黑刺沟地区金成矿规律及找矿方向的研究

孙宏亮，罗志中，李升阳，夏友河，袁 进

(1. 青海省地质调查院，青海 西宁 810012； 2. 青海省青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室，青海 西宁 810012)

研究区位于东昆仑山中段，大地构造单元属东昆仑南坡俯冲增生杂岩带(Ⅰ12)，该杂岩带是区域内主要的构造单元体，夹持于昆中缝合带与昆南缝合带之间，是加里东、华力西期两次板块裂离及俯冲碰撞过程中形成的一个北西西向延伸的复合型俯冲碰撞杂岩带。该杂岩带组成极其复杂，构造变形十分强烈，主要为加里东期、华力西期两个威尔逊旋回中形成的陆缘沉积及上叠盆地组成，不同类型沉积体呈不同规模、形态的构造岩片以不同构造组合样式堆垛或拼贴在一起[1]。

1 地质特征

研究区出露地层有中—新元古代万保沟群、奥陶—志留纪纳赤台群、早三叠世洪水川组(T1h)、早—中三叠世闹仓坚沟组(T1-2n)、中三叠世希里可特组(T2x)及第四纪地层。

研究区内断裂构造发育，总体呈北西—北西西向，其中北西西向发育的F1断裂是研究区内发育程度高、规模较大，为区域性大断裂，其余的多为层间断裂或次级断裂，其延展性和强度均较差，在研究区内广泛分布，北西—北西西向是研究区内主要的控矿构造；北东—北东东向断裂构造F18是研究区内发育较晚的一条平移及性质不明的次级断裂构造，初步推测北东—北东东向断裂构造对研究区内蚀变带及矿体有一定破坏作用；断层性质有正断层、逆断层及平移断层。F1：是研究区内发育规模最大的一条断裂构造，贯穿于整个研究区，断层走向总体为NW-SE向，断层在研究区内总长约20 km，断层面总体向北东倾，倾角50(°)～70(°)之间。该构造早期为一韧性剪切带，晚期叠加脆性断裂，表现为高角度逆断层，断面北东倾，在研究区东段是中—新元古代万保沟群与纳赤台群地层之间的分界断层，由北向南逆冲，在研究区东侧万宝沟群地层中形成一系列叠瓦状层间断块，如：F7、F8、F9、F10、F11等断裂构造；同时在研究区北西侧还切割了洪水川组砂砾岩地层，形成碎裂岩、构造角砾岩，并发育较多顺破碎带展布的硅化石英脉；断层局部被晚更新世的洪冲积物以及全新世的冲积物覆盖。

韧性剪切带R1大部分在研究区外围南东向出露，少部分从研究区中部经过，韧性剪切带走向呈北西—南东、近东西向展布，长度15 km左右，主要构造岩为糜棱岩化岩石、糜棱岩及千糜岩及片理化岩石等。该剪切带较宽，由多条小规模剪切带组成，变碳酸盐岩、变碎屑岩、变玄武岩均发生不同程度的糜棱岩化；片理化变砂岩中夹有大量小尺度的不对称大理岩褶皱，指示该剪切带为逆冲式剪切性质。带内除糜棱岩化、片理化岩石发育外，可见构造扁豆体和碳酸盐细脉穿插，局部地段见孔雀石化[2]。

韧性剪切带仅为间接控矿构造，而直接控矿的构造则为叠加在韧性带之上的脆性破裂。韧性剪切带不管是作为直接控矿构造还是间接控矿构造，均可作为找矿的勘查目标，但不是所有的韧性剪切带都有金矿的产出，即使对同一条韧性剪切带而言，有些部位有矿化，有些部位则没有矿化，矿化集中区尤其是产在大型韧性剪切带内的有利部位。

2 地球化学特征

通过对本区地层中不同岩性采集的1 471件岩石样中的Au、As、Sb、Ag、Cu、Pb、Zn等6种元素平均含量、峰值进行了统计，针对岩石样品分析结果，采用数理统计方法，样品横跨异常区各种岩性层位，基本能够代表研究区内的岩石地球化学背景，详见表1。

表1 地化岩石剖面各元素含量特征统计

从表1中可以看出：褐铁矿化破碎蚀变带中Au、As、Sb元素值明显偏高，Au的最大值为524×10-9，平均值为222×10-9，说明构造蚀变带是研究区内Au元素富集的重要地质体[3]。富集地段与地表圈定的褐铁矿化蚀变带十分对应，表明构造与Au元素成矿关系密切。但不是所有的破碎带都含矿，通过地表工程检查，破碎蚀变带中岩性极为破碎，原岩很难辨别，矿体的产出地段往往出现大量的碎裂状硅化脉颗粒。进一步说明，破碎带中矿体的产出与硅化脉的密集程度呈正相关[4]。

