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青海省都兰县迈龙—色日地区找矿信息分析及靶区圈定

2022-09-27沈志远汪统科井国正张新铭王旭

地质找矿论丛 2022年3期
关键词:闪长岩靶区矿化

沈志远,汪统科,井国正,张新铭,王旭

(1.巴彦淖尔西部铜业有限公司,内蒙古 巴彦淖尔 015599;2.青海省有色第三地质勘查院,西宁 810012;3.中国地质大学(武汉),武汉 430074)

0 引言

近年来,迈龙—色日地区找矿工作取得较好的突破,已知矿床(例如瓦勒尕金矿)规模进一步扩大,发现一批具有找矿前景的矿化线索,以色日地区为中心的金矿勘查取得新的进展,迈龙已知金矿带的规模有进一步扩大,并发现新的含矿带。虽然取得了较好的找矿进展,但也面临着不同的瓶颈问题,主要表现在以下几个方面:色日地区以往圈定的AuI、AuII矿带,虽然品位较高,但地表延伸不稳定;迈龙地区以往的找矿工作主要集中在Au异常上,其中部地区Ag异常发现了较好的矿化蚀变现象,但还没有寻找到主含矿带。总体而言,发现的含矿带、矿体控制程度较低,沿走向和倾向未完全追索控制。为此,本文在对迈龙—色日地区成矿地质特征分析的基础上,结合区内地球化学异常及大比例尺高精度遥感线性构造解译,对区内找矿信息进行总结,圈定找矿潜力地区,希望能够对迈龙—色日地区的进一步找矿工作有所帮助。

1 地质概况

迈龙—色日地区整体处于东昆仑造山带东段(图1a)[1],东昆仑造山带北部为柴达木盆地,西侧为阿尔金断裂,东部为秦岭造山带,南侧为巴颜喀拉地体[2]。区内产出较多的金矿,是重要的金成矿带[1,3]。区域出露地层主体属于秦祁昆地层大区的东昆仑—柴达木地层区,其可以细分为东昆北、万保沟—鄂拉山、苦海—兴海、布青山等4个地层分区[4]。区域地层分布较为复杂,除了缺失志留系、泥盆系和白垩系外,从元古界到新生界地层均有出露[5]。区域上的大断裂主要为昆北断裂、昆中断裂、昆南断裂(图1b),具多期活动的特点[6],同时发育一系列NW向、NWW-近EW向的次级断裂[3,7]。区内岩浆活动持续时间长,始于元古代止于中生代,其中以印支期和华力西期岩浆活动最为频繁和强烈[2,8],根据构造-岩浆活动的特点可以划分为晋宁期、加里东期、华力西期、印支期以及燕山期5个旋回,各旋回都有不同的岩石组合序列[9-10]。岩浆岩类型繁多,种类复杂,发育超基性、基性、中酸性和酸性侵入岩和火山岩[10],岩性为石英花岗岩、正长花岗岩、花岗闪长岩、英云闪长岩、二长花岗岩等,其中以二长花岗岩、花岗闪长岩分布范围最为广泛。

图1 区域构造位置及迈龙—色日地区地质简图(图a、图b据文献[1]修编)Fig.1 Regional tectonic location and geological sketch of Mailong-Seri areaa.区域构造位置图;b.构造单元及岩浆岩分布简图;c.青海省都兰县迈龙—色日地区地质简图1.印支期二长花岗岩;2.印支期斑状二长花岗岩;3.印支期花岗闪长岩;4.印支期英云闪长岩;5.华力西期石英闪长岩;6.加里东期英云闪长岩;7.加里东期闪长岩;8.古元古界金水口岩群;9.全新统冲洪积物;10.花岗岩脉;11.逆断层;12.性质不明断层;13.平移断层;14.地质界线;15.脉动侵入界线;16.超动侵入界线.17.金矿床点

