北山霍勒扎德盖西金矿地质特征及矿床成因研究

2024-01-29张玉明陈镇海

西部探矿工程 2024年1期

张玉明，陈镇海

（甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院，甘肃张掖 734012）

勘查区位于扫子山—红石山金—6 铜—镍—铬—铁成矿亚带上，区域上成矿条件良好，已发现矿床（点）主要有460中型金矿床、霍勒扎德盖北东金矿点、霍勒扎德盖北东砂金矿点、霍勒扎德盖东金矿点、霍勒扎德盖北西金矿点、霍勒扎德盖北东白钨矿点等。矿床（点）的成因类型主要有两类，中温热液石英脉型金矿和构造蚀变岩型金矿[1]。石英脉型金矿主要赋存于岩体接触带或断裂带，成矿岩体主要为石英闪长岩、斑状石英闪长岩等[2]。构造蚀变岩型金矿以观音山金矿为代表，赋存于北东东向断裂与北西向断裂的复合部位，二者的含矿围岩为构造蚀变岩，成矿与华里西晚期的断裂作用相关[2]。本文以霍勒扎德盖西金矿为例，探讨其成因及找矿远景。

1 区域地质

勘查区大地构造位置地处甘新交界部位的北山山系中，位于西伯利亚板块—北山古生代造山带—红石山晚古生代弧盆系—红石山蛇绿混杂岩带。

区域出露地层主要为石炭系扫子山组、新近系苦泉组和第四系。区域构造以断裂褶皱为主，主要为东西向，北西、北东向次之。区域岩浆岩以晚古生代为主，中酸性侵入岩发育，集中分布于勘查区北部，岩性主要有辉长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩等；华力西中晚期岩浆岩在测区分布零星，主要为小岩株，岩体变形变质较强，普遍发育构造面理；印支期岩浆岩分布于测区西北角骆驼峰西，以酸性侵入岩为主，具同源岩浆演化特点。

2 勘查区地质

2.1 地层

勘查区出露地层为下石炭系统扫子山组第4 岩性段、新近系苦泉组、第四系。

扫子山第4岩性段分布于勘查区的西北部，岩性有凝灰质砂岩、绢云石英千枚岩、硅质板岩等，其中矿体主要赋存于近北东向的凝灰质砂岩中的石英脉中。

新近系苦泉组广泛分布于勘查区南部，呈水平岩层，露头零星。岩性以粉砂岩、泥岩为主。

第四系分布于勘查区中部，堆积物由黄色、黄灰色砾石、砂土组成。

2.2 构造

勘查区断层以北西向、近南北向、北东向为主，矿体主要受近南北向断层控制。褶皱以小型揉皱较为发育，广泛分布于地层中。

2.3 岩浆岩

勘查区出露的岩浆岩主要有晚石炭—早二叠世似斑状石英闪长岩、中细粒英云闪长岩、中细粒石英闪长岩、辉长岩。

2.4 矿体特征

在勘查区地表共圈定金矿体6条，其中Au1矿体扩大矿体规模，为勘查区主矿体，其余均为新圈定金矿体。Au1-Au5矿体均赋存于石英脉中，Au6矿体赋存于蚀变破碎带中，金矿体多呈脉状产出，沿走向、倾向膨胀、收缩、尖灭现象较为明显。金矿体长40～205m，真厚0.83～1.15m，金品位0.92～5.31g/t，矿化分布不均匀不连续。

3 地球化学特征

勘查区在以往成果的基础上，开展了1∶10000岩屑地球化学测量工作，圈定综合异常4处，单元素异常53处。

3.1 聚类分析

利用GeoIPAS 软件对勘查区化探分析数据进行R型聚类分析,分析了勘查区化学元素变量之间的相关性。通过全区R型聚类分析谱系图可看出，在0.3相似水平上可以把勘查区13种元素分为4组（图1）。

图1 霍勒扎德盖西多金?属矿矿区元素R型聚类分析图谱

第一组为Zn、Sn、W、Cu、Ni、V，这组元素相关性都在0.5 以上，尤其是Zn、Sn 和V、Ni 都达到0.7 以上,Cu、Zn、Sn中低温亲硫元素组合，对应的地层主要为石炭系下统扫子山组第四岩性段，岩性主要为凝灰质砂岩、绿泥绢云千枚岩。Sn 主要在酸性岩体中富，主要富集岩性为斑状石英闪长岩。

第二组为Au、Ag，这两个元素相关性水平在0.5以上，该组合都是勘查区主要成矿元素，主要富集在斑状石英闪长岩、凝灰质砂和石英脉中。勘查区金矿主要赋存在石英脉中，含矿围岩为斑状石英闪长岩、凝灰质砂。

第三组为As、Pb、Mn、Mo，其中As为成矿元素，Mo、Pb为亲铁元素。该组元素组合在勘查区内成矿前景一般，本次工作未对其进一步进行评价。

第四组为Sb，该元素的与其它元素没有什么相关性，认为该元素在勘查区内具有复杂的地球化学场，认为其影响因素受区域性断裂以及侵入岩的复合影响。

3.2 单元素异常特征

勘查区共圈定单元素异常53 处；其中Au 异常5处、Ag 异常4 处、Cu 异常2 处、Pb 异常4 处、Zn 异常3处、As异常7处、Sb异常4处、W异常5处、Sn异常4处、Mo异常4处、Ni异常2处、V异常2处、Mn异常5处。

勘查区内Au元素异常主要分布于中部，在凝灰质砂岩和斑状石英闪长岩的接触带上。异常近东西向带状分布，是受该地区近东西向的断裂影响，主要Au 异常浓集中心明显，呈内中外带分布，异常形态以不规则状，长轴状为主，尤其是Au-9，异常点数24，异常衬度达到4.40，异常规模达到2.9，异常NAP0.40，找矿前景好，地球化学参数见表1。

