周 聰

（中礦資源勘探股份有限公司，北京 100089）

納魯納科（Nalunaq）金礦是格陵蘭唯一一座已開(kāi)采過(guò)的金礦，礦區(qū)累計(jì)金資源量約38.46噸，于2004年開(kāi)采，2013年停產(chǎn)，這期間從約7.14萬(wàn)噸金品位為15g/t的礦石中提煉出了10.65噸金[1]。它位于格陵蘭島南部納諾塔利克（Nanortalik）鎮(zhèn)北東33Km處，地理坐標(biāo)為：西經(jīng)44°50′11″，北緯60°21′29″。礦區(qū)海拔1200～1600米，屬于高山地形，極地冰原氣候，常年冰雪茫茫。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

格陵蘭南部地區(qū)受古元古代科提利典（Ketilidian）造山帶控制，造山帶從北向南可以細(xì)分為北部區(qū)（Northern Domain）、中央?yún)^(qū)（Central Domain）和南部區(qū)（Southern Domain）[2]（圖1）。

1.1 區(qū)域地層

區(qū)域出露地層由老至新為：北部太古代基底、古遠(yuǎn)古代科提利典期巖層、中元古代加達(dá)爾（Gardar）期侵入巖。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

區(qū)域內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，規(guī)模較大的主要有科伯米訥灣（Kobberminebugt）剪切帶、薩德羅科（Sardloq）剪切帶、森德塞爾米利克（S?ndre Sermilik）剪切帶?？撇自G灣剪切帶寬15km，北東走向，近垂直，強(qiáng)烈塑性變形，它是北部區(qū)太古代基底與中央?yún)^(qū)古元古代花崗巖基的分界線,剪切帶中有具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的金礦化；薩德羅科弧后韌性剪切帶寬20km～30km, 北東走向,變形強(qiáng)烈，它位于中央?yún)^(qū)花崗巖基中；森德塞爾米利克剪切帶走向北東向，是中央?yún)^(qū)花崗巖基與南部區(qū)變質(zhì)沉積巖、奧長(zhǎng)環(huán)斑花崗巖套的分界線，它與區(qū)域內(nèi)的石英碳酸巖脈型金礦關(guān)系密切。

1.3 區(qū)域巖漿巖

區(qū)域內(nèi)巖漿巖十分發(fā)育。出露的巖漿巖主要有古遠(yuǎn)古代科提利典期的花崗巖、奧長(zhǎng)環(huán)斑花崗巖套、鎂鐵質(zhì)火山巖、鎂鐵質(zhì)侵入巖和中遠(yuǎn)古代加達(dá)爾期的侵入雜巖體和熔巖。

1.4 區(qū)域地球化學(xué)特征

區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)Au、As、Sb、Sc、Cs等元素異常，Au異常主要出現(xiàn)在中央巖基區(qū)與南部區(qū)之間的邊界區(qū)域，As主要富集在南部區(qū)，它的平均值為上地殼平均值的13倍，在納諾塔利克半島Sb和As富集區(qū)重疊，納魯納科金礦附近Sb的濃度為上地殼平均值的10～70倍。

Sc主要富集在南部區(qū)內(nèi)靠北部分，部分富集于南部區(qū)南邊，Cs主要富集在南部區(qū)內(nèi)靠北部分，在納諾塔利克半島Sc和Cs的富集與納魯納科周圍的奧長(zhǎng)環(huán)斑花崗巖套有關(guān)。Au、As、Sb、Cs和Sc區(qū)域異?？梢宰鳛榕c格陵蘭南部已知金礦點(diǎn)相同類型金礦化的地球化學(xué)遠(yuǎn)景區(qū)標(biāo)志[3]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于科提利典造山帶中的南部區(qū)，靠近中央?yún)^(qū)九聯(lián)哈勃（Julianeh?b）巖基，地理位置上屬于納諾塔利克半島。納魯納科金礦床和410號(hào)湖（Lake-410）、伊帕提特（Ippatit）金礦點(diǎn)都位于這個(gè)礦區(qū)。

