青海大场金矿矿集区成矿规律与找矿潜力

2022-03-30刘应冬承道明

矿产综合利用 2022年1期

刘应冬，承道明

（1. 中国地质科学院矿产综合利用研究所，中国地质调查局稀土资源应用技术创新中心，中国地质调查局金属矿产资源综合利用技术研究中心，四川成都 610041；2. 四川省地质矿产勘查开发局攀西地质队，四川西昌 615000）

大场金矿矿集区位于青海省曲麻莱县麻多乡境内，是近年来探明发现的一个特大型金矿矿集区，地处北巴颜喀拉山金、锑成矿带中段，该金矿带自西往东已发现了东大滩锑金矿床、大场金矿矿集区、东乘公麻金矿床、青珍金矿床等矿床，有青海省“金腰带”的美誉，蕴藏着丰富的金、锑矿资源。尤其是大场金矿矿集区，已成为我国又一个重要的、极具找矿潜力的金矿矿集区，分布有大场、扎家同哪、加给陇洼、稍日哦、扎拉依、阿棚鄂一、扎拉依陇洼、格涌尕玛考、照大额和旁海等金矿床（点），其金资源总量已突破190 t[1-3]。前人的研究重点集中在大场金矿矿床地质[4-5]、矿床成因[6]、成矿期次[7]等方面，但缺乏系统的区域矿床地质和成矿规律研究工作。本文充分利用前人的研究成果，在矿集区尺度，对区内不同金矿床进行剖析，分析总结矿集区成矿规律，探讨区域找矿方向，对推动大场地区开展进一步找矿具有重要指导意义。

1 成矿地质背景

大场金矿矿集区大地构造位置处于东昆仑巴颜喀拉山构造带中部，北邻阿尼玛卿古生代-早古生代缝合带，南以可可西里-金沙江断裂为界与唐古拉-羌塘地块相连[4]。成矿作用与晚海西-印支期碰撞造山作用有关，在此过程中形成的深断裂带、大型韧性剪切带及旁侧相伴生的断裂-褶皱系统控制着本区金矿的产出[8]。

1.1 地层

大场金矿矿集区内出露地层主要有石炭—中二叠系布青山群和三叠系巴颜喀拉山群地层。布青山群为区内出露最老的地层，断续沿甘德—玛多区域性断裂呈断块状分布，岩性以中基性火山岩和碳酸盐岩为主，碎屑岩次之。三叠系地层为矿集区主体地层，分布广泛，占出露的所有基岩面积的95%，是一套砂泥质复理石-类复理石建造，岩性简单，主要为砂岩和板岩，颜色单调，岩石浅变质，具活动型沉积特点，多为浅海-深海相浊流沉积环境的产物。该套地层是区内的主要赋矿地层，地化特征表现为Au、As、Sb、Hg等元素的高背景值，金含量较高，一般在31.5×10-9～90×10-9，高者可达367.5×10-9[9-10]。

1.2 构造及岩浆活动

矿集区断裂构造发育，总体构造线方向以北西—南东向为主，北东向（近南北向）断裂构造次之。北西—南东向断裂构造多为逆断层性质，形成于印支晚期，具多期活动特征，与区域成矿关系密切[5]。北西向断裂构造在区内的典型代表为甘德—玛多深大断裂，位于大场地区的中南部，横贯大场矿集区。大场金矿矿集区发现的大场、加给陇洼、稍日哦、扎拉依、扎家同哪等金矿床呈串珠状分布于断裂两侧，是矿集区最为典型的控矿断裂。

