青海省格尔木市红石沟金锑矿地质特征及找矿标志

史宏江

(山东省核工业二七三地质大队，山东 烟台 264006)

0 引言

红石沟金锑矿位于东昆仑南缘，区域上位于青海著名的“金腰带”边缘(图1)。东昆仑阿尼玛卿-北巴颜喀拉成矿带，是区域造山型Au、Sb矿化强烈，找矿潜力较好的区段。该成矿带成矿期次多，类型复杂，矿产信息丰富，成矿带大致以昆南裂陷造山带为中心，呈NWW向展布，造山带及以南主要以破碎蚀变岩型Au和Au，Sb矿为主。沿该带分布的金矿床及金矿(化)点众多[1]，主要有藏金沟金矿、东大滩金矿、大场金矿、开荒北金矿和骆路沟金矿床等[2]，具有与红石沟相同的矿化类型。红石沟以往地勘工作发现并圈定了部分金、锑矿(化)体，但区内勘查程度相对较低，对控矿因素、成矿类型、矿化规律和找矿远景等综合研究较浅。该文从红石沟金锑矿地质特征出发，对比相同成矿背景的金矿床，分析找矿标志，为该区下步勘查工作提供参考(1)内蒙古第九地质矿产勘查开发有限责任公司,吕洪山等,青海省格尔木市红石沟多金属矿普查报告,2015年。。

1 区域地质背景

矿区位于华南板块与西域板块的“东昆仑南坡俯冲碰撞杂岩带(早古生代为华南板块北部被动陆缘，晚古生代为北中国板块南部活动陆缘)”与鲸鱼湖-阿尼玛卿晚古生代—早中生代缝合带中西段，北邻西域板块南缘东昆仑新元古代—古生代缝合带，南与华南板块可可西里-松潘甘孜残留洋之巴颜喀拉边缘前陆盆地毗邻，属华力西印支期铜、钴(金、锑)成矿带[3-5]。区内地层出露较齐全，构造发育，岩浆活动频繁[6]。

区域地层明显受区域构造线控制，地层总体呈NWW向。地层主要出露有志留系、石炭-二叠系、三叠系及第四系(图2)。

区域断裂构造发育，按展布方向大体可分为NWW向和NE向2组，其中NWW向断裂为区内主干断裂，该组断裂生成时期早，活动强烈，与成矿关系密切[7]。以昆南断裂为代表，总体呈NWW向至近EW向偏转，西段呈NWW向，往东逐渐偏转为近EW向，具明显的多旋回性，活动周期长，连续性好，断裂标志明显。褶皱构造在石炭-二叠纪、三叠纪地层中均有发育，轴向与区域断裂走向基本一致，主要表现为红石山复式向斜，发育于石炭-二叠纪地层中，轴向呈NWW向，核部为马尔争组浅海相碳酸盐岩及少量碎屑岩组成，两翼为树维门科组浅海相中厚层至块状生物碎屑岩。

1—实测区域性断裂；2—推断区域性断裂；3—金矿床；4—金矿点；5—红石沟矿区位置图1 东昆仑成矿带地质构造简图(据孙丰月,2003,修改)

1—第四系；2—古近纪含砾砂岩；3—三叠纪大武组；4—二叠纪马尔争组；5—石炭—二叠纪树维门科组；6—奥陶纪纳赤台群； 7—花岗闪长岩；8—二长花岗岩；9—石英脉；10—地质界线；11—断层角砾岩带；12—断层及编号；13—韧性剪切带；14—地层产状及片麻理产状；15—背斜构造/向斜构造 16—红石沟矿区范围图2 红石沟地区区域地质简图(据青海省格尔木市红石沟多金属矿普查报告,2015年)

