东昆仑地区洪水河口金矿地质特征及找矿潜力分析

郭海明，李云平，思积勇

(青海省第五地质勘查院，青海 西宁 810099)

研究区位于东昆仑造山带西段，是我国金矿重要富集区之一，带内古生代—中生代强烈的构造岩浆活动为金矿成矿提供了优越的条件。2016-2018年青海省第五地质勘查院在洪水河口地区开展1∶25 000化探扫面及预查工作，发现洪水河口金矿，通过典型矿床对比,属中成造山型金矿。通过野外地质调查和综合研究分析，总结控矿因素及找矿标志，分析研究矿床成因，评价找矿潜力，旨在为下步找矿突破提供思路和理论依据。

1 区域成矿地质背景

1.1 区域地质特征

东昆仑造山带位于柴达木陆块南缘，据其基本特征和演化类型可划分为北加里东弧后裂陷带、东昆中隆起带、东昆南复合拼贴带[1]，南侧为巴颜喀拉构造带(见图1[2])。东昆中隆起带是多次叠加的陆缘、陆内岩浆弧，带内大范围出露基底变质岩系和各时期花岗岩[2]。断裂构造展布方向为NWW、NW和NE，其中NWW、NW向断裂规模较大，次级断裂发育，而NE向断裂规模较小。地层沿北西向构造行迹展布，分别为早元古代金水口群黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩、变粒岩及大理岩，中元古代小庙组二云石英岩、云母石英片岩、条带状大理岩、局部夹黑云斜长片麻岩及狼牙山组灰—灰白色厚层状硅质(条带)白云岩、灰色厚层状结晶灰岩，发育叠层石，中生代大煤沟组含砾石英长石砂岩、砂质粘土岩、炭质页岩夹煤层。岩浆活动强烈，类型齐全[3]，以晚海西—印支期岩浆活动为主，发育有晚石炭世中—细粒花岗闪长岩，早二叠世中—细粒石英闪长岩、花岗闪长岩，晚三叠世细粒不等粒、斑状二长花岗岩、中粒正长花岗岩。脉岩分为EW向和NE向两组，主要以岩墙形式存在，岩性为闪长玢岩、花岗斑岩。金、铁、铜、钼等热液矿床与区域构造岩浆活动关系密切。

图1 东昆仑断裂带及构造

1.2 区域地球化学特征

洪水河口金矿位于伯喀里克—香日德印支期金、铅、锌、铁、铜、石墨、稀有及稀土地球化学成矿带[4-6]。该带中Be、Bi、Mo、Sn、U、Y、Rb、Sr、Al2O3、Na2O、K2O、SiO2等12个元素(氧化物)，呈高背景、高含量分布，其中K2O、Na2O、Al2O3、SiO2等氧化物含量高，与研究区出露各时期中酸性侵入岩存在直接关系，Be、Bi、Mo、Sn、U、Y、Rb的高含量恰恰与这些中酸性侵入岩中该类元素含量偏高相一致。该带也是Ag、As、Sb、Au、Cu、Co、Cr、Ni、V、Ti、Mn、P、Fe2O3、Zn、B、Li、Zr等17元素(氧化物)的低背景分布区，将他们归并后，有Au、As、Sb中低温元素组和Cr、Ni、Co、V、Ti有关的基性、超基性岩元素，说明矿带内基性、超基性岩不发育。在矿带内呈中等背景含量分布的元素不多，只有Pb、Cd、W、La、Nb、Th、La、Y、CaO、MgO、F、Hg等12个元素。中国大陆地壳平均克拉克值(4.1×10-6)明显比区域地层中金的背景值高，区域地球化学元素富集离散特征显示，各元素变化幅度大，富集程度高，Au、Cu、Mo等元素富集成矿概率大。

