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青海省都兰县五龙沟金矿床矿体富集规律及其预测效果

2016-09-17刘世宝魏占浩窦光源党洪量云启成祁昌炜祁发龙马元林

华南地质 2016年1期
关键词:五龙昆仑金矿

刘世宝,魏占浩,窦光源,党洪量,云启成,祁昌炜,祁发龙,马元林,谈 艳

(1.青海省地质调查局,西宁810000;2.青海省第一地质矿产勘查院,青海平安810600)

青海省都兰县五龙沟金矿床矿体富集规律及其预测效果

刘世宝1,魏占浩2,窦光源1,党洪量1,云启成1,祁昌炜1,祁发龙1,马元林1,谈艳1

(1.青海省地质调查局,西宁810000;2.青海省第一地质矿产勘查院,青海平安810600)

五龙沟金矿床是东昆仑成矿带内典型的金矿床,该矿床主要受三条NW-SE向的大型韧性剪切带控制,矿体集中赋存于14条次级含金破碎蚀变带中。通过对五龙沟金矿床地质特征、控矿构造、矿体富集规律、富集标高的研究,认为矿区内韧性构造控矿则矿体长轴与运动方向一致,而脆性断裂控矿则矿体长轴与运动方向垂直。据此提出了新的预测区,经工程验证,取得了显著的效果。表明五龙沟金矿深部和外围仍具有较大的找矿潜力,为下一步找矿指明了方向。

控矿构造;矿体富集;五龙沟金矿;东昆仑成矿带

东昆仑成矿带是我国著名的金腰带,目前已发现阿斯哈、按纳格、果洛龙洼、五龙沟、瑙木浑、巴隆、大水沟、白日其利等一系列金矿床(点)。近年来对上述矿床的研究也取得了丰硕成果[1-7]。典型的如

1 矿床地质特征

五龙沟金矿床位于东昆仑伯喀里克-香日德印支期成矿带五龙沟金矿田内[16]。矿区出露地层从老到新依次为古元古代金水口岩群,中元古代长城纪小庙组,新元古代青白口纪丘吉东沟组和早古生代奥陶纪变火山岩组,呈NW-SE向展布,与区内构造线方向基本一致,受岩浆侵入活动影响,地层多断续出露,部分呈残留体形式产出。矿区中酸性侵入岩非常发育,以岩株、岩基状产出(图1),形成时代主要有晚元古代、寒武纪、泥盆纪和三叠纪[11]。

矿床(点)均限定在岩金沟、萤石沟-红旗沟、三道粱-苦水泉等三条韧性剪切带范围,严格受三条韧性剪切带内分布的14条含矿蚀变破碎带控制。其中萤石沟-红旗沟韧性剪切带内分布的XI、XII号含矿蚀变破碎带规模最大(图1),在区内延伸长约30 km,宽30~100 m,倾向NE,倾角50°~85°,深部产状变陡。矿体主要产于脆性破碎蚀变带内及其上下盘,且矿体具尖灭再现、分段集中分布的特征。单个金矿体大多倾向延伸大于走向延长。VII、IX、XI三条带中累计圈定金矿体187条,以ZM5、LM8、SM2、QM5、QM8规模较大,为主矿体,矿体长150~880 m,控制最大斜深246~760 m,矿体厚度0.87~40.94 m,平均1.83~7.77 m,平均品位2.53×10-6~4.87×10-6。

矿体赋矿岩性以碎裂岩、糜棱岩为主,还有少量硅化凝灰质板岩、硅质板岩、碎裂状蚀变闪长岩等。具硅化、碳酸盐化、绢云母化、黄铁矿化等围岩蚀变。

金矿床成因类型属中低温岩浆热液型,前人对黄龙沟35线穿脉LM8矿体所采矿石样品锆石U-Pb年龄为210.0±1.2 Ma,证实矿床形成于印支晚期-燕山早期。矿床工业类型为构造蚀变岩型[17,23]。

