北山地区金矿类型、成矿规律和找矿方向

文章编号:1006-6616(2000)03-0217-07

收稿日期:2001-05-25

基金项目:原地质矿产部定向研究基金(地科定96-21)

作者简介:陈柏林(1962)),男,研究员,从事区域构造、矿田构造和成矿预测研究。

北山地区金矿类型、成矿规律和找矿方向

陈柏林1,吴淦国2,叶德金3,刘晓春1,舒 斌1,杨 农

1

(11中国地质科学院地质力学研究所,北京100081;

21中国地质大学(北京),北京100083;31甘肃酒泉地调队,甘肃酒泉735009.)摘 要:北山地区金矿床分布广,主要类型有韧性剪切带型、岩浆热液型和海相火

山岩型。成矿物质主要来源于基底变质岩、华力西期中酸性侵入岩和石炭系海相火

山岩和次火山岩。除基底变质岩和石炭系火山岩外,其他层位赋矿选择性不明显。

成矿流体以岩浆来源为主,但韧性剪切带型金矿床成矿流体来源于岩浆热液和动力

变质热液。构造控矿作用研究表明,区域大地构造控制成矿岩系分区,二级构造控

制成矿带和成矿岩体的分布,主要赋矿构造形式有韧性剪切带、低角度推覆构造和

岩体构造裂隙。金矿床的成矿时代以晚古生代为主。金矿有利找矿远景区是小西弓

外围地区、白墩子-石板墩地区、金窝子-照壁山地区,拾金坡-南金滩地区、马庄山

-南金山外围地区和古堡泉-老金厂地区。

关键词:金矿床类型;成矿规律;找矿方向;甘肃北山

中图分类号:618151 文献标识码:A

0 引言

北山地区位于甘肃省西北,西邻新疆、北接蒙古,处于天山)阴山纬向构造带西段。按照板块构造学说,北山地区位于塔里木板块与哈萨克斯坦板块的聚合部位。地层及岩石由3个构造层组成:(1)长城系和前长城系中-深变质岩系。包括敦煌群、白湖群、原勒巴泉群部分和太古宙及早元古代侵入岩类等。主要为片麻岩、片岩类为主;(2)青白口系)下古生界中-浅变质岩系。岩性主要有浅变质杂砂岩、浅变质粉砂岩、粉砂质板岩、千枚岩、大理岩以及浅变质火山岩等;(3)上古生界)中生界构造层。主要为砾岩、砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、生物碎屑灰岩、炭质页岩及石英角斑岩、流纹岩、凝灰岩、安山玢岩等[1,2]。

区域构造以近EW 向展布为特色,主要构造有3类:(1)韧性-超韧性变形构造层。发育于长城系和前长城系中-深变质岩系中,糜棱岩面理和a 线理发育;(2)中浅层韧性-韧脆性变形构造层。发育于青白口系)下古生界中-浅变质岩系中,紧密褶皱、片理置换和劈理

第7卷 第3期

2001年9月地质力学学报JOURNAL OF GEOMECHANICS Vol 17 No 13Sep .2001

构造发育,片(劈)理走向近EW 向,倾角较陡,a 线理发育较差;(3)浅层次逆冲推覆构造。表现为蓟县系白云岩逆冲推覆到青白口系)下古生界中-浅变质岩系之上,部分前中生界逆冲推覆到中生界之上¹[3,4]。

北山地区属于东天山-北山成矿带,具有良好的成矿条件,近10年来,金矿找矿工作取得重大突破,已经成为我国西部地区最重要的矿产资源基地和黄金矿产地之一。

1 金矿床类型

北山地区金矿床、金矿点分布比较广泛。据现有资料统计,区内中型金矿床4个,小型金矿床5个,金矿点和金矿化点共66处。金矿床成因类型比较多样,但最主要的为韧性剪切带型、岩浆热液型和海相火山岩型(图1)

。

图1 甘肃北山地区地质构造与金矿床分布图

(据左国朝等和酒泉地调队资料并补充本文成果编制)

Fig 11 Map of geotectonics and distribution of gold

deposits in Beishan area,Gansu province

11第四系)上侏罗统;21下)中侏罗统;31二叠系;41石炭系;51泥盆系;61志留系;71震旦)奥陶系;81前震旦系;91逆冲推覆构造带(三角示上盘)、推测逆冲断层;101飞来峰;111不同时期花岗岩;121主要断裂带P 不整合;131早古生代缝合线;141喜马拉雅期断裂构造线;151韧性剪切带;161中型金矿床;171小型金矿床P 金矿点;181韧性剪切带型金矿床;191火山岩型P 岩浆热液型金矿床;201金矿远景预测区

111 韧性剪切带型

韧性剪切带型是指成矿机制和控矿因素都与韧性剪切带密切相关的金矿床[5,6]

,主要分布于北山南部地区,在中、北部比较少,与北山南带大范围发育的韧性剪切带有关。金矿

218地 质 力 学 学 报2001 ¹地质力学研究所.甘肃北山玉石山-黑山-马鬃山成矿带铜金镍成矿条件与找矿远景研究.2001年(研究报告).

