青海省白日其利金矿构造演化特征及找矿意义.pdf

收稿日期:2 0 2 2 0 9 0 8;责任编辑:王传泰基金项目:青海省招标采购项目“青海省格尔木市白日其利金矿成矿规律及找矿方向研究”(编号:E 6 3 0 1 0 0 0 0 7 6 0 3 5 1 2 8)资助。作者简介:何学昭(1 9 8 6),男,工程师,毕业于成都理工大学地质学专业,从事地质矿产勘查。通信地址:青海省西宁市城北区生物园区经三路3 8号;邮政编码:8 1 0 0 0 0;E-m a i l:3 2 9 7 5 4 2 1 6 q q.c o m通信作者:何虎虎(1 9 8 6),男,工程师,研究方向为地球化学、地球物理。通信地址:青海省西宁市城北区生物园区经三路3 8号;邮政编码:8 1 0 0 0 0;E-m a i l:3 7 6 1 9 1 1 9 0q q.c o md o i:1 0.6 0 5 3/j.i s s n.1 0 0 1 1 4 1 2.2 0 2 3.0 2.0 0 5青海省白日其利金矿构造演化特征及找矿意义何学昭,郁东良,何虎虎,祁侦芳,汪强(青海省核工业地质局,西宁 8 1 0 0 0 0)摘要:白日其利金矿位于青海省北昆仑岩浆弧带南侧,为一典型构造蚀变岩小型金矿。区内构造 岩浆活动强烈而复杂,主要含矿构造既经历了元古代中生代大规模岩浆上侵导致向南的推覆作用,又经历了新生代青藏高原抬升拉张环境下导致向北的滑脱作用,显示出张扭性和压扭性双重特征。结合地表观察和音频大地电磁测深反演结果,综合分析认为,研究区主要含矿构造(F1)地表产状为N E陡倾,深部为SW陡倾,金矿(化)体极可能位于低阻异常带且构造显示张扭性特征膨大部位,其深部找矿前景较大。关键词:白日其利金矿床;构造演化;音频大地电磁测深;找矿意义;青海省中图分类号:P 6 1 8.5 1;P 6 3 1.3 2 5 文献标识码:A0 引言白日其利金矿地处青海省东昆仑山脉北坡1,位于格尔木市东南约5 1.2 k m处。该金矿床较系统地质勘查工作始于2 0 1 0年,目前共发现4条含金构造蚀变带,圈定金矿体1 0条2,估算潜在金资源量(Q Z+T D)为3 8 8 8 k g,矿 床 平 均 品 位1.6 51 0-6,其中低品位(w(A u)0.81 0-6)金矿体金属量为2 9 1 2 k g,占比达7 4.9 0%,呈现“初具规模、品位偏低”特点。为进一步提高白日其利金矿经济价值,寻找区内金矿主要富集体,本文拟通过研究区内地质特征及构造演化规律,并结合音频大地电磁测深(AMT)反演成果,综合分析主要含矿构造产状变化和矿(化)体分布规律,力图为下一步深部勘查提供依据。1 区域地质背景1.1 区域构造体系研究区大地构造位置处于秦祁昆造山系2,以昆中断裂为界,北部为北昆仑岩浆弧,南部为东昆仑南坡俯冲增生杂岩带。在漫长的地质演化历史过程中,弧 盆体系经历了汇聚、碰撞及叠覆造山等构造演化3,构造复杂,构造 岩浆活动强烈(图1),构造岩浆活动呈现多期次特点。1.2 区域地层区域上地层从北向南由老变新,地层总体南倾,为一正常层序。以昆中断裂为界,北部受多期次大规模岩浆活动影响,地层缺失较多,仅残留零星元古界老变质基底(图1),且地层产状多变;南部地层较新,从第三系到元古界均有出露,产状南倾且较为稳定。1.3 区域构造自太古代陆核形成以来,本区经历了阜平期至喜马拉雅多期构造的演化和岩浆活动的改造,致使区内多期构造叠加形成复杂的构造格局4。区内构造行迹以断裂为主,既有受北部大规模多期次岩浆上侵形成的推覆构造,又有推覆之后形成的滑脱构造以及不同时期形成规模不等的脆性断裂构造。