马 冬，孙国胜*，李 雪，韩 雷，张纪田，刘根驿

(1.吉林大学地球科学学院； 2.中国石油化工股份有限公司东北油气分公司；3.华东冶金地质勘查研究院； 4.山东省物化探勘查院)

东昆仑构造带是青海省乃至全国贵金属及有色金属矿产勘查重点、热点地区之一，一直有着“金腰带”的美誉[1]。沟里地区是东昆仑构造带东段重要的金矿集区，目前其内已发现了果洛龙洼、阿斯哈、瓦勒尕等一系列以金为主的大、中型矿床及众多金矿点[2]。前人对这些金矿床(点)的矿床地质特征、矿床成因和控矿因素等方面进行了一系列研究[1,3-4]，但大多数学者是对单一矿床的具体研究，而对沟里地区金矿床整体地质特征及成因机制缺乏系统总结。本文通过对沟里地区阿斯哈、果洛龙洼和瓦勒尕3个典型金矿床的矿床地质特征、成矿地质条件及成矿流体来源等进行系统归纳研究，在对比、分析制约金矿床形成和富集主要因素的基础上，探讨金矿床成因和构造背景，以期进一步了解成矿特征，深化成矿理论，并为进一步找矿勘探工作提供理论基础。

1 研究区地质概况

自显生宙以来，沟里地区经历的大地构造运动主要有2期：早古生代加里东运动(原特提斯演化)、晚古生代—早中生代古特提斯演化[5]。

沟里地区出露地层齐全，按形成时代由老到新依次为古元古界金水口岩群，中元古界小庙岩群和苦海杂岩，中—新元古界万宝沟群；古生界纳赤台群牦牛山组、哈拉郭勒组、马尔争组、格曲组等；中生界洪水川组、鄂拉山组、大煤沟组等；新生界主要出露新近系上新统贵德群咸水河组和第四系。其中，金矿床内出露的地层主要为古元古界金水口岩群及早古生代纳赤台群，金水口岩群包括白沙河组和小庙组，岩性以片岩、大理岩、斜长角闪岩和片麻岩为主；纳赤台群岩性为灰绿色、深灰色复成分变杂砂岩、凝灰质变砂岩、凝灰质板岩、粉砂质板岩与含碳泥质板岩，夹灰绿色变玄武岩。受断裂和岩体影响，地层出露残缺不全，多以条带状和断块形式出现[6]。

沟里地区位于东昆仑构造带东段，昆中断裂贯穿全区(见图1)，金矿床多分布于昆北断裂与昆中断裂之间。该地区发育强烈的断裂，主要为压性或压扭性断裂，且构成主干构造，呈北西西向—近东西向展布。此外，有数量众多的次级张性及扭性断裂发育，走向大多为北西向和北东向，具有多期活动的特点。金矿床的产出主要受北西向—北西西向香日德—德龙断裂控制，特别是在该断裂由北西向至北西西向展布的转折部位，Au异常及金矿床分布较为集中。果洛龙洼、阿斯哈、瓦勒尕及按纳格等金矿床均产于该断裂转折部位两侧[7]。

1—第三系—第四系 2—三叠系 3—二叠系中—上统 4—石炭系—二叠系下统 5—奥陶系—中—晚元古界6—金水口岩群 7—燕山期侵入岩 8—印支期侵入岩 9—华力西期侵入岩 10—加里东期侵入岩 11—断裂 12—主要金矿体图1 沟里地区地质矿产简图(据文献[8-9]修改)

沟里地区出露大面积侵入岩及火山岩，岩浆活动从元古代持续到中生代。侵入岩根据构造-岩浆活动的特点分为晋宁期、加里东期、华力西期、印支期及燕山期。其中，与成矿有关的华力西期、印支期中酸性侵入岩广泛出露，岩石类型以花岗闪长岩、正长花岗岩和二长花岗岩等为主[10]。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