2 矿区构造控矿规律

五龙沟金矿区经历了东昆仑两期复合造山,早古生代造山在该区形成大型左行逆冲韧性剪切带,成为后期控矿构造的雏形,晚古生代-早中生代复合造山在此基础上叠加了右行逆冲韧性剪切带,形成了主要含矿构造,至晚三叠世后碰撞伸展阶段,又叠加了张性脆性断裂兼左行剪切,含矿热液沿构造侵位成矿[2]。不同级别的构造分别控制了矿床及矿体的富集。

五龙沟金矿区自北东向南西发育有呈北西-南东走向的岩金沟、萤石沟-红旗沟、三道粱-苦水泉三条大的韧性剪切带,它们构成了该地区的主要构造格局,同时也控制了区内金矿和其他矿产的分布。如剪切带内金矿体严格受岩金沟、萤石沟-红旗沟、三道粱-苦水泉三条韧性剪切带内分布的14条含矿破碎蚀变带控制。同时沿三条剪切带存在矿化分带现象,如三条剪切带北东部,沿黑石山-沙丘沟-带岩体外接触带集中分布矽卡岩型铜铅锌矿;金矿床(点)集中分布于三条剪切带上。水闸东沟—红旗沟中间部位以金矿化为主,北西、南东延伸端具金铅伴生,剪切带南东侧则零星分布有铅锌钼矿点[1,9,14]。

3 矿体富集规律

3.1五龙沟矿区构造带内矿(化)体富集规律

图1 五龙沟金矿区构造-岩浆岩-矿产地质略图(修改自田承盛,2012[11])Fig.1 Geological scheme of structure-magma-deposit in the Wulonggou area

五龙沟地区经历了两期造山、3个阶段的构造变形运动,第一期加里东晚期的逆冲兼左行走滑剪切作用、第二期第一阶段晚海西-印支期的逆冲兼右行走滑剪切作用、第二期第二阶段晚印支-早燕山期脆性-脆韧性左行走滑剪切作用。在不同力学性质构造中,出现了以NW向分布为主、少部分NE向分布的矿体,同时具有向NE、SE不同方向的侧伏现象。

深水潭矿区(水闸东沟-黑石沟段)(图1)三期构造运动的痕迹均有保存,目前保存最完整清晰的是第3阶段脆性-脆韧性剪张走滑变形形迹,表现为有两条断层控制矿体的分布,在这两条断层带内又具有左旋走滑张性裂隙成矿,这些剪张性的裂隙表现为南带向东发散裂开充填矿体与矿化体,北带由东向西发散裂开的爪状裂隙充填型矿体,整体反映出左旋力学体系下的剪切带断层性质,剪切断层中间斜列的矿体均为南盘向东,北盘向西的运动学特征。

综上,韧性构造控矿则矿体长轴与运动方向一致,而脆性断裂控矿则矿体长轴与运动方向垂直。据统计区内300°走向断裂为左行斜落脆韧性断裂,其所控制矿体向南东侧伏;330°及NE走向断裂大多为左行脆性逆冲断裂,其所控制金矿体向北西侧伏。深水潭矿区金矿体以左行斜落脆韧性断裂控矿为主,以此推断金矿体应是向南东侧伏为主,黑风口IV号带、红旗沟VII、IX号带金矿体以左行逆冲脆性断裂控制为主,矿体应是向北西侧伏;红旗沟QM8矿体是由VII、IX号带之间派生的北西倾向、平移挤压为主的次级断裂控制,矿体应是向北西倾伏。

3.2矿体构造叠加晕及矿石矿物多期次结晶特征

3.2.1矿体构造叠加晕特征

深水潭金矿床LM8、ZM5、SM2矿体构造叠加晕显示:Au强异常带(≥3×10-6)有多中心,相对应每个金强异常中心的都有近矿晕、前缘晕和尾晕。在金矿体侧伏方向深部即矿体尾部,有Bi、Mo、Mn、Co、Ni尾晕元素中、内带异常,又有As、Sb、Hg内带强异常,出现前、尾晕共存,指示深部盲矿体前缘晕叠加。原生晕轴向分带序列反常指示叠加,分带指数从上至下元素分带序列为:Cu、Pb、Zn、Bi、Mo-W、Ag、Sn-Au-N、Ti、V、Sb、Hg-Co、Mn、B-As,指示深部有盲矿或第二富集带存在。