第3 8卷 第2期2 0 2 3年6月:1 6 2 1 6 8 地 质 找 矿 论 丛 C o n t r i b u t i o n s t o G e o l o g y a n d M i n e r a l R e s o u r c e s R e s e a r c h V o l.3 8 N o.2J u n.2 0 2 3:1 6 2 1 6 8图1 研究区区域地质简图F i g.1 R e g i o n a l g e o l o g i c a l s k e t c h o f t h e s t u d y a r e a1.第四系;2.第三系;3.侏罗系;4.三叠系;5.二叠系;6.石炭系;7.泥盆系;8.奥陶系;9.寒武系;1 0元古界;1 1.太古界;1 2.侏罗纪酸性岩类;1 3.三叠纪中 酸性岩类;1 4.二叠纪中 酸性岩类;1 5.石炭纪中 酸性岩类;1 6.泥盆纪中 酸性岩类;1 7.志留纪中 酸性岩类;1 8.奥陶纪中 酸性岩类;1 9.寒武纪酸性岩类;2 0.元古代中 酸性岩;2 1.元古代基 超基性岩;2 2.太古代酸性岩类;2 3.麻粒岩;2 4.深大断裂;2 5.一般断裂;2 6.铁矿;2 7.金矿;2 8.钒钼矿;2 9.铜镍矿;3 0.铜多金属矿;3 1.研究区位置;3 2.交通线(铁路及国道)1.4 区域岩浆活动区域上昆中断裂以北岩浆活动极为强烈,以侵入岩为主,岩浆活动始于太古代,止于中生代,呈多期次活动,尤其以元古代及中生代岩浆活动最为发育4。侵入岩类型极为复杂,超基性基性中性中酸性酸性岩均有分布2,其中以中、酸性岩最为发育,中性、基性次之,超基性岩仅以零星包体形态残存。1.5 区域地质构造演化研究区处于华北地块与华南地块的拼合部位,据潘桂棠等5对中国大地构造单元的划分,白日其利地区处于柴达木盆地南缘北昆仑岩浆弧。自古陆壳形成以来,本区长期处于板块活动边缘,对地壳运动反应极为敏感,是元古代至今不断持续发展大型造山带的重要组成部分4。从区域构造演化来看,晚古生代时该地区由陆内稳定期过渡为古特提斯洋(北支)的拉开扩张收缩的演化过程6;进入中生代时期,古特提斯洋(北支)持续收缩至关闭。三叠世时期,古特提斯洋(北支)彻底消亡,华南板块与华北板块拼合造山,奠定本区早期构造格局7。新生代时期,青藏高原持续抬升,受远程造山作用影响,东昆仑地区处于拉张环境,局部凹陷形成断陷盆地6。2 矿区地质2.1 地层白日其利金矿区地层从北至南由老变新,依次出露第四纪冲洪积物、古元古代金水口岩群片麻岩(P t1J(g n)、中 元 古 代 蓟 县 纪 狼 牙 山 组 大 理 岩(J x1l(m b)、中 元 古 代 蓟 县 纪 狼 牙 山 组 板 岩(J x1l(s l)、奥陶纪祁漫塔格群大理岩(OQ(m b),各地层之间多呈断层接触(图2)。地层产状由北至南,呈现北陡倾(P t1J(g n)近直立(J x1l(m b)南陡 倾(J x1l(s l)南 倾(OQ(m b)变 化 特 征(图3)。2.2 构造研究区位于东昆仑中部构造带,构造极为发育,但构造形迹较为简单,以NW向断裂为主,近平行的区域型层间断裂(F1,F2,F3)及其配套次级构造奠定了区内构造格架。区内断裂构造多为逆断层,断裂带宽0.51 0 0 m。F3及其南部断裂构造面呈南陡倾,F3断裂以北大多呈北、北东陡倾,倾角5 5 8 5。断裂带中构造岩分带性特征明显,内部发育强动力变质岩,如糜棱岩、强碎裂岩、断层泥、构造角砾岩等,向外发育初碎裂岩或片理化带,最外侧出露361第3 8卷 第2期何学昭等:青海省白日其利金矿构造演化特征及找矿意义图2 研究区地质简图F i g.2 G e o l o g i c a l s k e t c h o f t h e s t u d y a r e a1.第四积冲洪积物;2.奥陶纪祁漫塔格群大理岩;3.