研究区内F1断裂控制着区内化探异常的分布，HS14、HS25、HS31均处于F1断裂的两侧，矿化主要集中分布于构造破碎带中，矿化强度与硅化、褐铁矿化、碎裂岩化有密切关系，区内含矿层位岩石组合较为复杂，除富集主成矿元素以外，仍伴有Pb、As、Sb等元素局部富集的地球化学特征。今后工作中，Au是该区主要成矿元素，在寻找金矿产方面可以把破碎蚀变带作为本区的直接找矿标志。

3 围岩蚀变特征

3.1 蚀变类型

研究区内矿体围岩主要为绿泥方解石片岩、灰岩及长石石英砂岩，矿体围岩蚀变强烈，蚀变的强度、规模与金矿品位的高低及矿体规模成正比，矿化有褐铁矿化、方铅矿化、黄铜矿化及孔雀石化，围岩蚀变主要为硅化、绿泥石化及少量碳酸岩化等。硅化：常呈细小的网状石英细脉产出，脉宽小于1 cm，与区内金化存在直接的联系，是区内寻找金矿体的直接标志。绿泥石化：主要分布于节理裂隙面上，呈薄层状、细脉状产出，在全区广泛分布。碳酸盐化：灰白色、白色，呈薄层状、碎块状集合体发育，多在节理裂隙中分布，见于破碎蚀变带中。

3.2 蚀变与矿化关系

矿区蚀变与矿化关系密切，尤其以硅化最为突出，在HS25异常区，矿体顶板岩性为碎裂岩化硅质岩，且在含矿岩石中见少量网脉状的石英细脉分布，岩石受硅化较强，在HS80异常区，石英脉分布较广，脉宽多在0.2～1.0 cm，矿体多位于石英脉及两侧岩石中，围岩硅化较强，因此，在相应异常区内寻找细脉状、网脉状石英脉将是寻找金矿的一个重要指示。

4 蚀变带及矿化体特征

通过对HS14、HS25、HS31、HS80异常区开展地表检查及深部工程进行验证，已圈出褐铁矿化蚀变带9条，整体走向近北西—南东向，在矿化蚀变带内通过槽探工程揭露共圈出金矿体10条，铅矿体1条，铜铅锌银多金属矿体1条，锑矿体1条。

4.1 HS14蚀变带及矿体特征

通过地表检查共圈出褐铁矿化蚀变带5条，走向近东西向，蚀变带宽10～100 m不等，可见长度大于1 000 m；蚀变带局部受碎石流覆盖延伸不明，蚀变带内片理化和糜棱岩化极为发育。

4.2 HS25蚀变带及矿体特征

HS25异常区内共圈定褐铁矿化蚀变带2条，编号：MⅠ、MⅡ。针对MⅡ-1、MⅡ-2开展深部验证工作，深部虽然揭露到规模较小的褐铁矿化蚀变带，但未能圈定出Au矿化体，通过地表追索，蚀变带及矿体在走向上延伸也不明朗；初步推测，MⅡ蚀变带是F1断裂(MⅠ蚀变带)的次一级小型断裂构造，地表见矿地段位于两组南北向断裂构造之间，MⅡ蚀变带在深部的产状变化较大，目前的工程控制还未能揭露到矿体的富集地段。

4.3 HS31蚀变带及矿体特征

HS31异常区圈定褐铁矿化蚀变带1条，编号MⅠ，走向近东西，宽20～30 m，向两侧具一定延伸，不连续出露约0.8 km，主要岩性为浅黄褐色碎屑岩，岩石普遍糜棱岩化，蚀变带内矿化主要为褐铁矿化，黄钾铁帆化，少量孔雀石化，蚀变主要为硅化、碳酸盐化、弱绿泥石化。所见金属矿物主要为黄铁矿，呈星点状、细脉状产出。通过少量的地表工程揭露，初步圈定锑矿体1条，赋矿岩性主要为褐铁矿化的青灰色长石石英砂岩、青灰色变砂岩。由TC28控制，矿体宽1.5 m，最高品位为1.61%，平均品位1.2%。

