甘肃玉门车路沟大阪金矿地质特征及找矿方向

2018-06-27张有福王全用

世界有色金属 2018年7期

张有福，王全用

（甘肃省地矿局第二地勘院，甘肃兰州 730020）

甘肃玉门车路沟大阪金矿位于昌马-九个泉加里东期铜（锌）、金成矿带，在该成矿带是祁连山重要的金、铜、钨产区，在该带上已发现了寒山金矿、鹰嘴山金矿、车路沟金矿、天鹿铜矿等工业矿床[1]。随着大量金、铜等矿床（点）的发现和勘查评价的深入，对该区矿床成矿规律的认识水平逐步提高。本文通过系统地收集相同成矿带上的资料，根据车路沟金矿野外地质资料，详细地分析了矿体特征、矿石质量、矿石类型、矿床成因及找矿标志等，初步总结出了该区的找矿方向，以期探讨。

1 区域地质成矿条件

车路沟大阪金矿大地构造单元属于秦祁昆造山系-北祁连弧盆系-走廊南山岛弧，位于北祁连西段与阿尔金断裂交汇部位，区域地层属祁连-北秦岭地层分区的中北祁连地层小区[2]。区域出露地层为下奥陶统阴沟群(O1yn)、中奥陶统妖魔山组（O2y）、中志留统泉脑沟山组（S2q）、上志留统旱峡组（S3h）、上石炭统太原组（C2t）、白垩统新民堡群（K1xn）、新近系疏勒河组（N2s）及第四系（Q4）。

区内的褶皱构造主要是加里东期构造运动形成，主要有朱家大山向斜、鹰咀山向斜和车路沟背斜等，呈北西向展布，褶皱轴面多倾向北，层间揉皱和小褶曲普遍。断裂构造非常发育，活动频繁，具明显的继承性，可分为北西西-近东西向、北东向、北北东向-近南北向三组断裂，区域上北西西-近东西向是最主要和最发育的断裂，以逆断层为主，构成该区基本断裂构造格架，主断裂既控制着区内岩体的分布，也控制着断裂带上的金、铜、锌等矿产。

区域岩浆活动频繁，分布有加里东期、华力西期基性、中酸性侵入岩。其中，加里东期岩浆活动最为强烈。区内还发育石英脉，沿近东西、南北、北西、北东四组节理贯入。岩脉种类包括石英脉及方解石石英脉。均含金，并见黄铜矿化及黄铁矿化（图1）。

2 矿区地质特征

2.1 地层

区内出露的地层主要为奥陶系下统阴沟群和第四系全新统。以奥陶系下统阴沟群下亚群为主，为一套浅海相中酸性火山岩建造。下奥陶统阴沟群下亚群划分出第一段(O1yn11)和第二段(O1yn12)两个岩性段。

下奥陶统阴沟群下亚群第一段(O1yn11)：岩性主要为砂质板岩和灰岩。砂质板岩为深灰色、灰绿色，局部为褐红色，显微鳞片粒状变晶结构，叶片状、板状构造，岩石主要由石英（40%）、长石碎屑（30%）、绢云母（20%）、泥硅质（10%）及铁质等组成。灰岩风化面多呈灰黄色，新鲜面多呈黑色，微晶结构，块状构造，岩石由方解石（95%±）和石英（<5%±）组成，具微晶结构。

下奥陶统阴沟群下亚群第二段(O1yn12)：在区内广泛发育，岩性主要为灰-深灰绿色凝灰质砂岩，出露面积最大。岩石为变凝灰质砂状结构，块状构造，主要成分凝灰质占20-30%，长石20%，石英占30%，绿泥石及绢云母各占10%。

第四系全新统（Qhal）：位于矿区西部及中部一带，主要为松散的残坡积亚砂土。

2.2 构造

矿区位于北祁连西段与阿尔金断裂交汇部位，大地构造单元属于北祁连早古生代褶皱带的玉门-酒泉地体，区内仅发育断裂构造，褶皱构造不发育，断裂构造主要发育近东西向、北西向和近南北向三组。

（1）北东东-近东西向构造主要有分布于车路沟一带的F2、F4、F6、F8和分布于二家台的F20、F21。该组构造在区内广泛发育，被近南北向构造切断。

（2）北西向构造主要有分布于车路沟一带的F3、F7和分布于捷大坂一带的F10、F15，以及分布于二家台的F18。该组构造为含矿构造。

F10为压扭性正断层，位于捷大坂，该断裂东西延伸约2km，走向315°左右，倾角较陡，一般为5°~25°∠50°~83°。断裂宽窄不匀，在破碎带内褐铁矿化强烈，多为石英脉所充填。该断层被F11切割，两条断裂在交汇处形成的断层破碎带较宽，形成的矿体也较富。F3、F15两侧有规模较大的韧性剪切带，剪切带内岩石片理化强烈。以F18为代表的北西向断裂是二家台一带规模最大的一组构造，多数石英脉和矿体的分布均受其影响，Au2、Au3、Au4、Au5就发育在该方向的石英脉中。