表1 霍勒扎德盖勘查区Au异常地球化学参数表

3.3 综合异常特征

勘查区共内圈定4 处乙2综合异常，HT-1、HT-2、HT-3、HT-4；其中HT-1、HT-2 等2 处综合异常与以往1∶50000水系沉积物测量圈定的霍7综合异常套合性较好，HT-3、HT-4 与以往1∶50000 水系沉积物测量圈定的霍9综合异常套合性较好。本次异常主要特征如下：

HT-1（Au-W）综合异常：空间上近北西向分布，为矿致异常，有优越成矿地质条件，浓集中心突出，Au异常最大值500×10-9，异常衬度3.65，异常规模2.17，异常NAP 为0.31。经查证该异常内圈定Au1 矿体，金矿体赋存于石英脉中，围岩为斑状石英闪长岩，矿体长度200.0m，平均真厚度1.15m，最高品位10.74×10-6，平均品位2.79×10-6。

HT-2（Au-As-Sb）综合异常：该异常正处于近东西向断裂带上，为矿致异常，该异常形态规整，梯度变化大，浓集中心清晰，与前缘晕As、Sb 异常套合好，各元素的含量高；而尾晕W、Mo、Mn等元素异常强度相对较弱，套合差。经查证该异常内圈定Au2矿体，金矿体主要赋存于蚀变破碎带夹石英脉中,围岩为斑状石英闪长岩，金属矿物主要为褐铁矿、少量星点状黄铁矿，脉石矿物主要是石英、长石。矿体产状：163°∠82°，矿体长40.00m，真厚度0.91m，金品位1.10×10-6。

HT-3（Au-As）综合异常：岩性较为简单，主要为凝灰质粉砂岩、辉长岩。其Au-8，异常点数14，异常极大值为500×10-9，异常衬度4.37，异常规模1.76，异常分带明显，浓集中心突出明显，该异常在两条近乎平行的断裂中间，受断裂影响较大，受断裂影响的含矿石英脉引起的。

HT-4（Au-As-Sb）异常：该综合异常主要为Au-6，该异常中元素组合复杂，Au、Ag、As、Sb 等元素异常套和很好，尤其是Au、As 几乎完全重合，Au-6 异常极大值均达到500×10-9，异常规模、异常衬度均较大，异常分带明显，中心浓集，具有很好的找矿潜力。

4 成矿规律研究

4.1 成矿地质条件

（1）大地构造位置处于成矿有利带。勘查区地处甘新交界部位的北山山系中，属扫子山—红石山金—6铜—镍—铬—铁成矿亚带上，该成矿亚带与康古尔塔格—红石山板块缝合带一致，主要出露石炭纪扫子山组3、4段，蛇绿岩组合，以及华里西中晚期中酸性侵入岩、印支期酸性侵入岩[1]。

（2）地层条件。勘查区出露地层主要为扫子山组第4岩性段，为一套沉积火山变质岩，且元素丰度特征为富集Au、Cu、B、Mo、W、Bi、V、Ti，为勘查区的原始矿源层，为勘查区金成矿提供了部分物质来源。该地层近东西向分布于勘查区，Au、As、Ag元素在局部地段呈现高背景，反映出成矿物质发生活化、迁移、富集，有利于矿产的富集成型。因此，从地层条件看，勘查区内石炭系下统扫子山组是成矿有利地层，为各类矿床的形成提供了部分物质来源和成矿条件[2]。

（3）构造条件。勘查区位于红石山—六驼山裂谷带南侧陆坡火山带上，区内华力西期断裂构造发育，沿断裂带岩浆热液侵入，由于物理化学条件的变化，导致含矿热液分异，富集于大断裂旁侧的次级断裂内，地球化学研究表明，矿化带主要成矿元素均分布于大断裂附近两侧，近东西向区域断裂主要为导矿构造，其次级断裂主要为容矿构造。

（4）岩浆条件。勘查内侵入岩不发育、呈独立的侵入体或小岩基产出，主要为华力西中晚期及印支早期侵入岩，严格受构造控制。成因类型属埃达克岩，为区内重要的含矿岩系。

（5）地球化学异常条件。勘查区分布有1∶50000水系沉积物测量圈定的霍7综合异常，在此基础上进一步浓缩靶区，圈定HT-1、HT-2 等2 处综合异常。HT-1（Au-W）综合异常发现Au1 矿体。HT-2（Au-As-Sb）综合异常发现Au2矿体。

4.2 矿床成因

根据矿床地质特征，霍勒扎德盖西金矿根据前述矿床矿体产出特征、矿石结构、构造和围岩蚀变特征及其组合特征综合分析，矿床为岩浆活动期后富硫化物的含金热液沿裂隙充填成矿，属中温热液裂隙充填成因类型[2-4]。

4.3 成矿规律

霍勒扎德盖西金矿（化）体产出严格受断裂构造控制。勘查区内金矿体不管产于岩体还是变质火山岩中，都与华里西期岩浆活动密切相关。金矿脉产于华里西期岩体中或周围都有大量华里西期岩浆岩分布，且其成矿时代与附近岩浆岩侵入时代近于一致，硫、铅同位素特征也显示成矿物质来源与岩体有关，二者之间有明显成因联系。此外，金矿体受构造控制明显，区域性及次级构造为富硅含矿热液提供良好的运移通道和控矿空间。背斜轴部发生虚脱形成的空隙。褶皱转折端、倾伏端和翼部的层间裂隙中，各种裂隙和破碎带，以及褶皱与不同序次的断裂裂隙的交叉复合部位，都是成矿的有利部位。