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青海东昆仑哈西哇金多金属矿地质特征及找矿前景

2020-04-02李双江

四川地质学报 2020年1期
关键词:矿带五龙金属矿

周 兵,李双江

青海东昆仑哈西哇金多金属矿地质特征及找矿前景

周 兵1,李双江2

(1. 四川金升矿业有限责任公司,成都 610091;2. 四川省地质学会,成都 610081)

研究区内广布的富金元古宇地层是金矿集中区形成的基础,多期次的强烈岩浆活动为金矿集中区的形成提供了极为丰富的成矿流体和矿质来源,脆韧性剪切带为矿液流通和汇聚提供了有利空间。在区内的脆韧性剪切带中分布有Ⅰ矿带和Ⅱ矿带,带内发育硅化、绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化、纤闪石化、高岭土化蚀变,金多金属矿化主要与硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化关系密切。目前已提交金资源量约8.94 t,银金属量约247.02t,铅金属量约6.45万t,锌金属量约5.23万t。综合分析该区地质矿化特征和控矿因素认为,研究区成矿条件优越,找矿潜力巨大,通过开展进一步勘查工作有望达到大型金多金属矿床规模。

青海哈西哇金;多金属矿;地质特征;找矿前景;

哈西哇金多金属矿区位于青海省柴达木盆地南缘、东昆仑中段北坡哈西哇一带,行政区划隶属于青海省都兰县诺木洪乡管辖。矿区北部约 38 km 处有 109 国道由东向西从都兰县通至格尔木市,西距格尔木市 125 km,东距都兰县 295 km[1]。沿五龙沟有便道通至矿区,交通便利。青海省东昆仑成矿带矿产极其丰富,是青海省著名的成矿带。结合本区近几年找矿地质成果资料,区内发现矿床以及矿化点共 66处,其中包括贵金属矿产(金)和有色金属(铜、铅、锌、锑、钼),并且发现一些非金属矿产[2](图1)。哈西哇金多金属矿床的发现,不仅扩大了五龙沟矿田的资源量,也为在五龙沟矿田外围找矿提供依据。哈西哇金多金属矿区具有与百吨沟相似的金成矿地质环境,因此,该区找矿潜力巨大。

1 区域地质背景

哈西哇地区地处塔里木—柴达木板块、柴达木板段南缘昆仑前锋弧中段,昆中断裂带北侧。区内广泛分布有新太古—古元古代金水口群(结晶基底),晚泥盆世磨拉石沉积及晚三叠世陆相火山岩,金多金属矿均产于NW向断裂带中。五龙沟矿田有3条近于平行展布的韧性剪切带[3-4],其上叠加有 80 余条构造破碎带。哈西哇金多金属矿床产于五龙沟矿田的五龙沟金矿床Ⅺ号破碎带(莹石沟—红旗沟剪切带)南东延伸地段。

图1 五龙沟区域矿产分布图[2]

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区内地层分布较单一,主要为中元古代长城系小庙组上下两段地层及少量第四系。小庙组呈北西向在工作区及外围广泛分布。为工作区内主要含矿地层,依据出露岩性分上下两个岩段,上岩段和下岩段呈断层接触。Ⅰ矿带即产于该断层破碎带中。小庙组呈北西向在工作区及外围广泛分布。为研究区内主要含矿地层,依据出露岩性分上下两个岩段,上岩段和下岩段呈断层接触,下岩段(Chxa)主要岩性为长石二云母石英片岩和片状石英黑云斜长角闪岩,上岩段(Chxb)主要岩性为白云母二长片麻岩和黑云斜长片麻岩。

