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青海五龙沟淡水沟—红旗沟金矿床研究

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[摘要]本文首先分析了青海五龙沟淡水沟-红旗沟金矿的形成条件及成矿机理,然后探讨了该矿区地质,最后研究了该矿体及矿石特征,供参考。

[关键词] 淡水沟-红旗沟 地质 矿体 矿体特征

[中图分类号] P61 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-88-2

1金矿的形成条件

金矿集中区的形成,是多种地质因素耦合的结果,主要有以下几个条件。

(1)地层条件。区内各元古界地层中,普遍产出有金矿(化)体。例如红旗沟金矿带产于青白口系中,体现了成矿与地层岩石有一定关联。

(2)岩浆活动条件。区内岩浆活动强烈,不仅岩浆岩广布,而且具有期次多(元古代、寒武纪、泥盆纪、三叠纪),类型全(超基性、基性、中酸性、酸性、碱性等岩类)的特征。各岩类平均含金量为:花岗岩5.7×10-9、花岗闪长岩5~19×10-9,斜长花岗岩8×10-9,闪长玢岩185×10-9,均高于或远高于地壳平均值,构成金矿质的重要来源。尤其是同构造的印支期辉长岩、闪长玢岩类,单样含金量可高达380×10-9,有的岩体本身就是金矿化体,表明印支期岩浆活动可为本区提供来源于地壳深处的丰富的矿质来源。此外,主要受脆性断裂控制的石英脉、闪长岩脉、基性岩脉等脉岩分布广泛,它们应主要形成于中-新生代的脆性变形阶段,石英脉及含矿石英脉的ESR年龄91~21Ma,表明在印支期之后中-新生代,尤其是新生代,源于深处的岩浆-热活动强烈,提供了可能不亚于印支期岩浆活动的十分丰富的深部矿质来源。可见,以印支期、喜马拉雅期为主的多期次岩浆-热活动,为金矿集中区的形成,提供了极为丰富的深部矿质来源。

(3)构造条件。该地区的变质核杂岩构造,不仅具有与招掖变质核杂岩相似的大规模的伸展剥离剪切带,而且在脆-韧性阶段又发生了挤压逆冲变形,使原始单一的伸展剥离剪切带褶皱变形,构成NWW向的岩金沟、萤石沟-红旗沟、三道梁-苦水泉等三条剪切带,是金矿集中区形成的基本原因。

五龙构地区以NWW向为主的韧性剪切带,在脆-韧性和脆性变形阶段经历了多次左行剪切与右行剪切、伸展正滑与逆冲推覆交替。当主剪切带伸展正滑、剪切带拉开时,沿原先的韧性剪切带发育的北西西向脆性断层,成为了本区规模最大的导矿、容矿构造,矿液灌入,形成工业金矿体,。

总之,该矿集区的形成,是该区独特的地质构造演化历史决定的。早古生代以来,从由元古界地层组成的柴达木地块分裂出来的昆中陆壳地体,是一个相对富金地体,长期发育的以岩浆弧为主的构造环境,使寒武纪、泥盆纪多期次类型不同的岩浆广泛侵入,提供了一定的矿质来源。晚古生代末至中三叠世规模巨大的格尔木-五龙沟变质核杂岩及其伸展剥离剪切带形成,引发同构造印支期基性、中酸性及碱性岩浆侵入,带来了大量深部矿质来源。晚三叠世至早白垩世,陆内走滑俯冲造山作用使剪切带由深层次进入浅层次,发生强烈的褶皱变形,形成独特的剪切带褶皱变形的变质核杂岩聚矿构造,并在正滑扩张的脆性、脆-韧性剪切带中形成部分金矿体。晚白垩世-早第三纪,处于推覆体中后部以隆升扩展为主的五龙沟地区,不仅进入表层次脆性变形时期,形成大量的容矿空间,而且源于深部的脉岩和含矿热液广泛活动,最终形成分布广泛、规模巨大的金及多金属矿体,导致金矿集中区形成。

2成矿机理

在经历了复杂地质演化的东昆仑,于早印支期形成五龙沟-格尔木变质核杂岩构造,伸展剥离作用不仅造就了易于变形蚀变并可构成屏蔽系统的韧性构造岩,易于变形、蚀变的岩浆岩,而且造就了联通深部有效的物质输运系统。

晚印支期至喜马拉雅期的陆内造山阶段,造山隆升使先存韧性变形及相关产物处于地壳浅部,发生脆性变形,形成相关褶皱断裂系统。陆内造山过程中,该地区,无论昆中表壳早期的向南推覆,还是晚期的向北推覆,均处于推覆带的后部,始终处于相对伸展部位,从而易于发生伸展扩容作用。

造山间歇的松弛伸张和与造山相伴的陆内拆离俯冲作用一方面使得深部地幔被扰动而上涌,另一方面,上涌的地幔物质易于发生减压批次熔融或熔浆批次减压分离,从而形成具同源异行关系的金矿成矿热液、细晶岩浆和形成角闪斜长片麻岩中晚期石英脉的热液。