床、金矿体的分布及产状均受韧性剪切带控制。矿化带和矿体大多数平行于韧性剪切带面理构造,沿韧性剪切带延伸可达数公里。主要蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化等。矿化类型常有蚀变糜棱岩型、石英脉型和构造蚀变岩型。矿石的D 34

S 为1122j ~9163j 之间,与变质岩一致,在207Pb P 204Pb )206Pb P 204Pb 图(图略)上,金矿石铅同位素投影点位于造山带区,反映出壳源岩系的来源特点,说明成矿物质主要来源于变形变质岩石。矿石的D 18O Q =1314j ~1318j ,换算后求得成矿流体D 18O 水为1150j ~6101j ,在投影图中介与变质水与岩浆水重叠部位的左侧,说明成矿流体为韧性剪切带变形动力变质流体和岩浆热流体双重来源,金矿石有蚀变糜棱岩型和石英脉型。金矿石中金属硫化物含量比较低,一般小于3%,且金属硫化物以黄铁矿为主,成矿时代为印支晚期(213Ma),稍晚于韧性剪切带的构造变形时期。典型金矿床有小西弓金矿床、白墩子地区金矿床。

112 岩浆热液型

岩浆热液型金矿床是指成矿作用和控制因素都与岩浆活动、岩浆岩及其演化有关的金矿床,主要分布于北山地区的西部和西北部。金矿床出露与一定的中酸性岩浆岩关系密切,金矿体赋存于岩体内部和岩体近旁,受岩体构造裂隙和断裂的控制。主要矿化类型为石英脉型,主要蚀变有硅化、黄铁矿化、方铅矿化、铁闪锌矿化、毒砂化;成矿温度比较高(210e ~290e ),S 同位素D 34S 为410j ~518j ,硫来源单一,说明成矿物质主要来自岩浆

岩。矿石中D 18O Q =1313j ~1518j ,换算后求得成矿流体D 18O 水为2128j ~7147j ,投影

图中主要位于岩浆水区,说明成矿流体为岩浆结晶残留热流体和岩浆期后热液。金矿石中金属硫化物含量比较高,一般为3%~8%。成矿时代稍晚于岩浆岩侵入时代。典型金矿床有金窝子金矿床、拾金坡金矿床和南金滩金矿床。

113 海相火山岩型

海相火山岩型金矿床是指成矿作用和控制因素与海底火山喷发、海底火山-沉积作用、火山热液及火山机构有关的金矿床,主要分布于北山北部。金矿床出露与石炭系海相火山岩关系密切,金矿体赋存在火山岩中,受火山-沉积构造和火山机构的控制。金矿石为次生石英岩型,产于火山岩、次火山岩(流纹斑岩)接触带附近。金矿石中金属硫化物含量一般比较低,为1%左右;主要蚀变类型有次生石英岩化、硅化、绢云母化、绿泥石化、叶腊石化和黄铁矿化。成矿时代与火山岩接近或稍晚于火山岩时代(马庄山金矿床298Ma~303Ma)。典型矿床有马庄山金矿、南金山金矿(石炭系火山岩)、新金厂金矿和老金厂金矿(二叠系

火山岩)[7,8]。2 金矿成矿规律

211 成矿物质来源特点

成矿物质是矿床形成的基础,当前普遍认为成矿物质是多来源的,可分为壳下原生源、地壳同化源和岩浆渗滤源3种。

据对小西弓典型金矿床的成矿地质背景,地层、岩石的含矿性,区域地球化学场以及金矿点的地质及地球化学特征研究认为,北山地区韧性剪切带型金矿床的成矿物质主要来源于基底变质岩,部分来源于岩浆岩,成矿流体由韧性剪切带变形动力变质流体和岩浆热流体两部分组成(详见上文)。对金窝子金矿床、马庄山金矿床地质及地球化学特征研究后认为,岩浆热液型和海相火山岩型金矿床的成矿物质主要来源于重熔型中酸性岩浆岩,在岩浆结晶219第3期陈柏林等:北山地区金矿类型、成矿规律和找矿方向