细晶沟金矿床矿体与矿石特征及控矿因素分析

2022-04-27王显真

能源与环保 2022年4期

李健，王显真

(1.青海省第一地质勘查院，青海海东 810600； 2.青海省柴达木周缘大型超大型金矿深部探测技术创新工程技术中心，青海海东 810600)

细晶沟金矿床位于滩间山金矿田南东端滩间山南坡四五沟—细晶沟一带。1993—1995年，发现了细晶沟金矿点，后经进一步的普查、详查工作后，矿床规模已达中型。细晶沟金矿床与金龙沟矿床同处滩间山复式向斜构造内，分别就位于该复式向斜构造两翼的2个次级向斜内，其成矿地质背景、控矿因素、成矿模式及矿石类型等特征与金龙沟矿床近乎一致[1-3]。矿床内累计圈定金矿体100条，其中地表矿体13条，其余87条矿体均为隐伏的盲矿体。鉴于此，本文对细晶沟金矿床矿体与矿石特征及控矿因素进行了研究，研究为后期矿井工程布置提供了技术支持。

1 矿区地、物、化、遥特征

(1)地层。按岩性组合特征，分为2个岩组：①碳酸岩组主要分布于矿区北部，岩石类型主体为硅化白云石大理岩(mb)；②碎屑岩组分布于矿区中部及南部，岩石类型为灰黑色斑点状炭质绢云千枚岩(ph)、钙质片岩为主。

(2)岩浆岩矿区范围内中酸性倾入岩体广泛分布，为滩间山复式杂岩体的一部分，该岩体呈岩株状产出，主体岩性以斜长花岗斑岩和石英闪长玢岩为主[4-9]。为成矿期之后的岩浆活动，对矿区地层、构造及矿体均起到了破坏作用。矿区内早期对华力西中晚期侵入岩钾—氩测年结果显示，斜长细晶岩脉定年结果为(308.8±5.4) Ma，香草沟内花岗斑岩脉定年结果为(275.9±6.1) Ma，近期在四五沟采集的花岗斑岩脉锆石U—Pb年龄定年结果为(359.9±1.7) Ma。斜长细晶岩、闪长玢岩、云煌岩脉、花岗斑岩的浓度克拉克值Au=2516.2，As=1 494.5，Ag=37.78，Sb=19.81，Hg=4.57，W=19.18，整体含量较高，与金矿指示元素系列吻合一致，说明华力西中—晚期脉岩与金矿化有明显的成因联系。

(3)构造。褶皱作用使核部的斑点状炭质绢云千枚岩发生了强烈的变形，揉皱十分强烈，变形片理发育，并发育“眼球体”构造。岩石镜下变形特征如图1所示。

图1 岩石镜下变形特征Fig.1 Deformation characteristics under rock mirror

断裂构造在矿区内较发育，北西向断裂为矿床的金成矿起到了了控制、定位的作用，而另外方向的3组断裂则为成矿期后的断裂，对区内的金矿体起到了破坏的作用。由于受华力西晚期侵入岩体的侵入，对矿区内的初始控矿构造造成了强烈的破坏，成矿前的导矿、容矿构造现已无从考证。

(4)地球物理特征。矿区内地磁异常特征均表现为峰值不大的负磁异常，磁场相对平稳；激电异常则表现为“高极低阻”异常覆盖区，其主要是由炭质引起的异常，并不能反映金属硫化物异常，总体来说，矿区地球物理异常特征对矿区金矿的指示意义不大。

(5)地球化学特征。矿区内不同比例尺、不同手段的地球化学异常均有较好的重现性，化探异常主要以Au为主，异常浓集中心明显，峰值较高，并与Ag、As、S三种元素具有较好的正相关性，因此，矿区内的化探异常的分布、分带、元素套合特征，对金矿的指示意义很大。

2 矿体特征

细晶沟矿床中段共圈定出金矿体100条，矿体倾向在168°～215°，倾角在45°～85°，矿体控制长度在15～496 m，厚度在0.52～17.31 m，控制的最大斜深为338 m。

3 矿石特征

细晶沟矿床的矿石类型主要以炭质千枚岩型为主，其次为少量斜长细晶脉岩型、花岗斑岩脉岩型、闪长玢岩脉岩型和白云石大理岩型；花岗斑岩和闪长玢岩脉岩型金矿体中普遍包含有大小不一的千枚岩捕掳体，其矿化因是由千枚岩捕掳体引起；大理岩型金矿体主要分布于深部与千枚岩型矿体接触部位[10-15]。矿石类型如图2所示。

图2 矿石类型Fig.2 Ore type

矿床各类型金矿石中矿物成分见表1，其中氧化矿石中偶见有明金。

黄铁矿是矿石中的主要载金矿物，根据黄铁矿的矿物结构构造特征来划分矿石的结构和构造(图3)，矿石构造主要有浸染状构造、眼球状团块构造、细脉—网脉及微脉构造等。

表1 细晶沟矿床金矿石矿物成分Tab.1 Mineral composition of gold ore in Xijinggou deposit %

图3 矿石构造、结构Fig.3 Ore structure and texture

4 围岩蚀变

矿区围岩蚀变类型主要为黄铁矿化、硅化、绢云母化，虽然发生碳酸盐化，但相对不发育，其中黄铁矿化与硅化与金成矿密切相关。

(1)黄铁矿化。是最重要的找矿标志和矿化强弱的判别标志，在斑点状炭质绢云千枚岩矿体部位最为发育，多呈致密浸染状、细脉状、条带状、环带状沿千枚岩“斑点”、叶理面展布，脉岩中则多呈自形、半自形立方体晶型的星点状展布。