迈龙—色日位于东昆仑东段的沟里地区,该区位于东昆仑成矿带东段,据现有资料统计,区域内及其外围已发现矿床、矿点、矿化点多处[11]。区内出露的地层比较少,主要为古元古界金水口岩群斜长片麻岩、云母石英片岩、角闪岩等。岩浆岩在区内出露的面积较多(图1c),主要为印支期二长花岗岩、斑状二长花岗岩、花岗闪长岩、英云闪长岩,加里东期闪长岩、英云闪长岩,少量呈岩株状产出的华力西期石英闪长岩,以及以脉岩方式产出的花岗岩脉。区内构造主要为中部和北部近EW向逆断层、NE向走滑断层、次级断裂。

2 研究区瓦勒尕金矿床概述

研究区周边的大—中型金矿床主要集中于德龙—阿斯哈一带,代表性的有果洛龙洼金矿、瓦勒尕金矿、阿斯哈金矿与按纳格金矿等[12]。区内的典型矿床主要是位于西南角的阿斯哈金矿和东南方向的瓦勒尕金矿(图1c),它们是该地区规模较大的金矿床[13-14],与西南侧果洛龙洼金矿[15]相距不远,成矿作用都与构造较为密切。但瓦勒尕金矿较为特别,矿体呈脉状产于岩体中,成矿类型也较复杂,除了Au,还伴生有Ag、Pb、Zn等,为一复合型金矿床[1]。

瓦勒尕金矿床具体情况如下所述:

(1)矿区地质特征

瓦勒尕矿区出露地质体整体变化不大,岩性上主要可划分出如下几类:大理岩、黑云角闪片岩、黑云母花岗岩、石英闪长岩、二长花岗岩、黑云母钾长花岗岩,此外出露少量的闪长岩脉、伟晶岩脉等,其中矿体基本赋存于黑云母花岗岩中(图2)。瓦勒尕金矿区断裂构造比较发育,按性质及方向可以分为:近EW向、近SN向、NW向和NE向4组。据前人[2]研究资料,NE向和NW向的断裂为该矿床的控矿或容矿构造。

图2 瓦勒尕矿区地质简图Fig.2 Geological sketch of Walega property1.第四系;2.粗粒黑云母花岗岩;3.细粒黑云母花岗岩;4.石英闪长岩;5.闪长岩;6.二长花岗岩;7.钾长花岗岩;8.大理岩;9.片岩;10.石英脉;11.破碎带;12.矿体及编号;13.实测及推测逆断层;14.实测及推测性质不明断层

(2)矿体及矿石特征

瓦勒尕矿区共计6条金矿(化)带,围岩为黑云母花岗岩,可见少量的大理岩和石英闪长岩[5]。规模较大的金矿(化)带主要有AuⅠ、AuⅥ和AuⅦ,前2条矿带走向NE,后1条矿带走向NW。矿体沿倾向变化较大,矿体倾角一般40°~80°。其中,AuⅥ矿带位于矿区西部,地表断续出露长度大于1.1 km,走向NE,倾向NW,目前圈出金矿体1条(图3a, AuⅥ-1),矿体产于花岗岩内构造蚀变带中(图3c),矿体上盘为闪长岩,下盘为蚀变花岗岩。整体上,矿体形状为脉状(图3d)、细脉状及小透镜状。

图3 瓦勒尕矿区矿体剖面图及野外照片Fig.3 Profile and field photos of ore body in the property

以矿石所处的围岩类型,可以将瓦勒尕金矿床的矿石类型分为蚀变岩型和石英脉型[5]。根据野外路线及手标本观察,瓦勒尕金矿床的矿石构造主要为:脉状构造(图4a、图4b),块状构造(图4c、图4d),角砾状构造(图4e、图4f),晶洞构造(图4g、图4h),浸染状构造(图4i)。瓦勒尕矿区矿物组合较为简单,据野外及手标本观察,可见的金属矿物除自然金比较少见外,主要为黄铁矿、方铅矿、毒砂、黄铜矿。非金属矿物主要包括石英、绢云母等。