蓟县纪狼牙山组大理岩;4.蓟县纪狼牙山组板岩;5.古元古代金水口岩群片麻岩;6.闪长岩;7.正长花岗岩;8.花岗闪长斑岩;9.花岗闪长岩;1 0.石英闪长岩;1 1.黑云母花岗岩;1 2.地质界线;1 3.实测断层界线;1 4.推测构造界线;1 5.构造蚀变带;1 6.含金构造矿化蚀变带;1 7.产状;1 8.音频大地电磁测(AMT)剖面及编号图3 研究区地层产状变化F i g.3 C h a n g e o f a t t i t u d e o f s t r a t a i n t h e s t u d y a r e a(从北(左)南(右),由北陡倾近直立南陡倾南倾)节理发育的原岩3。区内构造活动强烈而频繁,多期次演化特征明显。古生代及其更早时期:区内主要地层格架形成,受古特提斯洋(北支)的拉开扩张收缩等作用影响,地层间应力薄弱部位形成叠瓦状南倾断裂构造(即研究区F1,F2,F3),构造早期产状推测多为南倾。元古代中生代时期:北昆仑岩浆弧多期次活动,大规模岩浆上侵,地壳不断向南俯冲,导致研究区地表古元古代金水口岩群覆盖于中元古代蓟县纪狼牙山组之上3,形成高角度逆冲推覆构造(F1),也导致研究区中、南部断裂构造(F2,F3)产状逐渐变陡,研究区可见大量的逆冲劈理、逆冲同斜褶皱及“S”型逆冲褶皱等地质现象(图4 ae)。新生代时期:随着北昆仑岩浆弧带内岩浆活动逐渐减弱及青藏高原持续抬升,东昆仑处于拉张环境6,推覆应力消亡,区内逐渐形成一系列滑脱构造(图4 f、图4 g)以及少量北东向后期断裂构造。多期次演化过程导致了研究区内断裂构造的复杂性,断裂构造既有逆冲推覆作用形成的压扭性特征,又有滑脱作用形成的张扭性特征,产状既有南倾又有北倾。2.3 岩浆岩研究区位于北昆仑岩浆弧,区域上多期次岩浆活动强烈而频繁,而研究区地处残留零星元古界老变质基底之上,岩浆活动相对微弱,仅发育少量闪长岩、正长花岗岩、花岗闪长斑岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、黑云母花岗岩(见图2),且大多产于构造裂隙应力薄弱部位,以脉岩形式产出。461地 质 找 矿 论 丛2 0 2 3年图4 研究区逆冲推覆构造、滑脱构造特征照片F i g.4 P h o t o s o f t h r u s t-n a p p e a n d d e t a c h m e n t s t r u c t u r e i n t h e s t u d y a r e aa.逆冲劈理;b.逆冲褶皱;c.逆冲同斜褶皱;d.逆冲同斜褶皱;e.逆冲褶皱;f.滑脱构造面;g.滑脱构造面2.4 矿体地质特征截止2 0 2 2年6月,研究区共圈定含金矿化蚀变带4条,NWW向断裂构造控矿特征明显,矿(化)体多位于构造显示张扭性特征膨大部位。圈定出金矿体1 0条,矿体长3 01 0 8 0 m,单工程真厚度0.8 01 7.8 2 m,金平均品位w(A u)=0.8 01 0-61 1.0 21 0-6;目 前 共 估 算 金 资 源 量(Q Z+T D)为3 8 8 8 k g,其中低品位(w(A u)0.81 0-6)金矿体金属量为2 9 1 2 k g,占比达7 4.9 0%,呈现“初具规模、品位偏低”特点。矿体形态呈透镜状、层状,赋矿岩石以糜棱岩系列为主,碎裂岩系列次之;主要矿化蚀变有强黄铁矿化、毒砂矿化、硅化、绢云母化等。金矿化强度与岩石变形程度、矿化蚀变强度呈正相关关系,与硫化物自形程度呈负相关关系3。矿石结构可分为结晶结构、交代结构、压碎结构3种,结晶结构以半自形粒状结构和它形粒状结构为主,交代结构以粒间充填交代结构和裂隙充填交代结构为主8,压碎结构以不规则棱角状、细小碎粒压碎结构为主。