甘肃省肃北县703金矿成矿地质条件及成因分析.pdf

甘 肃 省 肃 北 县 金 矿 成 矿 地 质 条 件 及 成 因 分 析作者简介：张玉明（），男，甘肃张家川人，本科，工程师，主要从事地质矿产勘查与管理工作。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）摘 要：勘查区位于甘肃省北山地区，属于扫子山红石山华力西期 成矿带，带内以、为主的矿化强烈。通过地球化学分析统计，亲硫的低温元素组合、等有利于成矿，这类组合指示金成矿与区内断裂构造或层间破碎带密切有关。综合评价认为，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。关键词：肃北县；金矿；成矿地质条件；矿床成因中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，）：，：；勘查区位于扫子山一红石山 成矿带，该地区相继发现了 金矿、观音山金矿等多处金矿床。该区域前期已开展过 万水系沉积物测量工作，但由于该区域以戈壁残丘为主，元素迁移距离有限，元素异常较弱。本文对 万土壤地球化学数据进行统计分析，认为部分的矿源来源于石炭纪扫子山组，但勘查区内的中酸性侵入体可能是成矿的母岩。对勘查区内的成矿条件进行分析，对该地区下一步找矿工作具有指导意义。区域地质勘查区位于甘肃省北山地区，为天山兴蒙造山系额济纳北山弧盆系大相红石山蛇绿混杂岩相带，属于扫子山红石山华力西期 成矿带，见图，带内以、为主的矿化强烈，二叠纪板块碰撞造山，形成了扫子山构造挤压褶皱带及韧性剪切带，同时伴有碰撞相含矿石英闪长岩侵入，构成本区含矿母岩。勘查区地质勘查区出露地层主要为石炭系下统扫子山组第、第 岩性段和第四系。其中扫子山组第 岩性段的绿泥石英千枚岩和绢云石英千枚岩为勘查区金矿化的主要赋矿地质体。第 卷 第 期 年 月资源信息与工程 双鹰山裂谷型被动陆缘；牛圈子弧后盆地；公婆泉早古生代岩浆弧；红尖兵山狼娃山晚古生代岩浆弧；康古尔塔格红石山蛇绿杂岩带；四顶黑山雀儿山晚古生代岩浆弧图 区域构造略图勘查区位于狼娃山白山复背斜核部，表现形式上以断裂构造为主，褶皱构造在勘查区不发育；断裂构造和构造蚀变带为勘查区主要的构造体系，控制了勘查区矿体的生成和空间分布，按走向分为近北东向、近东西向两组，其中近东西向断裂属于后期热液活动形成的次级断裂，热液活动时，石英脉填充，石英脉呈脉状产出，裂隙面可见星点状黄铁矿化，脉壁可见较强褐铁矿化，该断裂既是导矿构造又是容矿构造，严格控制着勘查区内主矿体的走向。勘查区出露岩浆岩主要为华力西晚期侵入岩，以酸性岩为主；侵入岩主要为岩枝、岩脉出露的小型侵入体，岩性主要为石英闪长岩、花岗岩、钾长花岗岩等，呈近东西向及北东向展布，与主要断裂构造方向一致，认为岩脉的产出与断裂系统密切相关。物、化探异常特征 磁异常特征位于勘查区的中部，异常向西未封闭。幅值一般为 ，局部高磁异常中心发育，幅值一般大于 ，。该异常带北侧多与负磁异常相伴，梯度变化特征为北翼等值线密集而窄小、南翼等值线宽广而平缓，表现为北翼梯度较陡、南翼梯度较缓。局部高磁异常等值线密集，平面形态主要有带状、不规则状或椭圆状。异常带总体上呈现出多峰值高值、规模大、梯度陡、异常连续性较好的带状分布特征；自西向东，异常带总体呈近东西北东东向带状展布，北部呈线形分布的密集梯度带为 北勘查区主断裂。勘查区内圈定的、矿体位于该磁异常的梯度带靠近负磁异常的部位（降低磁异常带），受断裂构造控制明显。异常的梯度带靠近负磁异常的部位（降低磁异常带）、化探金元素异常中心相互套合较好的部位为本勘查区金矿体成矿主要地段。