張秦川
(甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 蘭州 730020)
花牛山金礦床位于著名的甘肅北山造山帶,屬于東天山與塔里木兩大板塊的交匯部位,區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜,為豐富的貴金屬、重金屬礦產(chǎn)資源的形成奠定了基礎(chǔ)。區(qū)域經(jīng)歷了多期次、多階段的構(gòu)造—巖漿演化,為金屬元素的活化、轉(zhuǎn)移、富集提供了熱能和運(yùn)移通道[1]。本文以北山花牛山金礦床為研究對(duì)象,分析該礦床的地質(zhì)特征與找礦標(biāo)志,為區(qū)域進(jìn)一步找礦勘查提供參考。
(1)地層。花牛山金礦床區(qū)域地層出露較齊全,由老至新依次為:①古元古界敦煌群,為一套低角閃巖相—高綠片巖相變質(zhì)巖系,與區(qū)域石英脈型金礦床關(guān)系密切,如交叉溝、小西弓等金礦床。②中元古界古硐井群,為一套低綠片巖相淺變質(zhì)巖系,以千枚巖、大理巖、石英巖、片巖為主,原巖為一套淺海相陸源碎屑巖組合,區(qū)域上韌性剪切帶型金礦床多展布于該地層中。③新元古界大豁落山組,為一套碳酸鹽建造,區(qū)域內(nèi)未發(fā)現(xiàn)礦化線索。④寒武系雙鷹山組,由黑色硅質(zhì)巖夾灰?guī)r組成。⑤下奧陶統(tǒng)羅雅楚山組,為一套硅質(zhì)巖和濁流相沉積建造組合;該地層相對(duì)富集Au、W、Zn、Cu、Pb、Ag、Sn等元素,為形成微細(xì)浸染型金礦床奠定了基礎(chǔ)。⑥中奧陶統(tǒng)花牛山群,為一套砂泥質(zhì)、硅質(zhì)巖、碳酸鹽組合建造,廣泛發(fā)育石英脈型和蝕變巖型金礦化,如花牛山金礦床、黑山頭金礦點(diǎn)等[2]。⑦中—上志留統(tǒng)公婆泉群,為一套中基性—中酸性火山巖組合,以玄武巖、凝灰?guī)r為主,該套地層相對(duì)富集Cu、Pb、Au、W、Ni等元素,是尋找銅多金屬礦床的有利區(qū)域,如火石山銅鎢礦點(diǎn)、小草湖金礦點(diǎn)等。⑧泥盆系三個(gè)井組,為中酸性火山巖。⑨下石炭統(tǒng)柳園組,為碎屑巖夾碳酸鹽建造,見(jiàn)老金廠金礦床等。⑩三疊系至古近系,為碎屑巖組合,偶見(jiàn)含煤層,未見(jiàn)其他金屬礦化。
(2)構(gòu)造及巖漿巖?;ㄅI浇鸬V床位于甘肅肅北造山帶,屬于東天山與塔里木兩大板塊的交匯部位,經(jīng)歷了多期次、多階段構(gòu)造—巖漿演化過(guò)程,使得區(qū)域內(nèi)斷裂、褶皺復(fù)雜。區(qū)域礦產(chǎn)資源受斷裂構(gòu)造控制明顯,區(qū)域發(fā)育深大斷裂,為深部成礦物質(zhì)遷移提供了通道,深大斷裂派生的次級(jí)斷裂、裂隙是容礦有利空間,發(fā)育近東西向、北西向、北東向和近南北向幾組,如老金廠、新金廠等金礦床(點(diǎn))嚴(yán)格受控于斷裂構(gòu)造系統(tǒng)。區(qū)域巖漿巖與構(gòu)造相伴而生,各個(gè)地質(zhì)時(shí)代均有出露,以海西期和加里東中晚期最發(fā)育,多呈巖基、巖株、巖脈、巖枝等形態(tài)產(chǎn)出,與區(qū)域金屬礦產(chǎn)的成礦作用關(guān)系密切。巖性從超基性至酸性巖均有出露,主要以中酸性巖漿巖為主,且與區(qū)域金礦化更為密切。區(qū)域已發(fā)現(xiàn)金礦床(點(diǎn))十余處,如花牛山、新金廠、南金山、老金廠、拾金坡、金窩子等,具有較大的找礦潛力。