区域岩浆活动在空间上呈带状分布，时间上具有多期性，从侵入岩-喷出岩，从基性岩—酸性岩均有发育。侵入岩分属加里东期、华力西期及燕山期3个岩浆旋回，以加里东期活动最为强烈，为中—酸性岩类，呈岩脉状；其他两期相对次之，呈岩株状产出。喷出岩自古生代—中生代都有活动，分别与志留纪、石炭-二叠纪地层相伴产出，以基性、中基性岩为主，酸性岩次之。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露地层主要有二叠纪马尔争组，三叠纪大武组及第四系(图3)。二叠纪马尔争组主要在矿区北东部呈NW向小范围出露，由浅海相碳酸盐岩及少量碎屑岩组成，为浅灰—灰白色块状亮晶含生物屑团块灰岩、亮晶生物屑灰岩夹灰红—砖红色泥晶生物屑灰岩，上部局部相变为片理化砂岩、粉砂岩。三叠纪大武组基本覆盖全区，呈NW向展布，是主要的赋矿地层，为一套沉积相极为单一，而厚度巨大，岩石组合单调而沉积韵律极发育的浅海相或次深海相类复理石建造；岩性为灰色—浅灰色千枚状板岩夹变质细粒长石砂岩、斑点状砂岩、粉砂岩，少量绢云母千枚岩。第四系以松散状砾石、砂及泥为主，分布于现代河床。

2.2 构造

2.2.1 断裂构造

受成矿带影响，红石沟矿区总体构造线呈近NWW—EW向，岩石长期受SN向挤压作用而变形，构造复杂。区内构造型式主要表现为逆冲兼具走滑性质的脆性断裂，断裂具等间距分布特征，总体走向NW向或NWW向，压扭性质，倾向NE，SW，倾角43°～71°，其特征大多相近(图4)。断裂往往沿接触带及其附近分布，所经之处岩石不同程度破碎，形成宽约数米至几十米的挤压破碎带，呈现多期活动的特征，具强劈理化，带内多见灰绿色糜棱岩、碎裂岩和断层泥，部分地段见有石英脉和花岗斑岩透镜体。局部断面上见有擦痕及阶步，有明显的金属硫化物矿化，见褐铁矿化和蓝铜矿化等。已发现的金(锑)矿体、矿(化)点及圈定的金、锑、砷等元素异常，大部分受NW向断裂影响，构造对矿床形成的位置、矿体产出的形态以及分布特征有着重要的控制作用。

2.2.2 褶皱构造

区内三叠纪大武组板岩夹砂岩组成黑山复式向斜之核部，翼部为砂岩夹板岩。岩层倾角一般在40°～60°之间，局部受断裂和重力作用影响，或陡或缓。次级褶皱较发育，往往呈束出现，轴向与主轴方向一致，多为斜型紧密线状褶皱，褶曲幅度一般0.5～3km，并有翼部小于核部的趋势，而褶皱强度则翼部大于核部。次级褶皱轴面，北翼基本N倾，南翼因受红石沟断裂影响，仅见一次级背斜，其轴面S倾。

2.2.3 节理

节理是区内后期脆性叠加变形构造的主要变形型式，节理构造的形成常与局部应力有关，受附近断裂活动方式影响最大。

2.3 岩浆岩

区内含钠长浅变粒岩、花岗斑岩、石英脉等发育，呈岩脉状产出，侵入于三叠纪大武组地层中，呈NW或NNW向展布。一般多沿蚀变破碎带发育，呈现片理化特征。尤其是花岗斑岩脉体，靠近蚀变破碎带部位，蚀变破碎强烈，见金属硫化物，具明显的矿化特征，部分已强烈蚀变成矿体。依据岩脉分布特征及其与围岩、侵入体关系分析，推测其形成时代主要为华力西期-燕山期[8]。

2.4 矿化蚀变带特征

矿化蚀变带严格受断裂构造控制，断裂的规模、产状决定着矿化蚀变带的规模、产状。矿区中部和西部各发现1条有一定规模的矿化蚀变带，简称为中部矿化蚀变带和西部矿化蚀变带。

