柴达木盆地北缘造山型金矿成矿条件及找矿潜力
2021-06-22张涛
张 涛
(海西州国有资本投资运营(集团)有限公司,青海 海西 817000)
柴达木盆地是中国较为典型的多能源沉积盆地,蕴藏着丰富的天然气、石油、铅、金等多能源矿产资源。柴达木盆地北缘地区呈现为窄长带状,方向为北西向,起始于阿尔金山,终止于鄂拉山,整体呈现为“之”字型,长度约为800千米。柴达木盆地北缘具备丰度的造山型金矿资源,近年来受到相关部门的热切关注。
造山型金矿是一种重要的金矿类型,在全球金矿资源中占据比重为30%以上[1]。造山型金矿主要位于走滑或挤压变形应力较低的区域,例如次级断裂构造。造山型金矿是中国黄金的主要来源,而柴达木盆地北缘造山带也是中国主要金成矿带。截止2020年底,在柴达木盆地北缘发现了九个金矿床,预估资源量约为300吨。
以往研究认为造山型金矿的形成与造山作用具有紧密的联系,限制了社会大众对柴达木盆地北缘造山型金矿的理解,同时也缺乏相应的系统性总结。因此此研究在现有研究基础上,对柴达木盆地北缘造山型金矿进行进一步的探究,提出柴达木盆地北缘造山型金矿成矿条件及找矿潜力研究。
1 柴达木盆地北缘造山型金矿成矿条件分析
1.1 成矿地质条件分析
柴达木盆地北缘造山带存在大量的金矿床,例如鱼卡、野骆驼泉、胜利沟、青龙沟、双口山等,造山型金矿以石英脉型与蚀变岩型为主。柴达木盆地北缘具备金矿成矿地质条件,其特征如表1所示。
如表1所示,造山型金矿主要分布于寒武系、中元古代等低品位变质岩形成的剪切带中。大部分造山型金矿围岩均包含绿泥石化、硅化、绢云母化,少数金矿还包含着碳酸盐化。金矿整体分布于NW向断层破碎带或者韧性剪切带,少数金矿还分布在次级构造中。造山型金矿矿石构造主要为细脉浸染状与浸染状,少数金矿还包含团块状矿石[2]。需要注意的是,造山型金矿元素组合均表现为Au-As。
表1 成矿地质特征表
1.2 成矿温度条件分析
对造山型金矿相关流体温度、盐度与冰点进行收集与统计,部分矿床测温数据如表2所示。
表2 部分矿床测温数据表
如表2数据显示,造山型金矿成矿温度条件在矿床之间存在着些许的差异性,形成上述差异的主要原因为:成矿作用压力——温度不一致,同时也会受到围岩构成成分的影响。但从整体出发,金矿成矿温度范围为200℃~400℃,不同矿床之间温度差值约为几十度。另外,柴达木盆地北缘区域中,大部分造山型金矿温度呈现为双峰态分布,少数矿床温度呈现为单峰态分布。
常规情况下,金矿成矿阶段分为多个,温度也呈现为变化形态,整体表现为早期高温→后期低温。造山型金矿成矿阶段主要分为四个,分别为石英黄铁矿阶段→含金石英黄铁矿阶段→含金多金属硫化物石英阶段→碳酸盐阶段。以往的研究主要针对成矿第二阶段与第三阶段,无法整体显示造山型金矿的成矿温度条件变化情况,故此研究针对成矿全部阶段温度进行统计分析,力争精确的了解造山型金矿成矿温度条件,为后续金矿勘探开发提供帮助。
1.3 成矿流体条件分析
造山型金矿成矿流体来源主要通过成矿元素来源分析获得,而成矿元素主要包含氢、氧、硫、铅,具体成矿流体条件分析如下所示。
造山型金矿成矿流体会经历较长距离的迁徙,其氢、氧元素构成不但可以反映来源区域性质,也能对后期流体的特征进行表征。依据调查研究可知,柴达木盆地北缘造山型金矿氢、氧元素数据如表3所示。
表3 造山型金矿氢、氧元素数据表
如表3数据所示,柴达木盆地北缘造山型金矿氢、氧元素特征,无法采用原生岩浆水与单一大气水参与来解释,故认为上述两种元素特征是由变质流体与岩浆水、大气水相互作用导致[3]。
柴达木盆地北缘造山型金矿δDV-SMOW与δ18Owater比值如图1所示。
图1 造山型金矿δDV-SMOW与δ18Owater比值示意图
如图1所示,整个柴达木盆地北缘区域的氢、氧元素与小秦岭、东昆仑、西秦岭、华北克拉通北缘等造山带的金矿元素范围具有重叠部分。
成矿元素硫、铅来源分析对追踪与约束成矿过程具备至关重要的效果。柴达木盆地北缘造山型金矿硫、铅元素数据如表4所示。
表4 造山型金矿硫、铅元素数据表 单位:‰
如表4数据显示,造山型金矿硫元素的含量主要分布在变质岩类型范围内,以此推断金矿成矿流体是通过水——岩相互作用而产生的。
铅元素也是成矿流体来源追踪的有效工具之一。造山型金矿铅元素投点主要分布在造山带演化线及其上地壳之间,这说明金矿成矿流体主要来源于地幔——上地壳的相互作用,并受到了岩浆的影响。
2 柴达木盆地北缘造山型金矿找矿潜力预测
依据上述分析的造山型金矿成矿条件,厘定造山型金矿成矿时代,以此来预测柴达木盆地北缘造山型金矿找矿潜力。对柴达木盆地北缘造山型金矿成矿时间进行获取与统计,具体如表5所示。
表5 造山型金矿成矿时间表
如表5数据所示,显示出柴达木盆地北缘造山型金矿形成多数与复合造山过程息息相关,结合柴达木盆地北缘区域的构造运动与岩浆活动,再借鉴以往造山型金矿研究成果,发现北缘区域造山带主要形成于寒武-奥陶纪时期,洋壳俯冲孤岛火山岩构成造山带,奠定了造山型金矿的成矿基础。随着时间的推移,柴达木盆地北缘区域又经历了三个阶段的地壳运动与岩浆活动,表明柴达木盆地北缘区域具备富集的金矿成矿条件,存在较大的找矿潜力。
3 结语
此研究对柴达木盆地北缘造山型金矿成矿条件及其找矿潜力进行了深入的探讨与研究,主要针对造山型金矿成矿地质、温度、流体条件进行详细分析,并依据造山型金矿时代厘定预测柴达木盆地北缘造山型金矿找矿潜力,对柴达木盆地北缘造山型金矿勘探开发具有一定的指导意义。未来柴达木盆地金矿资源会随着找矿潜力趋势进一步扩大,政府应该构建相应的金矿开采、管理机制,为柴达木盆地北缘矿产资源勘探开发奠定一定的基础,为造山型金矿开采提供便利条件。