图4 瓦勒尕金矿手标本照片Fig.4 Hand specimen photos of the propertya、b. 脉状构造(多金属硫化物或含硫化物的石英脉呈脉状);c、d. 块状构造(块状硫化物);e、f.角砾状构造(硫化物包裹早期角砾状围岩和石英);g、h.晶洞构造(硫化物充填在石英晶簇中);i.浸染状构造(黄铁矿、黄铜矿呈浸染状分布在围岩或石英中)

(3)围岩蚀变

瓦勒尕矿区矿体附近的围岩蚀变主要发育在矿体上下盘,主要表现为强硅化,可见少量绿泥石化、绿帘石化等[5],绢云母化主要发育在矿体内部及附近的花岗质围岩中。

硅化,在矿区比较发育,矿体中以及附近围岩均可见(图5a、图5b、图5f)。绿泥石化,主要由围岩和矿体中的角闪石、黑云母等透明矿物蚀变而成。绿帘石化(图5c)主要分布在矿体周围破碎带两侧,局部可见,连续性较差,为浅黄绿色,硅化往往与其伴随(图5d、图5e)。

图5 瓦勒尕金矿围岩蚀变照片Fig.5 Photos of wall rock alterationa.硅化野外露头;b.强硅化褐铁矿化露头;c.野外绿帘石化露头;d、e.矿体两侧绿帘石化、硅化;f.矿体两侧围岩强硅化

(4)找矿标志

瓦勒尕金矿区的找矿标志,包括有水系沉积物测量异常标志、野外露头和蚀变标志、岩浆岩标志、构造标志。水系沉积物异常标志:各元素套和较好,特别是具有三级浓度分带的Au元素异常。野外露头和蚀变标志:硫化物氧化脱落后呈现出的蜂窝状的石英、发育有强硅化、强褐铁矿化的蚀变岩、褐铁矿化的石英脉等都是直接的找矿标志。构造标志:NE向构造是控矿及容矿构造,在与NW向及近EW向构造的交切部位是金矿富集的主要地段[16]。岩浆岩标志:矿体往往赋存于中酸性的侵入岩体中。

3 研究区地球化学及遥感解译特征分析

3.1 金银地球化学异常特征分析

本次开展迈龙—色日地区金银地球化学异常分析的基础数据来源于青海省有色第三地质勘查院1∶2.5万水系沉积物的数据。在分析研究区及东昆仑区域上的整体元素背景值[17]的基础上,取合适的异常下限,作单元素的异常图(图6),并选择Au、Ag作为区内成矿元素来分析。

图6 青海迈龙—色日地区1∶2.5万金银铜水系沉积物异常图Fig.6 Anomaly map of river sedimentary survey at scale 1∶250001.印支期二长花岗岩;2.印支期斑状二长花岗岩;3.印支期花岗闪长岩;4.印支期英云闪长岩;5.华力西期石英闪长岩;6.加里东期英云闪长岩;7.加里东期闪长岩;8.古元古界金水口岩群;9.全新统冲洪积物;10.花岗岩脉;11.逆断层;12.性质不明断层;13.平移断层;14.地质界线;15.脉动侵入界线;16.超动侵入界线.17.金矿床点;18.金异常;19.银异常;20.铜异常;21.金矿化带;22.银矿化带;23.蚀变带;24.A—A′地质-地球化学剖面

Au元素高异常主要分布在研究区中部及中东部地区,基本上沿区内已知的构造分布,整体上呈现出NE向及近EW向的分布,其中在迈龙与色日、色日与瓦勒尕地区的交接部位,显示出异常较强的三级浓度分带;在Au异常高值区,已发现矿化蚀变带多条,说明该区域有较好的金找矿潜力。Ag元素异常除在研究区西部有少量的分布之外,其余的Ag异常与区内的Au异常套合较好,主要集中在研究区的北部及东部地区;其中,以研究区北部的Ag元素高异常最明显,中部整体偏低(局部存在几处明显的高值区),东部Ag元素高值区范围已发现银矿化带,说明研究区银也有较好的成矿潜力。