中部矿化蚀变带：走向295°～350°，倾向SW，倾角59°～76°，SE端比NW端略陡。区内延伸约3.1km，膨胀收缩明显，宽3～20m。其北段主要为碎裂花岗斑岩，南段主要由硅化碎裂岩、糜棱岩等组成。蚀变主要见硅化、黄铁矿化、绢云母化、方铅矿化及褐铁矿化等。围岩主要为大武组板岩夹砂岩，深部局部逐渐延伸至花岗斑岩内。一般与围岩界线明显，个别地段呈渐变过渡关系。中部矿化蚀变带控制了区内的A-1，A-2，A-3，A-4金矿体和S-4，S-5，S-6锑矿体的产出。

1—第四系；2—变长石岩屑砂岩；3—板岩；4—砂岩夹板岩；5—板岩夹砂岩；6—变长石砂岩；7—砂岩夹板岩；8—板岩夹砂岩；9—砂板岩互层；10—马尔争组灰岩、砂岩；11—钠长浅变粒岩；12—石英脉；13—斜长花岗斑岩；14—地质界线；15—断层及编号；16—矿化蚀变带；17—地层产状；18—地质剖面位置；19—红石沟矿区范围图3 红石沟矿区地质简图(据青海省格尔木市红石沟多金属矿普查报告,2015年)

1—变长石岩屑砂岩；2—板岩夹砂岩；3—变长石砂岩；4—砂岩夹板岩；5—砂板岩互层；6—断层及编号；7—矿化蚀变带；8—产状图4 红石沟矿区地质剖面图(据青海省格尔木市红石沟多金属矿普查报告,2015年)

西部矿化蚀变带与中部矿化蚀变带地质特征基本一致，走向NW 310°～340°，倾向SW，倾角58°～67°，区内延伸约2.7km，宽2～10m，主要由硅化碎裂岩、碎裂状花岗斑岩、构造角砾岩以及变形的砂岩、板岩等组成，蚀变见硅化、黄铁矿化、绢云母化及褐铁矿化等，围岩为大武组板岩夹砂岩。控制了A-6金矿体和S-1，S-2，S-3锑矿体的产出(图5)。

1—变长石岩屑砂岩；2—板岩夹砂岩；3—变长石砂岩；4—砂岩夹板岩；5—板岩夹砂岩；6—砂板岩互层；7—石英脉；8—斜长花岗斑岩脉；9—地质界线；10—断层及编号；11—产状；12—矿化蚀变带；13—金矿体及编号；14—锑矿体及编号；15—探槽；16—见矿钻孔；17—未见矿钻孔图5 红石沟矿区中、西部矿化蚀变带地质简图(据青海省格尔木市红石沟多金属矿普查报告,2015年)

2.5 围岩蚀变

矿体围岩蚀变发育，其规模和强度受蚀变破碎带的规模、性质及岩石的破碎程度而定。蚀变主要沿破碎带及其两侧发育，主要见硅化、黄铁矿化、绢云母化及褐铁矿化、蓝铜矿化等，硅化、黄铁矿化、绢云母化与金、锑矿化关系最为密切[9]。硅化大致可分为线型和面型2种类型，线型硅化以脉状形式产出，多沿蚀变破碎带分布，呈细脉状、网脉状等；面型硅化发育于矿体及两侧围岩中，其强度自矿体向两

侧递减，呈渐变过度关系[10]。无论线型硅化还是面型硅化，均与矿化有一定的关系[11]。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

区内共圈定金矿体6个，编号为A-1～A-6;锑矿体7个，编号为S-1～S-7(表1)，金锑矿体属异体共生。矿体呈脉状、透镜状产出于硅化碎裂岩、碎裂斜长花岗斑岩及构造角砾岩中。