矿石构造主要为浸染状构造,其次为脉状构造。3 岩石电物性特征矿区主要分布斜长花岗片麻岩、灰白色大理岩、粉红色大理岩、碳质大理岩、含金碎裂蚀变岩、碎裂大理岩、碎裂片麻岩、花岗闪长岩、花岗岩等,各岩石物性参数见表1。由表1可以看出,花岗岩电阻率最高,斜长花岗片麻岩、含金碎裂蚀变岩呈中 高电阻率,大理岩、花岗闪长岩呈中电阻率,碎裂大理岩、碎裂片麻岩呈中低电阻率,碳质大理岩电阻率最低。据此,含金碎裂蚀变岩与围岩存在明显物性差异,音频大地电磁测深(AMT)对本区的金矿勘查具有一定指导意义。表1 白日其利金矿区各岩性电物性参数统计T a b l e 1 S t a t i s t i c s o f p h y s i c a l p r o p e r t y p a r a m e t e r s o f e a c h l i t h o l o g y i n B a i r i q i l i A u d e p o s i t岩石名称标本块数视电阻率/m变化范围均值花岗闪长岩2 17 4 7.41 0 9 6.79 1 9.4花岗岩41 6 6 7.43 3 5 1.72 4 1 5.9碳质大理岩1 65 3.13 9 4.51 5 3.0灰白色大理岩2 68 3 8.51 9 9 0.11 2 3 2.4粉红色大理岩1 77 4 3.21 6 7 2.01 1 2 7.8斜长花岗片麻岩6 71 0 3 5.22 9 4 6.31 7 2 7.2含金碎裂蚀变岩1 91 0 4 9.42 0 9 3.61 5 2 9.2碎裂大理岩18 8 0.48 8 0.4碎裂片麻岩15 9 8.45 9 8.4561第3 8卷 第2期何学昭等:青海省白日其利金矿构造演化特征及找矿意义4 音频大地电磁测深的指示4.1 工作布置音频大地电磁测深测量在寻找构造方面的作用明显,并在五龙沟构造蚀变岩型金矿田中得到了验证9。为进一步厘清研究区主要构造深部产状变化特征,2 0 2 2年 度 部 署 实 施 了 音 频 大 地 电 磁 测 深(AMT),完成工作量5线1 2 6个点。本次音频大地电磁测深(AMT)工作采用的仪器为V 8 2 0 0 0,野外工 作 方 式 为 采 用 天 然 场 源 单 点 测 深,在11 0 4 0 0 H z频率范围内采集数据。测深点按照剖面布设,点距1 01 0 0 m;具体的布线剖面(L 7,L 1 6,L 2 2,L 3 2,L 4 8)位置、方位,见图2所示。图5 研究区L 7、L 1 6视电阻率反演剖面图F i g.5 I n v e r s i o n p r o f i l e o f a p p a r e n t r e s i s t i v i t y o f L 7 a n d L 1 61.蓟县系狼牙山组大理岩;2.古元古界金水口岩群片麻岩;3.前人实测断裂构造界线;4.音频大地电磁测深反演断裂构造界线;5.金矿化体;6.金矿体;7.已施工钻探工程及编号4.2 音频大地电磁测深典型剖面的解译L 7线剖面:剖面方向1 6,共有1 4个测深点,点距1 01 0 0 m。L 7线经数据处理后,利用强制光滑得到TM+T E模式反演结果(图5 a)。高阻体L 7R 1位于剖面南端,呈半圈闭的似椭圆状,视电阻值为8 0 02 1 6 9 m,为蓟县系狼牙山组大理岩引起。高阻体L 7 R 2位于剖面北端,呈南西陡倾,倾角约7 2,视电阻值为8 0 01 1 6 7 m,该高阻体延深较长,为古元古界金水口岩群片麻岩引起。2个高阻体之间存在一低阻异常带,由F t 1断裂带引起,宽6 01 8 0 m,延深大于5 0 0 m,南西陡倾,倾角6 5 7 6。L 1 6线剖面:剖面方向2 0,共有2 7个测深点,点距1 01 0 0 m。