柴水沟西金多金属矿成矿因素研究
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摘要：本文通过对该矿区的地层、构造作用、岩浆活动和区域变质作用的分析，认为柴水沟西金多金属矿床属中低温热液后期改造型矿床。
关键词：柴水沟西金多金属矿构造控制岩浆活动
中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号：
柴水沟西矿区位于青海省海西州茫崖行委北东约40km处，面积35.54km2。该矿区位于东昆仑晚加里东造山带的阿卡腾能山造山亚带。区内地层属柴达木西北缘地层小区。该区地处阿尔金山东段南坡，阿卡腾能山东南侧的柴水沟地区。区内山系总体呈北西走向，地势北高南低。属于干旱-半干旱荒漠区，除山脊岩石外，山间大滩、沟谷及山麓多有风成黄土及风成砂覆盖。区内海拔一般在3500～4000m，最高为4100m，比高为400～600m，属于中切割的残山区。
矿区地质特征
1.1地层矿区内出露地层主要有上奥陶统滩间山群（O3tn）、中侏罗统大煤沟组（J2dm）、第四系（Q）等。
上奥陶统滩间山群（O3tn）该套地层在预查区内由两套岩性组成，下部为碎屑岩组，岩性组合以浅灰绿色、灰紫色变砂岩（mss）为代表，其岩石特征为：岩石主要由基质和胶结物组成，基质一般由石英、长石、云母等矿物组成，胶结物一般由硅质、钙质，及少量的岩石碎屑等组成。厚度在270—670m之间，岩石中局部有硅质岩脉、石英岩脉、闪长岩脉分布，局部具绿泥石化、硅化等蚀变现象。该套地层因受构造岩浆活动的影响，石英脉发育普遍，石英脉主要沿地层层理面及小断裂、小褶皱充填，宽度由几厘米至几十厘米不等，石英脉局部有蚀变、矿化现象。另外，在该套地层中发育有多条挤压蚀变破碎带，带内绿泥石化、绢云母化、褐铁矿化、高岭土化、片理化现象明显，并且局部含矿性较好，探槽样品分析结果表明：预查区内该套地层中有多处金矿（化）点分布，含量最高为1.71g/t,说明该套地层内在寻找金多金属矿（化）体方面前景较好。上部为火山岩组，岩性组合以浅灰绿色安山岩(α)、火山凝灰岩为代表。其岩石特征为：岩石主要由斑晶和基质组成：斑晶含量5—10﹪，由斜长石、辉石、角闪石等矿物晶屑组成，粒径一般为0.5—1.5mm，最大2—3mm。基质85—95﹪，由玻璃质、隐晶质组成。本层岩石厚度在300—1000m之间，安山岩中见有大量的斜长花岗岩脉侵入，因受岩浆活动影响，岩石局部变质作用明显，主要表现为硅化、褐铁矿化、绢云母化、绿泥石化、高岭土化等现象。预查区内该套地层位于阿克提断裂带附近，受断裂构造作用影响，该套地层内次级构造较为发育，主要表现为一些断裂破碎带、小揉皱等构造特征，构造带内岩石具碎裂岩化、片理化等现象，并且蚀变程度较高，绿泥石化、褐铁矿化、绢云母化、硅化、高岭土化现象较为普遍，并且局部含矿性较好。通过这两年度工作成果显示，该蚀变破碎带中探槽11CTC07中Au含量为9.38g/t。
中侏罗统大煤沟组（J2dm）该套地层在矿区东北部大面积出露，总体走向北东东向，主要由三套岩性组合组成，分别为砂质板岩、炭质板岩、砾岩。
第四系（Q）矿区东、南边缘及沟谷一带多分布有洪积、冲积的砂砾及风成沙土等堆积物。
1.2构造矿区内由于受区域断裂构造的影响，次一级断裂构造十分发育，而且极为复杂，产状亦较紊乱，共发育有大小18条断裂，其中有两条区域性的大断裂通过矿区（编号为F5、F13）。这些断裂按照走向可大致分为北东东向、东西向、北东向、北西向，断裂性质以逆冲断层为主，受其影响，区内局部见成型的褶皱，但多被后期构造所破坏而不完整，并且在断裂构造发育部位见有许多褶曲及小揉皱。