3.2.2矿石构造特征

大量光薄片显示,矿石矿物经过了初次结晶后又经历了再次破碎,后期活化热液与新的热液沿脆性细小裂隙充填,最后再次结晶。这就表明矿体原生构造受到了破坏,从黄铁矿变形看有三次结晶,方铅矿也具有相同的特点。但是,后期沿裂隙充填的金属矿物粒度小,规模小。矿体冷凝后经历了较强的破碎与再次沿裂隙充填,表明矿体具有成矿热液多期叠加成矿的特征。这与构造叠加晕显示的特征相符,预示着富矿体深部可能存在第二个富矿体。

3.3矿(化)体向深部延伸的几何形态与品位变化规律

3.3.1水平分带研究

五龙沟金矿的整装勘查已经显示出该区域具有金属矿产水平分带的特征,北部的铅锌铜矿,中带的金矿钼矿,而在水平方向上,我们将水闸东沟-黄龙沟矿床作为我们的研究重点,研究这些矿床在东西方向的富集规律,以及向深部的富集规律,为我们预测找矿靶区提供准确的富集规律数据。

图2清晰显示出沿水闸东沟向东到百吨沟,矿体厚度与品位的变化规律。红旗沟金矿平均品位较高,单点值最高也在红旗沟,百吨沟地表与水闸东沟类似,采用类比法,百吨沟有可能是另外一个与水闸东沟矿体厚度、品位及资源量相近的矿段。

3.3.2垂直分带研究

通过对已经勘探的水闸东沟-黄龙沟-深水潭-黑石沟-红旗沟的见矿工程的矿体品位进行统计,共作了四张图(图3、4、5、6)。

3300 m高程、3600 m高程见矿工程矿体品位分布图显示出向东富集的大致趋势:沿矿体倾向向深部,在该带表现出金元素富集在3300 m高程附近。也就是说,矿体的富集呈现出向东的水平方向富集趋势,向深部不同部位富集,第一高程是3300 m,第二高程应该在3600 m±。

3.3.3矿体几何学研究

图2 水闸东沟-百吨沟地表工程见矿矿体品位厚度分布图Fig.2 The grade and thickness distribution of the surface orebody from Shuichadonggou to Baidungou

对五龙沟矿区三百多个见矿钻孔进行矿体沿倾向长度、倾向、倾角三维数据统计分析,来研究矿区矿体的几何学规律,通过图解揭示本区矿体几何学要素之间的联系,探索矿区矿体富集的几何学规律与导矿储矿之间的关系。

图3 五龙沟矿区3300 m高程见矿工程品位分布图Fig.3 The ore grade distribution in the 3300 meters elevation of Wulonggou deposit

图4 五龙沟矿区3600 m高程见矿工程品位分布图Fig.4 The ore grade distribution in the 3600 meters elevation of Wulonggou deposit

图5 五龙沟矿区水闸东沟-红旗沟平硐工程见矿品位与高程分布图Fig.5 The grade and elevation distribution of the footrill orebody from Shuichadonggou to Hongqigou in Wulonggou deposit

图6 五龙沟矿区水闸东沟-红旗沟钻孔工程见矿品位与高程分布图Fig.6 The grade and elevation distribution of the drill orebody from Shuichadonggou to Hongqigou in Wulonggou deposit

图7显示出中高角度倾角的矿体为多数矿体,倾向在10°到50°范围内,黑风口有两个矿体倾向北西,矿体走向北东向,而黄铁矿沟,深水潭金矿区多数矿体走向NWW向,高倾角矿体比例较大,反映断层多数为高角度走滑剪张断层。

图8显示矿体长度在倾向上延伸200~400 m居多,少数深水潭矿体长度为400~500 m。短小矿体数量与较长的矿体数量相当,高倾角矿体总体长度较大。

图9显示多数矿体倾向向北偏东,走向NWW向。黑风口与深水潭不同,矿体走向NE向。

总之,目前发现的矿床主要位于区域上复式向斜核部的复式背斜北侧,高角度走滑剪张断层发育,断层控矿,构造蚀变岩型金矿是五龙沟矿区的主要成矿类型,沿深水潭-红旗沟-百吨沟向东西两侧追索该断层带,结合化探异常带扩展该地区的找矿范围是今后的主要找矿方向。