化探异常特征通过勘查区 土壤地球化学测量，分析了 种成矿元素分布情况。经地球化学统计发现，变异系数大于 的元素有、，这些元素分布不均匀，在局部富集，尤其、变异系数分别为、，在局部非常富集，有利成矿；统计认为、等元素浓集系数大于，为高背景元素，、个元素浓集系数大于，尤其、浓集系数分别为、，具有成矿的物质基础，结合变异系数认为，勘查区内最为有利的成矿元素为。）聚类分析。利 用 （，统计产品与服务解决方案）软件对本区化探分析数据进行 型聚类分析，分析本区化学元素变量之间的相关性。由全区 型聚类分析谱系图可看出（图），在 相似水平上可以把全区 种元素分为 类。图 元素聚类分析谱系图第 卷张玉明等：甘肃省肃北县 金矿成矿地质条件及成因分析第 期 第一类为、元素组合。又可分为两个亚类，第一亚类为、，为与钨矿化有关的高温热液元素组合；第二亚类为、元素组合，为一套亲铁亲硫元素组合，指示区内为基性火山岩及析出含铁石英岩。第二类为、组合，为亲硫的低温元素组合，、元素活动性强，物理化学性质相近，经常与 元素共生在一起，可作为金矿的指示元素，其中 与 相关系数高达，元素组合有利于成矿，这类组合指示金成矿与区内断裂构造或层间破碎带密切相关。第三类为独立元素，与区内出露的少量中酸性侵入岩脉有关。第四类为独立元素，从相关系数看，与 具有一定的相关性，为与断裂构造相关的银矿化元素组合。第五类为独立元素，为构造指示元素。第六类为、，为高温的亲酸性元素，与区内出露的少量中酸性侵入岩脉有关。）因子分析。利用 软件中的因子分析模块对勘查区土壤地球化学测量全部样品的分析结果进行数据处理，以期为本区岩层地球化学测量综合异常中元素组合类别的划分提供依据。本次因子分析基于主成分模型的 型因子分析法，求出相关系数的特征根，根据特征根（）和累计方差贡献率（）确定合适的因子数。对本区 种元素进行正交旋转因子分析，前 个因子贡献率达到了，个因子代表了不同的元素组合，与聚类分组情况很相近。根据因子方差贡献，本区占主导作用的为 因子，贡献比为，、两个因子的贡献率为 ，其他因子贡献率基本相当。因子方差贡献最大，为本区占主导作用的最重要的因子，元素组合为、，主要为亲铁元素组合，其中、载荷系数为负值，根据地质情况，、主要与中酸性岩体有关，这样的组合表明区内该因子为基性岩指示因子。因子为、元素组合，主要为钨矿化伴生元素组合，该因子为钨矿化指示因子。因子为、元素组合，为金矿化相关组合，反映低温热液活动。、元素活动性强，物理化学相近，经常与 元素共生在一起，可作为金矿的指示元素，这类组合可能与区内断裂构造或层间破碎带有关，该因子为金矿化指示因子。因子主要为、组合，为基性岩指示因子。因子主要为、组合，结合其异常分布，该因子为与中酸性岩体有关的铅锌矿化指示因子。因子主要为、组合，为银矿化指示因子。）综合异常。勘查区共圈定综合异常 处。以 （甲）综合异常为例，该异常位于勘查区北侧，异常面积 。异常位于扫子山组 段，岩性主要为绿泥石英千枚岩夹薄层含铁石英岩等，主要元素组合为、；主要由、等单元素异常构成，异常以 异常为主，面积为 ，最大值 ，衬度为，异常规模大，浓集中心及三级浓度分带明显；、异常与其套合性非常好。元素组合有利于金成矿，异常总体呈北东向面状展布。经异常查证，在 综合异常内圈定金矿体 条，分别为、矿体，矿体均赋存于破碎蚀变带，其中：矿体长 ，平均真厚 ，平均品位 ，最高品位为 ；矿体长，真厚 ，品位 。认为 综合异常由破碎蚀变带内金矿化富集引起，为矿致异常。