甘德-玛多断裂带以夹持二叠系马尔争组为特征，区域上断裂带宽约300 m，最大宽度达1 km，断续长度达800 km。构造带经受多期活动，产状不稳定，时而北倾时而南倾，倾角30～60°。该断裂为区域性断裂，大场、扎家同哪位于该断裂南测，加给龙洼、扎拉依金矿位于该断裂北侧，稍日哦金矿位于该断裂上，且多处Au、As、Sb异常沿该断裂展布，显示该断裂构造与区域金成矿关系密切。由于该断裂构造切割深，且断裂构造具多期活动特征，可为后期成矿作用提供了较好的含矿热液迁移通道和储矿空间。北东向断裂构造多为平移断层，形成时间为燕山期①，对印支晚期形成的北西—南东向断裂构造、褶皱构造和区内北西—南东向产出的Au、Sb、Hg元素异常和矿体具破坏或改造作用，晚新生代以来，该组断裂构造发生明显活动，控制了第四系地层的分布。

矿集区内岩浆活动较弱，侵入岩多沿区域性大断裂出露，岩体规模一般较小，多呈小岩株状侵入于三叠系地层中。火山岩仅在中二叠系布青山群中局部发育，以中基性熔岩为主，局部有少量火山碎屑岩。此外，区内脉岩较发育，主要为石英脉。

1.3 地球化学背景

1.3.1 区域地球化学背景

矿集区属北巴颜喀拉Au、Sb、As、Hg、Cu、W地球化学带，这几种元素在矿集区明显富集并形成了多处矿床或异常。根据1∶20万区域地球化学异常，涉及矿集区的有Au、As、Sb、Cu元素组合异常，各元素异常套合程度较高，几乎完全吻合，其中Au异常由39个样点组成，异常下限2.5×10-9，峰值18.0×10-9，平均值7.52×10-9，异常面积144 km2，内、中、外浓度分带非常明显。大场、加给陇洼等金矿床均产于该异常中。

1.3.2 矿集区地球化学背景

矿集区1∶5万水系沉积物测量地球化学异常均以Au异常为主（图1），与As、Sb元素异常套合最好，局部与Cu、Pb、Zn元素异常套合。Au、As、Sb形成的异常带具有明显的沿北西向构造带展布的特点。表明Au、As、Sb高背景受甘德—玛多大断裂带构造控制明显。通过对各异常的解剖查证先后发现了大场、扎家同哪、加给陇洼、稍日哦和扎拉依等5个金矿床及格涌尕玛考、阿棚鄂一、旁海等个金矿化点。

2 矿床特征

大场金矿矿集区已发现大场、扎家同哪、加给陇洼、扎拉依陇洼和稍日哦五个中—特大型金矿床以及阿棚鄂一、格涌尕玛考、旁安等金矿点，以大场金矿床为中心形成方圆20公里的金矿床群，大场、扎家同哪金矿床分布于甘德—玛多区域性深大断裂的南侧，加给陇洼、扎拉依陇洼金矿床位于大断裂北侧，稍日哦金矿床位于大断裂上（图1）。

图1 大场金矿矿集区金地球化学异常图及找矿潜力区Fig.1 Gold geochemical anomalyandprospecting potential areamap of Dachang gold ore collection area

2.1 大场金矿

大场金矿是矿集区发现最早、规模最大的金矿床，位于甘德-玛多主断裂以南大场河以北宽约5 km，长约10 km的范围内，呈斜列式排列，根据矿体集中分布特征划分为北带、主带、南带三个矿带，主带与甘德玛多深大断裂的距离约2 km，该矿带规模最大，勘查程度最高，矿体连续性也最好，次为大场南带、大场北带。金矿体均产于由深大断裂派生的次级断裂（含矿破碎带）中，大场矿化蚀变破碎带总体规模较大、连续性较好，单条矿化破碎蚀带长度超过2000 m，宽度最大达到70 m。矿化蚀变破碎带具有较为明显的雁行排列的特征，矿体严格受破碎蚀变带控制。大场主带已圈定的主要金矿体2条，次要矿体11条，南带圈定金矿体60条，北带47条。矿体总体上呈薄板状、似层状，矿体膨大缩小、尖灭再现的特点比较明显。矿石矿物主要为黄铁矿和毒砂，其次为金红石以及微量的黝铜矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、褐铁矿、脆硫锑铅矿等，脉石矿物主要为石英。矿石主要有用组分为金，多以次显微金的形式存在于硫化物中，其次为微细粒显微金，还有少量以自然金的形式存在。赋矿地层为三叠系昌马河组砂岩和板岩。矿石的结构较为简单，主要为自形粒状结构。大场矿区金的平均品位3.02×10-6，金资源量已超过120 t，达到了超大型规模[10]（表1）。

