后林溝金礦地質特征研究

朱富社,楊安林,馬曄,卞利 (陜西省核工業(yè)地質局二二四大隊,陜西西安 710024)

后林溝金礦地質特征研究

朱富社,楊安林,馬曄,卞利 (陜西省核工業(yè)地質局二二四大隊,陜西西安 710024)

根據現場觀察及礦體樣品統(tǒng)計分析,對后林溝金礦地質特征進行了研究。詳細闡述了該金礦的地層、構造、礦(化)體和礦石特征,并探討了圍巖蝕變現象,研究結果表明,礦區(qū)構造包括褶皺構造和斷裂構造,其中近東西向斷裂構造具有2條較好礦化顯示的斷層帶F2和F7,是后林溝金礦床主礦體賦存部位;礦(化)體產狀與斷層破碎帶產狀基本一致,同時也與地層產狀相近,沿近東西向呈緩波狀展布;礦石類型主要為構造蝕變巖型,巖性主要為碎裂白云巖或碎裂巖化鐵質白云巖,礦石結構包括半自形粒狀、假晶和包含結構;圍巖蝕變類型包括硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化和碳酸鹽化,其分帶性包括中心帶、過渡帶和外部帶。

后林溝金礦;礦床地質特征;圍巖蝕變

1 礦區(qū)地層特征

該區(qū)礦床出露地層主要為震旦系斷頭崖組(Zd)、大安群和碧口巖群郭家溝巖組(Pt2-3g)。

1.1 斷頭崖組(Zd)

礦床主要出露于該組的第三巖性段和第四巖性段地層:①斷頭崖組第三巖性段(Zd3)。該巖性段地層少量出露于勘查區(qū)的東南部,上部巖性為炭質板巖、泥鈣質板巖、絹云母板巖夾灰?guī)r、變質砂巖、凝灰質砂板巖夾碳酸鹽巖透鏡體,下部巖性為硅質條帶白云質灰?guī)r、結晶灰?guī)r、泥灰?guī)r、炭質板巖及少量的砂礫巖。巖層走向149～210°,傾向NE,傾角30～79°。②斷頭崖組第四巖性段(Zd4)。礦區(qū)金礦體主要賦存于該巖性段地層的硅質碎裂白云巖中,因而該巖性段是主要含礦層位。上部巖性為灰、深灰色硅質條帶微粒泥質硅質白云巖;中、下部巖性為灰白、青灰色灰質白云巖及硅質白云巖,局部夾灰?guī)r、泥板巖。硅質碎裂白云巖又稱碎裂化鐵白云巖,是區(qū)內含礦主巖,為碎裂～碎粒結構,呈塊狀構造。主要礦物成分為鐵白云石(73%),其次為方解石脈(20%),再次為石英細脈(7%),金屬礦物褐鐵礦化黃鐵礦少量(0.50%),自然金微量。

1.2 郭家溝巖組(Pt2-3g)

礦床出露于礦區(qū)東南部和東部,面積較小,為一套基底拼接過程中形成的一套以中基性巖為主的變質海相火山巖,巖性組合為細碧巖、角斑巖、石英角斑巖、凝灰?guī)r、夾鐵碳酸鹽巖、砂巖及板巖等。區(qū)內可見到巖性為灰色、深灰色凝灰?guī)r及少量灰?guī)r。

2 礦區(qū)構造特征

2.1 褶皺構造

____區(qū)內地層受隆升、擠壓、折離、滑脫、逆沖推覆、走滑等各種多期構造活動影響,形成雞公石向斜構造,走向為北東東-南西西向,軸面總體向北陡傾,為一向南倒轉的向斜,因而褶皺構造較為發(fā)育褶皺[2]。

阿花又一聲嘆息，說，景花廠以前有一個廠長，能力也不錯，前些日子被大廠用高薪挖走了。阿花剝了個荔枝給我，說我正在孤立無援的時候，你出現了。第一次見到你，我就想，上帝知道我不容易，特意把你送到我面前。通過這段時間的接觸，我更覺得，景花廠需要你，這個廠長非你莫屬。可惜??！阿花晃晃腦袋，你被女老板嚇住了，一次次拒絕我，一次次冷落我，你似乎從來沒想過我被拒絕的感受。難道……難道你就沒看出，我除了是老板，還是個女人嗎？一滴淚滾了下來，滴到了阿花如蔥的玉指上。女人被拒絕是什么滋味，你想過嗎？

2.2 斷裂構造

雞公石向斜南翼基底火山巖和蓋層之間、白云巖與板巖之間產生剝離構造,其后在由北向南推擠過程中,產生北東東向逆沖推覆斷裂組(傾向315～345°,傾角20～80°),形成寬度不等的斷裂破碎帶、糜棱巖化帶、構造角礫巖帶和擠壓片理化帶等。

區(qū)內發(fā)育近東西向、北東向和北西西向斷裂構造,其中近東西向斷裂為區(qū)內主要含礦斷裂構造,具有2條較好礦化顯示的斷層帶F2和F7,均產出于震旦系斷頭崖組第四巖性段地層中,是后林溝金礦床主礦體賦存部位(見圖1)。