表1 红石沟矿区矿体特征

3.1.1 金矿体特征

A-1矿体：赋存于中部矿化蚀变带北段3～27线，矿体呈脉状，走向310°～340°，倾向SW，倾角58°～71°，赋存标高4937～4663m(图6)，走向延长约1650m，控制斜深340m。矿体厚度0.52～2.63m，平均1.24m，厚度变化系数91%，属稳定型，金品位(1.02～3.81)×10-6，平均品位1.51×10-6，品位变化系数145%，属较均匀型。

A-2矿体：赋存于中部矿化蚀变带南段3～14线，矿体呈脉状，走向300°～350°，倾向SW，倾角62°～75°。赋存标高5012～4810m，走向延长约712m，控制斜深253m。矿体厚度0.58～3.68m，平均厚度1.19m，厚度变化系数73%，属稳定型，金品位(1.0～76.80)×10-6，平均品位2.77×10-6，品位变化系数141%，属较均匀型。

A-2矿体与A-1矿体同属中部矿化蚀变带控制，二者走向无矿间隔约140m。在A-2矿体与A-1矿体下盘赋存A-3，A-4，A-5矿体，属单工程控制矿体。

A-6矿体：赋存于西部矿化蚀变带北端25～37线，赋存标高5052～4804m，矿体呈脉状，走向308°～320°，倾向SW，倾角58°～62°。走向延长约560m，控制斜深280m。矿体厚度0.57～1.63m，平均厚度1.16m，金品位(1.35～1.56)×10-6，平均品位1.50×10-6。

3.1.2 锑矿体特征

S-1矿体：赋存于西部矿化蚀变带北部，赋存标高5052～5018m，矿体呈脉状，走向306°～334°，倾向SW，倾角58°。控制走向延长约275m，控制斜深40m。矿体厚度3.08m，品位0.660%。在S-1矿体的上下盘分别赋存有S-2和S-3矿体，均由同一工程控制。

S-4矿体：赋存于中部矿化蚀变带中部,由ZK23-7控制，赋存标高4720～4744m，矿体呈脉状，走向322°，倾向SW，倾角60°。走向延长约80m，控制斜深40m。矿体厚度1.85m，品位0.636%。在S-4矿体的上盘赋存有S-5和S-6矿体，均由ZK23-7控制。

3.2 矿石质量

3.2.1 矿石矿物成分

矿石矿物成分由金属矿物、非金属矿物及表生矿物组成，金属矿物主要有自然金、黄铁矿、毒砂和辉锑矿，其次为褐铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉锑铁矿等。非金属矿物主要有石英、斜长石、绢云母，其次为碳酸盐、高岭石等。表生矿物主要为褐铁矿化及蓝铜矿化等。

1—砂岩夹板岩；2—斜长花岗斑岩脉；3—矿化蚀变带；4—金矿体及编号；5—锑矿体及编号；6—地质界线；7—钻孔及编号；8—探槽及编号图6 红石沟矿区第23勘查线地质剖面图(据青海省格尔木市红石沟多金属矿普查报告,2015年)

3.2.2 矿石化学成分

矿石主要有用组分为金、锑，矿石化学成分以SiO2为主，其次为Al2O3。有害元素As以毒砂矿物的形式存在(表2)。

表2 矿石主要化学成分

3.2.3 矿石结构构造

区内矿石类型较单一，矿石组分较简单，矿石结构主要为自形粒状结构、自形柱状结构和半自形—他形粒状结构等，黄铁矿、辉锑矿等后期产出的矿物充填于脉石间隙中。矿石的构造主要为浸染状构造、细脉状构造和细脉浸染状构造。部分浸染状金、锑矿石由构造应力破碎后形成角砾，再由硅质胶结形成角砾状矿石。

3.2.4 矿石类型

按氧化程度可分为氧化矿石和原生矿石，地表所见矿石自然类型均为氧化矿，多呈黄褐色或红褐色，褐铁矿化、蓝铜矿化发育。根据勘查资料，钻孔所见均为原生矿石，黄铁矿、辉锑矿、黄铜矿等发育。