3.4金矿体赋存标高的研究

通过整装区的不同矿床矿体富集高程统计,3000~3800 m之间存在富集矿体,因此,热液由底向顶的富集冷却带存在400~800 m的高差。对地表矿体延伸的深度和长度统计规律发现,矿体延长100~200 m,延伸200~400 m,第二成矿段深度应该下沿200~400 m。因此,在上段矿体勘探清楚后,向深部,越过400 m后,下段矿体上部、深部高温钼矿体才有可能出现。向深部找矿的范围应该在目前已经发现的矿带之下延深200~400 m,即2600~2800 m高程之间。

图7 五龙沟矿区矿体倾向-倾角关系图Fig.7 The dip direction and dip angle of orebody in Wulonggou deposit

图8 五龙沟矿区矿体沿倾向长度-倾角关系图Fig.8 The tendency to length and dip angle of orebody in Wulonggou deposit

图9 五龙沟矿区矿体沿倾向长度-倾向关系图Fig.9 The tendency to length and dip direction of orebody in Wulonggou deposit

4 工程验证

根据对五龙沟控矿构造特征、矿体赋存规律、富集标高等的统计研究认识,2013在黑石沟矿段SM2矿体3450 m标高未见矿的情况下,按照验证第二富集带的思路,在低于地表矿体延深端下延近400m实施的验证深孔成功揭露到矿体(3085 m标高,厚度2.71 m,金品位14.74×10-6)。2014年在红旗沟矿段QM8矿体沿走向后排孔不见矿的情况下,按照矿体向NW330°方向倾伏的认识,于附0线、附2线布置的连续后排孔均见到QM8矿体;于水闸东沟51线布置的验证ZM5矿体向南东侧伏的深孔ZK5102孔在预见矿部位控制到矿体(矿体厚度变薄)。2015年黑风口IV号带M1、M2矿体按照向NW侧伏的规律于13线、19线验证的两个深孔如期见矿,且矿体厚度稳定、金平均品位7.3× 10-6。这些验证孔的成功实施既实现了找矿突破,也为本区找矿工作部署积累了成功经验,拓宽了找矿思路和勘查方向。

5 结论

(1)五龙沟金矿区内矿体严格受控于韧性剪切带及次级脆韧性破碎带,所以构造研究对于指导找矿至关重要。韧性构造控矿则矿体长轴与运动方向一致,而脆性断裂控矿则矿体长轴与运动方向垂直。

(2)五龙沟金矿区内金矿体集中于3000~3800m标高之间富集,2600~2800m高程存在第二富集带。

(3)五龙沟金矿区内各含矿构造蚀变带三期构造变形形迹均有保存,加强构造面擦痕、阶步、揉皱、拉伸线理等构造形迹的露头观察研究,正确辨识三期构造,进一步确定矿体侧伏方向及侧伏角,是指导探矿工程合理布置和实现找矿突破的关键。

[1]钱壮志,胡正国,刘继庆,李厚民,孙继东,闫臻.东昆仑中带金矿成矿地质特征[J].地球科学与环境学报,2000,22(2): 22-26.

[2]寇林林,罗明非,钟康惠,赵昌新.青海五龙沟金矿矿集区Ⅰ号韧性剪切带40Ar/39Ar年龄及地质意义 [J].新疆地质,2010,28(3):330-333.

[3]袁万明,王世成,王兰芬.东昆仑五龙沟金矿床成矿热历史的裂变径迹热年代学证据 [J].地球学报,2000,21(4): 289-395.

[4]李碧乐,沈鑫,陈广俊,杨延乾,李永胜.青海东昆仑阿斯哈金矿Ⅰ号脉成矿流体地球化学特征和矿床成因[J].吉林大学学报(地球科学版),2012,42(6):1676-1687.