4.4 HS80蚀变带及矿体特征

HS80异常区圈定褐铁矿化蚀变带1条，编号MⅠ，蚀变带及其周边出露的地层主要为纳赤台群碎屑岩组，蚀变带内岩石发生强片理化、糜棱岩化。蚀变带南西侧有酸性脉岩侵入。可见长度约1 km，东侧没于第四系，西侧自然尖灭；蚀变带宽一般为10～30 m，最宽处50 m，具有中间矿化带宽及蚀变强的特点，两侧较弱，而西侧又弱于东侧，且具有明显分叉作用。蚀变带岩性主要为绿泥片岩及少量的碎屑岩、石英脉体，蚀变带内岩石变形强烈，普遍具有韧性变形特征，局部叠加有脆性断裂，但规模较小。矿化主要见有普遍的褐铁矿化及少量与石英脉体关系较为密切的铅锌矿化、黄铜矿化、孔雀石化，蚀变主要见有硅化、碳酸盐化、绿泥石化及少量的黄钾铁矾化。通过地表工程揭露，在蚀变带内圈定Au矿体两条，分别为MⅠ-1、MⅠ-2。

5 控矿因素

构造活动对区内成矿起到基本的甚至是主导的作用。研究区内主要的构造有断裂构造和韧性剪切带。研究区各个异常区大多以金、砷、铜为主矿种并伴生有铅、锌、锑等矿种，如果以其主成因、主成矿阶段来划分衡量，大部分应属于后韧性剪切矿化，即主成矿期在韧性剪切带形成之后。韧性剪切带仅为间接控矿构造，而直接控矿的构造则为叠加在韧性剪切带之上的脆性破裂，因为韧性剪切带作为构造薄弱带，易于被晚期的脆性断裂所叠加，在有热液活动时，剪切带内的脆性断裂构造便形成赋矿空间，有利于矿质热液的交代充填成矿。在糜棱岩化过程中，剪切作用可以使原岩中含量很低的成矿元素发生迁移，在糜棱岩中形成浸染状、细脉浸染状贫矿石。在糜棱岩阶段之后叠加于其上的脆性变形阶段发生时，由于劈理、片理和裂隙的发育，导致岩石孔隙度增大，有利于后期热液活动和矿质析出，因此，在此阶段可形成脉状以及蚀变型富矿床[5]。

总的来说，研究区的工作程度还很低，初步可以认为韧性剪切带及叠加在韧性剪切带之上的次一级脆性断裂构造是区内主要的控矿因素。区内金矿成因类型应为构造蚀变岩型金矿。

6 找矿标志

1)化探标志：区内化探异常通过检查，每一个异常中均发现不同规模、不同强度的矿化蚀变带及矿化体，尤其是HS14、HS25异常区，土壤异常Au峰值大于100×10-9，均有矿化或者矿体的发现，特别是浓集中心明显、峰值高的部位，基本可以已证实有矿(化)体存在的事实，因此化探异常是直接找矿标志。

2)断裂构造标志：F1断裂基本控制着化探异常、矿化线索的分布，如HS25异常区发现的MⅠ蚀变带，该蚀变带中的已知金矿体往往产于主断裂与分支断裂交汇处(MⅠ-2矿体)，断裂走向弯曲处、分支复合处(MⅠ-4、MⅡ-1矿体)，在主断裂两侧发育的次一级断裂对矿体产出、规模、形态起着关键的作用，因此构造破碎发育地段是找矿直接标志。

3)岩性标志：在HS25异常区深部揭露时，往往在矿体的顶板出露厚度不等碎裂岩化硅质岩(硅化带)，与地表岩性及矿体产出十分对应，岩石节理裂隙发育，灰白色，坚硬破碎，局部地表覆盖，标志不明显，因此在地表寻找碎裂硅质岩(硅化带)，同时伴有较好的化探异常异常，这也是区内寻找金矿体最直接标志。

4)硅化脉标志：在异常区内分布广泛，呈脉状、细脉状、网脉状和弥散状产出，脉宽在0.1～15 cm之间，是重要的找矿标志[6]。

7 结 论

预查区位于东昆仑成矿带中部，区内断裂构造及韧性剪切带极为发育，北西西向主断裂是矿区主要控矿构造，尤其是HS14、HS25、HS31异常区均处于区内F1断裂两侧次一级构造带上，从目前已有的找矿成果来看，地质背景对成矿极为有利，是寻找区内韧性剪切型金矿床及构造蚀变岩型金矿床的极佳区段，区内显示出了较好找矿前景。