2.2 扎家同哪金矿

扎家同哪金矿位于大场金矿以东南10 km处，是矿集区第二大金矿床。矿体均赋存于与甘德—玛多深大断裂呈近平行展布的含矿破碎带中，走向多为北西—南东向，矿体严格受含矿破碎带控制。扎家同哪金矿共圈出规模不等的金矿体139条，整体呈北西—南东向近平行展布，矿体走向105～150°，倾向南西，倾角25～65°，长度44～1135 m不等，厚度0.794～9.19 m，矿体呈似层状、脉状，沿走向及倾向具有明显的膨大缩小、分枝复合、尖灭再现的特征[11]（表1）。

表1 大场金矿矿集区典型矿床地质特征Table 1 Geological characteristics of typical mineral deposits in Dachanggoldore concentration area

扎家同哪金矿是一个以毒砂和黄铁矿为主的硫化物金矿，矿石矿物主要有自然金、银金矿、黄铁矿、毒砂、石墨以及微量的含铜矿物。赋矿岩石以浅变质的碎屑岩、泥质岩以及石英脉为主。脉石矿物主要为石英、白云母、碳酸盐和浅变质的隐晶质，这些脉石矿物主要呈变质碎屑岩、变质泥岩和石英脉的矿物组合。矿石自然类型主要为硫化物蚀变岩型金矿石，次为少量石英脉型金矿石。赋矿地层为三叠系昌马河组砂岩和板岩。扎家同哪金矿平均品位2.84×10-6，金资源量为29.55 t，矿床达大型规模。

2.3 加给陇洼金矿

加给陇洼金矿位于大场金矿西北部，距大场金矿直线距离约16 km。矿体均赋存于巴颜喀拉山群昌马河组地层中，矿体严格受破碎蚀变带的控制，控矿破碎蚀变带与甘德—玛多深大断裂平行展布，系深大断裂派生的次级断裂。共圈出19条金矿带，32条金矿体，矿体长度一般在100～1290 m之间。厚度一般在0.35～7.93 m之间，平均厚度为1.59 m，平均品位为3.63×10-6，共估算金资源量18.3 t，达到中型规模。矿体走向120°，倾向北东，倾角30～70°。矿体形态简单，为层状—似层状，以似层状为主，沿走向和倾向上厚度和品位的变化较大，具长度大、厚度小、品位低的特点。矿石中As、Fe、S、C及Sb含量较高，Cu、Pb、Zn、Ag及其它元素含量相对较低，这一特征与大场金矿床非常相似。矿石类型为以毒砂和黄铁矿为主要硫化物的高砷金矿类型。矿石矿物主要有自然金、银金矿、黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、石墨以及微量的含铜矿物和辉锑矿。赋矿岩石主要以浅变质的碎屑岩、泥质岩、石英脉为主，脉石矿物主要是石英、白云母、碳酸盐等矿物。赋矿地层为三叠系昌马河组砂岩和板岩。加给陇洼金矿平均品位3.65×10-6，金资源量为18.30 t，矿床达中型规模[12]。

