甘肃北山霍勒扎德盖金矿控矿因素分析及找矿预测
2019-08-08
(甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院,甘肃 张掖 734012)
1 区域成矿地质背景
霍勒扎德盖金矿区大地构造位于西伯利亚板块北山古生代造山带红石山晚古生代弧盆系红石山蛇绿混杂岩带上,成矿带隶属古亚洲成矿域准噶尔成矿省觉罗塔格-黑鹰山(裂陷槽)铁-铜-镍-金-银-钼-钨-石膏-硅灰石-膨润土成矿带扫子山-红石山金-铜-镍-铬-铁成矿亚带(张新虎等,2008)。出露的地层有早古代石炭纪白山组和扫子山组及新生代新近纪苦泉组和第四纪地层(图1)。特别是石炭纪扫子山组为钨、铁、金矿赋存层位[1]。区内东西向脆-韧性、韧性断裂构造十分发育,特别是红石山深大断裂为成矿热液活动提供了良好通道,为矿床的成矿富集提供了有利场所,区内华里西期闪长岩、斑状石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、英云闪长岩等中酸性和红石山超基性岩浆活动为成矿提供了热源[2]。
2 矿区地质特征
2.1 地层
矿区出露地层为石炭系下统扫子山组第4岩性段、第四系。石炭系下统扫子山第4岩性段分布于勘查区北部和西部,约占勘查区面积60%,主要岩性为凝灰质砂岩、绿泥绢云千枚岩、绢云石英千枚岩、硅质板岩、泥质板岩;地层产状:166°~207°∠60°~74°;其中凝灰质砂岩层中局部石英脉含金[3]。
2.2 构造
矿区内断裂构造发育,矿区内次级张裂隙数量众多,产状复杂,互相连通。按走向分为北东向、北西向及近东西向三组(图2),北西向和北东向最为发育,东西向断裂位于矿区东部,实质为北西向断裂向东过渡为近东西向。断裂由岩体冷凝收缩加之区域压扭性应力叠加,形成两组相互交叉的张扭性断裂和次级张裂隙构成[4]。以NW向错断NE向为主,断距一般3m~5m。每组构造由多条长度不等的平行构造组成。构造带内发育含金石英脉,是成矿的有利部位,尤其北东向断裂构造控制的石英脉含矿品位较高,北西向断裂带大多被石英脉充填,在局部已经圈定矿体。含矿石英脉主要受产于岩体中的断裂控制,断裂中石英脉延伸一般为20m~200m。
NW向构造组:该组构造走向286°~320°平均走向300°左右,倾向分北东方向和南西方向两组,倾角40° ~68°(Q1脉、Q2脉、Q6脉、Q13、Q15脉),其中Q1脉、Q2脉倾向北东向,Q6脉、Q15脉倾向南西向,构造带宽约0.1cm~1.5cm,长度,30m~150m不等[5]。
NE向构造组:该组构造走向29°~48°,倾向均为南东向,倾角一般51°~78°(Q2脉、Q3脉、Q4脉、Q5脉、Q7脉、Q8脉、Q9脉),构造带宽约0.2cm~2.5cm,长度25m~100m不等。
EW向构造组:该组构造走向80°~100°,倾向均为南东向,倾角一般67°~85°(Q10脉、Q11脉、Q12脉、Q16脉、Q17脉),构造带宽约0.2cm~3.5cm,长度50m~235m不等。
图1 霍勒扎德盖金矿区域地质图
图2 霍勒扎德盖金矿区东矿段地质图
2.3 矿区岩浆岩及脉岩
岩浆岩分布于勘查区中东部,约占勘查区面积8%,主要由石英闪长岩、英云闪长岩及辉长岩脉组成。矿体主要赋存于英云闪长岩体内的次级构造裂隙或与岩体的接触带内。其中英云闪长岩分布于东矿段中部,石英闪长岩分布于东矿段北部。辉长岩脉在霍勒扎德盖勘查区西部偶见。富含Au、Mo、W等成矿元素的石英闪长岩体、英云闪长岩体是成矿的主要物、热源。
