潘 鑫,喬建峰,孫婷婷,侯振廣
(青海省第五地質(zhì)勘查院,青海 西寧 810099)
青海省向陽溝銅金多金屬礦位于青海省昆侖山山脊處,大地構(gòu)造位置位于東昆中新元古代—早古生代縫合帶和東昆侖南坡俯沖碰撞雜巖帶[1-2]。
研究區(qū)屬柴達木南緣地層分區(qū),區(qū)內(nèi)主要地層有寒武紀沙松烏拉組(∈1s)、早-中三疊紀洪水川組(T1-2h)、鬧倉堅溝組(T1-2n)、西里可特組(T2x)和第四紀[3-4]。
研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造以近東西向展布的壓扭性斷裂為主,北西向和近南北向次級斷裂發(fā)育。北西—南東向斷裂嚴格控制著區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖的展布和礦產(chǎn)的分布及地球物理—地球化學(xué)場的變化,是區(qū)內(nèi)的控礦構(gòu)造之一,特別是構(gòu)造復(fù)合部位對成礦更加有利。研究區(qū)內(nèi)巖漿巖以侵入巖為主,巖性為二長花崗巖、花崗閃長巖及正長花崗巖,主要為華力西期。區(qū)內(nèi)脈巖較發(fā)育,以石英脈為主,呈條帶狀,透鏡狀侵入于巖體和地層內(nèi)。
2011年在該區(qū)進行1∶5萬水系沉積物測量,圈定了AS18-1Au(CuAs)、AS18-2Au(Cu)、AS18-3Cu(Au)、AS18-4Cu(Zn)、AS18-5Ag(Zn)共5處異常,異常重現(xiàn)性好,異?;疽訡u、Au為主,異常展布形態(tài)以帶狀為主,多沿斷裂帶或者地層接觸邊分布,具有明顯的規(guī)律性。
其中AS18-1Au(Cu、As)異常位于向陽溝西岔溝腦,異常呈不規(guī)則圓狀北西向展布,面積大,是全區(qū)面積最大的異常,主元素為Au,面積4.59 km2,峰值6.6×10-9,特征組合元素有Cu、As,其中Au、Cu具有中外帶,濃集中心清晰,元素組合較單一,套合較好(見表1)。
表1 向陽溝AS18-1號異常地球化學(xué)參數(shù)
注:ω(Au、Ag)的單位為10-9,ω(其它元素)的單位為10-6。
通過對向陽溝地區(qū)1∶5萬水系沉積物異常開展1∶1萬土壤測量,圈出土壤綜合異常8處,西部AP8、AP1土壤異常強度、規(guī)模明顯高于東部,而研究區(qū)西部元素組合以Au+As、Sb/Cu、Zn為主,向東至研究區(qū)中東部,Cu、Zn元素逐漸凸顯,規(guī)模明顯增大,元素組合以Au、Cu、Zn組合為主。與研究工作相關(guān)的異常主要為AP1、AP4、AP8,具體特征如下。
1.2.1 AP1-Au(As、Sb、Ag、Pb、Zn)綜合異常
該綜合異常位于研究區(qū)中部,出露地層主要為寒武紀沙松烏拉組,異常形態(tài)呈不規(guī)則狀,主元素異常面積達0.30 km2,Au、As元素異常套合較好,異常規(guī)模大、強度較高,Au、As相對規(guī)模達到70.3%,除Cu外各元素均具明顯三級濃度分帶(見表2,圖1)。
表2 向陽溝AP1異常地球化學(xué)參數(shù)表
注:ω(Au、Ag)的單位為10-9,ω(其它元素)的單位為10-6。
圖1 向陽溝AP1綜合異常剖析
異常內(nèi)主要為灰綠色、黃灰色長石石英砂巖,北東次級向構(gòu)造較發(fā)育,巖石破碎,褐鐵礦化、硅化強烈。通過異常初步查證,在異常區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)金礦體4條,2條出露地表,2條由淺鉆工程控制,礦體長80~380 m,平均品位(1.16~4.00)×10-6,真厚度0.95~6.50 m,證實異常與礦化關(guān)系密切,且元素峰值高,濃集中心明顯,套合好,有一定的找礦前景[5-6]。
1.2.2 AP4-Au(Sb、Cu、As、Pb、Zn、Ag)綜合異常
位于研究區(qū)中部,出露地層為寒武紀沙松烏拉組和三疊紀鬧倉堅組,異常形態(tài)總體上呈不規(guī)則橢圓狀,各元素異常套合好、異常規(guī)模大、強度較高,Au、Sb、Cu相對規(guī)模達到85.2%,其中Au、Sb相對規(guī)模達到76.3%,只有Au、Sb具明顯三級濃度分帶。主元素Au異常面積較大,約0.267 3 km2,有一個明顯的濃集中心,峰值為218×10-9,平均值為17.48×10-9,大于1/4濃幅分位,襯度達6.99,共有18個異常點(見表3)。
表3 向陽溝AP4異常地球化學(xué)參數(shù)
