甘肃省肃北县牛毛泉东金矿地质特征及找矿标志

2018-09-03

世界有色金属 2018年12期

（甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院，甘肃酒泉735000）

牛毛泉东金矿隶属甘肃省肃北蒙古族自治县管辖，位于玉门市南西方向140km处，属寒山金矿（带）的西延。大地构造位置处于北祁连早古生代褶皱带的北西缘，岛弧火山岩带之西端。以阿尔金大型走滑断裂为界，南为祁连山褶皱系北祁连早古生代褶皱带走廊南山地体，北属敦煌地块敦煌地体。

2016年，甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院在牛毛泉东金矿区开展了普查工作。主要是在勘查区范围内开展了1:10000岩屑测量、1:10000地质草测、1:2000地质草测、槽探、钻探等工作。通过以上工作手段，大致查明了勘查区主要地层及控矿构造特征，初步圈定了蚀变带7条、金矿（化）体9条（图1)。

1 成矿地质背景

勘查区位于北祁连早古生代褶皱带的北西缘，岛弧火山岩带之西端。成矿带属北祁连早古生代金、铜、铅锌、铬、铁、钨成矿带，昌马—九个泉铜（锌）、金成矿带。已发现的寒山金矿、滴水山金矿、车路沟金矿均处于该成矿带，奥陶系阴沟群为区域上重要的金矿赋矿地层。区域上地层沉积厚度大，断裂、褶皱构造发育，岩浆活动频繁，矿产资源较为丰富。

图1 牛毛泉东金矿地质图

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质

1）：该地层分布在勘查区中部，为主要的赋矿层位，呈NWW向展布，呈东宽西窄的楔形分布，岩性主要由一套滨—浅海相中酸性火山碎屑岩组成，岩石组合为浅绿灰色—浅灰色安山质凝灰岩、安山质晶屑岩屑凝灰岩、安山质角砾凝灰岩、安山岩夹凝灰质板岩透镜体，各岩性之间为渐变接触关系。地层大部分南倾，倾向185°～200°，倾角55°～80°，局部北倾，倾向350°，倾角70°。②奥陶系妖魔山组（Oy）：该组出露在勘查区北侧，呈近NWW向展布。岩性单一，为厚层状—中厚层状结晶灰岩、泥晶灰岩、微晶灰岩。与下伏奥陶系阴沟群上组一段（OY31）呈断层接触。③第四系（Q）：主要沿沟谷分布，为一套冲、洪积砾石、碎石、粘质砂土。

区内构造以褶皱、脆韧性剪切带、脆性断层为主，其次为劈理构造，其中脆韧性剪切带为主要控矿构造。

在脆韧性剪切带内岩石中的绢云母和绿泥石等呈片状排列构成剪切片理，从剪切面理反映其产状为185°～200°∠60°～70°，局部可见石英形成似石香肠构造。

破碎带中岩石蚀变较强，一般具硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、粘土化等。

勘查区内侵入岩以加里东中期基性岩、中酸性侵入岩为主。脉岩主要为石英闪长岩脉、石英脉和少量的碳酸盐岩脉，出露宽度从数厘米到几十米不等。

2.2 矿体地质

勘查区共圈定金矿体9条（含盲矿体1条），矿体呈似层状、透镜状展布，总体南倾，倾角在56°～84°之间，矿体产状变化情况完全受控矿断裂带控制，且在断裂带内，矿体多呈斜列透镜状产出。

矿体长度在30m～560m之间，厚度0.91m～2.33m，平均品位0.57×10-6～2.66×10-6，矿体顶、底板为安山质凝灰岩。

其中Au1号矿体为区内主矿体，位于11线—24线mf1号蚀变带内。矿体长560m，厚度1.31m，平均品位1.94×10-6，呈似层状展布，倾178°，倾角80°。容矿岩石为黄铁绢英岩化凝灰岩。

