北祁连西段陇孔—热水达坂地区金矿床地质特征及找矿前景分析

袁克全 刘永强 马元林 张世龙 蓟尚文

摘要：北祁连西段陇孔—热水达坂地区金矿床（点）产于下奥陶统阴沟群火山岩组与基性、超基性岩组成的蛇绿混杂岩带内。矿体赋存于北西（北西西）向构造破碎带内，近矿围岩为阴沟群火山岩组凝灰岩、玄武岩，含矿岩性为构造角砾岩，围岩蚀变主要有黄铁矿化、碳酸盐化、硅化，矿床成因类型为中低温热液型。通过对陇孔、黑刺沟2个典型金矿床进行分析，并对控矿因素、找矿标志进行总结，认为在蛇绿混杂岩带内存在与典型金矿床地质背景相似的地段，在这些地段内圈出了1∶5万水系沉积物综合异常10处，并对部分综合异常进行了检查，圈出了土壤综合异常26处及多条含矿构造蚀变带，表明研究区具有良好的找矿前景。

关键词：金矿床;地质特征;找矿前景;陇孔—热水达坂地区;北祁连

中图分类号：TD11 P618.51文献标志码：A

文章编号：1001-1277（2020）07-0026-06 doi：10.11792/hj20200705

陇孔—热水达坂地区大地构造位置位于秦祁昆造山系（Ⅳ）北祁连弧盆系（Ⅳ1）北祁连蛇绿混杂岩带（Ⅳ1-3）托赖山西段，成矿区（带）划分属于托赖山—达坂山加里东期铜、金、铅、锌、铁、铬、石棉、玉石（铂族、银、钴、汞）成矿亚带西段。研究区整体勘查程度较高，在甘肃境内发现了寒山、鹰嘴山、肮脏沟等大中型金矿床;在青海境内，以往工作发现的金矿床（点）规模均为小型，近年来在陇孔金矿区深部发现了高品位矿体，最新矿产调查圈出了以金为主的综合异常多处，综合分析认为研究区金成矿条件优越，具有发现中大型金矿床的潜力。本文通过对典型金矿床地质特征的分析，总结了控矿因素与找矿标志，并对找矿前景进行了探讨，以期为研究区进一步找矿提供理论支撑。

1 研究区地质特征

1.1 地 层

研究区出露地层主要为早元古界托赖岩群（Pt1T）、下奥陶统阴沟群（O1Y）、中二叠统窑沟群（P2YG）、石炭系臭牛沟组（Cc）、上侏罗统享堂组（J3x）、下白垩统下沟组（K1x）及第四系（见图1）。其中，阴沟群是主要的含矿层位，可进一步划分为火山岩组（O1Y1）、碎屑岩组（O1Y2）、碳酸盐岩组（O1Y3）3个岩组。

火山岩组岩性以灰绿色蚀变玄武岩、枕状玄武岩为主，夹灰—灰绿色岩屑晶屑含角砾凝灰岩、基性火山角砾熔岩、含火山角砾沉凝灰岩，岩石具较强的糜棱岩化现象，为金、多金属矿床的主要赋矿层位。

碎屑岩组岩性以灰—深灰色、灰紫色薄—中层状泥钙质板岩为主，夹有灰色薄—中层状石英细砂岩、硅质岩、灰—灰白色薄—中层状结晶灰岩、白云质灰岩，局部夹有少量灰绿色蚀变安山岩，岩石具有糜棱岩化现象，为铁矿床的主要赋矿层位。

碳酸盐岩组岩性以灰白色厚—巨厚层状白云质灰岩、含燧石条带、团块白云质灰岩为主，夹灰白色厚—巨厚层状生物碎屑灰岩，局部夹少量灰—深灰色薄—中层状泥钙质粉砂岩。

1.2 构 造

研究区深大断裂发育，次级断裂以北西向为主;褶皱以托赖山复式向斜为主，次级小褶皱发育，对研究区内地层、岩浆岩的形成，以及成矿活动具有显著的控制作用。

1.3 岩浆岩

研究区岩浆活动剧烈，酸性到基性、超基性，从深部至浅部均有发育，形成了托赖山侵入岩带，与北祁连岩浆活动同步，以加里东期为主。加里东期是祁连山地区地质构造发展活跃时期，产生区域性拉张、裂陷，形成裂谷、大洋盆地或弧后扩张盆地，为基性、超基性岩浆上涌创造了条件，并在岛弧带形成较发育的海相火山岩。