[5]李金超,贾群子,孔会磊,栗亚芝,杨宝荣.东昆仑东段阿斯哈矿床石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义 [J].吉林大学学报 (地球科学版),2014,44(4): 1188-1199.

[6]胡荣国,赖健清,张绍宁,窦洪伟,施根红,杨宝荣.青海省都兰县果洛龙洼金矿床地质地球化学特征[J].地质与勘探,2010,46(5):931-941.

[7]丁清峰,金圣凯,王冠.青海省都兰县果洛龙洼金矿成矿流体[J].吉林大学学报(地球科学版),2013,43(2):415-426.

[8]李厚民,沈远超,胡正国.青海东昆仑五龙沟金矿床成矿条件及成矿机理[J].地质与勘探,2001,27(1):65-69.

[9]袁万明,莫宣学,王世成,张雪亭.东昆仑山金成矿作用与区域构造演化的关系[J].地质与勘探,2003,29(3):5-8.

[10]张德全,党兴彦,佘宏全.柴北缘—东昆仑地区造山型金矿床的Ar-Ar测年及其地质意义[J].矿床地质,2005,27 (4):87-98.

[11]田承盛.东昆仑中段五龙沟矿集区金矿成矿作用及成矿预测研究[D].北京:中国地质大学(北京),2012:1-184.

[12]陆露.东昆仑五龙沟金矿构造控矿特征研究[D].北京:中国地质科学院,2011.

[13]陆露,张延林,吴珍汉,胡道功.青海省都兰县五龙沟金矿主断裂带断层泥K-Ar定年[J].地质力学学报,2013,19(4): 385-391.

[14]钱壮志,李厚民,胡正国.青海五龙沟地区金矿控矿构造研究[J].地球科学与环境学报,1997,17(S1):27-32.

[15]寇林林,张森,钟康惠,田承盛.东昆仑五龙沟金矿矿集区韧性剪切带构造变形特点研究 [J].中国地质,2015,42(2): 495-503.

[16]王铜,吕古贤.青海东昆仑中段五龙沟金矿构造特征与矿床学研究[J].矿物学报,2013,3(S2):970-971.

[17]任文恺,吴少锋,马强,张海青,吴鸿梅.青海省五龙沟金矿地质特征及成因分析[J].甘肃科技,2012,28(16):28-30.

[18]石金友.青海省都兰县五龙沟金矿成矿地质特征及找矿标志[J].前寒武纪研究进展,1997,20(2):29-36.

[19]李希,袁万林,东昆仑五龙沟花岗岩特征及其构造背景[J].世界地质,2014,33(2):275-288.

[20]李厚民,沈远超,胡正国,汤红云,钱壮志,刘继庆,孙继东.青海五龙沟金矿床矿石、矿物含金性及金的赋存状态[J].矿物学报,2001,21(1):89-94.

[21]费发源,马兴娟,祁之军.青海省五龙沟金矿金的化学物相分析[J].黄金,2015,36(10):82-84.

[22]邓元良.五龙沟勘查模式及下一步找矿部署[J].青海国土经略,2013,22(6):54-59.

[23]崔廷军,雷延军,傅星.青海五龙沟金矿田成因模式浅析[J].矿产勘查,2012,15(5):644-649.

[24]张廷斌,钟康惠,易桂花,马辉.东昆仑五龙沟金矿集中区遥感地质信息提取与找矿预测[J].地质与勘探,2009,45(4): 444-449.

[25]张玉君,姚佛军.应用多光谱ASTER数据对ETM遥感异常的定性判别研究-以东昆仑五龙沟为例 [J].岩石学报,2009,25(4):963-970.

[26]周轶群,胡道功.青海五龙沟金矿区蚀变矿物光谱特征与找矿应用[J].地质力学学报,2012,18(3):331-338.

[27]易桂花,张廷斌,倪师军,钟康惠,别小娟.五龙沟金矿集中区化探异常与遥感蚀变异常的综合分析 [J].中国矿业,2010,19(12):104-106.

[28]易桂花.东昆仑五龙沟金矿集中区化探异常与遥感异常响应及成矿预测[D].成都:成都理工大学,2011.