2.1 地層

礦區(qū)出露的地層主要為古遠(yuǎn)古代科提利典期地層，包括瓦倫（Vallen）群、所提斯（Sortis）群、奇皮沙闊（Qipisarqo）群，第四系覆蓋層零星分布，地層時(shí)代由老至新依次為：

圖1 格陵蘭南部區(qū)域地質(zhì)圖（改編自Bell R. 等，2017）

瓦倫群：出露不完全，主要出露上段的泥質(zhì)巖類，包括白云質(zhì)頁(yè)巖、泥質(zhì)半泥質(zhì)頁(yè)巖，常具波紋和泥裂現(xiàn)象，巖石已遭受沉積變質(zhì)作用。

所提斯群：主要為基性火成巖（輝綠巖、玄武巖），該群巖石已遭區(qū)域變質(zhì)作用成角閃巖相。局部巖石保留了殘留的枕狀構(gòu)造，常和變質(zhì)沉積巖在一起。

奇皮沙闊群：主要由變質(zhì)的長(zhǎng)石砂巖、雜砂巖和礫巖等組成。

第四系覆蓋層：由沖積、殘坡積泥砂、礫石等松散沉積物堆積而成。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)發(fā)育有科提利典造山帶晚期左旋走滑作用形成的次級(jí)斷裂構(gòu)造，包括一系列北東向左旋韌性剪切帶和東西、北西-南東向右旋走滑斷層。這些韌性剪切帶發(fā)育在納魯納科山的變質(zhì)基性巖中，其中僅有一個(gè)剪切帶中的石英脈有高品位金；這個(gè)主剪切帶寬0.5m～2.0m，走向北東，它被更后期的次級(jí)構(gòu)造右旋走滑斷層錯(cuò)斷。

2.3 巖漿巖

巖漿巖主要為造山作用晚期的奧長(zhǎng)環(huán)斑花崗巖和相關(guān)的侵入體（斑狀黑云母花崗巖、微斜長(zhǎng)石細(xì)晶花崗巖），其中奧長(zhǎng)環(huán)斑花崗巖與晚期金礦化的形成有關(guān)。它主要分布于納諾塔利克半島中部和東北部，該巖漿巖被認(rèn)為是同碰撞造山期構(gòu)造-巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物，屬幔殼型來(lái)源、中性鈣堿性系列，主要由二長(zhǎng)巖構(gòu)成。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦體呈脈狀，產(chǎn)于納諾塔利克推覆體變質(zhì)基性火山巖中的由片狀石英脈及相關(guān)鈣質(zhì)碳酸鹽蝕變組成韌性剪切帶中，容礦巖石主要為中粒輝綠巖和細(xì)粒熔巖（玄武巖），已變質(zhì)成角閃巖相。礦體由一條主石英脈和與其平行的一條上盤石英脈構(gòu)成，上盤石英脈品位不高，而且礦化不連續(xù)，目前開(kāi)采不經(jīng)濟(jì)，主石英脈金品位較高，礦化連續(xù)性好，載金主石英脈的寬度在0.05 m～1.80m，走向約50°，傾向東南，傾角35°～55°之間，傾角平均為45°。主脈垂向上長(zhǎng)1300m，橫向上長(zhǎng)800m。右旋走滑斷層將主脈斷成三部分-上部塊（Upper block）、靶區(qū)塊（Target block）和南部塊（Southern block）（圖2（a）），導(dǎo)致了金礦化剪切帶在表面位移達(dá)70米（圖2（b））[4]。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石物質(zhì)成分