图7为研究区中部NW-SE向穿过主要异常的A-A′地质-地球化学信息剖面,Au、Ag、Cu元素的异常高值区基本与研究区内的矿化蚀变带及构造带位置相对应。

图7 青海迈龙—色日地区地质-地球化学信息剖面图Fig.7 The geological and geochemical information section1.印支期花岗闪长岩;2.印支期斑状二长花岗岩;3.华力西期石英闪长岩;4.古元古界金水口岩群;5.性质不明断层;6.逆断层;7.推测断层;8.金矿化带

3.2 1∶1万遥感线性构造解译分析

近几年来在对迈龙—色日地区及外围的地质矿产勘查中,一方面以水系沉积物异常信息找矿为基础,另一方面是高精度的遥感解译发挥了较为重要的作用[18-19]。目前迈龙—色日地区1∶1万的大比例尺的高精度遥感已经覆盖全区。

本次线性构造解译采用图像增强法、主成分分析法和3D可视化视图目视解译法,对研究区整体做主成分分析,剥离地表腐殖土等覆盖物对线性的影响,对研究区地形地貌宏观观察,并初步对研究区内线性构造进行了解译(图8)。

图8 青海省迈龙—色日地区1∶1万高精度遥感线性构造解译图Fig.8 The high precision linear structure interpretation map at scale 1∶10000

NNE向线性构造主要分布在研究区广泛分布的侵入岩内,微地貌最主要的特征是线状延伸的陡坎,比较连续、等距性明显,延伸距离较短,常被近EW向构造错断,断距一般2~9 m,为区内重要的容矿构造。近EW向线性构造沿串珠状分布山脊两侧延伸,控制了矿区内矿体的空间位置及矿化的走向和倾向分布特征,多期活动特征明显,根据遥感影像交切关系,至少存在两期构造运动,其强烈的构造运动可使原来相对分散的金属元素得到富集,并在有利的构造空间部位成矿。NW向构造组合形态有所差别,但总体延伸方向一致,影像特征十分清晰,常以直线、弧形、束带状等形态或组合形式出现,包括线性沟谷、断层陡坎及一系列山脊和冲沟同步错动。

4 综合找矿信息分析及找矿靶区圈定、验证

4.1 综合找矿信息分析

(1)岩浆岩找矿信息

研究区地层的出露相对较少,而岩浆岩对矿床的控制作用更加直接,岩浆岩的不同期次以及不同的岩性特征对于该地区岩浆热液型的金银矿或受后期岩浆热液改造的矿床控制作用比较明显。岩浆岩对该地区矿床的控制主要为两个方面:首先在成岩时间对成矿时间的控制,另外矿床的产出空间也受岩体的控制。研究区岩浆活动强烈的时期主要在晚华力西期—印支期,同样在该时期研究区内的岩浆热液矿床的成矿作用比较明显,通过对研究区内的瓦勒尕金矿的初步分析,矿床都与华力西期—印支期侵入岩关系密切,分布在岩体内或者岩体边界。研究区的找矿工作应当特别重视华力西期—印支期岩浆岩的分布与出露。

(2)围岩蚀变找矿信息

综合上述的典型矿床围岩蚀变的找矿信息和野外实际观察,将研究区内的围岩蚀变的找矿信息总结如下:①硅化、绢云母化、重晶石化、绿泥石化与研究区的金多金属成矿有关;②硅化、萤石化、黑褐色的铁锰矿化、冰长石化、明矾石化和绿泥石化与银多金属成矿有关。

(3)地球化学找矿信息

研究区内金矿床分布与Au元素的异常分布一致,并且几乎都在Au元素高值点范围内,具有明显的三级浓度分带,并且在此范围内其他采样点的Au元素的值呈现出由高到低逐次递减的特征。元素高值及套和较好的异常区域对金矿的寻找具有很好的指示作用。