1.3 区域地球物理特征

通过开展1∶2 000地面高精度磁测剖面和1∶2 000激电中梯剖面工作，在研究区圈出两处磁异常，C1磁异常正负相伴，整体幅值较高，衬度较大，幅值在-294～411 nT之间，呈山峰状跳跃，异常为磁性侵入岩体及断裂构造的综合反映。C2磁异常以负磁异常为主，局部夹有少数正磁异常。正异常幅值较低，负异常幅值在-100～-300 nT之间，呈山峰状跳跃变化，该异常与Ⅳ矿化带关系密切。在区内圈出6条激电异常带，呈北东向斜列式展布，带长400～960 m，极化率平均值2%～2.5%，极比率峰值2.43%～4.8%，视电阻率平均150～250 Ω·m，总体表现为低阻中高极化特征，其中Ⅲ、Ⅴ号激电异常带与区内Ⅲ、Ⅳ矿化带吻合程度高。

2 矿区地质特征

2.1 含矿岩系

洪水河口金矿主要含矿岩系为早二叠世中粗粒花岗闪长岩，岩石呈青灰色—灰白色，中粗粒结构，块状构造，主要矿物组成及含量为石英20%～25%、斜长石45%～50%、钾长石10%～15%、黑云母10%和小于5%的暗色矿物。岩体主要以岩基形式产出、岩株次之。侵位深度为中成相，剥蚀程度中等。包体特征为不等粒闪长质包体较发育，呈次圆状及不规则状，富集部位具有一定的定向型，岩石表面普遍发育较强的球形风化现象。

2.2 控矿构造

研究区构造活动以断裂为主，共发育断裂11条，按断裂展布方向及性质厘定了区内构造框架，构造期次分为北东—南西向、近南北向和近东西向3期断裂，其中北东—南西向断裂为矿区主要控矿断裂，性质为逆断层，兼具右行走滑。

2.3 矿化带特征

研究区圈定出7条金矿化带，主要赋存于中酸性岩体破碎带中(见图2)。其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ规模较大，Ⅰ位于矿区西部，是区内规模最大、控制程度最高的矿化带，长约1.75 km，宽3～14 m不等，产状95(°)～180(°)∠30(°)～70(°)；Ⅲ位于矿区中部，长约0.54 km，宽6～12 m不等，产状276(°)～304(°)∠54(°)～65(°)；Ⅳ位于异常区北部，长约1.01 km，宽2.2～20 m不等，产状135(°)～165(°)∠37(°)～66(°)；Ⅵ位于异常区中东部，长约1.18 km，宽为4～17 m不等，产状132(°)～151(°)∠38(°)～55(°)。蚀变带原岩成分主要为花岗闪长岩、闪长玢岩及火山集块岩等，带内岩石极为破碎，常见黄铁矿化及毒砂矿化，发育强烈硅化、褐铁矿化、高岭土化、绢英岩化、绿泥石化等蚀变，黄铁钾矾及芒硝富集程度高。

图2 洪水河口金矿地质

2.4 矿体特征

通过槽探、钻探等探矿工程控制，在矿化蚀变带内圈定金矿体7个(M1-M7)，矿体呈条带状、脉状、透镜状，走向为NE-SW向，倾向SE，局部地段产状略有变化，含矿岩性主要为碎裂岩化花岗闪长岩及闪长玢岩等，矿体在走向和倾向展布上，呈现出明显矿化分段富集，具尖灭再现、分枝复合的特点。其中M1、M3、M6规模较大，而且矿化分段富集特征明显，详见表1。

表1 洪水河口金矿床矿体特征

2.5 矿石类型及围岩蚀变

矿区含矿岩性主要为黄铁矿化毒砂矿化蚀变碎裂岩、黄铁矿化蚀变闪长玢岩和弱黄铁矿化蚀变火山集块岩，岩石具碎裂、碎斑结构，细脉状、稀疏浸染状、块状构造。原岩成分主要为花岗闪长岩和闪长玢岩。矿石矿物为黄铁矿、毒砂、自然金，同时见褐铁矿、蓝铜矿、孔雀石等次生硫化物矿石。毒砂呈条带状、致密浸染状，黄铁矿呈星点状、脉状、团块状，自然金多呈星点状、针尖状，褐铁矿呈薄膜状、团块状，蓝铜矿、孔雀石多呈薄膜状。脉石矿物为石英、斜长石、钾长石、角闪石、黑云母，石英呈他形粒状，斜长石呈半自形—他形粒状，钾长石呈半自形板状，角闪石呈柱状，黑云母呈片状，见图3。