3 含矿岩体与成矿的关系
霍勒扎德盖金矿区石英闪长、英云闪长岩体隶属460金矿序列岩体,具埃达克岩地球化学特征,为一套高铝富硅而贫重稀土的一种特殊类型的岩石,δEu(0.82~0.89)具轻微负异常(魏志军等,2002),一般认为与Cu-Au等金属成矿有关的埃达克岩都显示高的δEu,且随着SiO2的增长δEu大致呈水平变化(张旗等,2004),埃达克岩表现出来的这种正铕异常—弱负铕异常其实正反映了初始岩浆的特征,所以认为460金矿序列岩体分异程度低。前人(疏孙平,2017)在对霍勒扎德盖金矿邻区北东金矿(图1)研究发现石英-硫化物脉中普遍发育各类碲化物,且金银矿物只以碲化物的形式存在,碲化物发现揭示了矿床与深部幔源的紧密联系。结合勘查区大地构造位置位于裂陷槽,460金矿序列中酸性岩体分布于红石山蛇绿岩带中,岩体多呈长条状、带状顺构造线分布;岩体内尤其是闪长岩中辉长质包体十分发育,这一切均显示其形成一种张性环境。结合构造环境本文认为460金矿序列岩体是基性下地壳熔融的产物,形成于裂解汇聚作用之后,可能为造山后加厚的地壳部分熔融而形成,深部基性岩石在高温高压的条件下熔融形成埃达克岩浆,这种条件下源区内的Cu-Au等金属物质很容易通过大量的流体作用进入熔体中,其低分异的岩石地球化学特征说明其为没有经过充分演化而快速上升的产物。Sillitoe认为,低分异的岩浆有利于斑岩Cu-Au-Mo矿床的形成(Sillitoe R H.1972)。那么这种快速上升、很少分异的埃达克岩浆可快速穿过地壳深部进入地壳浅部,由于压力逐步减小,成矿流体出溶,岩浆冷凝成岩,成矿流体随着进一步的演化成矿。
4 含矿构造
4.1 实测含矿构造及矿体特征
矿区内已发现的含金石英脉及构造带有20多条,都赋存在岩体中及其接触带地层中,其中以北西向和北东向最为发育,东西向断裂位于矿区东部,实质为北西向断裂向东过渡为近东西向。矿体的规模、产状与构造带密切相关。将主要含矿构造及其赋存矿体特征叙述如下:
Q1含矿构造:分布于石炭纪扫子山组硅质板岩中,走向115°,长约105m,倾向NE,含金石英脉连续性好,呈薄板状,带内圈定1号金矿化体,呈透镜状北西向展布,矿化体产状为50°∠40°,矿化体长约50m,真厚0.15m,矿化体品位1.19×10-6,该矿化体东部见一民采竖井,井深95m,经采集矿堆中样品分析,金品位达到22.28×10-6。
Q2含矿构造:分布于石炭纪扫子山组硅质板岩中,走向133°,长约140m,倾向NE,含金石英脉连续性好,呈薄板状,带内圈定2号金矿化体,矿体呈透镜状北西向展布,矿体上下盘均为英云闪长岩,矿体产状为50°∠40°,真厚1.07m,金品位为2.34×10-6。
Q5含矿构造:分布于石炭纪石英闪长岩体中,走向35°,长约95m,倾向SE,含金石英脉连续性好,呈薄板状,带内圈定5号金矿体,矿体呈透镜状北东向展布,由4个探槽工程,金矿体产状为125°∠75°,矿体长约80m,真厚2.05m,金平均品位为8.20×10-6。
Q7含矿构造:分布于石炭纪石英闪长岩体中,走向37°,长约105m,倾向SE,含金石英脉连续性好,呈薄板状,带内圈定7号金矿体,矿体呈透镜状北西向展布,由4个探槽工程控制,矿体产状为117°∠54°,金矿体长约50m,真厚1.01m,金品位为5.57×10-6。