沟里地区金矿床的矿化类型以石英脉型为主，少量为蚀变岩型(见表1)。矿体大多呈脉状和透镜状产出，其产状主要由北西向—北西西向、近东西向和北东向断裂控制，与断裂产状基本一致。果洛龙洼金矿床主要赋矿围岩为纳赤台群千糜岩[1]，而阿斯哈金矿床与瓦勒尕金矿床的主要赋矿围岩分别为花岗闪长岩与黑云母花岗岩[11-13]。

表1 沟里地区典型金矿床地质特征

2.2 矿石特征

沟里地区金矿床的矿石具有相似的主要金属矿物、非金属矿物，以及矿石结构、构造等特征。金属矿物主要由自然金、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿及闪锌矿等组成，非金属矿物以石英为主，同时含有长石、绢云母、绿泥石和方解石等，矿石结构有自形粒状结构、填隙结构、交代残余结构等，矿石构造主要为脉状构造、细脉浸染状构造等，个别矿床可见斑杂状构造、晶洞构造和角砾状构造等[1,11-18]。

2.3 围岩蚀变

沟里地区金矿床围岩蚀变十分强烈，主要蚀变类型包括硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等[1,11-18]。其中，金矿化与硅化、黄铁矿化和绢云母化关系较为密切，蚀变强度从矿体中心向两侧逐渐减弱，并且大多受构造控制明显。

2.4 成矿期次

根据前人研究成果[1,11-18]，将果洛龙洼和阿斯哈金矿床成矿作用分为热液成矿期和表生风化淋滤富集期。其中，热液成矿期分为石英阶段、石英-多金属硫化物阶段、石英-贫硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段4个阶段[1,3]。将瓦勒尕金矿床成矿作用分为热液成矿期和表生风化淋滤富集期。其中，热液成矿期可分为石英阶段、石英-多金属硫化物阶段、石英-毒砂阶段3个阶段[4,18]。根据矿脉穿插关系、矿物共生组合及矿石结构、构造等特征，可将沟里地区金矿床成矿作用划分为2个成矿期，即热液成矿期和表生风化淋滤富集期。其中，热液成矿期是金的主要矿化期，又可细化分为4个阶段：石英阶段、石英-多金属硫化物阶段、石英-贫硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段。

3 成矿地质条件

3.1 地层条件

沟里地区金矿床出露的地层主要为古元古界金水口岩群及早古生界纳赤台群。纳赤台群千糜岩是果洛龙洼金矿床的重要赋矿地层，但由于金矿床以发育脉状矿体为主，并且均穿切地层产出，所以该组地层的作用主要是其内部发育的断裂为成矿提供了热液运移通道和沉淀场所，而并没有为成矿提供成矿物质；前人对金水口岩群变质岩中Au、Ag等11种元素进行测试，结果显示：多数样品中Au含量低于地壳克拉克值，只有个别含有火山物质的样品中Au含量较高[19]，因此，金水口岩群没有为成矿提供成矿物质。综合来看，地层条件并不是金矿床形成的主要因素。

3.2 岩浆岩条件

沟里地区金矿床的成矿期主要为印支晚期，该时期古特提斯洋闭合并进入碰撞阶段，但只经历了短暂的碰撞挤压就进入了伸展阶段。金成矿作用在时间上与伸展环境下形成的岩浆岩耦合，说明与伸展作用相关的岩浆岩是金矿床形成的有利条件之一。沟里地区印支期中酸性侵入岩分布范围广，并且岩石类型复杂。其中，花岗闪长岩为阿斯哈金矿床的赋矿围岩[3,12]，黑云母花岗岩为瓦勒尕金矿床的赋矿围岩[4，18]，这些岩体为金矿床的形成提供物质来源和热源。