围岩主要为早二叠世中粗粒花岗闪长岩，其中夹闪长玢岩脉和正长花岗岩脉。蚀变以硅化、钾长石化、高岭土化为主，次为绢云母化、绿泥石化、青磐岩化等。自矿体中心向蚀变带两侧，矿化蚀变具一定的分带性：强硅化、毒砂矿化、黄铁矿化→钾长石化、绢云母化→绿泥石化、青磐岩化、高岭土化。

(a)硅化毒砂矿化碎裂岩,采自TC1; (b)毒砂矿化碎裂岩,毒砂呈浸染状,采自TC3; (c)绢英岩化碎裂岩,毒砂呈脉状,采自TC8; (d)硅化毒砂矿化碎裂岩,毒砂呈脉状，采自ZK604孔78.5 m处; (e)黄铁矿化毒砂矿化碎裂岩,毒砂呈脉状,黄铁矿呈细粒团块状,采自ZK302孔198 m处; (f)黄铁矿化碎裂岩,黄铁矿呈细粒团块状、脉状,毒砂呈细脉状

图3 洪水河口金矿床矿石照片

3 控矿因素及找矿标志

3.1 控矿因素

3.1.1 构造控矿

断裂构造是控制岩浆热液活动及其成矿作用的主要因素[7]，构造活动使成矿物质活化、迁移，同时提供成矿导矿通道和赋存空间。研究区发现的金矿(化)体均分布于北东向构造破碎带中，对岩性的选择性不明显，说明区内的北东向构造与成矿关系密切，是区内主要容矿围岩，在下一步工作中应加强区内北东向构造破碎蚀变带的追索控制和综合研究。

3.1.2 后期热液改造

矿化蚀变主要沿构造裂隙呈细脉状、浸染状、星点状产出，具热液成矿特征，且呈现出开放空间充填特点，属后生成矿，金属矿物组合为黄铁矿+毒砂+金。

3.2 找矿标志

3.2.1 地球化学标志

东昆仑地区利用1∶25 000万化探工作是寻找金异常最有效的手段和方法。针对化探GA32异常的查证，在异常浓集中心发现多条金矿(化)体及多处矿化线索，说明水系沉积物异常是本区寻找金矿化体的直接找矿标志。

3.2.2 地球物理标志

研究区含矿岩性与非矿岩性的激电性差异明显，物探激电中梯测量中“低阻高极化”异常带与构造蚀变带吻合一致，指示矿化体及富集地段存在。

3.2.3 岩石、构造标志

目前发现的金矿化体均赋存中酸性岩体内的蚀变破碎带中，破碎带具有较强的硅化、绢英岩化、褐铁矿化等现象，含矿岩石主要为破碎带内的蚀变碎裂岩，因此蚀变破碎带及带内的蚀变碎裂岩是本区寻找金矿化体的重要标志和线索。