具有稀土(有轻稀土)强烈亏损,富铕,富硫,富 Au、Cu、Pb、Zn 等成矿元素和铁族元素强烈富集,Cs、Rb、Li等造岩碱性元素相对丰富等特征的成矿热液,快速运移至浅部脆性变形域,发生分异,形成富Cr、Ni、Pb、Zn、Cu、Li的热液和富Au热液,分别就位于不同储容空间。

在相对封闭弱还原条件下,相对高温(400~490℃)的弱酸性矿液强烈改造不同类型的围岩,成矿物质发生淀积,一方面形成该地区的金矿床,另一方面形成多金属矿床。在矿液改造围岩、淀积矿质的过程中,围岩中封存变质水等被裹挟参与成矿,且随着成矿作用进行,下渗的天水不断混入,并参与矿床的形成,以致流体包裹体显示多源水特点,具有晚期低温矿物包体以天水为主趋势。同时由于各类围岩均具明显壳源特征,导致矿床呈现壳幔混源特点。在晚燕山-早中喜马拉雅期长达 70Ma 的陆内造山过程中,上述作用的多次准同位发生,使得具体金矿床出现多期矿化现象。

3矿区地质

矿区出露地层主要为新元古代丘吉东沟组下部碎屑岩段(Qbq1),呈北西-南东向分布于水闸东沟-红旗沟-三窝水沟一线,呈带状展布,为一套中浅变质岩系,出露宽度300~500米,由灰色黑云石英片岩、变砾岩组成,局部夹透镜状大理岩,与周边岩体、岩脉呈侵入接触关系(图1)。

1新生界第四系;2青白口系丘吉东沟组;3长城系小庙组;4下元古界金水口群;5红石岭单元;6-7泥盆纪五龙沟超单元:6猴头山单元,7水闸单元;8-10元古代石灰沟超单元:8岩金支沟单元,9无名地单元,10东山单元;11尖黑山单元;12闪长岩脉;13岩层产状;14实测及推测断层及编号;15角岩化带;16地质界线;17氧化带及编号;18金矿体;19金矿点位置及编号;20铁矿点位置及编号

区内大小断裂构造达十余条,主要有北西向、北北西向和北西西向3组,且与成矿关系密切的主要有Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ三条。Ⅶ、Ⅸ号断裂构造,展布于淡水沟—黑石沟—红旗沟—三窝水沟一线,沿青白口系黑云母石英片岩与南北闪长岩、斜长花岗岩接触带产出。Ⅶ号断裂位于南西侧,Ⅸ号断裂位于北东侧,总体上呈平行带状排列,是淡水沟、红旗沟金矿区的主控矿断裂构造。Ⅹ号断裂构造带位于Ⅺ、Ⅶ号两断裂带之间,是红旗沟矿区重要的控矿断裂构造之一。

区内主要有晚元古代、泥盆纪及三叠纪不同规模的岩浆侵入活动,以中-酸性岩浆侵入为主,产出有闪长岩、斜长花岗岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩等,表现出多期次、多类型的岩浆侵入活动特征,为石灰沟-五龙沟-大格勒沟岩浆构造带东段组成部分,呈NW-SE向展布。

4矿体及矿石特征

矿区内已圈定金矿体81条,分别赋存于VII、Ⅸ号构造破碎蚀变矿化带中,金矿体集中分布淡水沟区段(28条金矿体)和红旗沟区段(53条金矿体)。矿体呈脉状,矿体长20-260m,控制最大斜深280m。

黄铁矿化绢云石英片岩金矿石是红旗沟金矿区的主要矿石类型,VII含矿带QM6矿体,IX含矿带QM2、QM5矿体多由该类型金矿石组成。矿石多呈浅灰—黄灰色,糜棱结构、显微鳞片变晶结构,眼球状构造,条带状构造。矿石由 88-97%的脉石和 3-12%的金属矿物组成。脉石矿物成分主要为石英 50-70%、绢(白)云母(20-30%)、碎斑(10%左右)。碎斑部分多呈眼球状,为原长石碎斑经强烈蚀变成为绢云母集合体。石英多重结晶,粒度较粗,具拉长定向流线状分布,镜下波状消光明显。部分粒度呈微细粒状。金属矿物主要为黄铁矿、褐铁矿、毒砂,部分矿石含极少量辉锑矿、石墨。

含金矿(化)体表现为蚀变较强烈,蚀变从内向外可分为内、中、外三个蚀变带,蚀变由内到外依次减弱。其蚀变矿物主要有高岭土化、绢云母化、硅化、黄铁矿化、毒砂矿化等,可少量的碳酸盐化。并以黄铁绢英岩化为特征。

参考文献

[1]刘增铁,任佳琪,杨永征.青海金矿[M].北京:地质版社,2005.

[2]张德全,王富春,佘宏全等.柴北缘-东昆仑地区造山型金矿床的三级控矿构造系统[J].中国地质,2007,34(1).