2.2 构造

区内断裂构造主要有三组、一组为近南北向(北北东向和北北西向),属区内主干断裂构造;另一组为近东西向,为区域断裂带的次级构造;第三组为北西向断裂,是区内主要的控矿构造。北西向控矿断裂(F5):位于矿区西部,为区内主要的控矿断裂构造,在地表多为残坡积覆盖。F3断裂:产于哈西哇东部,为区内1条北北西向分布的主干断裂构造,属五龙沟金矿田Ⅺ号脆韧性剪切带南段。呈北北西向带状展布,区内长度大于1.5km,出露宽150~300m,总体走向为北西-南东,倾向北东,倾角50°~85°,该剪切带展布于小庙组上段地层中,形成狭长的糜棱岩带和退变质带,带内流状构造、核幔构造、鞘褶皱和似香肠构造等发育。金矿体在剪切带中呈脉状产出,局部富集。矿带内产出的矿种以金为主,伴有强烈的铅锌矿化。F5号断裂产于石榴石化斜长角闪岩内,控制着Ⅱ矿带矿体,产状稳定,走向约140°~160°,倾角约40°~60°,破碎带整体呈现出上窄下宽的趋势,构造带内见有褐铁矿化、黄铁矿化、硅化、铅锌矿化、高岭土化、绿泥石化等。勘查资料表明,破碎带交汇、复合部位,构造转弯处,小褶皱的层间裂隙及鞍部是金矿的容矿构造。

2.3 岩浆岩

矿区内无岩浆岩分布,在其外围出露有大面积的二长花岗岩、花岗闪长岩和石英闪长岩等侵入岩,说明区内岩浆活动强烈。具期次多、类型全的特征[5-6]。属于中元古代—中生代不同构造演化阶段的岩浆活动产物,对矿区金成矿提供了热源,促进了金元素的活化、迁移和富集,同时岩浆活动形成岩浆期后热液—含矿热液沿破碎带交代或沿裂隙充填,形成含金蚀变斜长花岗岩脉、含金石英脉、含金的多金属及黄铁矿脉等。据前人对五龙沟地区岩体金含量的统计[7],平均为5.7×10-9,是金多金属的成矿母岩。

3 含矿带特征

依据矿区内金多金属矿体产出的地质特征、空间位置及构造特征划分为2处成矿地段,编号依次为Ⅰ矿带、Ⅱ矿带。

3.1 Ⅰ矿带

Ⅰ矿带为一构造蚀变岩带,处于1∶2.5万水系沉积物AS-6异常和1∶5万水系沉积物AS-26号综合异常北部,是区内产出规模最大的一条含金破碎蚀变带,由韧性剪切带性质的断裂构造控制。走向北北西向,倾向北东,局部倾向北东或东,倾角较陡,一般在70°~80°,该含金破碎蚀变带为本区重要的控矿、储矿构造。目前已确定区内发现的含金破碎蚀变带为五龙沟地区Ⅺ含矿带的南延。该带自北面百吨沟延伸至矿区内,区内出露约1.6km,带内岩石普遍具碎裂状结构,且挤压透镜体及扁豆体较多见。主要由断层泥、含碳构造角砾岩、构造挤压透镜体、糜棱岩、碎裂岩、碎裂岩化糜棱岩组成。带内及旁侧可见石英脉产出,呈网脉状,脉宽一般5~30cm,多具褐铁矿化及碎裂岩化,与金成矿关系密切。Ⅰ矿带内共圈定金多金属矿体17条、铅锌矿体4条、金矿体2条。所有矿体均赋存于北北西向Ⅺ号韧性剪切破碎带的南延断裂构造中,区内含矿带长1.48km,宽150~240m,由北往南宽度增大,矿化减弱,含矿带倾向北东,倾角40°~73°,岩性主要有碳质板岩、灰岩、板岩及碎裂岩类,蚀变及矿化现象较为普遍,矿体集中分布于含矿带北端[8]。

3.2 Ⅱ矿带

位于矿区西部,处在1∶2.5万水系AS-1异常西南部,为五龙沟Ⅻ矿带的南延,由3条蚀变带组成,呈北西向展布,共圈出2条金多金属矿体,矿体隐伏,呈透镜状,沿破碎带走向展布,矿体有用组分不均匀,以金铅锌为主,深部钻探工程显示以金为主。2011年针对Ⅱ矿带矿体进行了深部工程揭露控制,主要矿体赋存于一组北西向产出断裂构造中,而断裂构造产于石榴石化斜长角闪岩,矿体与石榴石斜长角岩(或破碎蚀变斜长角闪岩)之间存在一定的专属性联系,就目前在哈西哇Ⅱ矿带出露的金铅锌矿体其围岩均为斜长角闪岩。