1.2.1北东东向断裂 区内北东东向分布的断裂带有F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F10、F11、F12、F13、F17。它们规模一般较大，出露长多在1.5km以上，最长可达6.5km，断裂带宽数十米—上百米，走向一般60°—80°，倾角约40°—65°左右，在地貌上表现为负地形，断层带内岩石比较破碎，可见断层泥和碎裂岩，局部见有断面擦痕和阶步，具压扭性特征。
其中F10、F11、F12断裂是F5、F13主断裂所形成的次级断裂，断裂位于矿区的西部，在F10、F11、F12断裂附近形成的一条挤压蚀变破碎带，宽约10-50m，走向长度2.4km左右，破碎带内岩石片理化比较发育，倾向多变，倾角一般60°—70°左右。具较强的褐铁矿化、绢云母化、片理化、绿泥石化以及高岭土化等蚀变。通过这两年对矿区的预查工作，发现其与金及多金属矿化关系较为密切。
1.2.2东西向断裂 矿区内走向为东西向断裂有F9、F18。
F9断裂在矿区的西部，该断裂局部见有断面擦痕和阶步并且片理化发育。
F18 断裂在矿区的东南角，是华里西期的钾长花岗岩与变砂岩的分界断层，长度约为1km。该断层带内岩石比较破碎，可见断层泥和碎裂岩。
1.2.3北东向断裂矿区内走向为北东向断裂有F15、F16。F15、F16断裂在华里西期钾长花岗岩中，长度分别约为2.4 km、2.9 km，断裂带宽约数米—数几十米，沿断层展布方向在地貌上表现为负地形，断层带内岩石比较破碎，可见断层泥和碎裂岩。
1.2.4北西向断裂矿区内走向为北西向断裂有F8、F14。F8、F14断裂是F13产生的次级断裂，长度分别约为220m、1.2 km，断裂带宽约数米—数几十米，沿断层展布方向在地貌上表现为负地形，断层带内岩石比较破碎，局部见有断面擦痕和阶步并且片理化发育。
1.2.5含矿蚀变破碎带通过这两年度工作，对该矿区内的蚀变破碎带进行筛选、合并，最终圈定出两条含矿蚀变破碎带，编号Ⅰ、Ⅱ。
Ⅰ号含矿蚀变破碎带分布于奥陶系变砂岩地层中，该含矿蚀变破碎带宽约10-50m，走向长度760m左右，破碎带内岩石片理化比较发育，倾向多变，倾角一般60°—70°左右。具较强的褐铁矿化、绢云母化、片理化、绿泥石化以及高岭土化等蚀变，由10CTC51、11CTC22、10CTC54控制，其中10CTC51H2的Au品位为0.1×10-6，11CTC22H13、H14、H18、H19的Au品位分别为0.48×10-6、1.49×10-6、1.71×10-6、0.31×10-6，10CTC54H6的Au品位为0.12×10-6。
Ⅱ号含矿蚀变破碎带分布于奥陶系安山岩地层中，与AP6土壤异常位置基本吻合，蚀变带长度约1.9km，宽约2～5m，最宽处可达10m左右，倾向多为北倾、倾角40°—60°左右，含矿蚀变破碎带内岩石多具褐铁矿化、绢云母化、片理化、碎裂岩化、硅化、碳酸盐化等蚀变。该含矿蚀变破碎带由10CTC04、10CTC06、11CTC07、10CTC12、10CTC18、10CTC22控制，其中10CTC04H10的Au品位为0.19 ×10-6、11CTC07H18的Au品位为9.38×10-6。
通过这两年对拣块样和槽探控制，在这些蚀变破碎带内发现了大量矿化点及矿化体，证明该蚀变破碎带含矿性较好，为矿区内重要找矿标志。
1.3岩浆岩本区岩浆活动分侵入和喷发两种形式，其活动时间和空间展布形态与柴西缘古陆边缘的裂陷槽活动有着密切的关系。
1.3.1侵入岩矿区内侵入岩有加里东期灰白色中细粒花岗闪长岩；华力西期肉红色中粗粒钾长花岗岩、灰白色斜长花岗岩和灰-灰绿色中细粒石英闪长岩。岩性特征简述如下：
灰白色中细粒花岗闪长岩（γδ3b）：主要分布于矿区西北部侏罗系地层中，岩石呈灰白色，中细粒花岗结构，块状构造，局部见有绿泥石化，褐铁矿化现象。
肉红色中粗粒钾长花岗岩（ξγ4b1）：分布于矿区东南部，占整个预查区面积约50%。岩石呈肉红色，中粗粒花岗结构，块状构造。具有绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化等蚀变现象。