3.3 红石沟金锑矿与藏金沟、大场金矿地质特征对比

大场金矿和藏金沟金矿是青海省内著名的金矿床，与红石沟金锑矿同属阿尼玛卿-北巴颜喀拉成矿带，通过对比说明红石沟矿床具有与其相同的成矿地质条件(表3)。成矿作用发生于晚印支期巴颜喀拉-阿尼玛卿洋闭合，造山运动完成后陆内强烈的伸展时期。浅部岩浆活动不强烈，区域内中酸性脉岩与成矿关系密切，推测有隐伏的与成矿有关的岩体。矿体主体受NW—NWW向断裂控制，层间破碎带控矿构造发育。矿石中均表现为金锑共生或伴生，显示为典型的浅成造山型金矿的特征。由于成矿时代较晚，巴颜喀拉带抬升剥蚀较小，总体保存条件较好，红石沟金锑矿与藏金沟金矿、大场金矿等成矿后剥蚀小[2]。

表3 红石沟金锑矿与藏金沟金矿、大场金矿地质特征对比

4 控矿因素与找矿标志

4.1 控矿因素

4.1.1 构造控矿

区内NW向断裂发育，目前发现的矿体均赋存于NW向断裂构造中。昆南断裂带作为区域性大断裂形成于古元古代末期，在加里东、华力西、印支、燕山各地质时期有不同程度活动[12]。该断裂从深层次韧性剪切向浅层次脆性破裂转变的过程中，为深源岩浆热液活动提供便利，因此，昆南断裂是该区重要的导矿构造[13],为含矿热液的运移提供通道。同时断裂在破裂转变过程中发生右行逆冲及走滑[14]，两侧地层被牵引变形，在褶皱的伴随下形成成群、成束的次级断裂(F1～F9)，该组次级断裂规模中等，多沿层间分布，宏观上控制了矿体的空间分布,为该区的配矿构造。金、黄铁矿及辉锑矿等热液矿物，在地热增温的作用下发生运移，在适宜的物理、化学条件下，在次级断裂两侧平行或斜交的蚀变破碎带中富集沉淀形成矿体，该组断裂为区内主要的容矿断裂。

4.1.2 岩浆作用

区域岩浆活动强烈，活动方式以侵入为主，从基性到酸性均有出露。矿区内含钠长浅变粒岩、斜长花岗斑岩、石英脉等发育，其中斜长花岗斑岩脉具有富集强过铝质[15]、大离子亲石元素，亏损高场强元素，富集轻稀土，以及较弱的负Eu异常等特征，属于深源浅成的花岗岩类，脉岩与金矿化空间关系密切且蚀变较强，主要有硅化、碳酸盐化及绢云母化，产在蚀变破碎带中的花岗斑岩脉具有金矿化显示，而且在部分脉岩附近含金硫化物比较发育，表明有较强的热液活动。脉岩中或其附近黄铁矿、毒砂及辉锑矿等硫化物发育，表明岩浆热液活动与金矿化关系密切，可能为成矿提供了一定的物质来源[2]。而锑矿的形成也同样受岩浆活动的影响，岩浆活动带入的热液中含有一部分锑元素，同时岩浆热液的侵入将地层中的锑元素活化，补充了热液中的锑元素含量[16]。

4.1.3 地层与成矿的关系

矿体主要产于三叠纪大武组地层中，该地层是一套类复理石建造的浊流相沉积岩系，主要为灰色—浅灰色千枚状板岩夹变质细粒长石砂岩、斑点状砂岩、粉砂岩，该类岩石是北巴成矿带内的金元素高含量地层[2]。从区内地层金、锑成矿元素背景值来看，在全省的地球化学调查中圈定了“黑海南东AS乙2215Au-P-Cu-W-Th-Sn-As-Sb(YBeBiTiZnF)综合异常”，与区域构造线方向一致，其中Sb具有较明显的梯度变化和浓集趋势，Au次之。红石沟矿区位于该异常的西部，通过在矿区开展1∶2.5万水系沉积物和1∶1万土壤地球化学测量工作，金元素的高背景区主要分布在三叠纪下大武组砂岩夹板岩组和板岩夹砂岩组，浓集中心和峰值非常明显，最高值200.00×10-9，全区平均值3.81×10-9，为热液萃取金锑成矿物质提供了部分来源(2)内蒙古第九地质矿产勘查开发有限责任公司,吕洪山等,青海省格尔木市红石沟多金属矿普查报告,2015年。。