2.4 稍日哦金矿

稍日哦金矿床位于甘德-玛多主断裂上，大场以北约6 km处。由南北两个次级矿化蚀变带组成，其中北带紧挨甘德-玛多断裂带分布，南带位于断裂带南约1.5 km。共圈出39条金矿体，矿体长度一般在30～1115 m之间，厚度一般在0.94～4.7 m之间，平均厚度为3.38 m。品位一般在（1～8.67）×10-6之间，平均品位为2.99×10-6，已估算金资源量10.53 t（表1）。赋矿地层为三叠系昌马河组砂板岩和为二叠系马尔争组火山岩夹碎屑岩。矿体均位于断裂带或其次级构造内，产状变化较大，总体走向120°，与区域构造线方向基本一致，倾向北东，倾角30～70°。矿体在走向上被北东向断裂切割而发生平移，在倾向上的延伸不稳定，向深部变窄的趋势明显，膨大缩小、分支复合特征明显。

2.5 扎拉依金矿

扎拉依金矿床位于甘德-玛多北侧，大场以北约10 km，主要由两条矿化蚀变带组成，矿化蚀变带由多条次级蚀变带组成。共圈出18条矿体，矿体分布于宽约1500 m，长约5000 m的区域内，矿体长度一般在100～1180 m之间，厚度一般在0.39～10.19 m之间，平均厚度为2.40 m。品位一般在1.08～21.45×10-6之间，平均品位为4.95×10-6。矿体均赋存于巴颜喀拉山群昌马河组地层中，矿体受破碎蚀变带的控制，控矿破碎蚀变带与甘德—玛多深大断裂平行展布，系深大断裂派生的次级断裂，矿体走向一般为120°，倾向北东，倾角30～70°。矿体形态简单，以似层状为主，沿走向和倾向上厚度和品位的变化较大，扎拉依金矿床已估算金资源量达到10.92 t（表1）。

3 矿集区成矿规律

从矿集区主要矿床的地质特征对比来看，五个主要金矿床具有相似的矿床特征，主要表现在具有相似球化学元素组合、成矿年代、控矿构造、围岩蚀变和矿石结构构造等。因此，本文认为矿集区的金矿成矿规律是一致的。

3.1 矿床的空间展布特征

青海大场金矿矿集区以大场金矿为中心，各矿床成串珠状分布于甘德-玛多区域深大断裂带内及其两侧次级断裂的一定距离内，明显受构造带控制，形成方圆20 km的金矿床群，空间分布非常集中（图1）。其中加给陇洼、扎拉依金矿床位于大断裂北侧，稍日哦金矿床位于大断裂上，大场、扎加同哪金矿床位于大断裂南侧。

3.2 成矿时代

前人研究认为，大场金矿矿石中绢云母Ar-Ar年龄为218.6±3.2 Ma[13-14]，该年龄和巴颜喀拉造山带的印支期碰撞造山时代是一致的。矿集区东部扎日加花岗岩体锆石U-Pb年龄为201±2 Ma[15]，从二者年龄和区域构造演化上来看，大场金矿和扎日加花岗岩体均属于巴颜喀拉造山带内陆碰撞造山阶段的产物，成岩和成矿可能存在某些内在联系，可以认为大场金矿矿集区成矿时代为印支晚期。

3.3 成矿控制因素

大场金矿矿集区内断裂构造很发育，以甘德—玛多深大断裂为代表的北西向断裂及其派生次级断裂不仅控制着区内的地层、侵入岩的空间展布，也控制着各类矿产的形成和分布，岩金主要分布于甘德—玛多区域性深大断裂的两侧，受次级断裂构造控制，尤其是多期构造的交汇、复合部位往往发现有金矿体或金矿化存在。圈定的物化探综合异常大部分都呈北西—南东向展布，与区域构造线具有一致性。区域性断裂构造的多次期活动和后期次级断裂的叠加，不仅为成矿热液的运移提供了通道，而且也为矿物质的富集成矿创造了储矿空间，显示出了区域性断裂构造和次级断裂的控矿、容矿特征。区域上大场、加给龙洼、扎家同哪、稍日哦、扎拉依金矿床及阿棚鄂一、格涌尕玛考等金矿点的产出均与断裂关系密切，表明构造蚀变，是区域成矿的主要控制因素。