(1)地層。花牛山金礦床出露地層較簡(jiǎn)單,以薊縣系為主,古元古界、中奧陶統(tǒng)次之。其中,古元古界敦煌群沿區(qū)域花牛山大斷裂分布,呈東西向帶狀或斷塊狀展布,分布范圍較小,巖性變化也較大,南部以淺變質(zhì)碳酸鹽為主,東部逐漸變?yōu)樽冑|(zhì)砂泥質(zhì)夾基性火山巖,是主要的含金層位之一;薊縣系平頭山組為礦區(qū)主要的地層,為一套陸源碎屑巖夾碳酸鹽建造組合,夾有少量火山巖、硅質(zhì)巖,普遍具有較低的變質(zhì)特征,為低綠片巖相,該層是花牛山金礦床的重要含礦層位之一[3]。平頭山組根據(jù)巖性變化可分為三個(gè)巖性段,下段為一套板巖、千枚巖、變質(zhì)砂巖夾大理巖、英安巖等;中段為淺變質(zhì)的細(xì)碎屑巖建造,富含與酸性巖漿有關(guān)的Au、Ag、Cu礦化;上段為礦區(qū)Au、Ag、Pb、Zn礦體的主要賦存層位,以大理巖及含礦基性火山巖為主。
奧陶系地層以雙鷹山組和牛山群為主,前者為硅質(zhì)巖、長(zhǎng)石石英砂巖、灰?guī)r組合,后者為砂板巖、變質(zhì)粉砂巖,可見(jiàn)石英脈型金礦化脈。
(2)構(gòu)造。礦區(qū)構(gòu)造較為復(fù)雜,斷裂、褶皺構(gòu)造均較發(fā)育。礦區(qū)地層及構(gòu)造受華力西期至印支期中酸性巖漿活動(dòng)影響較大,使得地層多以斷塊形式展布,褶皺形跡出露不全??傮w上,褶皺構(gòu)造呈北西—南東向展布,區(qū)域性大斷裂呈近東西向展布,次級(jí)斷裂帶組合較復(fù)雜,可見(jiàn)近東西向、近南北向、北東向和北西向四組[1]。與花牛山金礦床具有密切聯(lián)系的皺褶為石人子山—五井河復(fù)式向斜,金礦體主要賦存于該向斜形成的次級(jí)向斜構(gòu)造中。
(3)巖漿巖?;ㄅI浇鸬V區(qū)酸性巖漿巖極為發(fā)育,主要為華力西期中酸性巖漿巖,以黑云母斜長(zhǎng)花崗巖、正長(zhǎng)花崗巖為主,花崗閃長(zhǎng)巖、英安斑巖次之,多呈巖基、巖株、巖脈產(chǎn)出,與貴金屬、有色金屬礦化關(guān)系密切,是花牛山金礦床的主要成礦時(shí)代。
花牛山金礦床主要賦存在石人子山—五井河復(fù)式向斜南段形成的次級(jí)向斜構(gòu)造中,礦體位于薊縣系平頭山組上巖性段大理巖與黑云母長(zhǎng)英質(zhì)角巖形成的斷裂破碎帶和大理巖與印支—燕山期正長(zhǎng)花崗巖接觸變質(zhì)形成的矽卡巖帶中,礦石以石英透輝石角巖為主[2]。經(jīng)過(guò)深部地質(zhì)工程調(diào)查以及地表地質(zhì)調(diào)查,花牛山金礦床初步圈定金礦體6處,礦體呈近東西向展布,傾角較大,一般大于55°,向南或者南南西傾伏,礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀具有較高的一致性,即礦體受矽卡巖帶和層間破碎帶控制明顯。礦體形成以似層狀、透鏡狀為主,礦石自然類型多變,與礦體產(chǎn)出位置關(guān)系密切,其中產(chǎn)于矽卡巖帶或大理巖化帶中的礦石為黃鐵礦—毒砂—褐鐵礦型,產(chǎn)于黑云長(zhǎng)英質(zhì)角巖中的礦石以黑云母長(zhǎng)英質(zhì)角巖型為主,黃鐵礦—毒砂—褐鐵礦型次之[3]。Ⅰ號(hào)金礦體規(guī)模最大,呈似層狀產(chǎn)出,地表控制礦體長(zhǎng)243.5m,控制斜深40.m,視厚度可達(dá)4.3m,Au平均品位可達(dá)5.6g/t。
(1)地層標(biāo)志?;ㄅI浇鸬V床與薊縣系和印支—燕山期正長(zhǎng)花崗巖形成的熱接觸變質(zhì)帶有關(guān),即金礦體主要賦存在接觸變質(zhì)形成的矽卡巖帶中,金礦體的賦存層位對(duì)巖性的選擇性十分明顯,主要賦存在薊縣系平頭山組上巖性段地層中。
(2)構(gòu)造標(biāo)志。花牛山金礦床明顯受控于構(gòu)造系統(tǒng),空間上總體沿區(qū)域深大斷裂帶呈近東西向展布,礦體多產(chǎn)于接觸變質(zhì)帶(矽卡巖帶)近東西向斷層破碎帶中。
(3)巖漿巖標(biāo)志。雖然花牛山金礦區(qū)巖漿巖極為發(fā)育,巖體時(shí)代復(fù)雜,但與金礦化關(guān)系最密切的為印支—燕山期正長(zhǎng)花崗巖,金礦(化)體主要賦存在印支—燕山期正長(zhǎng)花崗巖與薊縣系上巖性段大理巖外接觸變質(zhì)帶中。