L 1 6线经数据处理后,利用强制光滑得到TM+T E模式反演结果(图5 b)。高阻体L 1 6 R 1位于剖面南端,呈圈闭的椭圆状,呈SW陡倾,倾角约5 0,视电阻值为8 0 03 1 6 7 m,为蓟县纪狼牙山组大理岩引起。高阻体L 1 6R 2位于剖面北端,呈近直立状,倾角7 6,视电阻8 0 02 3 9 4 m,L 1 6 R 2延伸较长,为古元古界金水口岩群片麻岩引起。低阻异常位于2个高阻异常之间,由F t 1断裂带引起,宽6 01 3 0 m,延深大于6 0 0 m,呈近直立南倾,倾角大于8 0。4.3 音频大地电磁测深解译结果对找矿的指示(1)从横向上看,反演剖面呈两端高阻、中间低阻的特征,低阻异常带与F1断裂构造(号矿化蚀变带)空间位置大致吻合。视电阻率反演剖面图显示视电阻率由剖面中部向外逐渐变高趋势明显,这反映了断裂构造“内部(断层泥+糜棱岩+强碎裂661地 质 找 矿 论 丛2 0 2 3年岩)中部(初碎裂岩+劈理化带)外部(节理发育原岩)”岩石破碎程度变化及硫化物分布概况。(2)以往所施工的前排钻孔(如Z K 7 0 1、Z K 7 0 2、Z K 1 6 0 1)均圈定出十数米至百余米的金矿化体,而后排孔(如Z K 7 0 3、Z K 1 6 0 2)中构造带及矿化体宽度急剧变小,对于规模较大的含矿断裂而言是不合理的,也与音频大地电磁测深反演结果不相吻合。结合地质及音频大地电磁测深反演结果综合分析认为,F1断裂构造(号矿化蚀变带)产状在深部发生了变化,很可能为SW陡倾,这颠覆了以往的地质认识(北倾且深部变缓),目前发现的矿(化)体及圈定的构造可能只显示了F1断裂构造的局部。(3)从以往钻孔找矿成果来看,已圈定的矿(化)体与低阻异常带空间位置完全吻合,表明研究区金矿体极有可能赋存于低阻异常带中,而以往施工的后排孔(如Z K 7 0 3、Z K 1 6 0 2)因F1断裂构造(号矿化蚀变带)产状在深部发生了变化,钻进区域为高阻体,这也是未圈定出金矿(化)体的主要原因。5 结语白日其利金矿区及区域上地层从北至南由老变新,地层原始产状为南倾,为正常层序。受元古代中生代北昆仑岩浆弧带大规模多期次中酸性岩浆上侵作用,地壳不断向南俯冲,导致研究区内老地层金水口岩群覆盖于新地层蓟县系狼牙山组之上,形成压扭性高角度逆冲推覆构造(F1),也导致研究区南部构造断裂产状变陡。新生代时期,北昆仑岩浆弧内岩浆活动减弱及青藏高原抬升,导致东昆仑处于拉张环境,在研究区内形成一些列滑脱构造,受多期次的构造 岩浆活动,区内断裂构造行迹复杂,同一条构造中既有推覆又有滑脱,同时具有张扭性和压扭性特征,在构造显示张扭性特征膨大部位往往含矿性较好。研究区的音频大地电磁测深(AMT)工作表明:研究区主要含矿构造F1地表产状受逆冲推覆作用影响表现为北陡倾,深部(4 0 0 m以下)为其原始产状即为南倾。以往工作圈定的矿(化)体与低阻异常带空间位置完全吻合,表明研究区金矿体极有可能赋存于低阻异常带中,而低阻异常带核心区域验证程度很低,还有较大找矿空间。参考文献:1 雷爱全,何学昭,郁东良,等.青海省格尔木市白日其利地区金矿预查报告R.西宁:青海省核工业地质局,2 0 1 3.2 郁东良,何学昭,雷爱全,等.青海省格尔木市白日其利地区金矿普查报告R.西宁:青海省核工业地质局,2 0 1 6.3 何学昭,申大利,雷爱全,等.青海省白日其利地区断裂构造蚀变矿化分带特征J.青海大学学报,2 0 1 8,3 6(4):7 9 8 5.4 曹光元,古凤宝,王发明,等.区域地质调查报告(诺木洪公路段六工区幅 尕牙合幅)R.