大场地区金矿成因类型及成矿潜力分析.docx

大场地区金矿成因类型及成矿潜力分析包存义许国武李玉春高永旺（青海省地质调查院西宁#!$!%）摘要：大场金矿产于古特提斯洋陆缘盆地三叠纪浅海半深海相泥砂质复理石建造中，该区不同比例尺的地球化学异常重现性好，且比例尺越大异常强度越大，已发现的金矿体数量多、分布广，规模大，与土壤异常的高值区基本吻合，沿走向延伸 稳定，受断裂构造控制明显。地球化学特征、围岩蚀变均显示了中低温热液型金矿床的特点。通过对该区已掌握资料的分析研 究认为：该区成矿地质条件有利，具有寻找大型至特大型金矿床的潜力。关键词：大场 金矿床 成因类型 成矿潜力! 矿区地质背景大 场 岩 金 矿 区 位 于 传 统 意 义 上 的 松 潘甘孜印支褶皱系北巴颜喀拉山冒地槽 褶皱带。按板块理论划分应属于塔柴板段 和羌塘板段碰撞缝合带的巴颜喀拉前陆盆 地北缘断褶带（图!）。区内地层主要为三叠系巴颜喀拉山群和少量下二叠统布青山群。巴颜喀拉山群 为一套浅海半深海相泥砂质复理建造， 自下而上由砂岩泥岩（已变质成板岩） 砂岩构成，反映了由海进到海退的沉积旋回。下二叠统布青山群，呈北西南东向展布，明显受断裂构造控制，岩性以中基性火 山岩、碎屑岩和碳酸盐为主。区域构造以印支期变形为主体，断裂褶皱发育，褶皱构造总体上为一大型的扎 陵湖复式背斜，核部由二叠系地垒状断块 组成，在其两翼三叠纪地层中发育有复杂 的塑性揉皱构造。矿区北部为甘德玛多深大断裂，在大场地区有一系列与之平行!、全新统；、上更新统；#、中更新统；$、下更新统；%、第三系；&、上三叠系；、中三叠系；(、巴颜喀拉山群灰色含黄铁矿石英砂岩夹板岩；)、巴颜喀拉山群灰色、变砂岩；!*、灰岩、基性火山岩、灰 黑色变砂岩、变长石石英砂夹板岩；!、灰岩、砂岩夹安山岩、流纹岩；!、燕山期黑云母花岗闪长 岩；!#、印支期斜长花岗岩；!$、地质界线；!%、角度不整合界线；!&、昆南断裂；!、逆断层；!(、性 质不明断层；!)、平移断层；*、背斜构造；!、砂金矿床（点）及编号；、岩金矿床；#、岩金矿点； $、+, 元素异常!青海国土经略 # - *#学 术 园 地的北西西向次级断裂分布，同时还存在一组北东向平移断裂。北西西向断裂构造为区内主要控矿 构造；北东向断裂多横切地层及北西西向构造。岩浆活动相对较弱。侵入岩以印支期侵入为主，燕山期次之。岩性主要有石英闪长岩、黑云母石英二长闪长岩体及似斑状黑云母二长花岗岩， 呈岩珠状产出，矿区内无岩体侵入。喷出岩在早二 叠世地层中表现为海相的火山沉积，火山活动多呈间歇性裂隙式喷发，岩性为安山岩、玄武岩、火山碎屑岩。矿区内石英脉发育，大致分为三类：其一是产于砂板岩节理裂隙中的石英脉，规模较小，一般不 含金；其二是产于次一级断裂破碎蚀变带中的石 英脉，一般呈网脉状或透镜状，并伴有硫化物（主要是黄铁矿、辉锑矿、毒砂）时，往往含金较高。此两种脉石英为区域变质、动力变质及热液活动的 产物；其三是呈巨脉状石英脉，这类脉体常见于区 域断裂构造当中，不含金。变质作用以区域变质为主，局部叠加有动力变质及热液蚀变。常形成板岩、变余砂岩；构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩、硅质岩、泥岩及构造片岩等岩石组合；蚀变类型有硅化、绢云母化、泥化、碳酸盐化及硫化物 化。!9号异常最具规模，异常面积-9;0，均值:?:,=-/0，浓度分带明显，且异常尚未完全封闭，经对该异常初步检查，发 现含金破碎蚀变带三条，圈定金矿体两条，初步认为系矿致异地球化学异常!