4 矿体特征

Ⅰ矿带内圈出矿体23条,其中中型矿体规模有3条,即④、⑤、⑥号矿体。矿体均分布在南北长约500m,东西宽约110m,面积0.04km2的破碎带中,地表产出标高4 060~4 373m,相对高差约310m。各矿体相互近于平行,大致迭瓦式排布,走向北西,倾向北东,倾角35°~71°,往北西侧伏,产状大体一致。矿体形态主要呈似层状、脉状,其次为透镜状、囊状,近于平行排列,在成矿上具有明显的分段集中特点。矿体与含矿破碎蚀变带产状基本相同,沿走向、倾向有膨大、狭缩。Ⅱ矿带发现金多金属矿体2条,分别为:Ⅱ-1、Ⅱ-2矿(化)体。赋矿岩性多为褐铁矿化构造角砾岩、强蚀变碎裂岩和强蚀变硅质板岩等。哈西哇矿区金多金属矿体特征详见表2。

表2 哈西哇矿区金多金属矿体特征

5 矿石及围岩特征

5.1 矿石矿物组成

矿石金属矿物主要为闪锌矿(矿物含量2.2%)、方铅矿(1.4%)、黄铁矿(6%)、褐铁矿(8%)、毒砂,其次有黄铜矿(少量)、黝铜矿(少量)、银黝铜矿(少量)、铜蓝(少量)等;贵金属矿物为银金矿(34粒)、辉银矿(微量)等;非金属矿物主要为石英(22%)、石膏(15%)、白云石(34%)、方解石(4%)、白云母(少量)等。

5.2 矿石结构、构造

矿石结构有自形-半自形粒状结构、它形粒状结构、交代结构、压碎结构等。矿石构造以浸染状构造为主,其次为细脉状、网脉状、条带状及角砾状构造。

5.3 围岩及围岩蚀变

矿区矿体赋矿岩石为碎裂岩、绢云石英片岩、断层角砾岩、大理岩及糜棱岩、碎裂岩化斜长花岗岩等,这些岩石既为赋矿岩石,又构成矿体的顶、底板,有时夹在矿体中间成为夹石。矿区内围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化、纤闪石化、高岭土化等,其中与矿体关系密切的是硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化。

6 找矿标志

哈西哇金多金属矿分布即受构造控制,也有地层制约。蚀变岩型金多金属矿产出分散、零星,主要在小庙组地层中产出,受断裂构造和次级构造控制,矿体内矿化较均匀,矿体形态比较稳定。哈西哇金多金属矿主要有以下 4 个方面的找矿标志。

1)地层标志:区内金多金属矿均赋存于小庙组地层中,因此,该套地层岩系为区内寻找蚀变岩型金矿的主要地层标志,主要有碳质板岩、砂质板岩、灰岩、碎裂岩等。

2)构造标志:区内分布有北北西向主干断裂及相应次级配套构造,形成区内北北西向的构造蚀变岩带,蚀变岩带宽几米至几十米不等。带内普遍发育有构造角砾岩、碎裂岩、断层泥及不同的蚀变岩以及金多金属矿体。

3)围岩蚀变:矿区内围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化、纤闪石化、高岭土化等,其中与矿体关系密切的是硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化。

4)化探异常:金多金属矿床矿化区呈现出Au、Ag、Cu、Pb、Zn等元素区域高背景值特征,其中Au尤为显著;而赋矿的剪切带又是区域高背景值中的高背景地带。

7 控矿因素和远景评价

7.1 地层与成矿的关系

前寒武纪基底变质岩系小庙组的广泛分布,是本区金矿化集中产出的重要地层条件,基底岩系中金的丰度值普遍高于地壳克拉克值。据五龙沟矿区资料,元古界变质地层金元素含量在7.61×10-9~10.41×10-9之间,高出地壳克拉克值2~3倍。同时金矿化相对密集产出的空间分布上常常与小庙组紧密相伴。因此,基底岩系很可能是本区金多金属矿形成的初始矿源层。

7.2 构造与成矿的关系

区内分布有北北西向主干断裂及相应次级配套构造,形成区内北北西向的构造蚀变岩带,蚀变岩带宽几米至几十米不等。带内普遍发育有构造角砾岩、碎裂岩、断层泥及不同的蚀变岩以及金多金属矿体。构造蚀变带中的硫化矿氧化后产生黄褐色、褐红色、黑色及杂色与正常地层相区别,一般呈线型构造在地貌上表现为冲蚀沟、山脊区鞍部及负地形地貌特征。多次活动的区域性NW—NWW向韧脆性剪切带及其旁侧的次一级脆性断裂,是最重要的导矿和控矿构造。前者控制金多金属矿床、矿带的展布,后者控制着矿体的定位。