3.4 成矿物质来源

矿集区主要载金矿物为黄铁矿和毒砂为代表的硫化物矿物，硫同位素可以反映出金的来源。矿床围岩和蚀变碎裂岩金锑矿石中的黄铁矿单矿物的δ34S值介于-7.78‰～6.54‰之间，平均为-3.356‰[16]，数值变化范围小，有地层硫和再循环的地幔硫两种硫的来源。

从矿集区矿石中石英碎斑包裹体显微测相、测温结果认为，成矿物质与CO2-NaCl-H2O体系的流体有关，该体系有两种流体，一是CO2-H2O体系流体，形成温度在236～315℃，盐度为2.62%～7.48% NaCl，富含CO2、少量的CH4和N2组分。二是NaCl-H2O体系流体，形成温度有两个区间，分别为温度232～275℃，盐度4.86%～9.47% NaCl和温度149～229℃，盐度2.41%～8.95% NaCl。流体不混溶发生在236～275℃之间，经流体不混溶作用分离出的CO2-H2O流体和NaCl-H2O流体构成了矿集区最重要的金的成矿流体，为矿集区提供了丰富的成矿物质。矿集区含矿地层具有金的高背景，金元素丰度值一般在（31.5～90）×10-9之间，高者可达367.5×10-9。当含矿热液运移过程中萃取了地层岩石中的部分金，为含矿流体提供了一定的物质来源。可见，矿集区主要成矿物质来源于原始含矿热液，地层岩石中的金在热液作用下被活化，补充了一定物质来源，成矿物质来源呈多源特征[6-7,17-20]。

大场金矿矿集区成矿与区域构造运动关系极为密切，成矿时期为印支晚期。多期活动的断裂构造为金矿的形成提供了运移通道和储矿空间，深源岩浆活动及变质作用为金矿的形成提供了重要的物质来源，区内三叠系地层岩补充了一定物质来源。

3.5 找矿标志

矿集区的找矿标志主要有三个方面，一是构造破碎带，已发现的金矿床均产于构造破碎带中，金矿构造控矿明显，矿体严格受构造蚀变破碎带控制，因此破碎带是区内最重要的找矿标志；二是土壤异常，通过土壤异常查证进而发现金矿是区内成熟的找矿方式，土壤异常也是找矿标志之一；三是围岩蚀变，区内主要的围岩蚀变有绢云母化、硅化等，这些蚀变与矿化关系极为密切。

4 找矿潜力

通过上述对大场金矿矿集区的成矿规律研究，结合本区已有的研究工作和找矿实践，未来该区找矿的主攻方向主要为中低温热液成因的构造蚀变岩型金矿床，且主要来自如下几个找矿潜力区类型（图1）。

第一类找矿潜力区为已知的阿鹏额一、格涌尕玛考、旁海等金矿点，断层破碎带、土壤异常及围岩蚀变等找矿标志明显，通过地表工程圈出了有一定规模的金矿体，但整体工作程度低，是未来进一步勘查的重要潜力区。

第二类找矿潜力区为已知矿床延伸的覆盖区，这部分地区以大场金矿与扎加同哪金矿之间的第四系覆盖区为代表，其长度约3000 m，由于地表覆盖厚，尚未发现具有规模的矿化蚀变带或矿体。除此之外扎家同哪东部与阿棚鄂一之间的覆盖区，以及稍日哦、扎拉依矿带均存在规模不等的覆盖区，这些地区是控矿构造的延伸区，具有一定的找矿潜力[21]。

第三类找矿潜力区为已有矿床的深部延伸区，矿集区目前探明的资源量主要来自于浅部近地表，大场部分矿体向深部未圈闭且矿体具有一定的品位和厚度，证实了金矿矿体向深部延伸及巨大的找矿潜力。