常。!# # $ !%万区域化探异常该区众多元素表现为低、极低背景分布，!、#$、!%、!&、&、#()、*呈高背景分布。!、#$、!%、&异常带主要受甘德玛多深 大断裂控制明显，分布于中巴颜喀拉山群（+*,）砂板岩地层中。大 场大型金矿床中，伴生锑矿化，反映了上述元素富集的特点。区 域上沿大场错尼一线，共圈定出- . ,/万化探!异常0处，并伴有!%、#$元素异常和1、2$、34等元素的低缓异常。元素组合反映 了中低温热液成矿的特点。! # $ &万水系沉积物异常大场地区通过- . 5万水系加密测量，圈定!异常6个（图,）。!异常与!%、#$元素异常套合最好，局部与1、2$、78等元素的低 缓异常套合。其中!-、!9号异常已证实属矿致异常，并伴生含锑 石英脉产出，局部锑已独立成矿，找矿线索良好。盖寺由池地区通过- . 5万水系加密，圈出!异常:处。其中琼走地区经- . 5万水系沉积物加密，共圈出了9处组合异常。其中!#,!异常显示较好，具有一定的规模，且分布在琼走岩体 附近，具有进一步工作的意义。!# $ #万土壤异常特征大场-5万!-号异常的内、中带进行了- . -万土壤测量， 圈 定一批土壤金异常（图9 ）。总体上呈条带状与主断裂大致平行 展布，与蚀变破碎带吻合，个别异常宽达a5/，延伸达9a/0，浓度梯度较大，异常与!%、#$元素套合较好。加给陇洼-5万!9号异常经- . -万土壤测量，圈定出三个土 壤异常带、-a个以!为主的综合异常 （图a ）。!异常呈北西向 长条带状分布于主断裂两侧，多数异常浓度分带明显。上述两区- . -万土壤!异常与所发现矿体非常吻合，成为主 要找矿标志。!异常内，只要工程验证，均有金矿化或金矿体存 在，特别是异常值-/=-/0以上的部位下部即存在工业矿体。!青海国土经略 9 . ,/9学 术 园 地!#矿床地质特征大场地区目前已发现金矿床两处 （大场金矿和加给陇洼金矿床），金矿化点!处。这些金矿床（化点）均分布在甘德玛多主 断裂两侧三叠系中 巴 颜 喀 拉 群 （,-）地 层中，岩石组合为变长石石英砂岩、粉砂岩、粉砂质板岩、泥质板岩等。矿体严格受北西、近东西向破碎蚀变带控制，受后期褶皱构造的控制，随褶皱变形而变形。空间上， 控矿破碎蚀变带与主断裂平行展布，系主 断裂派生的次级断裂。!#$矿体特征形态规模、产状大场矿区共圈定金矿体(条，矿体长 度(*/#$*0不等，长度大于!*0的矿体 占矿区总数的一半以上，矿体多呈似层状、 豆荚状、透镜状，沿走向具波状弯曲、膨大 缩小及分枝现象。矿体在走向上连续性好， 厚度一般为!.$/$.%0，最大为!%.&$0。沿 倾向矿体深度达!%*0（已控制）。矿体规模 达大型金矿床（图#）。加给陇洼矿区共圈定金矿体! 条，主 矿体长度大于&*0，厚度!.!&/.(0，最 大!0。其余矿体控制程度相对较低，向深 部延伸情况不明（图$）。矿体呈条带状、脉 状平行排列，沿走向和倾向具有膨大缩小、 分枝复合现象。规模达中型金矿床。盖 寺 由 池 金 矿 化 点 通 过!1! 万 土 壤 测量和槽探工程等综合手段发现的，由一条#.!.!图 ! 大场金矿区综合地质图!、第四系洪冲积物；、三叠系长石石英砂岩、粉砂质板岩；#、二叠系灰岩、火山岩夹砂砾 岩；$、实测逆断层；%、平移断层；&、土壤金异常；、金矿体含金矿化破碎蚀变带组成，长约#*0，宽$.