Q9含矿构造:分布于石炭纪石英闪长岩体中,走向31°,长约86m,倾向SE,含金石英脉连续性好,呈薄板状,带内圈定9号金矿化体,矿化体呈透镜状北东向展布,矿化体产状为114-142°∠56°,矿化体长约27m,真厚0.25m~0.37m,矿化体品位1.15-1.24×10-6。
Q11含矿构造:分布于石炭纪石英闪长岩体中,走向86°,长约120m,倾向S,含金石英脉连续性好,呈薄板状,带内圈定11号金矿体,由2个探槽工程,矿体产状为167°∠72°,矿体长约90m,真厚1.06m,金品位为6.49×10-6。
Q16含矿构造:分布于石炭纪石英闪长岩体中,走向0°,长约235m,倾向S,含金石英脉连续性好,呈薄板状,带内圈定16号金矿体,由2个探槽工程控制,矿体产状为174°∠82°,矿体长约40m,真厚0.98m,矿体品位6.31×10-6。
Q17含矿构造:分布于石炭纪石英闪长岩体中,走向0°,长约95m,倾向S,含金石英脉连续性好,呈薄板状,带内圈定17号金矿体,矿体呈透镜状近东西向展布,由3个探槽工程,1个钻探工程控制,矿体上下盘均为英云闪长岩,矿体产状为169°∠63°,矿体长约55m,真厚0.89m,金品位为3.52×10-6。
4.2 构造及矿脉形成分析
根据野外地质观察,北西向、北东向两组构造带互相交接呈“X”型,内部角砾及网状石英脉充填体杂乱无序,说明它们具有明显的张性特征,虽有少数不发育的北北东一北东向张裂隙(内有石英细脉断续充填)的存在,表明当时衍生有北东一南西方向的压应力作用,但由于未见与之有关北西一北西西向压性结构面,说明不存在区域性北东一南西方向的最大主压应力作用,构造带呈现被扭曲的现象表明该构造的形成与当时区域性的右行韧性剪切有关,它是在长期持续的水平扭动力作用下受“先扭后张”的构造演化过程影响所致。另外一个原因是岩体冷凝收缩,产生2组X型剪节理。随着节理的不断扩大,最后互相连通和切割。区域构造应力和岩体冷凝收缩共同作用形成导矿和容矿空间,在成矿有利部位形成矿体。
5 找矿预测
发现的构造带在岩体内均匀分布,整个岩体均有发育,规律性明显。含金石英脉与构造密切相关,岩体外围地层内工作程度低,构造分布情况不详,在靠近岩浆岩体附近也发育少量石英脉,规模小,矿化度低,一般不具工业价值。根据发现的含矿构造分布情况预测:①由北向南应该有Y1、Y12、Y13、Y14、Y15(Q13)、Y16六条NW走向大的构造破碎带,破碎带内夹有含金石英脉。构造带及其平行的小构造带均有成矿可能性,为找矿的重点区域。②由西北向东南应该有Y2、Y3、Y4(Q3)、Y5、Y6、Y9、Y10(F2)、Y11八条NE走向构造带,大、小构造带均有成矿可能性,为找矿的重点区域。③由于已知矿体均发育在岩浆岩体内,查明岩浆岩体的沿北西方向的分布情况就控制了找矿的范围。
6 结论
通过研究,初步认为勘查区成矿岩体是基性下地壳熔融形成的埃达克岩浆快速上升进入地壳浅部,由于压力逐步减小,成矿流体出溶,岩浆冷凝成岩,成矿流体进一步演化成矿,另外,低分异的埃达克岩浆有利于斑岩Cu-Au-Mo矿床的形成,霍勒扎德盖金矿矿石样品中发育有铜蓝、黄铜矿以及斑铜矿等铜的伴生矿物,这些矿物常见于斑岩型矿床中,少见于前成低温热液矿床,预测460序列岩体深部可能存在斑岩型矿床。霍勒扎德盖金矿北邻北东金矿、东邻460金矿,成矿地质条件优越,北东金矿和460金矿钻探验证垂直深度400多米仍有工业矿体存在。由此,霍勒扎德盖金矿勘查区找矿前景良好,应进一步投入工作争取有新突破。