、硅质板岩等。上-中统锡林柯博组（Oxl1）：下岩段：灰黑色硅质岩、硅质板岩、石英砂岩夹灰岩小透镜体，局部为硅质岩夹薄层结晶灰岩。

（5）志留系（S）下统黑尖山组（Shj）：灰绿色、翠绿色中粒石英砂岩、粉砂岩夹砾岩和炭质硅质岩，底部有0～25m厚底砾岩。向东相变为炭质硅质板岩、石英砂岩及粉砂岩夹含钙炭质板岩。上-中统公婆泉群（SG）：上部灰绿色石英长石砂岩、钙质粉砂岩夹灰岩团块。下部为绿色中-基性晶屑凝灰岩、安山质岩屑凝灰岩及右仁状辉石安山玢岩。

（6）二叠系（P）下统双堡堂组下岩段（Psp1）：粉砂岩、细砂岩及含灰质细砂岩为主。相变为辉绿玢岩、辉绿岩、玄武岩、细碧岩、凝灰质砂岩。下统双堡堂组上岩段（Psp2）：细-粗粒长石砂岩夹砾岩、粉砂岩、粉砂质页岩、灰岩。上统红岩井组下岩段（Ph1）：灰色、淡黄色、灰绿色长石砂岩，砾岩、鲕状灰岩透镜体、砂岩、粉砂岩、砂质页岩。上统红岩井组上岩段（Ph2）：灰绿色、灰色、淡黄色细砂岩、灰色泥岩、复成分砂岩、长石砂岩互层，夹角闪安山岩及酸性凝灰岩。

（7）新近系（N）新近系中-上新统（Nk）：橙红色粉砂泥岩夹杂色泥岩、砂砾岩、局部夹淡水灰岩透镜体和盐、石膏、硝、碱等。

（8）第四系（Q）胶结-半胶结含巨砾砂砾岩、砂砾岩；砾石、粗砂、细砂、粉砂、泥土。

区域构造上位于Ⅰ级构造单元—塔里木地台东部。以红柳河断裂为界，又划分为南北两个Ⅱ级构造单元，北为星星峡断隆Ⅱ1，南为北山断陷带Ⅱ2。星星峡断隆又分为东部双井子坳陷Ⅲ3、南部天湖坳陷Ⅲ2及北部星星峡隆起Ⅲ1三个Ⅲ级构造单元。

1.1 褶皱

北山断褶带以玉石山断裂为界，南为马宗山复背斜Ⅲ5，北为马莲井复向斜Ⅲ4两个次级构造单元。马莲井复向斜又可进一步细分为Ⅳ级构造金窝子凸起（Ⅳ1）及Ⅴ级构造210单斜（Ⅴ1）。

1.2 断裂

区内断裂为玉石山逆断层。走向北西西，断面向南倾，倾角为60°～80°，长达25km。青白口系逆于中——上志留统公婆泉之上，推测断距约500m。二者间有强烈的压碎带，宽达20～30m；地貌上形成陡崖，在航空照片上反映呈明显的“直线型”。

1.3 岩浆岩

区内岩浆活动频繁，岩浆岩发育，出露的侵入岩主要有石英闪长岩（δοS），泥盆纪超基性岩（ΣD）、辉长岩（νD）、闪长岩（δD），石炭纪花岗闪长岩（γδC）、二长花岗岩（ηγC），二叠纪正长花岗岩（ξγP）、闪长岩（δP）、二长花岗岩（ηγP）。

区域矿产主要有：金窝子金矿床 、照壁山中温热液型金矿床。

2 矿区地质特征

2.1 地层

勘查区出露地层主要为青白口系、志留系及第四系。

（1）青白口系大豁落山组（Qnd）出露岩性有微晶白云岩、安山质岩屑凝灰岩。

微晶白云岩：呈北西西向分布于勘查区西南角，倾向南，倾角66°～73°。岩层南部与泥盆纪超基性岩为侵入接触，大部分为中-上更新统覆盖。岩石呈白色，乳白色，微晶结构，块状构造。矿物成分主要为白云石，含量95%；石英、粘土等成分含量5%。

安山质岩屑凝灰岩：呈北西西向分布于勘查区南部，倾向南，倾角67°，北测与志留系地层以F1为界呈断层接触。岩石主要有安山岩岩屑等火山碎屑和火山灰胶结物组成，少量晶屑。岩屑多呈次棱角状，火山碎屑混杂分布，被细小火山灰填隙胶结，形成岩屑凝灰结构。岩石成分主要有火山碎屑及火山灰泥胶结物，含量约55%，安山岩岩屑含量约40%，石英、斜长石等晶屑含量约5%。