(0，金品位介于*.%/.*(2 + 3。!#%矿石特征根据矿石的矿物共生组合，产出条件和成矿特征将本区的矿石类型划分为碎裂硫化物蚀变岩型和含金黄铁矿石英脉型。#.! 碎裂硫化物蚀变岩型是本区主要的矿石类型，分布广。矿石图 加给陇洼金矿区综合地质图!、第四系冲洪积层；、三叠系巴颜喀拉山群下亚群变砂岩夹板岩；#、二叠系灰岩、火山岩 夹砂砾岩；$、实测及推测地质界线；%、实测逆断层及编号；&、平移断层及编号；、性质不明 断层及编号；(、产状 )、金矿体；!*、! + ! 万土壤测量金异常及编号均遭受不同程度的硅化、硫化物化、绢云母!青海国土经略 # + *#学 术 园 地化、泥化等蚀变，金属矿物主要为黄铁矿、毒砂、自然金，黄铁矿砂、辉锑矿关系密切，故不排除晶格金存在的可能性。由于矿石呈不规则的他形粒状，粒径约!#$#%，含量&$(，毒砂呈针尖状，大小#$&%，含量($#!左右。脉石矿物有长石、石英、绿泥 石、绢云母及板岩碎屑。中泥质、粘土较多，推断有少量的胶粒吸附金。!$围岩蚀变矿区围岩蚀变发育，其规模和强度决定于构造规模、性质及 岩石的碎裂程度。主要蚀变有硅化、绢云母化、硫化物化，局部还 有高岭土化、碳酸盐化。其中黄铁矿化、绢云母化、硅化与金、锑 矿化关系最为密切。蚀变在空间上表现为从矿体中心向外依次 是硅化、硫化物化绢云母化、碳酸盐化、高岭土化。#成因类型#%地层控矿因素大场地区已发现的金矿床、金矿点均产于三叠系巴颜喀拉 山群的砂板岩中，该套地层中经岩石统计结果显示，糜棱岩含金 最高为&/&=#!*，变化系数)#! ；粉 砂 岩#)!.=#!*，变 化 系 数1! ，板 岩*1/ =#! *，变 化 系 数 1(! ；砂 岩 &( =#! *，变 化 系 数#0!。板岩、粉砂岩的变化系数最大。由此初步认为区内成矿物 质主要来源于广泛分布的三叠系砂板岩地层。综上分析，晚三叠世早侏罗世时期，该洋 , 海盆向北俯冲并 自东向西逐步闭合，形成巴颜喀拉造山带。这一俯冲碰撞作用 使地热增温，为其后韧流体的形成提供了热源；不但导致三叠系 复理石沉积岩的低绿片岩相变质作用和褶皱，而且被逆冲作用 强烈变形，与此同时还形成了大规模的逆冲、走滑断层、韧?向区域性大断裂之一，它早期显示为韧性剪切，继而强烈地逆冲和走滑，分别与巴颜喀拉海盆向北俯冲（韧性剪切）并继而与东昆仑块体斜向碰撞（形成转换挤压带）有关。上述过程是在区域褶皱抬升过程中实现的，即构造从深层次韧性剪切向浅层次脆性破裂演变过程，与区域造山隆起是一致的。大场 矿区中发育一系列轴向?的倾伏褶皱，这些褶皱由强片理化板 岩和强碎裂的砂岩（下三叠统巴颜喀拉群）构成，层理被面理强 烈置换。厚大的透镜状23（56）矿体，产在近倾没端褶皱轴部的断 裂裂隙系统中。矿床的这一套容矿构造即是甘德玛多断裂在 印支期斜向（右行）逆冲的配套构造。据此可以认为，大场金（锑）矿床是巴颜喀拉构造单元与东昆仑块体并合过程的产物，矿床!青海国土经略 & , )!&学 术 园 地控矿构造形成于这一过程的晚期（斜相碰撞期）。地科院张德全教授对 大 场 矿 床 内 蚀 变 碎 裂 岩 型 金 锑 矿 石 进 行 了 绢 云 母!#$%!&法年龄测定，结果为（()*+,-&+(./），证明了这一推理的合理 性。大场金矿床则受控于三叠系巴颜喀拉山群类复理石浊流沉 积岩系（低绿片岩相变质）中的01%200 向大型剪切带，与具体 矿化体有关的是大型剪切带中的脆性破裂。