(4)构造找矿信息

遥感线性构造解译能较为直观、全面地反映区内的构造展布特征,迈龙—色日地区已发现的矿化带与遥感解译的线性构造的走向基本相符,特别是研究区中部呈NE向展布的金矿化带和东部地区的近EW向展布的银矿化带。部分NW向的断裂构造对于早期NE向的成矿带起到一定的破坏改造作用。总体而言,研究区矿体的展布主要受次级断裂的控制,以发育在岩体中的NE向为主、NW向为辅的断裂构造。因此,区内走向NE向且延伸稳定的断裂构造应当引起重视。

4.2 靶区圈定

基于区内的上述找矿信息,在成矿潜力较大的部位圈定找矿靶区,本次共计圈出找矿靶区5个(图9)。各靶区特征如下所述。

图9 青海省迈龙—色日地区找矿靶区圈定图Fig.9 Map showing targets lineated in Mailong-Seri area of Qinghai province1.印支期二长花岗岩;2.印支期斑状二长花岗岩;3.印支期花岗闪长岩;4.印支期英云闪长岩;5.华力西期石英闪长岩;6.加里东期英云闪长岩;7.加里东期闪长岩;8.金水口岩群;9.全新统洪积物;10.花岗岩脉;11.逆断层;12.性质不明断层;13.平移断层;14.遥感解译线性构造;15.脉动侵入界线;16.超动侵入界线;17.金元素异常;18.银元素异常;19.金矿化带;20.银矿化带;21.蚀变带

靶区1:位于大高山地区与达热尔地区相邻地段,区内遥感线性构造解译显示,多条构造带呈NE向延伸较好,且该区域内Au、Ag元素有较好的异常高值,而靶区南侧的迈龙AuⅢ、AuⅩⅣ、AuⅩⅤ矿化带走向与该构造走向一致,因此圈定靶区1主要对迈龙这3条矿化带的延伸做预测。

靶区2:位于迈龙与色日地区的交接部位,遥感线性构造解译显示,NE向延伸的构造被近EW向的构造错动,靶区北侧Au、Ag元素有较好的三级浓度分带,靶区南侧迈龙地区呈NE走向的AgCuX矿化带有向北延伸的趋势,根据上述分析,圈定靶区2对该条银矿化带进行追索查证。

靶区3:位于研究区北部的达热尔地区,色日地区的AuⅠ、AuⅣ矿化带处于该靶区南侧,并且有向北东延伸的趋势,遥感解译显示两条近似平行的构造带延伸至达热尔地区,虽然该靶区内的Au元素的异常不太明显,但Ag元素异常有较好的三级浓度,且异常整体呈NE向展布。依据上述分析,圈定靶区3。

靶区4:位于瓦勒尕金矿北侧的色日地区,据遥感线性构造解译,靶区内多条NW走向的断裂与色日AuⅡ矿化带呈“入”字相交,根据靶区南侧瓦勒尕金矿的研究显示,NW向构造也有含矿的可能性,且靶区内Au元素异常有明显的三级浓度分带,依据上述规律圈定靶区4。

靶区5:色日AuⅠ、AuⅡ、AuⅣ矿化带的整体显示出等距分布的特点,但在东部的AuⅢ矿化带与AuⅡ矿化带之间目前未发现新的矿化蚀变,虽然靶区内只有零星的Au元素异常,但在遥感解译线性构造上可见明显的呈NE向展布的等间距的构造,因此圈定靶区5,用以验证该地区矿化带等间距分布的特征是否存在。

4.3 靶区验证

(1)靶区1

在对靶区1的验证过程中,在其南侧靠近迈龙矿化带附近,发现一条新的矿化带,含硫化物蚀变岩发育(图10),具体推测为迈龙AuⅢ矿化带的北延,目前由9条探槽和2个浅钻控制,矿带控制总长约2.2 km,宽1.3~3.8 m,样品品位w(Au)=1.02×10-6~27.8×10-6。同时在靶区北部的达热尔地区也对其进行了追索,施工1条探槽,w(Au)值最高可达15.9×10-6。

图10 靶区1野外矿化蚀变照片Fig.10 Alteration-mineralization photo of target 1a-c.含硫化物矿化蚀变岩;d.硫化物充填于石英晶簇;e.粒状方铅矿;f.呈星点状分布的硫化物