成矿地质条件及成因 含矿建造地质特征勘查区已知的金矿化带赋存于扫子山组第 岩性段内，主要为中基性基性火山岩与硅质泥质硅质粉细砂质岩石的组合，岩石具强韧性变形，发育密集构造面理，形成糜棱岩、千糜岩、构造片岩，仅局部保留部分原岩特征，近北东东向、近东西向的韧性、脆韧性、脆性断裂十分发育。含矿建造地球化学特征区内各地层普遍富集、等，、等分异强或较强。各地层中都含，丰度较高，最高达 ；石炭系的中基性火山岩中，元素、丰度较高；石炭系扫子山组明显富集亲铁元素（、）和亲铁亲硫元素（、），分异性较强，成矿可能性大。石炭系扫子山组中酸性侵入体一般富集、第 卷资源信息与工程第 期、等元素，而基性超基性岩强烈富集、等。侵入岩出现、等元素组合异常。在石英闪长岩体分布区，出现、元素的高背景。华力西期侵入岩体中则有、等元素组成的异常出现，在一些多期次复合杂岩体带形成多组合异常。控矿构造特征构造单元控制着勘查区成矿带的分布，康古尔塔格红石山板块缝合带控制着区内主要矿产的形成。区内断裂构造带、韧性剪切带等构造形迹十分发育，脆性、韧脆性断裂带是构造蚀变岩型金矿最重要的控矿因素；次一级的断裂构造、构造裂隙控制着热液型（石英脉型）金矿、中高温热液型白钨矿、高温热液型磁铁矿等类型矿床矿体及矿化的分布。矿床成因勘查区已圈定金矿体均产于石炭系扫子山组第 岩性段，含矿围岩为绢云石英千枚岩和绿泥石英千枚岩，断裂构造是该金矿最主要的控制因素。该区虽未见大规模岩浆岩出露，但构造滑动时产生的热液和邻近的 金矿序列岩浆活动产生的热卤水使金的溶解度增高，促使金和其他元素活化迁移，在有利的构造部位成矿。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。结论）勘查区位于甘肃省北山地区，属于扫子山红石山华力西期 成矿带，带内以、为主的矿化强烈，二叠纪板块碰撞造山，形成了扫子山构造挤压褶皱带及韧性剪切带，同时伴有碰撞相含矿石英闪长岩侵入，构成本区含矿母岩。）地球化学研究表明，亲硫的低温元素组合、等组合有利于成矿，这类组合指示金成矿与区内断裂构造或层间破碎带密切有关。同时表明，金矿形成部分的矿源来源于石炭系扫子山组。）该矿床受断裂构造控制明显，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。参考文献：张文国，朱东辉 我国金矿资源特征及成矿规律研究资源信息与工程，（）：朱利辉，李爱军，刘如珍，等 甘肃肃北县地质灾害形成条件及发育规律研究 矿产勘查，（）：陈柏林，吴淦国，叶德金，等 北山地区金矿类型、成矿规律和找矿方向 地质力学学报，（）：（上接第 页）该区深部发育的爆破角砾岩和灰岩捕虏体与凤凰山矿田和沙滩脚矿田含矿角砾岩和含矿捕虏体的形成特征和矿化特征相似，成矿构造条件有利。）本区深部具备较完整的姚家岭式热液矿床的成矿要素，位于向斜构造区内局部隆起区，钻探验证和激电测井结果显示，研究区深部 低阻异常区找矿潜力较大，是下一步重点工作对象。参考文献：常印佛，刘湘培，吴言昌，等 长江中下游铜铁成矿带北京：地质出版社，徐国建 安徽池州婆猪形铁矿区地质特征、矿床成因及找矿标志分析 资源信息与工程，（）：徐晓春，白茹玉，谢巧勤，等 安徽铜陵中生代侵入岩地质地球化学特征再认识及成因讨论 岩石学报，（）：吴星星，闫 峻，唐裕禄，等 安徽铜陵沙滩脚岩体年代学及地球化学特征 矿物岩石，（）：钟国雄 安徽铜陵姚家岭锌金多金属矿床成矿机制与找矿方向研究 合肥：合肥工业大学，瞿泓滢，裴荣富，李进文，等 安徽铜陵凤凰山石英二长闪长岩和花岗闪长岩锆石 年龄及其地质意义 吉林大学学报（地球科学版），（）：毛景文，杜安道，等 长江中下游地区铜金（钼）矿 年龄测定及其对成矿作用的指示 地质学报，（）：第 卷张玉明等：甘肃省肃北县 金矿成矿地质条件及成因分析第 期