灰白色中粒斜长花岗岩（γo41a）：分布于矿区中部。岩石呈灰白色，中粒花岗结构，块状构造。岩石具绿泥石化、褐铁矿化、碳酸盐化等蚀变现象。
灰-灰绿色中细粒石英闪长岩（δo）：分布于矿区东部和西南部，规模不一，局部呈细脉状、透镜状侵入于变砂岩中。岩石呈浅灰色、灰-灰绿色，不等粒结构、中细粒结构，块状构造。矿物成分有斜长石（60%）、钾长石（25%）、角闪石（10%）、石英（5-10%）等。岩石具绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化等蚀变现象。
1.3.2脉岩区内脉岩仅见有辉绿岩脉分布，其特征如下：
辉绿岩脉（βμ）：侵入于钾长花岗岩体中，一般呈小规模的脉状体分布。岩石中见有星点状分布的黄铁矿。
灰-灰绿色中细粒石英闪长岩脉（δo）：分布于矿区西南部，规模较小，局部呈细脉状、透镜状侵入于变砂岩中。岩石具绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化等蚀变现象。岩石中局部见有星点状分布的黄铁矿。
1.4地球化学特征
1.4.1元素富集特征和离散特征该矿区内主要针对主要含矿地质单元为奥陶系火山岩及变质砂岩，布置了岩石剖面、槽探工程及采样线工程。故对这些工程中岩石样品进行测试及综合分析，计算了Au、Ag、As、Sb、Bi、W、Mo7种元素含量平均值、均方差、标准离差、变化系数等特征值，详见表1-1。
奥陶系地层中主要元素特征值表表1-1
*：Au、Ag含量单位为10-9，其余为10-6。
由表3-3可以看出，矿区内Au、Ag、As等元素与柴西缘丰度值相比，具有较高的背景值。另外，Au、Bi、As、W、Mo等元素的变化系数较高，说明预查区内在以金为主的多金属矿找矿方面具有较好的前景。
1.4.2土壤异常特征通过这两年度在矿区开展了1：1万土壤测量，共圈定出多处综合异常。现将以AP6Au(Cu、As、Bi)异常为例，其特征简述如下：
该异常位于矿区中部F6断裂带两侧，区内出露地层为奥陶系以灰绿色安山岩为主的中基性火山岩，异常沿地层走向呈带状分布，总体走向北东东向，长约1.3km，宽约0.45km，面积0.55km2，异常主元素为Au，特征组合元素为Cu、As、Bi等，各元素套合较好，浓集中心明显。其中Au元素峰值为210×10-9，平均值9.87×10-9，为柴西缘丰度值的6.8倍，Cu元素峰值606×10-6，平均值72.72×10-6，为柴西缘丰度值的5.6倍。(见插图1—1)
该土壤异常为矿区内主要异常，通过这两年度对该区的地表工作，异常区内有大量蚀变破碎带及Au、Cu矿（化）点、矿（化）体分布，其中金矿化点多处，矿化体多条，矿体5条。铜矿体1条。矿（化）体走向于异常长轴方向一致，位置也基本吻合，因此基本可以确定该异常为矿致异常。
AP6Au(Cu、As、Bi) 异常参数特征一览表表1-2
2.矿床地质特征通过这两年度地表地质工作，在该矿区内共圈定出对成矿较为有利的含矿蚀变破碎带多条，发现金矿（化）点、高含量点（品位＞0.1g/t）多处，通过槽探、采样线工程控制，圈定出金矿体5条、铜矿体1条。
2.1矿体特征
2.1.1金矿体特征通过对该区的地质工作目前在变砂岩区发现金矿体2处，分别为Au-9、Au-10，由工程11CTC22控制，工程控制厚度为1.00m，金含量分别为1.49×10-6、1.71×10-6。产于该变砂岩区的挤压蚀变破碎带中，矿化体走向推测近东西向，倾向约北倾，倾角45°—65°之间。矿化岩石已蚀变为褐铁矿化、泥化、高岭土化、绢云母化等蚀变。
