青海都兰县五龙沟地区红旗沟—深水潭金矿地质特征及矿床成因

王 震，李培庚，韩 玉

(青海省第一地质勘查院，青海 海东 810600)

红旗沟—深水潭金矿床位于青海都兰县境内，属于著名的五龙沟金矿集区的重要组成部分，区域成矿地质背景条件优越，找矿潜力巨大[1]。研究区大地构造位置处于昆中构造带内，区域发育多期次构造—岩浆活动，导致区域韧性剪切变形强烈，为成矿元素的活化、迁移和储闭提供了通道和空间[2]。五龙沟矿集区已发现金矿床(点)约30余处，其空间分布具有明显的规律性。鉴于此，以红旗沟—深水潭金矿床为例，在总结矿床地质特征的基础上，分析其矿床成因，为进一步深部找矿提供参考。

1 矿区地质特征

研究区位于青海中部地区的都兰县境内，其大地构造位置属于东昆仑造山带中段之东昆中岩浆岩带。研究区北侧与昆北断裂带相邻，南侧与昆南断裂带相接(图1)[3]，区内构造—岩浆活动频发，为区域金矿化提供了丰富的热能和物质来源，形成了以五龙沟金矿集区为主的一系列金矿床(点)。

图1 研究区大地构造分区

1.1 地层

矿区出露地处较复杂，由老到新依次为：①古元古界金水口群(Pt1j)中深变质岩系，主要由黑云石英片岩、黑云斜长片麻岩、透辉石大理岩以及绢云石英片岩等组成，该层Au元素平均含量为40.941×10-9；②长城纪小庙组(Chx)黑云斜长片麻岩、斜长片麻岩和大理岩等，普遍发育绿泥石化和绿帘石化；③青白口纪丘吉东沟组(Qbqj)黑云石英片岩、变砾岩等，是矿区主要的近矿围岩之一[3]；④早古生界祁曼塔格群变火山岩组(OQb)凝灰质板岩、千糜岩、硅质板岩等，是研究区主要的金成矿有利层位之一；⑤第四系(Q)冲洪积物和风积物，主要分布在矿区低洼区域。

1.2 构造

矿区构造极为发育，以韧性剪切带为主，脆性断裂次之。矿区构造以北西向、北北西向和北西西向为主，大小断裂可达10条，但是与金矿化密切相关的构造主要有6条，即Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ和韧性剪切带(图2)[4]。矿区内含金韧性剪切带具有呈大致平行的带状分布特征，且在空间上具有等距分布的特征，根据其含矿性，依次划分为Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ和含金蚀变带，控制着矿区内金矿体的空间分布规律和展布形态。

图2 红旗沟—深水潭矿区区域构造及金矿床分布

1.3 岩浆岩

矿区岩浆岩发育，新元古代侵入岩主要出露片麻状含暗色包体英云闪长岩(γδοPt3)和深灰绿色中细粒闪长岩(δPt3)，前者的呈岩基或岩珠产出，普遍发育片麻理，与围岩的接触带是构造发育的部位，也是重要的金元素富集区域，如Ⅸ含金蚀变带，后者出露于Ⅶ和Ⅹ号含金蚀变带附近，呈岩珠状产出，其空间展布形态严格受控于构造蚀变带；早泥盆世侵入岩主要出露灰绿色辉石岩和灰绿色辉长岩，前者主要沿Ⅺ号含金蚀变带分布，后者零星出露于Ⅸ、Ⅺ号含金蚀变带内；二叠—三叠纪侵入岩以中酸性花岗岩为主，岩性包括花岗闪长岩、钾长花岗岩、二长花岗岩等。

2 矿床地质特征

2.1 含金蚀变带特征

红旗沟—深水潭金矿区内已识别出含金蚀变带6条，编号分别为Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ和含金蚀变带，初步圈定出金矿体125条，估算金资源量已达100 t，资源储量巨大[5]。6条含金蚀变带在空间上具有大致平行带状和等间距分布的特征，其中，Ⅺ号含金蚀变带沿走向具有分枝复合、膨大狭缩特征，普遍发育硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、绢云母化和碳酸盐化，且以隐伏金矿体为主，多为似层状、脉状矿体；Ⅶ和Ⅸ号含金蚀变带挤压破碎强烈，断裂具分枝复合和港湾状特征，在破碎带中可见黄铁矿化、褐铁矿化、辉锑矿化和绢云母化；Ⅻ号含金蚀变带分布在三道梁—苦水泉一带，以硅化、绢云母化为主；Ⅹ号含金蚀变带分布在红旗沟一带，以挤压为主，发育硅化、黄铁矿化等；号含金蚀变带规模相对较小，具有分枝复合特征。红旗沟—深水潭矿区区域矿体的空间分布与矿化蚀变强度具有明显的联系，即矿化蚀变强烈的区域金矿化明显(图3)。