4.1.4 变质作用

根据前人的研究，该区成矿流体(H2O-NaCl-CO2)中，水主要来自大气降水[17]，部分来自变质水(地层脱水)，说明变质作用为成矿提供了相应的热液和热能，与成矿亦有一定的关系。

4.2 找矿标志

通过对前人资料的综合分析研究，以及与大场、藏金沟等金矿特征对比分析，初步建立以下找矿标志：

(1)地貌标志：矿体均赋存于蚀变破碎带内,而蚀变破碎带易剥蚀，在地貌上往往形成冲沟、垭口、山谷等明显的负地形,矿区“带状负地景观”是重要的找矿标志[18-19]。

(2)岩脉标志：区内花岗斑岩脉极为发育，分布特征受构造控制明显，与围岩构造方向一致，且与矿体关系密切，在已发现的金锑矿体中均见蚀变的花岗斑岩脉产出，或者矿体产出于强蚀变花岗斑岩脉内。通过地表花岗斑岩的分布或转石可寻找蚀变破碎带，从而发现矿体，因此在红石沟矿区内花岗斑岩亦是寻找蚀变破碎带和金锑矿的一个重要标志。

(3)颜色标志：矿体受蚀变破碎带控制，且与硫化物关系密切，而黄铁矿及毒砂等硫化物，风化后形成褐红色、砖红色及深黄色的氧化带，是该区最明显的找矿标志。

(4)围岩蚀变标志：围岩蚀变有绢云母化、硅化、黄铁矿化及褐铁矿化等，这些蚀变与成矿关系密切，黄铁矿化、硅化等蚀变叠加部位是找矿的首选靶区[20]，黄铁矿晶形差者比晶形好者含金性好[21]，故围岩蚀变是找矿的又一间接标志。蚀变带中毒砂的发现对寻找金矿有着重要的意义[22]。

(5)地球化学标志：化探异常的存在可作为间接找矿标志,经工程验证，特别是Au，Cu，As，Sb等元素异常套合较好，且异常规模大、强度高、浓度分带好、梯度明显时，易形成矿体。

(6)构造破碎蚀变带：金锑矿(化)体严格受构造破碎蚀变带的控制，并且与硫化物相关。

5 结论

(1)红石沟矿区位于青海省重要的成矿带-东昆仑阿尼玛卿-北巴颜喀拉成矿带，沿该带已发现多个金矿床、金矿(化)点，红石沟与大场、藏金沟金矿具有相同的成矿背景，北西向断裂构造发育，是红石沟矿区的控矿和容矿断裂，岩浆热液活动和变质作用为形成热液型金矿提供了热源，金元素含量较高的三叠纪下大武组砂岩夹板岩组和板岩夹砂岩组地层为热液萃取金锑成矿物质提供了来源。红石沟矿区具有较好的成矿前景。

(2)通过勘查工作和矿体特征分析，构造破碎蚀变带，黄铁矿化、硅化围岩蚀变，地球化学异常，花岗斑岩脉等与成矿关系密切，可作为红石沟矿区内的找矿标志。

(3)目前在红石沟矿区已发现两条较大规模矿化蚀变带，并圈定了金(锑)矿化体，但受自然环境影响，整个矿区的地质工作程度仍较低，多数矿化体未控制，因此下一步继续开展金锑矿体勘查工作，可能扩大矿体规模。