通过对矿区的地质工作目前在安山岩区发现金矿体3处，分别为Au-12、Au-13、、Au-15，由工程11CCYX03、11CCYX04、11CTC07控制，工程控制厚度为1.00m，金含量分别为6.26×10-6、12.7×10-6、9.38×10-6。其中Au-15产于该安山岩区的蚀变破碎带中。Au-12、Au-13产于安山岩区的石英脉，走向近东西向，长约三十米左右，倾向约北倾，并且有强烈的褐铁矿化蚀变。
2.1.2铜矿体特征通过对矿区的地质工作目前在安山岩区发现铜矿体1处，为Cu-Ⅰ，由工程10CTC01、10CTC02、10CTC07控制，工程控制厚度为1.00m，平均品位为0.565%，走向近东西向，长约150米左右，倾向约北倾，并且有强烈的孔雀石化蚀变。产于斜长石花岗岩与安山岩的接触部位，可能推测是热液活动作用下的富集铜元素沿着接触部位的薄弱部位运移到地表。
2.2矿石特征
矿体品位：Au：1.38—4.35×10-6，Ag：50—350×10-6。矿石结构、构造：矿石呈他形晶粒状结构、碎裂结构、糜棱结构、变斑状结构等；稠密浸染状构造、角砾构造、块状构造，蚀变破碎带内有条带状构造等。矿石矿物：金属矿物主要有方铅矿、黄铁矿、褐铁矿、黄钾铁矾、金等。
脉石矿物主要有长石、石英、绢云母、方解石等组成。
2.3围岩蚀变
当围岩岩石受到侵入岩（花岗岩）、构造作用力、以及变质作用等多重作用的影响下，围岩岩石很容易蚀变为褐铁矿、高岭土、绢云母、绿泥石等典型的蚀变矿物。在围岩级破碎带中蚀变复杂。具硅化、重晶石化、石膏化、黄铁矿化、高岭土化、绿泥石化、绿帘石化、黑云母化等绿片岩相特点，反映受一定区域变质作用。而硅化、绿泥石化、褐铁矿化、黄铁矿化等蚀变与金矿化体关系较密切。一般来说，蚀变强烈，相应金的品位就高。
矿床成因
矿区位于阿尔金成矿带，矿（化）体主要赋存于上奥陶统滩间山群以火山岩为容矿岩石的安山岩和变砂岩中。长期接受陆源碎屑物质，经受海进——海退的旋回，并形成一个氧化、还原的沉积环境，这对成矿元素的富集是一个十分有利的条件。表现为Au、Ag、Fe、Pb、Zn、Sn等成矿元素以离子吸附、胶体吸附、硫化物等形式沉淀、富集下来，形成矿源层，控制矿床的分布，同时，区内广泛分布的变质砂岩及溶凝灰岩具一定的脆性及柔性，并可提供一定的CO2、S2-、Fe2+、Fe3+和H2O、Zn2+等矿化剂和沉淀剂，促使成矿元素的活动转移和沉积成矿，这也表明矿体的就位一定程度上受到该地层岩石物理、化学性质的影响。华力西期的岩浆活动，造成岩体与地层接触部位发生变质作用，而该区的中酸性花岗岩体中，金的丰度值（7-22ppb），高于正常含量的1.5——5倍，在岩浆活动所提供热源的影响下，金银等有益元素迁移，在有利构造部位沉淀，富集成矿，主要是以阿克提大断裂引起的次级断裂中的构造蚀变破碎带或叠加破碎蚀变岩型中。尤其含金蚀变带均产于构造破碎带内，主要是与该区韧性-韧脆性-脆性构造演化和转换有关。也为金及其他金属元素的活化迁移和矿化富集提供了通道和空间。从金属硫化物含量来看，地表含量低，而向深部有逐渐增高的趋势，这也为金、银等有用元素的赋存提供了较好的载体。从金矿化类型上看：预查区金矿化有含金石英脉和破碎蚀变岩型两种类型，前者产于斜长花岗岩和安山岩的接触部位，后者产于比较发育的挤压破碎带或蚀变破碎带中。二者不同的原因应在于它们的赋存构造和围岩差异，含金石英脉分布在节理和小裂隙中，加上围岩相对致密，不利于矿液的渗透、扩散，因而品位较高；而含金破碎蚀变岩型矿化体，其赋存构造比较发育，围岩又因构造作用具不同程度的碎裂岩化，利于矿液的渗透、扩散而使其金矿化强度减弱，同时使得近矿围岩具0.1-0.5×10-6的弱矿化。从含矿岩石的蚀变作用上看：主要为中-低温热液蚀变作用，如褐铁矿化、黄铁矿化、粘土化、绢云母化、硅化，局部具绿泥石化、孔雀石化。
综上述，可看出，矿床（体）受到地层、岩体并断裂构造控制，具中低温热液蚀变，认为应属中低温热液（后期改造）型硫化物矿床。
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