（3）北北东-近南北向构造主要有分布于车路沟一带的F1、F5和分布于捷大坂一带的F11以及分布于二家台的F19。F1和F5规模较小，错断上述两组断裂；F11错断含矿构造F10，断距约30m，切断了Au18、Au19和Au20。F19走向约10°，Au8发育于其控制的石英脉中。

图1 研究区区域地质矿产图

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩活动频繁，出露面积大，多呈不规则状，主要为华力西期石英二长闪长岩及加里东期英安斑岩。

华力西期石英二长闪长岩：呈脉状分布于普查区北部，沿北东东向断裂带侵入于凝灰质砂岩中。岩体被晚期花岗闪长岩、花岗岩岩枝或岩脉穿插比较凌乱。暗绿色，粒状结构及半自形粒状结构，矿物粒径0.3mm~1.0mm组成矿物有：斜长石58﹪，呈大小不等的长板状，具轻微绢云母化；石英15﹪；黑云母25﹪及少量锆石、磷灰石等副矿物。

加里东期英安斑岩：在区内大范围出露，形状不规则，其岩石特征为淡红色，斑状结构，基质具微晶结构。斑晶占15%~45%，主要由斜长石与少量石英、角闪石组成。斜长石具斑状晶体，常有明显的环带构造。基质主要为石英和斜长石，次为暗色矿物。岩石蚀变有绿泥石化、绢云母化及碳酸盐化。

在二家台出露的英安斑岩钾化强烈，岩石节理面呈红褐色；捷大坂一带英安斑岩与围岩呈断层接触关系，构造破碎带规模较大，有石英脉穿插，Au17-21等5条矿体发育其中。目前认为该英安斑岩提供了形成矿体的物质源和热源，区内与矿体有关的蚀变带和石英脉均发育在其中。区内脉岩不发育，而且岩石类型较为单一，主要为石英脉，有两期，第一期为含矿石英脉，一般长5m~20m，宽1m~2m，其中含多金属硫化物，一般构成富矿柱，另一期石英脉为后期石英脉，基本不含金属矿物，分布无规律，多与矿化带斜交。

2.4 矿体特征

通过工作，在区内共圈定金矿体19条。Au2～Au12等11条矿体位于二家台，Au13位于西车路沟，Au14～Au16位于东车路沟。矿体均赋存于英安斑岩之中，属石英脉型，Au17～Au20位于捷大坂，属碎裂岩及石英脉型。矿体厚度在0.82-4.93米之间；控制长度在40m~165m之间；平均品位在1.13-12.33×10-6；控制延深在40m~155m之间。矿体走向与区内两组断裂构造延伸方向一致。Au14和Au15规模最大，为区内主要矿体（图2）。现将主要矿体特征叙述如下:

图2 200号勘探线剖面图

Au14位于东车路沟204号～207号勘探线之间，为隐伏矿体，埋藏深度在2658m~2540m之间。由平硐PD58-1、2、3三个中段控制，在PD58-1之2658米中段中，矿体长80m，厚度0.94m，最高品位1.99×10-6，平均品位1.51×10-6；在PD58-2-2605m中段中，矿体长80m，厚度0.94m，最高品位9.26×10-6，平均品位5.34×10-6；在PD58-3-2560m中段中，矿体长40m，厚度2.16m，最高品位5.21×10-6，平均品位3.57×10-6，厚度变化系数34.02%，品位变化系数62.04%。矿体倾向260°，倾角65°-77°，控制矿体最大斜深125m，主要蚀变矿化为黄铁矿、褐铁矿化、孔雀石化和硅化等。

Au15位于东车路沟204号～207号勘探线之间，矿体由探槽和平硐PD58-1、2两个中段控制，地表控制长120m，厚度1.47m，最高品位7.12×10-6，平均品位5.59×10-6；在PD58-1-2658m中段中，矿体长80m，厚度2米，最高品位1.75×10-6，平均品位1.15×10-6；在PD58-2-2605m中段中，矿体长度为120m，厚度1.69m，最高品位74.01×10-6，平均品位21.41×10-6，厚度变化系数27.0%，品位变化系数103.71%,倾向250°-260°，倾角60°-80°，控制矿体最大斜深150m，主要蚀变矿化为黄铁矿、褐铁矿化、孔雀石化和硅化等。其他矿体特征见表1。

表1 矿体特征一览表

2.5 矿石质量

车路沟大坂金矿石英脉为主要赋矿岩石；以黄铁矿、微量黄铜矿、氧化褐铁矿为主要金属矿物；以银金矿、自然金为含金载体矿物的含金矿石类型。

矿石的矿物组成比较简单，金以银金矿和自然金的形式存在于矿石之中，金的共生的矿物有黄铁矿、褐铁矿以及少量的黄铜矿。微量由黄铁矿氧化而成的褐铁矿是矿石的主要氧化标志，可见金全部成独立的银金矿和自然金，大部分成游离状态的独立含金矿物相存在。