沟里地区脉岩多种多样，在果洛龙洼金矿区内发现了石英脉、辉绿岩脉和辉长岩脉等[1，3]；在阿斯哈金矿区内发现了煌斑岩脉和石英脉等[3,12]；在瓦勒尕金矿区内发现了闪长岩脉、辉长岩脉和石英脉等[4，18]。这些岩脉往往是深、边部岩体的表现形式，岩脉本身规模较小，难以形成较大矿床，成矿意义不大。但是，由于这些岩脉大多都充填在断裂中，而这些断裂也是成矿流体运移、赋存的有利空间，因此岩脉对成矿具有一定的指示意义。

3.3 构造条件

沟里地区已发现的金矿床都位于昆中断裂派生的次级断裂两侧，次级断裂直接控制着岩浆岩和矿体的空间分布、产状及形态，为岩浆及成矿流体提供了运移通道和沉淀场所。香日德—德龙断裂是沟里地区最主要的控矿构造(见表2)，Au异常及金矿床的分布在该断裂的转折部位较为集中。果洛龙洼、瓦勒尕、阿斯哈等金矿床均产出于该断裂转折部位两侧[18，20]。

表2 沟里地区典型金矿床构造条件

香日德—德龙断裂决定了其两侧矿体的侧伏方向，是最主要的导矿、控矿构造。果洛龙洼金矿床位于香日德—德龙断裂西侧，其矿体具有明显向东侧香日德—德龙断裂侧伏的趋势；瓦勒尕和阿斯哈金矿床位于香日德—德龙断裂东侧，其矿体具有向西侧香日德—德龙断裂侧伏的趋势。矿体侧伏方向不仅说明了香日德—德龙断裂为其控矿断裂，也暗示了金矿床成矿流体的来源及运移方向[18-22]。

4 成矿流体特征

沟里地区典型金矿床成矿流体特征见表3。成矿流体均以气液两相包裹体、富CO2三相包裹体为主，果洛龙洼和瓦勒尕金矿床有纯CO2包裹体。成矿流体总体为中低温度、中低盐度及低密度的H2O-CO2-NaCl-CH4流体体系。同一成矿阶段流体包裹体完全均一温度、盐度和密度变化较大，表明深部流体与浅部流体的混合。果洛龙洼、阿斯哈和瓦勒尕金矿床估算的成矿深度分别为4.77～7.65 km、8.16～9.58 km、1.40～3.90 km；位于香日德—德龙断裂两侧的果洛龙洼、阿斯哈金矿床为中深成金矿床，而瓦勒尕金矿床属于中浅成金矿床。

表3 沟里地区典型金矿床成矿流体特征[3-4,15]

5 金成矿物质来源

利用成矿流体氢、氧同位素可以有效判断成矿流体中水的来源。前人测试结果(见表4)显示：果洛龙洼金矿床和阿斯哈金矿床δ18OH2O接近，其平均值分别为6.8 ‰、6.7 ‰，明显高于瓦勒尕金矿床的3.8 ‰；果洛龙洼金矿床和阿斯哈金矿床δDV-SMOW平均值分别为-78.9 ‰、-79.1 ‰，明显高于瓦勒尕金矿床的-86.3 ‰；这是由于与果洛龙洼金矿床和阿斯哈金矿床比较，瓦勒尕金矿床远离导矿构造香日德—德龙断裂，成矿深度浅，成矿流体在运移过程中混入了更多的大气降水(见图2)。

表4 沟里地区典型金矿床同位素测试结果[3-4]

图2 沟里地区金矿床成矿流体δ18OH2O-δDV-SMOW图解(底图据文献[23]，数据来源于文献[3-4])

硫同位素可以有效示踪成矿流体中硫来源。通常认为地幔来源δ34S值为1 ‰～2 ‰，岩浆来源δ34S值为0～5 ‰。沟里地区金矿床硫化物δ34S值(见表4)与岩浆来源δ34S值接近，指示硫主要来源于岩浆。果洛龙洼金矿床硫化物的δ34S值变化范围较大，暗示在循环及运移过程中有所流经地层或者岩石中其他成因硫的加入。