金屬礦物主要有自然金、毒砂、黃鐵礦、磁黃鐵礦、斜方砷鐵礦,次要有黑鉍金礦、黃銅礦、方鉛礦，少量銅藍(lán)、白鎢礦、含鉍硫酸鹽類等。脈石礦物主要為石英、單斜輝石、綠簾石、斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母、碳酸鹽，其次為白云母、綠泥石、電氣石和榍石。金主要以自然金出現(xiàn)，少量以化合物形式出現(xiàn)在黑鉍金礦和鉍碲化物中，自然金顆粒主要以包裹體的形式出現(xiàn)在石英、單斜輝石、斜長(zhǎng)石、白云母、斜方砷鐵礦和毒砂中，其次以間隙金的形式出現(xiàn)在石英、毒砂和斜方砷鐵礦的顆粒間隙中[5]。

圖2 （a）納魯納科山東南面 （b）主脈（MV）附近露頭地質(zhì)圖（據(jù)Kaltoft，K.等，2000）

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，其次為半自形-他形晶粒狀結(jié)構(gòu)、他形晶粒狀結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)和共生邊結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為侵染狀構(gòu)造，包括星散狀浸染構(gòu)造和細(xì)脈狀侵染構(gòu)造。

3.3 礦石類型

根據(jù)金屬硫化物在礦石中的分布特征，可將礦石自然類型劃分為細(xì)脈侵染型、細(xì)脈充填型、裂隙充填型、不均勻侵染型，礦石工業(yè)類型為石英脈型金礦。

3.4 熱液蝕變

納魯納科金礦的熱液蝕變類型比較復(fù)雜，蝕變具有多期多階段性，根據(jù)蝕變礦物組合特征可以劃分出四期不同的熱液蝕變階段，分別是：?jiǎn)涡陛x石-斜長(zhǎng)石-石榴石（鈣-硅酸鹽）蝕變階段、黑云母-毒砂蝕變階段、方解石-榍石蝕變階段和綠簾石-方解石-黝簾石蝕變階段。

最早出現(xiàn)的是單斜輝石-斜長(zhǎng)石-石榴石蝕變階段，它接近區(qū)域變質(zhì)峰期，形成的蝕變帶范圍較大，在整個(gè)礦床的上、下盤圍巖甚至露頭都有出現(xiàn)，主要由斜長(zhǎng)石、單斜輝石、石榴石、黃銅礦、黃鐵礦組成；接下來(lái)是黑云母-毒砂蝕變階段，它是金礦形成的主要階段，形成的蝕變帶寬約15cm，緊靠含金石英主脈兩側(cè)，主要由黑云母、毒砂、陽(yáng)起石、磁黃鐵礦、榍石、電氣石、綠泥石、絹云母、斜方砷鐵礦組成；之后是方解石-榍石蝕變階段，它相對(duì)孤立，形成的蝕變帶寬只有幾厘米，主要由方解石、榍石、磁黃鐵礦、斜長(zhǎng)石、單斜輝石、石英組成；最后是綠簾石-方解石-黝簾石蝕變階段疊加了前面所有蝕變階段，形成的蝕變帶位于礦床的外圍，蝕變帶寬30cm～5m，主要由方解石、綠簾石、黝簾石、絹云母、綠泥石組成，該蝕變帶常有低濃度的金富集。這種鮮明的熱液蝕變類型表明了在古遠(yuǎn)古代科提利典造山作用中，礦床的形成經(jīng)歷了從高級(jí)角閃巖相變質(zhì)成低級(jí)綠片巖相的退變質(zhì)演化過(guò)程。

4 礦床成因

礦床位于科提利典造山帶內(nèi)的南部區(qū)，它的形成與造山帶的演化緊密相關(guān)，在造山作用峰期階段，持續(xù)的北西向伸展擠壓和逆沖推覆作用導(dǎo)致南部區(qū)地殼增厚，地溫梯度增大，變質(zhì)脫流體活動(dòng)增強(qiáng)，從而形成深部循環(huán)變質(zhì)熱流體。如此同時(shí)，在地質(zhì)體的邊緣發(fā)育的深大斷裂-森德塞爾米利克剪切帶深切地殼，使得深部循環(huán)變質(zhì)熱流體沿著剪切帶通道運(yùn)移的過(guò)程中萃取相應(yīng)圍巖中的礦化劑硫及金成礦元素而形成含礦熱液，成礦流體運(yùn)移的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自地殼深部主構(gòu)造與淺部次級(jí)構(gòu)造之間的溫壓梯度。