（2）志留系公婆泉群（SG）出露岩性有长石石英粉砂岩、碎裂长石石英粉砂岩。

碎裂长石石英粉砂岩：呈北西西向分布于勘查区中南部，倾向南，倾角64°～72°。夹于两条断裂构造之间，岩石较为破碎。岩石呈灰色、灰绿色，粉砂结构，中薄层状构造，矿物成分主要为石英和长石，含量分别为约为15%、50%，具有较好的磨圆度和分选性，岩石胶结类型为基底式胶结，胶结物有钙质和泥质，含量分别为20%、15%。

长石石英粉砂岩：呈北西西向分布于勘查区中南部，倾向南，倾角62°～67°，与南侧的碎裂长石石英粉砂岩呈断层接触，北部被中-上更新统覆盖。岩石呈灰色、灰绿色，粉砂结构，中薄层状构造，矿物成分主要为石英和长石，含量分别为约为15%、50%，具有较好的磨圆度和分选性，胶结类型为基底式胶结，胶结物有钙质和泥质，含量分别为20%、15%。

（3）第四系（Qpal）

以中-上更新统为主，主要分布于勘查区北部，少量分布于南部。主要为胶结-半胶结含巨砾砂砾岩、砂砾岩及砾石、粗砂、细砂、粉砂、泥土等。

2.2 构造

区内褶皱构造为玉石山复式向斜，向斜轴呈北西西向，勘查区处在该复式向斜北翼。志留系公婆泉群（SG）长石石英粉砂岩、青白口系大豁落山群（Qnd）安山质岩屑凝灰岩均为向南倾斜的单斜构造。

区内断裂构造较发育，主要为两条呈北西向展布的逆断层，分别为玉石山断层及其次级断层，编号分别为F1、F2。

F1：为玉石山逆断层，呈北西西向展布，区内延伸约8km，倾向南，倾角60°～71°，是勘查区金矿体控矿及容矿构造。志留系公婆泉群（SG） 与青白口系大豁落山群（SG）以该断裂为界呈断层接触关系。

F2：为玉石山逆断层的次级断裂构造，呈北西西向展布，倾向北，倾角50°～70°。

2.3 岩浆岩

勘查区内出露侵入岩主要有泥盆纪超基性岩（ΣD）。

超基性岩分布于勘查区西南角，呈岩株状产出。侵入活动及后期热液蚀变中，原岩结构及矿物已完全遭受破坏。蚀变超基性岩的主要矿物为菱镁矿、铁菱镁矿、铁白云石、白云石等，占31%～46%，滑石22%～51%，石英11%～20%，含有粉尘状磁铁矿及铬铁矿、铬云母、绿泥石、毒砂、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿，蛇纹石等矿物。

2.4 变质作用及围岩蚀变

（1）变质作用

区内变质作用较弱，主要为浅变质作用和岩浆后期热液变质作用。浅变质作用形成板岩，动力变质作用主要表现为出现断层泥、构造角砾岩等。蚀变发育有硅化、碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、赤褐铁矿化等。

（2）围岩蚀变

围岩蚀变主要有硅化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化、赤铁矿化、褐铁矿化等。金矿（化）体与硅化、赤褐铁矿化密切相关。

赤褐铁矿多呈细脉-浸染状赋存于围岩构造裂隙中，赤褐铁矿化与金矿化呈正相关。

3 矿体特征

3.1 矿体空间分布、规模

通过各项勘查工作，在勘查区内圈定金矿体1条，金矿化体3条。

AuⅠ号矿体赋存于硅化、赤褐铁矿化发育的北西西向构造破碎带中，走向上控制矿体延伸200m，倾向上无延深。矿体产状188°∠63°，平均厚度1.68m，平均品位1.24×10-6，含矿岩性为赤褐铁矿化碎裂长石石英粉砂岩。

AuⅡ号矿化体亦赋存于硅化、赤褐铁矿化发育的北西西向构造破碎带中，走向上控制矿体延伸200m，倾向上无延伸。矿化体产状184°∠68°，平均厚度2.45m，平均品位0.88×10-6。含矿岩性为碎裂长石石英粉砂岩。