图3 红旗沟—深水潭矿区区域矿体平面分布规律

2.2 矿体特征

红旗沟—深水潭矿区已圈定金矿体125条，本文着重选择2条具有代表性的矿体进行研究，其编号为SM2矿体和QM8矿体。

(1)SM2矿体。SM2矿体分布在Ⅺ号含金蚀变带内，地表控制矿体长约636 m，矿体连续性好，呈带状或者脉状产出，且地表具有分枝复合和膨大狭缩变化特征。该矿体控制斜深114 m，在3490中段矿体规模明显增大(图4)，矿体总体上呈条带状产出，矿体主要分布在蚀变斜长花岗岩、大理岩或者蚀变辉石间的断裂破碎带处，矿体在深部具有分枝复合、膨大狭缩、波状弯曲和尖灭再现的特征。SM2矿体平均厚度为5.68 m，矿体平均品位为2.53 g/t，矿体倾向北东，倾角较大。SM2矿体的赋矿岩石为黄褐色的绢云石英片岩、大理岩以及碎裂岩化辉石岩和碎裂岩化斜长花岗岩等，普遍发育硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、绢云母化等近矿围岩蚀变。

图4 红旗沟—深水潭矿区3490中段SM2矿体分布

(2)QM8矿体。QM8矿体赋存在Ⅶ号含金蚀变带内，地表空子矿体长约150 m，深部控制矿体长约146 m，控制最大斜深为246 m。QM8矿体呈脉状、透镜状，具有分枝复合、波状弯曲和尖灭再现的特征(图5)，且在倾向上具有膨大狭缩的特征；矿体平均厚约2.60 m，Au平均品位为4.43 g/t，矿体倾向南西，矿体倾角较小。矿体的赋矿岩石为绢云石英片岩以及碎裂岩化斜长花岗岩等，普遍发育硅化、绢云母化、黄铁矿化等近矿围岩蚀变。

图5 QM8矿体平面分布

2.3 围岩蚀变

红旗沟—深水潭金矿床的围岩蚀变发育，主要发育硅化、黄铁矿化、绢云母化、高岭土化、褐铁矿化等，碳酸盐化不甚发育。其中，黄铁矿化在矿区极为发育，是主要的载金矿物，故是矿区重要的找矿标志之一，其矿化强度与金矿化强度呈正相关关系[6]；硅化在矿区较发育，有两种表现形式，一是细脉状、网脉状石英，多分布在矿体两侧的围岩中(图6(a))，二是交代形成的浅色蚀变岩(图6(b))；绢云母化在矿区内普遍发育，一般对金矿化不具有指示性，但是绢云母化与硅化叠加的区域是有利的找矿部位；褐铁矿化较发育，主要分布在断裂破碎带内，是重要的间接找矿标志之一；高岭土化是近矿围岩热液蚀变的产物，与金矿化呈正相关关系；碳酸盐化在矿区内不发育，对金矿化没有明显的指示性。

图6 矿区深部硅化现象

3 矿床成因

红旗沟—深水潭金矿床明显受控于北西向韧性剪切带，且在五龙沟矿集区内的金矿床(点)均具有相似的分布规律，即矿床(点)均分布在北西向韧性剪切带内，在空间上具有等间距分布的规律，说明五龙沟金矿集区内的金矿床具有较为一致的成矿机制和模式，其成矿物质来源、动力条件等具有高度的一致性。因此，结合前人的研究成果，认为该区域的成矿流体中的硫同位素δ34S为1.33‰～5.85‰，接近于载金矿物黄铁矿的δ34S(-2.65‰～-6.86‰)，表明成矿热液来自于岩浆[7]。同时，前人对含金蚀变带(韧性剪切带)进行了研究，获得Ar-Ar年龄为240 Ma±(早三叠世末期)的变形时代[8]，说明红旗沟—深水潭金矿床的形成时代应晚于或者接近于早三叠世末期，结合前人获得矿石中锆石的年龄为210 Ma±的认识[9]，认为红旗沟—深水潭矿床的形成时代应为晚三叠世[10]。因此，红旗沟—深水潭矿床的成因可以表述：在早三叠世末期，大规模的区域性韧性剪切作用使得该区域的地层发生挤压破碎，导致造山运动的持续进行，并伴随着大规模中酸性岩浆活动。随着岩浆的持续演化，中酸性岩浆向上运移，并沿着构造薄弱部位运移，在运移过程中萃取了途经地层中的Au、Cu等元素，逐渐形成含矿热液，在韧性剪切带等扩容空间储闭，通过交代作用等形成硅化、黄铁矿和绢云母化等，导致Au元素等在韧性剪切带逐渐富集，而热液持续向破碎带两侧渗透，形成以细脉状、网脉状为主的硅化带。综上所述，红旗沟—深水潭金矿床属于构造蚀变岩型金矿床。

4 结论

(1)红旗沟—深水潭矿区严格受控于北西向韧性剪切带，矿体呈似层状、脉状产出，在走向和倾向上具有分枝复合、波状弯曲、膨大狭缩和尖灭再现的特征。

(2)矿床的围岩蚀变发育，其中硅化、黄铁矿、绢云母化相互叠加的部位是金成矿的有利部位，具有良好的找矿效果，可作为找矿标志。

(3)矿床成因属于构造蚀变岩型金矿床，成矿流体来源于岩浆。