利用矿石铅同位素可以判断金矿床金属物质的来源。根据前人对果洛龙洼、阿斯哈和瓦勒尕金矿床铅同位素的测试结果，将样品点投影在铅同位素增长曲线图(见图3)上，样品大部分分布于地幔演化和造山带演化线之间，且集中靠近于造山带演化线。

图3 沟里地区金矿床铅同位素增长曲线图(底图据文献[24]，数据来源于文献[3-4])

6 成矿时代

前人对沟里地区与成矿有关的岩体进行了形成时代方面的测试工作，结果显示：阿斯哈金矿床花岗斑岩锆石U-Pb年龄为228.5 Ma±2.9 Ma[3]，闪长岩锆石U-Pb年龄为232.1 Ma±1.2 Ma，正长花岗岩锆石U-Pb年龄为231.9 Ma±1.3 Ma，成矿岩体年龄集中在228～232 Ma。前人对金矿床中的蚀变矿物或含金矿物成矿时代研究成果表明：果洛龙洼金矿床矿脉中白云母40Ar-39Ar年龄为201.8～229.3 Ma[25-26]，含金黄铁矿Re-Os模式年龄为215 Ma[27]；阿斯哈金矿床矿体中绢云母40Ar-39Ar年龄为234.63 Ma±1.22 Ma[28]；矿化或成矿年龄为201～235 Ma，成矿岩体的年龄与成矿年龄基本吻合，均为印支晚期，并且成矿年龄表现出北老南新的特点，金成矿作用与晚三叠世构造岩浆活动密切相关，此时强烈的陆陆碰撞造山导致挤压构造机制逐渐转向伸展作用，这对金矿床的形成十分有利。

7 矿床成因

通过对果洛龙洼、阿斯哈、瓦勒尕3个典型金矿床对比分析，认为沟里地区金矿床为在印支晚期强烈的陆陆碰撞造山导致挤压构造机制逐渐转向伸展作用的背景下，与岩浆活动关系密切的金矿床。矿体的空间分布、产状及形态严格受构造控制，Au异常及金矿床主要分布在香日德—德龙断裂的转折部位。矿体主要赋存在花岗闪长岩、石英闪长岩、正长花岗岩及金水口岩群变质地层中，矿石以自形粒状结构和脉状构造、细脉浸染状构造为主，典型的围岩蚀变有硅化、黄铁矿化和绢云母化等。

金矿床成矿流体总体上为中低温度(130.0 ℃～360.0 ℃)、中低盐度(1.83 %～18.00 %)及低密度(0.62～1.03 g/cm3)的H2O-CO2-NaCl-CH4流体体系，并且富含CO2，根据计算成矿深度为1.40～9.58 km，属于中深成矿床；金矿床δDV-SMOW值为-117.7 ‰～-59.6 ‰，δ18OH2O值为 2.0 ‰～9.2 ‰，多数样品具有岩浆水的特征，少部分样品具有岩浆水和大气降水的特征，表明成矿流体主要来源于岩浆水，晚阶段可能有大气降水混入。金矿床形成于造山后伸展的构造背景，具有造山型金矿床[29-30]的矿床地质及地球化学特征，其矿床成因类型应归为造山型。

8 结 论

1)沟里地区金矿床的成矿期主要为印支期晚期，期间的构造-岩浆活动为金矿床的形成提供物质来源、热源及成矿流体运移和沉淀空间。香日德—德龙断裂是主要的导矿、控矿构造，低序次北东向和北西向断裂是最主要的容矿构造。

2)沟里地区金矿床成矿流体总体为中低温度、中低盐度及低密度的H2O-CO2-NaCl-CH4流体体系，同一成矿阶段流体包裹体完全均一温度、盐度和密度变化较大，表明成矿流体为深部流体与浅部流体的混合。

3)氢、氧、硫和铅同位素研究结果表明，成矿流体主要来源于岩浆水，晚阶段有大气降水混入；硫等成矿物质主要来源于岩浆，且具有壳、幔源混合的特点。

4)沟里地区金矿床成因类型应为造山型。