造成剪切带控矿的 原因可能是产于剪切带中的金矿通常有其逐步富集的过程，在 糜棱岩化过程中，剪切作用可以使原岩中的含量很低的金发生 迁移，在糜棱岩中形成浸染状、细脉浸染状金矿石。而在糜棱岩 阶段之后叠加于其上的脆性变形阶段发生时，由于辟理、片理和 裂隙的发育，导致岩石孔隙度的增大，有利于后期热液的活动和 矿质的析出，因此在此阶段可形成脉状的以及蚀变岩型的丰富 金矿，该富金矿空间产出位置受剪切带控制。矿石的自然类型为 破碎蚀变岩型金矿石，其矿物成份有黄铁矿、毒砂、辉锑砂、自然 金等。脉石矿物为石英、长石、粘土矿物等。矿石中的变形组构异 常发育，均具碎裂结构或糜棱结构，显示强烈的韧脆性变形特 征，石英矿物中均含有丰富的流体包裹体，主要以富液相和气液 多相包裹体为主，少数有富气相包裹体。以上特点反映大场金矿是在强烈的构造驱动下形成巨大的 流体环流，导致大范围的构造变形及热液充填成矿蚀变，此种类 型具有集中成带分布的特点，它们与造山作用过程中中酸性岩 浆活动有直接关系，一般对地层不具选择性，多赋存于高背景， 地层破碎蚀变带或蚀变岩体中，受近北西向断裂及旁侧一系列 平行排列的北西、北西西向韧性剪切带的严格控制，矿体具平行 排列之特点。此外，矿体还受后期褶皱构造的改造，随褶皱变形而变形。 这种特征在大场矿区非常明显，矿区中西部主矿体沿走向常形 成一些与区域褶皱相配套的呈北西倾伏的“鼻状”小褶皱。可以 推定矿体形成时间在区域变质之后，褶皱变形之前。由上述基本特征可以看出，北巴颜喀拉!3、45成矿带以造山 型!345成矿作用为主，矿体定位于印支（晚三叠世）造山过程中， 从区域、矿田到矿床（体），主要受北巴颜喀拉深断裂或碰撞带、 大型剪切带、脆性断裂三级构造控制。!#成矿机制据矿体内及近矿围岩强烈的黄铁绢英岩化的特征看，该蚀为()*+,-&+(./。张德全教授通过矿区石英碎斑内流体包裹体的显微测相、 测温；岩石、矿石中石英的氢、氧、碳同位素测定和反演计算；矿 床围岩和蚀变碎裂岩金锑矿石中的黄铁矿单矿物硫同位素的分 析和研究，初步得出如下结论：（)）大场矿床金（锑）矿石中的石英碎斑内大量的流体包裹 体显微测相和测温结果表明，主要有两种流体：其一是67(%8(7 体系的流体，其二为2/69 %8(7体系的流体。前者形成于(&,:&);?2/69）、富含67(、有少量68# 和 （或 ）2(组分（因为其?a（67(）集中于%;*+#:%;=+$之间，略低于纯67( 的三相点温度 （%;,+,）；后者的均一温度有(个峰，一是(&(: (=;?2/69，二是)#:(? 2/69。很显然，与金（锑）成矿有关的流体是由67( %2/69%8(7体系的流体不混溶作用和冷却作用形成的。流体不混溶作用 发生于(&,:(=;，经流体不混溶作用分离出的67(%8(7流体和2/69 %8(7流体是主要的金成矿流体。其后，随着大气降水的不 断加入，流体逐渐被冷却，温度和盐度逐步下降，锑（金）淀积成 矿。（(）矿石的石英和地层岩石的氢、氧、碳同位素测定和反演 计算表明，成矿流体中的水主要来自大气降水和变质水，碳主要 来自于围岩。从成矿早阶段到晚阶段，显示出由深源变质热液向 浅源大气降水演化的趋势。（&）矿床围岩和蚀变碎裂岩金锑矿石中的黄铁矿单矿物（# 件样品）的!，平均值为)*+&;(;；($=c5 d ($#c5 为);+;:);+;()，平均 值 为);+;=;$；($*c5 d ($#c5 为&*+)=,:&*+&)*&，平均值为&*+(;)*，是 典 型的异常铅。