注:ω(Au、Ag)的單位為10-9,ω(其它元素)的單位為10-6。
異常區(qū)內(nèi)主要為深灰色粉砂質(zhì)板巖及灰色長石石英砂巖,異常區(qū)有多條性質(zhì)不明斷層交匯,異常與蝕變帶SB1吻合,且與JD-4激電異常相對應(yīng),巖石極破碎,褐鐵礦化強烈。
1.2.3 AP8-Au、As (Sb、Pb、Cu、Ag、Zn)綜合異常
異常位于研究區(qū)西側(cè),出露地層主要為三疊紀鬧倉堅組,異常形態(tài)呈不規(guī)則狀,向西未封閉, Au、As、Sb素異常套合較好,異常規(guī)模大、強度高,除Zn外各元素均具明顯三級濃度分帶。主元素異常面積較大,達1.06 km2,主元素Au異常濃集中心明顯,峰值分別為3 340×10-9,平均值為45.36×10-9,襯度達9.07,共有545個異常點(見表4、圖2)。
圖2 向陽溝AP8綜合異常剖析
元素異常點數(shù)異常下限峰值平均值面積/km2襯度異常規(guī)模相對規(guī)模濃度分帶Au54553 34045.361.069.079.6260.66外中內(nèi)As245654 800291.900.364.491.006.31外中內(nèi)Sb501664519.131.053.193.4821.94外中內(nèi)Cu2270444130.790.041.870.070.44外中內(nèi)Zn39160582275.260.071.720.120.76外中Ag2241503 200489.490.483.261.579.90外中內(nèi)
注:ω(Au、Ag)的單位為10-9,ω(其它元素)的單位為10-6。
異常區(qū)內(nèi)主要為灰色—灰白色白云質(zhì)灰?guī)r、灰色長石石英砂巖,巖石蝕變較強,呈碎裂巖化、硅化及高嶺土化,黃鐵礦化明顯,局部見毒砂礦化。通過異常查證,在異常區(qū)內(nèi)圈定金礦體3條,礦體平均品位(1.52~2.55)×10-6,真厚度0.95~4.94 m,另發(fā)現(xiàn)金礦化體2條,證實異常與礦化有關(guān),該異常規(guī)模大、峰值高、濃集中心明顯,但異常內(nèi)帶(高值段)零星分布,同時異常區(qū)內(nèi)構(gòu)造蝕變帶(SB5)寬度較大,對成礦元素富集不利,導(dǎo)致地表礦體零星分布,暫未發(fā)現(xiàn)具有一定規(guī)模的金礦體。
研究區(qū)共圈出金礦(化)體8條,長度80~380 m,真厚度0.66~6.50 m,平均品位(1.16~17.90)×10-6。礦(化)體受構(gòu)造蝕變帶控制,呈北西及北東向延伸,研究區(qū)所發(fā)現(xiàn)的金礦體主要分布于研究區(qū)中西部,其中M1、M5、M6、M7、M8號金礦體分布于研究區(qū)西部規(guī)模較大的AP1、AP8土壤綜合異常區(qū)內(nèi),而M3、M4號礦體分布于研究區(qū)中部AP4土壤異常區(qū)。
M1金礦體:地表由2015TC2控制,單工程平均品位2.22×10-6,真厚度11.27 m;2015年針對該礦體進行了驗證,其中西側(cè)ZK02控制M1號礦體真厚度1.72 m,平均品位2.82×10-6,從而使M1號金礦體總長度達380 m,走向70(°)~250(°),西段呈隱伏狀,礦體平均厚度6.50 m,平均品位2.30×10-6。
M2金礦(化)體:礦體地表由2015TC8單工程控制,礦體長度約160 m,地表控制礦(化)體品位3.52×10-6,真厚度0.66 m,含礦巖性主要為碎裂石英脈,圍巖主要為含礫砂巖。
M3金礦體:礦體地表由2011TC2、2012TC5控制,礦體走向130(°)~310(°),礦體長度100 m,礦體平均品位3.26×10-6,厚度1.13 m,2015年施工2015TC5對該礦體進行驗證,工程見礦厚度0.74 m,品位1.57×10-6,顯示M3號金礦體向東仍有礦化顯示,但厚度減小,從而使M3號金礦(化)體地表總體長度達240 m。另外,M3號金礦體深部由2017年所施工的ZK08控制,控制礦體斜深160 m,單工程礦體平均品位2.25×10-6,真厚度3.77 m,孔內(nèi)巖石破碎強烈,主要為強硅化砂巖,多呈現(xiàn)碎塊狀,石英脈呈細脈及條帶狀分布,顯示M3號金礦體深部均有一定的賦存空間。