[29]邹长毅,史长义.五龙沟金矿区域地球化学异常特征及找矿标志[J].中国地质,2004,31(4):420-423.

[30]李厚民,孙继东,沈远超,胡正国,钱状志,刘继庆.东昆仑五龙沟金矿床Ⅲ矿段原生晕特征及模式[J].地质地球化学,2001,29(3):109-116.

Liu S B,Wei Z H,Dou G Y,Dang H L,Yun Q C,Qi C W,Qi F L,Ma Y L and Tan Y.Mineralized elements enrichment regularity of orebody and its predictive effect of Wulonggou gold deposit in Dulan County,Qinghai Province.Geology abd Mineral Resources of South China,2016,32(1):43-50.

LIU Shi-Bao1,WEI Zhan-Hao2,DOU Guang-Yuan1,DANG Hong-Liang1,YUN Qi-Cheng1,QI Chang-Wei1,QI Fa-Long1,MA Yuan-Lin1,TAN Yan1

(1.Qinghai Bureau of Ceology Survey,Xi'ning 810000,Qinghai;2.No.1 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources of Qinghai Province,Pingan 810600,Qinghai)

Wulonggou gold deposit is one of the typical gold deposit in the east Kunlun metallogenic belt.The deposit is mainly controlled by three major NW-SE trending ductile shear belts,and concentrated gold ore body occur in the fourteen secondary gold-bearing fractured alteration zone.Based on the study of the ore deposit geologic features,ore-controlling structure,the enrichment regularity of the ore body,enrichment of elevation,we conclude that under the control of ductile structure,the orebodies in long axis and the movement are in the same direction,and which are in the vertical direction are controlled by the brittle fracture.Meanwhile,we proposed the new predicting area,which was verified by engineering,has obtained the remarkable result.It show that Wulonggou gold deposit still has the great deep and periphery prospecting potential,which point out the direction for the further prospecting.

ore-controlling structure;mineralized enrichment;Wulonggou gold deposit;East Kunlun metallogenic belt

中图分类法:P618.51A

1007-3701(2016)01-043-08

10.3969/j.issn.1007-3701.2016.01.006

2015-11-15;

2016-01-05.

青海省都兰县五龙沟地区金矿整装勘查区找矿部署研究基金.

刘世宝(1965—),男,高级工程师,主要从事地质矿产勘查工作,E-mail:843594591@qq.com.五龙沟金矿床蚀变岩型矿石硫同位素、氢氧同位素及稀土特征等与侵入体相近[8];果洛龙哇金矿床硫、铅同位素研究显示矿床的成矿流体来源于深部岩浆;成矿流体、稀土和微量元素研究表明矿床成矿温度为中高温-中低温等[6]。反映了东昆仑金成矿与岩浆活动之间的重要联系[5]。依据已有与成矿作用密切的岩体年代学特征[1,3,9-10],反映出海西晚期-印支期岩浆活动对东昆仑金等成矿具有重要意义[5]。东昆仑成矿带青海都兰五龙沟金矿是目前认为有望达到超大型金矿,现正在继续开展进一步整装勘查的重点工作区域。尽管前人在五龙沟金矿开展了一系列研究工作,如确定五龙沟地区脆-韧性变形及早期成矿热液蚀变发生于晚印支-早燕山期[2,11-13]。经初步的控矿构造研究,确定成矿受控于韧性剪带内叠加的张性脆性断裂兼左行剪切构造[11,14-15],并探讨了该矿床地质特征[16-19]、矿石特征[20-21]、找矿模式[22-23]、遥感蚀变信息提取及地球化学找矿标志[24-30]。但对于与矿化关系密切,对进一步预测矿床至关重要的构造控矿特征的研究仍然不足,本文通过五龙沟金矿床矿区矿化集中段空间展布、矿体富集规律、富集标高的研究,来确定矿区内矿体在韧剪带和脆性断裂构造中的空间展布规律,从而提出新的预测区,并通过工程验证,来确定预测成效,为该矿区下一步找矿指明方向。

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