AuⅢ号矿化体赋存在褐铁矿化长石石英粉砂岩中，产状357°∠65°，推测矿化体长度80m，真厚度0.88m，品位0.53×10-6。

AuⅣ号矿化体赋存于构造角砾岩中，产状为176°∠58°，推测矿化体长度80m，真厚度0.87m，品位0.63×10-6。

3.2 矿石质量

（1）矿物成分

矿石矿物主要有赤褐铁矿、少量磁铁矿等。脉石矿物有石英、斜长石、绢云母、绿泥石、方解石等。

（2）矿石结构、构造

矿石结构：具细粒结构、半自形粒状结构、碎裂结构等。矿石构造：具团块状构造、网脉状构造、角砾状构造

（3）主要金属、非金属矿物特征

赤褐铁矿：大部分呈胶状集合体沿构造裂隙及脉岩空隙填充，整体呈微网脉状。

磁铁矿：呈它形晶粒状，粒度细小，它形粒状不均匀星散浸染状分布，局部个别呈聚集不规则状集合体。

斜长石：以中长石为主，偏更长石，呈残缺板状、宽板状，多见聚片双晶及卡式双晶。

3.3 矿石类型

矿石自然类型根据其岩性、蚀变、结构构造及矿物组合等特征，定为构造蚀变岩型矿石，由赤褐铁矿化长石石英粉砂岩、构造角砾岩等组成。矿石多破碎，充填有较多方解石细脉、石英细脉等。围岩蚀变强烈，主要有硅化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化等，矿化主要为赤褐铁矿化，表现为赤褐色-褐色。

3.4 矿体围岩和夹石

AuⅠ号矿体顶板碎裂长石石英粉砂岩，底板长石石英粉砂岩；AuⅡ号矿化体顶板赤褐铁矿化长石石英粉砂岩，底板长石石英粉砂岩；AuⅢ号矿化体顶板长石石英粉砂岩，底板褐铁矿化碎裂长石石英粉砂岩；AuIV号矿化体顶底板均为构造角砾岩。

矿体中无夹层和夹石存在。围岩岩石较破碎，硅化、碳酸盐化、赤褐铁矿化等发育。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

在志留系上-中统公婆泉群长石石英粉砂岩中发育有1条呈北西西向展布的构造破碎带，破碎带内发育有硅化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、赤褐铁矿化等。分析认为，勘查区内金矿成矿作用与控矿因素均与断裂构造有关，当志留系上-中统公婆泉群地层遭受玉石山逆断层及其次级断裂构造动力作用后，使地层中成矿元素活化，形成含矿热液，在构造作用下运移并在一定部位富集形成品位较低的金矿（化）体。初步确定勘查区矿床类型为构造蚀变岩型。

4.2 找矿标志

勘查区金矿（化）体主要产于中下志留统赤褐铁矿化碎裂长石石英粉砂岩及构造角砾岩中，现确定该区金矿找矿标志为：

（1）北西西向构造破碎带。（2）Au元素异常。

（3）赤褐铁矿化、硅化等。

5 结论

首先，通过勘查工作的不断深入，分析研究区内成矿地质条件，区内断裂构造发育，包括玉石山逆断层及其次级断裂构造，勘查区内金矿成矿作用与控矿因素均与断裂构造有关。当志留系上-中统公婆泉群碎屑岩地层遭受玉石山逆断层及其次级断层的构造动力作用后，使地层中成矿元素活化，形成含矿热液，在构造作用下运移并富集成矿。勘查区东侧有大型韧性剪切带型金窝子金矿床，西侧有中温热液型照壁山金矿床，且在金窝子-照壁山矿带上，还分布有多个金矿（化）点和化探金异常，该区是寻找金矿床的有利地段。

其次，勘查区钻探工程成果显示金矿（化）体倾向无延伸，但这不足以下定结论。通过分析，认为AuⅠ矿体与AuⅡ矿化体倾向无延伸可能存在三种情况：①金矿（化）体在倾向上存在尖灭再现现象，本年度钻探施工控制的金矿（化）体正处在矿（化）体尖灭与再现之间；②区内地层及断裂构造均陡倾，总体倾向南，局部北倾，这使钻探工程设计施工有一定困难。本年度钻探工程设计前以实测金矿（化）体产状为主，同时实测多处构造面及地层产状为辅，通过观察及统计确定金矿（化）体倾向南，才进行了钻探工程设计。有可能产状认识存在问题，或者金矿（化）体有扭曲反倾现象，地表和深部倾向相反，都会导致钻孔无法控制金矿（化）体；③金矿（化）体确实在倾向上无延伸。

[1]张新虎，刘建宏，徐家乐，等．再论甘肃板块构造[J]．甘肃地质学报，2005，14（2）：1-9．

[2]张新虎，汤中立，刘建宏，等．甘肃省矿床成矿系列研究[J]．甘肃地质，2009，18（4）：1-15．

[3]殷先明．甘肃北山斑岩型铜矿找矿研究[J]．甘肃地质学报，2003，12（2）