M4金礦體:走向110(°)~290(°),地表由2011XYTC1、2011XYTC2控制,礦體長度約205 m,平均品位20.4×10-6,厚度1.31 m,礦化主要賦存于碎裂砂巖及碎裂石英脈內(nèi),肉眼主要見有黃鐵礦化、孔雀石化,石英脈體可見少量自然金。通過地表追索發(fā)現(xiàn),M4號金礦體沿走向向西見明顯的石英脈出露,2017年利用鉆探工程對M4號礦體沿走向向西進行了控制,孔內(nèi)見相應(yīng)的石英脈,寬度0.8 m,金品位6.49×10-6。
M5號金礦體:與M1號礦體呈平行排列,由地表單工程控制,礦體品位4.00×10-6,真厚度1.71 m。
M6號金礦體:由2016TC3單工程控制,礦體長160 m,礦體品位2.00×10-6,真厚度4.60 m。另外,M6號金礦體南側(cè)揭露金礦化體1條,品位0.46×10-6,厚度5.19 m。
M7號金礦體:礦體由2016TC9單工程控制,工程內(nèi)金屬礦化以黃鐵礦、毒砂為主,礦體長160 m,平均品位1.59×10-6,真厚度4.94 m。
M8號金礦體:由QZK02淺鉆工程控制,礦體長160 m,品位1.52×10-6,真厚度1.28 m,礦體沿走向向東與地表2016TC10所揭露的金礦化體(品位2.55×10-6,真厚度0.78 m)相對應(yīng),而地表向西與2017TC2所揭露的礦化體(品位0.46×10-6,寬1.0 m)相對應(yīng),從而使礦化總長度達700 m。
礦石礦物成分以黃鐵礦、毒砂、自然金、輝銅礦、黃銅礦為主,局部見少量孔雀石、藍銅礦、褐鐵礦等次生硫氧化礦石。礦石為它形塊狀結(jié)構(gòu),微—細脈狀、稀疏浸染構(gòu)造。黃鐵礦、輝銅礦、黃銅礦多呈星點狀,少量呈團塊狀,局部團塊直徑可達9 mm;藍銅礦、孔雀石沿裂隙面呈薄膜狀或圍繞輝銅礦、黃銅礦礦物呈環(huán)狀賦存;輝銅礦、黃銅礦多呈它形結(jié)構(gòu);自然金呈星點狀分布于巖石內(nèi)部。
金礦的含礦巖性主要是蝕變巖和石英脈,銅礦的含礦巖性主要為石英脈。由于研究區(qū)地處內(nèi)陸,氣候寒冷干燥,氧化作用不甚強烈,氧化帶及半氧化帶不甚發(fā)育,研究區(qū)內(nèi)礦石自然類型主要為強硅化蝕變巖型金礦石,受構(gòu)造影響,巖石均發(fā)生不同程度的破碎,并遭受不同程度的硅化、絹云母化、碎裂巖化等蝕變,金屬礦物主要為黃鐵礦、毒砂等。
研究區(qū)內(nèi)礦化體圍巖主要為碎屑巖及灰?guī)r,蝕變以硅化、褐鐵礦化為主,絹云母化、高嶺土化次之。
研究區(qū)內(nèi)金元素土壤異常受構(gòu)造帶控制明顯,目前所發(fā)現(xiàn)的金礦體主要產(chǎn)于奧陶紀沙烏拉組及三疊紀鬧倉堅組地層的次級構(gòu)造蝕變帶內(nèi)[7],原巖主要為長石砂巖、長石石英砂巖及灰?guī)r??傮w看,金礦體對地層的巖石選擇性不明顯,而礦體產(chǎn)出部位,巖石破碎,蝕變強烈,尤以硅化蝕變強烈時,往往形成礦化富集的有利地段,并伴有不同程度的金屬礦化,因此,構(gòu)造運動與成礦關(guān)系密切,而斷裂構(gòu)造的多期活動,為研究區(qū)內(nèi)金礦的形成提供了運移通道及富集空間,是研究區(qū)內(nèi)主要的控礦因素。
根據(jù)1∶5萬水系及1∶1萬土壤測量的結(jié)果來看,具Au-Sb-As、Au-Sb、Au-Cu組合的異常均與已發(fā)現(xiàn)的礦化體相吻合。說明水系與土壤異常是重要找礦標志。
研究區(qū)位于昆中斷裂南側(cè)次級斷裂帶內(nèi),區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,具多期次構(gòu)造活動疊加特點[8]。金土壤異常的展布嚴格受斷裂構(gòu)造的控制,本次工作所圈出的金礦(化)體均分布于主斷裂多期次活動中所形成的破碎蝕變帶內(nèi)。破碎帶具有較強的硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化現(xiàn)象,且?guī)?nèi)網(wǎng)脈狀石英脈極其發(fā)育,含礦巖石主要為長石砂巖、構(gòu)造蝕變巖及石英脈,其中石英脈內(nèi)金、銅品位較高。
破碎蝕變帶是研究區(qū)有利的含礦熱液運移通道和容礦空間,對區(qū)內(nèi)的金礦形成具有重要的控制作用,是重要的找礦標志。
金礦化的標志是褐鐵礦化較強的蝕變破碎帶中,破碎帶中石英脈發(fā)育,脈石英發(fā)育晶洞,晶洞內(nèi)具強烈褐鐵礦化,金與銅共生,基本上肉眼可見銅礦化的樣品金都可以達到工業(yè)品位。
通過對向陽溝地區(qū)地質(zhì)特征和化探異常的研究,確定了向陽溝地區(qū)的找礦標志,認為向陽溝地區(qū)具有尋找銅金多金屬礦的巨大潛力。