在e/?a/f等（)*）铅同位素构造模式图上，上述数 据均位于地幔和造山带演化线之间且靠近造山带演化线的一侧 集中分布。显然，造山过程中的多次构造热事件，是使放射性成 因铅（($,c5、($=c5和($*c5）含量增加的主要原因。根据上述研究成果，可以认为大场矿床是在区域印支造山过程的晚期，发生在会聚板块北部边缘的!3%45成矿作用的产 物。碰撞作用以及由此产生的地热增温，驱动变质水（地层变质 脱水）沿大断裂迁移，途中不断萃取成矿物质，包括碳、硫、金锑砷等，在区域隆升过程中不断有大气降水的掺入，从而形成富含变是与金锑成矿关系最密切的热液蚀变，很显然，大场矿床的!3%45矿化与这一水热事件有关，这一水热事件的!#$%!&年龄!青海国土经略 & d ($&学 术 园 地成矿物质的!# $%&!$(#流体。在造山过程的晚期，甘德玛多断裂发生右行逆冲，其南盘的地层被牵引褶皱，在褶皱轴部及 两翼形成一套断裂$裂隙系统，当富含成矿物质的!# $%&!$ (#流体进入这些断裂$裂隙系统后，首先与围岩响应，形成黄铁绢英岩，随着流体被冷却，在#)*+#,-.时，流体不混溶作用分离出成矿流体，并在这些断裂$裂隙系统中淀积出金和金锑矿体。成矿流体属于中温、低盐度的(#$%&!$!#/!(0/%#体系。 上 述 特 征 表 明 这 里 的 金 成 矿 与 上 述 造 山 过 程 有 密 切 的 时 空 联 系，具典型的造山型特点，矿床（体）又均产于大型剪切带的断裂破碎带内，反映了晚印支运动长期的构造活动和多源成矿热液 改造的特征。综上矿床基本特征和控矿机理，矿床的形成严格受地层和床规模尚未查明，所有金矿体两端均未圈闭，矿体规模不清，通过进一步工作矿体规模可望继续扩大。矿区除12、11、1-、1*、#,号矿体作了大间距（一般)#2+*024）或单工程钻孔控制外，其余矿体均未作深部验证，矿体深部变化 特征不清楚。已施工的钻探工程均不同程度地见矿。因此，矿区 开展深部找矿的远景可观。由于历年来地质找矿工作投资力度的严重不足，工作量有限，矿区内对圈定的土壤异常多数地段未作检查，且大部分土壤异常沿走向多未封闭，致使历年工作不系统，相应的综合研究工作也有所滞后。如进一步加强全区综合研究，合理圈定找矿靶区，通过对土壤异常的进一步追索和验证，将会发现新的矿体。加给陇洼矿区成矿潜力加 给 陇 洼 矿 区 圈 定 金 矿 体11 条 ，控 制 的 主 矿 体 长 度 近 达)34，但矿体控制程度较低，地表工程间距1*2+6224，深部未 作 验证，两端未圈闭。矿体沿走向及倾向的远景未查明。!%构造活动的控制等特征初步认为，成因类型属中低温热液型金矿。成矿潜力分析大场地区沿甘德玛多深大断裂控矿构造带已发现有较多!矿区圈定了一大批土壤异常，目前检查验证了的土壤异常只占其1 5 0，矿体与异常基本吻合，尚有) 5 0 土壤异常有待查证， 找矿潜力巨大。另外，加给陇洼金矿和大场金矿处于同一成矿带上，两矿床 相距约1634，其间仍有1 5 -万水系异常分布，找矿空间较好。&结论大场地区从加给陇洼至错尼一线，沿甘德玛多深大断裂的矿床、点，这些矿床、点与异常非常吻合，形成了从加给陇洼至错尼长约1)234的金锑成矿带，且沿此带砂金分布普遍，与岩金 关系密切，具备寻找大型或超大型矿床的成矿地质条件。!#区域成矿潜力综上所述，大场金锑成矿带处于巴颜喀拉海盆向北俯冲（韧 性剪切