1.4 蛇绿混杂岩带

研究区蛇绿混杂岩带形成于早古生代，主要由变质橄榄岩、基性岩墙、枕状熔岩及以团块状形式出现的硅质岩等组成，呈北西向—北北西向带状展布，沿走向延伸较稳定，以各种形态的岩石（块）呈构造透镜体状产于阴沟群中，岩石地球化学测试结果反映其形成于大陆扩张环境中[1]。

2 典型金矿床地质特征

2.1 含矿建造特征

研究区共发现岩金矿床（点）7处，砂金矿床（点）2处。其中，岩金矿床（点）集中分布在蛇绿混杂岩带内的构造带中，受北西向断裂控制。

研究区发育阴沟群碎屑岩组、火山岩组、碳酸盐岩组，并有由大量超基性岩、基性岩组成的蛇绿混杂岩带，该带内集中分布着研究区全部金矿床（点），长约27 km，宽约8 km。金矿床（点）的分布受阴沟群火山岩组、北西（北西西）向断裂控制作用明显。含矿岩性为具有构造活动特征的凝灰岩系列，矿物、蚀变均为中低温热液矿物。金矿床成因类型应为与构造破碎带密切相关的中低温热液型。

2.2 矿体特征

2.2.1 陇孔金矿床

从陇孔沟脑西北侧省界向南至黑刺沟南北长约12 km、东西宽1.0～1.5 km的窄长地带内，共圈出4条矿群（Au1—Au4），矿体40条，且以Au3矿群为主[2]。矿体长65～287 m，厚0.89～3.14 m，产状155°∠83°，金品位1.09×10-6～4.05×10-6。矿石岩性为构造角砾岩，碎裂岩化、硅化、黄铁矿化、碳酸盐化较强，并见有石英细脉呈网状穿插[3-4]。

Au3矿群由24条矿体（Au3-Ⅰ—Au3-ⅩⅩⅣ）组成（见图2），对矿体在地表和地下均进行了系统控制。其中，地下工程在一中段02CM1平硐北穿脉工程中发现Au3-Ⅳ礦体在深部出现工业矿体，平均厚达4.15 m，金最高品位18.20×10-6，最低品位4.27×10-6，平均品位8.25×10-6。在二中段03CM1平硐发现Au3-ⅩⅧ、Au3-ⅩⅨ 2条盲矿体。该矿群内工业矿体金最高品位73.60×10-6，最低品位3.65×10-6，平均品位5.83×10-6;低品位矿体金最高品位2.79×10-6，最低品位0.72×10-6，平均品位1.71×10-6;矿群矿体金平均品位3.06×10-6。Au3矿群由地表低品位矿体至深部变为工业矿体，表明该矿群由地表至深部，矿体金品位具有逐渐变大的特点。

2.2.2 黑刺沟金矿床

黑刺沟金矿床与陇孔金矿床相邻，该矿区内共圈定8条含矿带，13条矿体（见图3），矿体长40～220 m，厚0.95～3.89 m，控制斜深15～324 m，金品位1.00×10-6～7.08×10-6，最高10.60×10-6。矿体倾向215°左右，倾角65°～88°。矿石岩性为构造角砾岩，以石英（脉）角砾和玄武安山质凝灰岩角砾为主，岩石致密坚硬，硅化强烈，见有不均匀他形—半自形粒状黄铁矿。

2.3 矿石特征

研究区内典型金矿床中矿石结构以半自形—他形粒状结构为主，次为自形—他形粒状结构、交代结构、压碎结构及乳浊状结构;矿石构造以星散浸染状构造为主，次为角砾状构造。矿石中金属矿物主要为黄铁矿，其次为针铁矿、磁铁矿、闪锌矿、磁黄铁矿、铬铁矿、银黝铜矿、钛铁矿、黄铜矿、自然金，次生矿物有褐铁矿;脉石矿物有斜长石、石英、绿泥石、绢云母、方解石等。

2.4 围岩蚀变

研究区内典型金矿床内矿（化）体均产于沿阴沟群火山岩组分布的近东西向构造破碎带中，其顶底板围岩为片理化硅化凝灰岩或黄铁矿化硅化凝灰岩，与矿（化）体界线不明显，一般呈渐变过渡关系。赋矿围岩岩性有构造角砾岩、玄武质凝灰岩、石英方解糜棱片岩、糜棱岩、玄武岩等。赋矿围岩的结构、构造和矿物成分与同类型矿石无明显差异，与矿体多呈渐变过渡关系。围岩蚀变主要有黄铁矿化、碳酸盐化、硅化，局部有綠泥石化、绢云母化、绿帘石化等。其中，黄铁矿化、硅化与金矿化关系密切。