金在深部主要以氯化物絡(luò)合物AuCl2-形式遷移，在淺部以硫氫絡(luò)合物Au（HS）2-形式運(yùn)移[6]，當(dāng)含礦熱液沿著韌性剪切帶深部上升到淺部脆性變形帶時(shí)，由于壓力聚降，導(dǎo)致溶解度降低而在次級(jí)剪切帶中韌-脆性過(guò)渡的石英脈系統(tǒng)中沉淀成礦，此外，富鐵鎂的圍巖容易和含金流體中的H2S發(fā)生反應(yīng)，造成金的高效沉淀。造山作用晚期發(fā)育左旋走滑斷層作用形成了北東東向左旋剪切帶和次級(jí)的東西、北西-南東向的右旋剪切并伴有奧長(zhǎng)環(huán)斑花崗巖的侵位[7]，它不僅可以提供熱源和成礦元素，還可以釋放某些揮發(fā)分組分到流體里面而形成當(dāng)含金揮發(fā)分流體。

當(dāng)它沿著剪切帶由深部韌性變形帶上升到淺部脆性變形帶時(shí)，由于溫度、壓力降低，氧逸度增高，而在剪切帶形成含金石英脈。

總之，納魯納科金礦床屬于古元古代造山帶中的韌性剪切帶型金礦，它的形成經(jīng)過(guò)了造山作用峰期的變質(zhì)熱液成礦和造山作用晚期奧長(zhǎng)環(huán)斑花崗巖的巖漿熱液成礦改造作用。

5 找礦標(biāo)志

5.1 構(gòu)造標(biāo)志

礦體的展布受造山帶內(nèi)深切地殼的一級(jí)斷裂的制約，但又往往被限制在距一級(jí)斷裂不遠(yuǎn)的二級(jí)剪切帶內(nèi)，它為成礦物質(zhì)提供了運(yùn)移通道和沉淀空間并控制了礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀。

5.2 地層巖性標(biāo)志

礦體主要賦存在古元古代科提利典期所提斯群的變基性巖中，已變質(zhì)成角閃巖相，富鐵鎂的變基性巖圍巖容易和含金流體中的H2S發(fā)生反應(yīng)，造成金的沉淀而成礦。

5.3 巖漿巖標(biāo)志

與晚期礦化有關(guān)的巖漿巖主要是造山帶晚期侵入的奧長(zhǎng)環(huán)斑花崗巖，它不僅可以提供熱源和成礦元素，還可以釋放某些揮發(fā)分組分到流體里面而形成當(dāng)含金揮發(fā)分流體。

5.4 熱液蝕變標(biāo)志

鈣硅酸鹽蝕變結(jié)合黑云母-毒砂蝕變是很好的找礦標(biāo)志，鈣硅酸鹽蝕變帶分布范圍廣，有時(shí)露頭都有出現(xiàn)，可依據(jù)鈣硅酸鹽蝕變帶確定礦體的大體位置，然后可根據(jù)黑云母-毒砂蝕變帶精確定位礦體的位置，因?yàn)楹谠颇?毒砂蝕變是金礦化的最主要階段，它緊靠含金石英脈兩側(cè)出現(xiàn)。

5.5 地球化學(xué)標(biāo)志

Au、As、Sb、Cs和Sc區(qū)域異?？梢宰鳛榕c格陵蘭南部已知金礦點(diǎn)相同類型金礦化的地球化學(xué)遠(yuǎn)景區(qū)標(biāo)志。