西宁:青海地质矿产勘查开发局,1 9 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K u n l u n m a g m a t i c a r c b e l t i n Q i n g h a i p r o v i n c e.T h e a r e a w h e r e t h e A u d e p o s i t o c c u r i s c h a r a c t e r i s e d b y t r a n s t e n s i o n a l a n d c o m p r e s s i o n a l s t r u c t u r e w i t h s t r o n g a n d c o m p l e x t e c t o n i c-m a g m a t i c a c t i v i t y.T h e o r e-b e a r i n g s t r u c t u r e w a s e x p o s e d t o l a r g e s c a l e u p w a r d i n t r u s i o n o f m a g m a d u r i n g p r o t e r o-z o i c-M e s o z o i c p e r i o d l e a d i n g t o s o u t h w a r d o v e r-t h r u s t i n g a n d e x p o s e d t o t h e Q i n g h a i p l a t e a u u p l i f t i n g a n d t h e n o r t h w a r d d e t a c h m e n t d u r i n g C e n o z o i c p e r i o d.B a s e d o n o b s e r v a t i o n s a t s u r f a c e a n d i n v e r s i o n d a t a o f a u d i o m a g n e t o t e l l u r i c s o u n d i n g s u r v e y i t i s c o n c l u d e d t h a t t h e m a i n o r e-b e a r i n g s t r u c t u r e F1 d i p s s t e e p l y t o N E a t s u r f a c e a n d t o SW t o d e p t h.A u o r e(m i n e r a l i z a t i o n)b o d y i s p o s s i b l y l o c a t e d a t l o w r e s i s t i v i t y a-n o m a l y a n d t r a n s t e n s i o n a l d i l a t e d z o n e s a n d t h e o r e p r o s p e c t i n g i s p o t e n t i a l t o d e p t h.K e y W o r d s:B a i r i q i l i A u d e p o s i t;t e c t o n i c e v o l u t i o n;a u d i o m a g n e t o t e l l u r i c s o u n d i n g;p r o s p e c t i n g s i g n i f-i c a n c e;Q i n g h a i P r o v i n c e861地 质 找 矿 论 丛2 0 2 3年