2.3 矿石特征

①矿石自然类型：根据氧化程度可分为两种类型：氧化矿石（图2）和原生矿石（图3）。②矿石工业类型：在矿石自然分类的基础上，根据矿石在选冶中做为主要加工对象，进一步将矿区矿石工业类型划分为蚀变岩型矿石。该类型矿石以含金黄铁绢英岩化凝灰岩和含金碎裂蚀变凝灰岩为主，其中含金黄铁绢英岩化凝灰岩型矿石约占90%，含金碎裂蚀变凝灰岩型矿石约占10%。矿石品位均与硅化程度呈正相关，矿石中金的赋存状态相似。③矿石结构：主要为凝灰结构、显微鳞片状—显微粒状变晶结构、胶状结构、假象结构等。其中凝灰结构、显微鳞片状—显微粒状变晶结构为黄铁绢英岩化金矿矿石结构；胶状结构的矿物主要为赤、褐铁矿；假象结构的矿物主要为黄铁矿。④矿石构造：矿石的构造主要为块状构造、网脉浸染状构造。

2.4 成矿期次及矿化阶段

根据区域地质构造环境、矿床形成条件及构造和矿物共生组合，勘查区内金矿可分为两个成矿期，即内生成矿期和表生成矿期。①内生成矿期：又可分为3个成矿阶段。第一阶段为黄铁矿－石英（硅化）－绢云母阶段，也称黄铁绢英岩化阶段，以大规模微晶石英、绢云母化、黄铁矿化为特征；第二阶段为黄铁矿化－石英－金矿化阶段，以中细粒黄铁矿呈浸染状分布、石英大量出现为特征；第三阶段为石英－碳酸盐化阶段，出现大量石英细脉和大面积碳酸盐化蚀变。②表生成矿期：在该成矿期，地表和近地表的硫化物在物理、化学风化作用下，生成假象黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿等。在该阶段赤、褐铁矿集合体呈胶状，沿裂隙呈浸染状—断续脉状分布，局部出现零星黄铁矿假象，被稍晚的赤、褐铁矿交代呈残留或取代而成近方形假象。

图2 氧化矿石假象结构发育，假象结构的矿物

图3 原生矿石

2.5 矿体围岩和夹石

矿体赋存于奥陶系阴沟群中酸性火山碎屑岩内的破碎蚀变带中。蚀变带与围岩界线明显，矿体赋存在蚀变带内，但矿体边界完全靠化学样分析结果圈定。所以矿体顶底板围岩为安山质凝灰岩或为破碎蚀变带内的黄铁绢英岩化凝灰岩等。

中酸性火山碎屑岩岩石组合为安山质凝灰岩、安山质角砾凝灰岩等。

受热液作用，近矿围岩不同程度的遭受绢云母化、碳酸盐化和硅化等蚀变。

3 矿床成因初探和找矿标志

3.1 矿床成因探讨

北祁连西段奥陶系构造演化分三个阶段，早奥陶世为拉张裂谷期，形成南、中、北三个裂谷带（毛景文等，1997）。牛毛泉东金矿处于早奥陶世北裂谷带，矿床形成主要受矿源层和控矿构造两大因素的制约。早奥陶世裂谷带的发育，形成一套裂谷火山岩，即阴沟群中酸性火山岩。该套火山碎屑岩中金的背景值较高，为该区金矿形成提供了一定的物质条件。到加里东运动末期，整个祁连山区发生强烈的褶皱运动，奥陶系裂谷—海沟—岛弧系全部褶皱封闭，形成北祁连加里东褶皱带，同时形成很多顺层断裂和层间裂隙，成矿流体沿断裂运移富集在层间裂隙及层间断层中，形成金、铜的矿化区及矿体的初步定位。印支期，陆内造山作用进一步发展，矿区北侧NEE向阿尔金断裂频繁活动，导致牛毛泉东金矿区产生东西向水平剪切应力，形成脆韧性剪切带。在剪切应力作用下深部流体上升，赋存于层间裂隙及断层中的含矿物质也被活化迁移，并不断溶解，萃取围岩中的金、铜，在小断层中沉淀富集成矿。勘查区金矿、铜矿成因相同，矿床成因属中低温热液型矿床。其工业类型为受剪切带控制的构造蚀变岩型矿床。