3 找矿前景分析

3.1 控矿因素

3.1.1 地 层

阴沟群火山岩组为一套以基性火山岩、火山碎屑岩等为主的火山岩建造，是构造蚀变岩型矿体的赋矿围岩，根据岩石地球化学测试结果[3]，其金元素丰度高于全省其他地层。阴沟群火山岩组中玄武岩、凝灰岩是金的主要矿源层，凝灰岩中的强烈韧性变形带是金的主要富集部位。陇孔、黑刺沟金矿区发育的凝灰岩中普遍有大量微细粒黄铁矿分布，同时硅化、碳酸盐化蚀变也很强烈，呈透镜状、团块状、网状。因此，阴沟群火山岩组对研究区内金矿床的分布具有十分强烈的控制作用。

3.1.2 岩浆岩

岩浆活动不仅为成矿提供了丰富的物质来源，也是成矿作用最主要的热动力，是矿床形成的重要条件之一。早奥陶世喷出岩为由基性火山岩、火山碎屑岩夹少量粉砂岩、砂岩、硅质岩组成的一套火山岩建造，其岩性主要为玄武岩、凝灰岩等，是构造蚀变岩型金矿床的赋矿围岩和重要的物质来源。加里东期基性、超基性岩侵入，与火山岩组成蛇绿混杂岩建造，侵入时将深部含矿热液带入地表且热液萃取了火山岩中的金，为金进一步富集提供了热源。

3.1.3 构 造

1）大地构造背景对成矿的控制。不同的大地构造背景下发生不同的成矿作用，从而形成不同的矿化类型，这种对应套合关系十分清晰。通过对祁连山大地构造演化特征[3]研究认为，祁连山铁、铜、铅、锌、金等矿种成矿作用主要发生在晚奥陶世之前，与大地构造演化中的拉张构造背景和挤压构造背景的发生、发展关系极为密切，主要表现为：①晚寒武世—志留纪板块构造演化阶段。北祁连大陆裂谷自晚寒武世进入初始洋盆演化期，到早奥陶世进入沟-弧-盆共同发展的板块构造演化阶段，形成了大洋中脊型蛇绿岩系，阴沟群火山岩中形成了火山作用成因的塞浦路斯型铜多金属矿化，如阴凹槽铜锌矿床;碎屑岩中形成沉积变质型铁矿床，如陇孔、热水东铁矿床。②中晚奥陶世，研究区演化形成了成熟大洋盆地，形成完整的具有沟-弧-盆体系的板块构造体制的中—晚奥陶世—志留纪俯冲碰撞造山带，在混杂岩带中形成造山带构造蚀变岩型金矿床，如陇孔金矿床、黑刺沟金矿床。

2）深大断裂对成矿的控制。区域深大断裂通常为构造单元的分界线，控制着不同类型的沉积建造和岩浆活动，从而制约着不同类型矿化和成矿带的分布。

3）次级断裂对成矿的控制。不同次级断裂既为成矿热液运移提供了通道，同时也为成矿物质的富集、沉淀提供了空间。断裂控矿的一个重要特征是两组或多组断裂交汇处往往是矿床产出部位。

4）韧性剪切带对成矿的控制。祁连造山带是一个复合型造山带，不同层次的韧性剪切带非常发育[4-5]，对成矿的控制作用主要表现为：①对造山型金矿床起着重要的控制作用。韧性剪切作用使中低温热液（广义的）中金显示其地球化学行为的活泼性，造成元素的重新迁移与富集，俯冲-碰撞作用所形成的巨大韧性（脆韧性）剪切带、强片理化带等强构造蚀变带的扩容作用为成矿元素的迁移、矿液的富集、金矿体的形成提供了良好的构造环境。陇孔、黑刺沟金矿区的控矿构造是一致的，均受控于北祁连的俯冲造山、碰撞造山等复杂而漫长的造山作用所形成的韧性（脆韧性）剪切带。金矿化发育地段一般脆性断裂和韧性（脆韧性）剪切带发育，呈北西（西）向—南东（东）向展布，与区域构造基本一致。金矿（化）体一般产于基性、超基性岩体与地层接触部位及其附近围岩中发育的构造破碎蚀变带内。构造活动次数越多，强度越高，构造破碎带越发育，矿体规模相对越大，品位越高。②对先期形成矿床的叠加改造比较明显，如使矿体在走向及倾向延伸上成为挤压透镜体状，同时也有后期构造-热液脉型金矿化的叠加富集。

3.2 找矿标志

1）地层标志。目前，研究区发现的金矿床均产于下奥陶统阴沟群火山岩组中基性—基性火山熔岩火山碎屑岩中，尤其是火山岩组中含星点状黄铁矿凝灰岩、玄武岩为矿源层，该套地层可作为研究区找矿的地层标志。