(2)硅化。表现形式有充填石英细脉、网脉式和渗透扩散交代式，硅化强度、石英细脉及网脉发育程度也是金矿化强弱的一个判别标志。

(3)绢云母化。多为区域变质、热力变质作用的产物，脉岩中较为发育，金矿化关系密切的绢云母仅局限于硅化发育部位，绢云母鳞片细小，排列无定向。

(4)碳酸盐化。不太发育，多见于成矿晚期阶段的碳酸盐石英脉中。矿床的形成过程主要在变形变质期、岩浆热液期和表生氧化期。

5 矿床类型

细晶沟金矿床中的金矿体多数均赋存于变形变质程度较强的斑点状炭质绢云千枚岩中，矿石中普遍石英—方解石细脉、网脉杂乱穿插，而黄铁矿则呈颗粒细小的稀疏浸染状沿石英—方解石脉及斑点矿物“空晶石”环带展布，该矿化蚀变组合特征的强弱往往决定了岩石中金矿石品位的高低，且黄铁矿沿斑点矿物“空晶石”环带展布的岩石中往往会有高品位金矿体出露，这就说明矿床的形成与后期中—低温热液活动关系极为密切；另外，华力西中期的斜长细晶脉岩穿插部位的千枚岩中均有金矿体出露，而斜长细晶脉岩自身中往往也有高品位金矿体出露，说明华力西早期的斜长细晶脉岩是初始矿源层。故其成矿过程可表示为：万洞沟群地层形成于受基地断裂控制的裂陷盆地中，沿同生断裂上升的热液流体使Au、As、S等元素在沉积阶段就初步富集形成金的矿源层，而后的变形变质作用使Au元素再次富集，后期华力西早期的岩浆侵入活动带来了物质，也促使了千枚岩中Au元素的活化迁移，而叠加成矿。

6 控矿因素分析

细晶沟金矿床的形成与矿区斜长细晶岩、花岗斑岩等岩脉的关系密切，矿床的形成具有多期次性，矿床的形成过程和形成时代与金龙沟矿床相同，可将矿区绢云母样品的加权平均年龄值(284.0±3.0 )Ma(Ar-Ar法)作为细晶沟矿床的成矿年龄，矿床主要形成于华力西中—晚期。

细晶沟金矿床就位于滩间山复式背斜南东段金龙沟负向斜南翼次级向斜构造核部，区内主要含矿蚀变带主要 NW向，地层走向、侵入岩带均沿此方向展布。通过对矿区成矿特征，结合区域矿产特征，研究、分析认为，区内成矿与地层、构造、岩浆岩及热液蚀变作用4种控矿因素均较密切。

(1)高背景值的地层对金成矿的贡献。万洞沟群对金矿的形成有以下方面：①万洞沟群形成于受基底断裂控制的断陷盆地中，沿同生断裂上升的热液流体使金、砷、硫等成矿元素在沉积阶段就获得初步富集形成金的矿源层。②该套地层中普遍富含有机炭和黄铁矿，由于有机炭的吸附障效应和还原障效应，易使流体中的金沉淀富集，黄铁矿同样是金沉淀的还原障，矿石人工重砂中的炭质岩系含金40×10-6，黄铁矿中含金也都在10×10-6，表明它们是富金的最主要载体。③在构造应力作用的影响下，形成的糜棱岩带和片理化带由于叶理或片理的屏蔽作用及还原障、吸附障的存在，使矿质不易分散而富集成矿。

(2)构造活动为成矿提供了导矿及储矿场所。区内构造对细晶沟金矿的控制作用主要表现在以下几点：①区域性大型韧性带在地质演化过程中经多次活化，通过变形变质作用，使地层中的金元素活化迁移，初步富集；②区域性剪切带普遍延伸远，涉及深度大，有利于不同圈层中流体的循环，为广泛的矿质和流体来源创造了运移的通道条件；③细晶沟矿床主要受北西向区域性大型韧性剪切带和细晶沟次级向斜构造叠加部位的控制，2组构造的叠加部位更易形成了大量的扩容负压空间，为矿化流体的汇聚和沉淀提供场所，是极为有利的成矿部位。

(3)频繁的岩浆活动为成矿带来了物质来源。矿田内花岗质岩石均属造山带花岗岩，认为华力西期侵入岩促使炭质岩系中的金元素活化迁移，是细晶沟金矿床的形成中重要的矿活动。

(4)热液蚀变为成矿提供了能源。研究矿床经历了2次叠加变质和绿片岩相热变质、区域变质，对金的迁移富集起到重要的作用，使地层中的金元素进一步叠加富集。对金矿的形成提供了能源。