脉石矿物主要有石英、碳酸盐，大部分碳酸盐以微细粒集合体的形式分布于石英颗粒之间。金属矿物硫化物主要分布于石英的裂隙中，颗粒一般小于0.1mm,原始样品中的自然金主要分布于充填裂隙的碳酸盐中，呈独立的含金矿物。与金矿有关的热液矿物主要有碳酸盐，其形成以低温热液为主。

2.6 矿石类型

车路沟大坂金矿是构造活动及热液活动共同作用形成的岩金矿体，矿石的自然类型按赋矿岩石定为石英脉型和构造蚀变岩型。矿石按氧化程度不同可分为两个类型，即氧化矿石和原生矿石，在野外通过肉眼观察来看，氧化矿与原生矿之间界线基本清楚，氧化矿在地表至以下30m之间，其深度与矿体所处的地形及岩石破碎程度有关，矿石结构较松散多呈黄褐色，黄铁矿晶面呈现黑色氧化膜或被褐铁矿所交代。车路沟大坂金矿工业类型为含金石英脉型和构造蚀变岩型金矿。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

矿区内断裂构造的性质多为压扭性，含金石英脉也都是充填于压扭性断裂之中，热液所处的相对封闭的环境在降温和降压的过程中，矿物发生沉淀并形成矿化，矿化阶段，热液处于还原环境的弱酸性介质，在矿化早期主要形成自然金，到矿化第二阶段开始有银金矿出现。金矿物以包体金、裂隙金和晶隙金的形式存在。由于矿液是富含二氧化硅和碱金属及金属硫化物的气水热液，当矿液充填到裂隙后，首先对其围岩进行交代，从而形成硅化、绢云母化和黄铁矿化为主的蚀变带。由于矿液所充填的裂隙性质不同，从而造成矿化形式的多样性。充填于下部塑性断裂中的金矿体常呈细网脉状，从而造成矿体在空间分布上的分带性，即含金石英脉体向深部有变为细网脉型的趋势，这也为今后进一步找矿提供了依据。因此，车路沟大坂金矿为受构造控制的浅成低温热液型金矿床。

3.2 找矿标志

车路沟大坂金矿是石英脉型金矿床，迄今为止发现的矿体全都赋存于石英脉中，所以石英脉是本区找矿的最主要而直观的标志。

①构造标志：北西向构造是与成矿关系最密切的导矿构造，近南北向构造是容矿构造，这两个方向的构造破碎带中所充填的石英脉往往能形成矿体。②蚀变标志：黄铁矿化、褐铁矿化、孔雀石化和硅化是矿区内重要的找矿标志。尤其是石英脉中金属硫化物种类多且组合复杂时往往指示高品位矿体[3]。

③矿物学标志：石英可分为两个阶段，第一阶段数量最大，成厚大石英脉，为乳白色，具油脂光泽，因后期作用被压碎或再胶结，其含金性不好；第二阶段呈烟灰色，其含金性好；石英脉中黄铁矿晶形完整时含金性不好，黄铁矿呈侵染状或星点状时，含金性好。④地球化学标志：区内东、西车路沟一带均位于1:5万化探以Au、As、Hg、Sb异常为主的浓集中心，且在1:1万土壤测量金异常的高值点均发现了含金石英脉。⑤岩性标志：区内含金石英脉均产出于英安斑岩中，阿尔金大断裂南侧分布有金背景值高的凝灰质砂岩，为金的富集提供了物质基础。⑤自然重砂异常和老硐标志。自然金重砂异常或与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等的组合异常是最直接最重要的标志，车路沟山一带几乎所有金矿附近的冲沟中均有前人采砂金老硐，熊子沟金矿是通过追索砂金老硐发现的[4]。

4 找矿方向探讨

根据金矿找矿标志及各类金铜矿成矿信息，通过车路沟大阪金矿的研究分析，确定以下找矿方向：

（1）在北祁连地区，断裂控制金矿床的展布，如北西向断裂控制的昌马金矿、寒山金矿等。车路沟金矿为构造控矿，北西向断裂为主要的控矿断裂，重点加强断裂构造，尤以北西向断裂为主，对寻找金铜矿具有一定的指导意义。

（2）车路沟金矿位于北祁连岛弧带西段北西边缘，阿尔金走滑断裂南东侧[5]，金矿位于地球化学块体内，该块体内发育两处金重砂异常，且区内化探元素组合复杂，铜、金异常面积大，遥感解译资料显示，照壁山一带存在一个隐伏环形构造，寒山、车路沟等金矿床（点）位于该异常内，重砂异常、化探异常以及遥感等异常发育地段对找矿具有指导作用。

（3）与金矿关系密切的蚀变以黄铁矿化、褐铁矿化、孔雀石化和硅化等为主。金属矿物以黄铁矿为主，次有微量黄铜矿、氧化褐铁矿。重点研究与金矿有关的蚀变及矿化，对寻找金矿具有一定的意义。