3.2.4 矿化蚀变标志

矿区内含金矿化的矿石常发育强烈毒砂矿化、黄铁矿化、褐铁矿化、硅化等，这类矿化蚀变特征可作为寻找金矿化体的重要指示标志。

3.2.5 地表氧化带标志

发育金矿化的蚀变破碎带中，常发育较强烈褐铁矿化、高岭土化、硅化、毒砂、黄钾铁矾、芒硝、砷华等，在地表会形成明显杂色条带，是本区寻找金矿化体的重要露头标志。

4 矿床成因

东昆仑造山带是一个经历了漫长而又复杂演化历史的多旋回复合造山带，区内岩浆活动发育且具有多期次的特征[2]。区域上的俯冲和碰撞作用形成了一系列大中型断裂带。在海西期，本区为古特提斯洋初始演化阶段，区内陆续出现与洋壳俯冲作用有关的火山喷发及岩浆侵入活动。早印支后期，洋壳俯冲作用逐渐停止，整个巴颜喀拉洋完全封闭，东昆仑地区进入陆内活动阶段。至三叠纪中期，区内已完全进入陆内造山阶段。而区内的成岩及成矿作用主要发生在陆内造山由挤压构造体制向伸展体制转换的重要时期，成矿时间略晚于岩体侵位时间。该时期深部岩浆热液在内生热动力作用下，沿延伸至深部的大型剪切带运移至近地表，使围岩中成矿矿物活化、迁移，并和下渗大气水混合形成含矿流体，含矿流体在大型剪切带及次级构造中成矿有利部位沉淀和叠加富集，形成金及多金属矿床(见图4)。区域上产于同一构造带的五龙沟金矿蚀变绢云母的Ar-Ar年龄(236.5±0.5)Ma[8]，瑙木浑石英闪长岩锆石U-Pb年龄(235.8±0.8)Ma，阿斯哈石英闪长岩锆石U-Pb成岩年龄(238.4±1.4)Ma[9]，应与本区金成矿时间接近。

图4 洪水河口金矿床成矿模式

通过与东昆仑地区瓦勒尕、阿斯哈等典型中成造山型金矿床对比，洪水河口金矿床在成矿环境、成矿期次、容矿围岩、控矿构造、物质组成、蚀变组合等基本特征上与二者基本相似。矿床形成于陆内造山环境，矿体主要赋存于印支早期中酸性岩体北东向破碎带内，成矿具有多期次特征，金属矿物以毒砂、黄铁矿为主，脉石矿物以石英为主[10]，围岩蚀变以硅化、钾长石化、高岭土化为主，次为绢云母化、绿泥石化、青磐岩化等。洪水河口金矿床属典型中成造山型金矿，形成于印支早期东昆仑地区构造活动由陆内造山阶段挤压体制向伸展体制转换时期。

5 找矿潜力分析

东昆仑成矿带深大断裂内目前已发现五龙沟、大场、果洛龙洼等多个大中型金矿床，显示了良好的金找矿前景。而近几年在主断裂多期次长期活动派生的一系列北西、北西西及北东向次级断裂带中，也取得了找矿突破，陆续发现了瓦勒尕、阿斯哈等一大批中型金矿床，说明主断裂附近衍生的次级构造也可为矿质的迁移、沉淀与富集提供良好通道和赋存场所[11]。洪水河口金矿圈出的7个金矿体均就位于主断裂附近北东向次级构造带中，从区域成矿地质背景、成矿环境及矿区地质特征综合分析，区内具有较大的找矿潜力。

研究区在大地构造位置上处于两大构造单元的结合部位，发育有多组不同向的断裂构造互相交切，形成了矿液运移和储存的空间网络，同时研究区发育多处与构造破碎带吻合的水系沉积物异常浓集中心及物探激电异常带，结合区域成矿环境、成矿规律、控矿因素及区内物化探异常特征综合分析，认为研究区具有良好成矿潜力。

6 结 论

1)洪水河口金矿位于东昆仑重要的金、铁、铅、锌成矿带，金矿体赋存于早二叠世中粗粒花岗闪长岩体内北东向构造带中，矿石类型以碎裂岩为主。

2)依据成矿环境、成矿期次、容矿围岩、控矿构造、物质组成、蚀变组合等基本特征，认为洪水河口金矿属典型中成造山型金矿，形成于印支早期东昆仑地区构造活动由陆内造山阶段挤压体制向伸展体制转换时期。

3)金矿(化)体均分布于北东向构造破碎带中，对岩性的选择性不明显，为构造蚀变岩型金矿，属后生成矿，金属矿物组合为黄铁矿+毒砂+金。

4)矿区蚀变带规模大，延伸稳定，产状清晰，找矿标志明显，且与物化探异常吻合，下步找矿工作中，结合物化探异常特征，重点对区内北东向蚀变带进行控制验证，洪水河口金矿很有可能实现区内找矿的突破。