(2)靶区2

在野外路线的查证过程中,该区域地表发育有较强的褐铁矿化(图11),局部地段可见石英脉中发育浸染状硫化物,硫化物以黄铁矿、毒砂为主,可见少量的黄铜矿。岩石风化破碎较为严重,共采集2块拣块样,样品平均品位为w(Au)=0.25×10-6、w(Ag)=1.5×10-6,品位不高。但值得注意的是,该区在空间位置上与达热尔南部发现的呈NNE向带状展布矿化带相距不远,所采样品位置可能处于构造收缩或者矿化减弱地段,因此该带的含矿性及走向有待进一步控制。

图11 靶区2野外矿化蚀变照片Fig.11 Alteration-mineralization photo of target 2a.蚀变带野外露头;b-c.硫化物氧化脱落后的孔隙;c.强褐铁矿化蚀变岩;e-f.含硫化物硅化蚀变岩

(3)靶区3

在野外路线的查证过程中,地表可见较强的褐铁矿化(图12),并发育黄铁钾钒,可见破碎的石英脉,发育蜂窝状流失孔,偶见原生硫化物以黄铁矿与毒砂为主。由于覆盖较厚,手工剥露难度较大,采样质量不高,样品的含矿品位暂时未定。

图12 靶区3野外矿化蚀变照片Fig.12 Alteration-mineralization photo of target 3a-c.蚀变带野外露头;d-f.褐铁矿化石英脉

(4)靶区4

在该靶区发现矿化线索1处,构造蚀变带(图13)宽约70 cm,走向NW向,发育较强的褐铁矿化,并发育黄铁钾钒。新鲜面可见浸染状硫化物。拣块样品位w(Au)=11.5×10-6,w(Ag)=98.2×10-6,w(Pb)=4.08%,w(Zn)=0.42%。该矿化点说明,在色日地区NW向构造相较于NE向构造也有容矿控矿的可能。

图13 靶区4野外矿化蚀变照片Fig.13 Alteration-mineralization photo of target 4a-c.矿化蚀变带野外露头;d-f. 氧化矿石照片

(5)靶区5

在野外查证中发现矿化线索1处,地表发育负地形,宽约1 m,岩石破碎较为严重,围岩发育较强的硅化与褐铁矿化(图14)。矿化体以石英脉为主,宽约50 cm,局部地段石英脉中可见硫化物,硫化物类型以方铅矿为主,方铅矿粒径1~5 mm。与瓦勒尕AuⅥ矿带矿化特征相似。沿走向20 m为间隔共采集3块拣块样,样品的w(Ag)平均为92×10-6,最高为109×10-6。

图14 靶区5野外矿化蚀变照片Fig.14 Alteration-mineralization photo of target 5a-c.矿化蚀变带野外露头;d-f.含方铅矿蚀变岩

5 结语

(1)综合地质勘查方法获取找矿信息是今后找矿工作方向。本次研究通过对研究区的基础地质条件、典型矿床的地质特征、矿体特征、矿石类型、围岩蚀变及找矿标志分析,结合研究区内圈定Au、Ag元素异常及高精度遥感线性构造解译,得出研究区关键的找矿信息,共圈定5处找矿靶区,经野外勘查验证,共计发现不同程度、不同类型的蚀变矿化点5处,其中4处的样品检测有部分元素含量达到工业品位以上,取得了不错的找矿效果。

(2)高精度遥感解译对地表矿化带的追索很重要。研究区1∶1万遥感线性构造解译,相对于地质图件与物探图件,有更强的穿透性与精度;解译构造与已知含矿构造套和较好,且能够较为全面的反映控矿构造。因此,在一定的区域范围内,对于构造控矿比较明显的区域,结合高精度遥感解译的工作,对于地表矿化带的追索具有较好的指示意义。

致谢:中国地质大学(武汉)张新铭、王旭等对本文写作提供了宝贵的意见,野外工作得到青海省有色第三地质勘查院井国正等的协助,在此一并表示衷心的感谢。

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