2）构造标志。北西向区域性断裂的次级北西向及近北西向断裂破碎带的膨大部位是矿体主要赋存部位。糜棱岩化发育、强蚀变韧—脆性变形露头，是直接的找矿标志;多组构造交汇处及断裂的转折地段或虚脱部位，节理裂隙发育地段，有利于成矿。

3）蚀变标志。围岩蚀变是找矿重要标志，金矿化伴随黄铁矿化、硅化、碳酸盐化、褐铁矿化，绢云母化、绿泥石化等产出。黄铁矿化、硅化与金矿化关系密切。黄铁矿多呈灰白色，半自形—自形粒状星散浸染状分布，少量呈细脉状，一般自形程度较低的浸染状黄铁矿化强烈部位金矿化亦较强;硅化主要为网脉状，局部呈面状，硅化较黄铁矿化与金矿化的关系更为密切。

4）化探标志。Au、As、Sb等元素组合的化探异常，经查证均有金矿化产出，其中套合性好、规模大、强度高的异常已发现矿体。此类化探异常为找矿有力地段。

5）地貌特征。矿（化）体主要分布在山体鞍部及陡峭的山坡部位，是由于矿体赋存部位岩石抗风化能力较强所致。因此，地表呈带状分布的褐色、褐红色蚀变带（铁帽），伴有规律的负地形是直接的找矿标志。

3.3 找矿前景

通过对控矿因素及找矿标志的分析，结合研究区地质特征、典型矿床特征，认为研究区具有良好的找矿前景。

1）在甘肃境内的阴沟群中发现了寒山等大型金矿床[6]，在青海境内阴沟群中已发现陇孔、黑刺沟、热水沟西、陇孔东岔、小南沟、沙塘沟等金矿（床）点。其中，通过对陇孔金矿区勘查，在其深部发现了高品位矿体，由浅至深金品位具有变高的趋势，显示了较好的找矿前景。

2）1∶5万水系沉积物Au、As、Sb元素异常套合较好，套合区域地质背景为蛇绿混杂岩带，与已知金矿床赋存条件相似，显示了研究区具有寻找中低温热液型金矿床的良好前景。

3）研究区圈出12处具找矿前景的1∶5万水系沉积物综合异常[7-9]。目前，已检查了8处，对综合异常HS31、HS38检查发现了陇孔、黑刺沟金矿床，深部发现了富矿体;对小南沟地区综合异常HS32、HS38，沙塘沟地区综合异常HS45、HS51、HS54，兔儿沟地区综合异常HS65、HS67开展1∶1万土壤测量，圈出Au、As、Sb元素套合的土壤综合异常26处，Au元素质量分数12×10-9～500×10-9、As元素质量分数67×10-6～1 000×10-6。对小南沟地区个别土壤综合异常进行初步检查，圈出的含矿构造蚀变带长660～900 m，厚2.8～30.3 m，金品位0.10×10-6～0.24×10-6;对沙塘沟地区个别土壤综合异常进行初步检查，圈出的2条构造蚀变带长500～780 m，宽5～50 m，金品位0.10×10-6～1.19×10-6。含矿构造蚀变带岩性为安山质凝灰岩、玄武岩，岩石硅化较强，黄铁矿化发育，局部见有黄铜矿。化探异常区地质背景与陇孔、黑刺沟金矿床相似，含矿地层分布规模大，具有较好的找矿前景，有望发现大中型金矿床。

4 结 论

1）北祁连西段陇孔—热水达坂地区金矿床（点）产于蛇绿混杂岩带内的构造带中，赋矿岩性为下奥陶统阴沟群火山岩组凝灰岩、玄武岩，含矿岩性为构造角砾岩，矿床成因类型为受构造带控制的中低温热液型。矿体具有地表贫、深部富的特征，矿石结构以半自形—他形粒状为主，矿石构造以星散浸染状为主。金矿化与黄铁矿化、硅化关系密切。

2）陇孔金矿区深部发现了高品位矿体，由浅至深金品位具有变高的趋势，表明該矿区具有良好的找矿前景。研究区蛇绿混杂岩带规模大，带内已发现较好的陇孔、黑刺沟金矿床。在与陇孔、黑刺沟金矿床具有相似地质背景的地段，通过对部分水系沉积物综合异常进行检查，共圈出26处土壤综合异常及多条含矿构造蚀变带，表明研究区找矿前景较好，有望发现与甘肃寒山媲美的大型金矿床。

[参 考 文 献]

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