7.3 侵入岩与成矿的关系

矿区内中-酸性侵入岩分布于哈西哇北西部北部,以华力西期、印支期侵入岩为主,多以规模巨大的岩基产出。侵入岩在空间分布上受构造控制明显,其展布与区域构造线方向一致,与金多金属成矿关系密切。多期次中酸性岩浆活动,特别是印支期中酸性岩浆侵入活动,是形成构造蚀变型金多金属矿的热动力条件。它既为成矿物质的活化、迁移、富集提供了热动力,同时又作为岩浆源为成矿提供了部分物质。

综上所述,中元古代长城系小庙组提供了金多金属成矿的重要物质来源,中-酸性侵入岩提供了持续的热动力条件和流体,促进了金多金属的活化迁移、富集,脆韧性剪切带为金多金属成矿提供热液运移的重要通道。根据金多金属成矿的控矿因素,在矿区内已发现了25条矿体,获得金资源量约8.94t,银金属量约247.02t,铅金属量约6.45万t,锌金属量约5.23万t,初步呈现出大型金多金属矿的雏形,通过对矿区Ⅰ矿带和Ⅱ矿带开展进一步勘查工作,有望达到大型金多金属矿床规模。

[1] 杨宝荣,马忠贤,熊生云. 青海都兰哈西哇金多金属矿床有用矿物赋存状态研究[J].黄金科学技术,2016,24(3):52-57.

[2] 裴康康.东昆仑五龙沟金矿外围Ⅺ号矿化带流体包裹体研究[D]. 河北地质大学硕士学位论文,2016.

[3] 李厚民,沈远超,胡正国,钱状志.青海东昆仑五龙沟金矿床成矿条件及成矿机理[J].地质与勘探,2001,31(1):65-69.

[4] 钱壮志,胡正国,等.东昆仑北西向韧性剪切带发育的区域构造背景—以石灰沟韧性剪切带为例[J].成都理工学报,1998,25(2):201-205.

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[6] 钱壮志,李厚明,胡正国.东昆仑中带闪长玢岩脉与金矿成矿关系—以石灰沟金矿床为例[J].西安工学院学报,1999,21(1):1-4.

[7] 张延林,韩 玉,张培青,等.东昆仑五龙沟金矿床Ⅺ号金矿化带特征及找矿前景[J].黄金,2011,329(9):915.

[8] 刘振锋,祁月清,张松涛,等. 青海省都兰县哈西哇金多金属矿详查报告[R]. 青海省有色第三地质勘查院.2017.

[9] 张志强,秦蕾胜,牛宇奔.青海省都兰县哈西哇矿区Ⅰ、Ⅱ矿带矿床特征[J].甘肃科技,2018,34(15):23-24.

Geological Features and Prospecting Potential of the Haxiwa Au-polymetallic Deposit in East Kunlun, Qinghai Province

ZHOU Bing1LI Shuang-jiang2

(1. Sichuan Jinsheng Mining Co., Ltd., Chengdu 610091;2. Geological Society of Sichuan Province, Chengdu 610081)

The widely exposed Proterozoic strata rich in gold and multiple intense magmatic activities in east Kunlun, Qinghai are the basis for the formation of dense area of gold mineral deposits. The brittle-ductile shear zone provides favorable space for the flow and convergence of the ore fluids. Silicification, sericitization, pyritization, chloritization, carbonation, fibrillation and Kaolinization are well developed in the Haxiwa Au-polymetallic deposit, but Au-polymetallic mineralization is only related to silicification, sericitization, chloritization and pyritization. Existing resources are 8.94 t Au, 247.02 t Ag, 64500 t Pb and 52300 t Zn. This area has good ore-forming geological conditions and great prospecting potential.

Au-polymetallic deposit; geological feature; prospecting potential; Haxiwa, Qinghai

2019-05-21

周兵(1980-),男,四川三台人,硕士,高级工程师,从事地质矿产勘查和研究工作

李双江(1986-),女,四川广元人,研究生在读,工程师,从事地质矿产勘查、地质工程相关工作

P618.2

A

1006-0995(2020)01-0051-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2020.01.011

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