1)F2斷層帶 出露于測區(qū)中部,礦區(qū)內斷續(xù)出露840m,走向258～125°,傾向NE,傾角48～73°。是該區(qū)碎裂蝕變巖型金礦體的主要容礦構造。含礦主巖為硅質碎裂白云巖,具有糜棱巖化、鉀長石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、角礫巖化等,頂底板斷面光滑,局部具舒緩波狀形態(tài),斷層性質為逆斷層。沿該斷層周邊出現一系列不同時期的脈巖,可見該斷裂為區(qū)域性深大斷裂的一部分,具有形成時期早、長期活動的特點,對后期的控礦起著至關重要的作用,Ⅰ-1、Ⅰ-2號金礦體就賦存于該斷層帶中。

2)F7斷層帶 斷層性質為逆斷層,出露于測區(qū)中西部,礦區(qū)內出露大于480m,向東被F5斷裂所截,走向近東西向,傾向北傾,傾角22～35°,具褐鐵礦化、泥化和碳酸鹽化,斷面光滑,呈舒緩波狀。Ⅱ-1、Ⅱ-2號金礦體賦存于該斷層帶中。

圖1 后林溝金礦斷頭崖組第四巖性段斷裂構造圖

3 礦(化)體特征

金礦體多產于礦化蝕變帶中,受破碎蝕變帶規(guī)模限定,蝕變帶規(guī)模越大,褐鐵礦化越強烈,所形成的礦體規(guī)模越大,同時金礦化越明顯[3]。后林溝金礦各礦(化)體含礦主巖為碎裂白云巖或碎裂巖化鐵質白云巖,礦體與兩側近礦蝕變圍巖無明顯界線,需要依靠普通化學樣分析結果進行圈定。礦區(qū)內斷層帶與地層呈微-小角度相交,或直接表現為層間破碎帶,因此礦體產狀與斷層破碎帶產狀基本一致,同時也與地層產狀相近,呈近東西向展布,傾向北北西-北北東向。礦體沿走向呈緩波狀展布,有分枝復合、膨脹狹縮現象,礦體形態(tài)較簡單,多為層狀、似層狀或透鏡狀。礦體規(guī)模大小不等,長度55～480m,厚度0.41～4.92m,礦體品位0.54～5.73g/t。

4 礦石特征

礦石類型主要為構造蝕變巖型,巖性主要為碎裂白云巖或碎裂巖化鐵質白云巖。礦石中的非金屬礦物主要為石英、白云石、方解石等,金屬礦物主要為褐鐵礦,其次有少量黃鐵礦,貴金屬礦物為自然金。礦石結構包括半自形粒狀結構(礦石中的褐鐵礦呈此結構)、假晶結構(褐鐵礦完全交代黃鐵礦但保留黃鐵礦晶體外形)、包含結構(金呈粒狀包裹于褐鐵礦中,因而金與褐鐵礦較難解離)。礦石構造包括條帶狀-塊狀構造(褐鐵礦呈條帶狀-塊狀分布)、充填構造(金充填于褐鐵礦粒間及裂隙中)、星點-星散狀構造(金屬礦物呈星點-星散狀分布于巖石中)。對參與儲量估算的101個樣品統(tǒng)計分析表明,金含量(0.5～1.2)×10-6共49個樣品,占總樣品數的48.52%;金含量(1.2～2.5)×10-6共22個樣品,占總樣品數的21.78%;金含量＞2.5×10-6共30個樣品,占總樣品數的29.70%,總體上礦石的品位中等偏低-中等。后林溝金礦中金的賦存形式以粒間金為主,其次為裂隙金和包裹金。此外,礦石中與金礦關系密切的載體礦物為褐鐵礦和石英。

5 圍巖蝕變現象

后林溝金礦床金礦體位于破碎蝕變帶中,圍巖蝕變較強,受成礦期破碎蝕變帶控制,多局限于斷裂構造帶兩側,呈現帶狀分布特征。

5.1 主要類型

1)硅化 區(qū)內硅化蝕變是由含礦熱液作用形成,表現為石英脈、石英細脈-網脈的充填交代,巖石褪色現象明顯。分析結果顯示,硅化強烈地段往往金礦化較強,金品位較高,伴隨金屬硫化物疊加多形成金礦體富礦段。

2)褐鐵礦化 重要的成礦熱液蝕變,常與黃鐵礦化共生。根據蝕變程度可分為2期,早期主要為含黃鐵礦微小細粒的褐鐵礦(褐鐵礦化黃鐵礦),呈淺黃色或黃褐色,中細粒半-自形晶結構,以侵染狀、條帶狀分布于石英脈裂隙,產出于碎裂白云巖中;后期主要為褐紅色、褐黑色侵染狀褐鐵礦,具有明顯的膠狀特征,產出于構造帶上下盤分界的斷層泥中。褐鐵礦化強烈地段,金品位相對較高;反之,金品位相對較低,說明金元素的富集與褐鐵礦化的蝕變強度呈正比關系。

3)黃鐵礦化 重要的成礦熱液蝕變常與硅化、褐鐵礦化伴生[4]。根據晶形及產出狀態(tài)可分為三期,早期黃鐵礦結晶粒度較大,晶型完整,呈亮黃色或淺黃色,中-粗粒自形晶結構,星散狀、浸染狀分布,含金性較差或一般;晚期黃鐵礦為微細粒,呈浸染狀分布,且絕大部分發(fā)生褐鐵礦化,但五星十二面體狀自形特征仍然保留。原黃鐵礦粒徑多數介于0.01～0.1mm,星散侵染狀分布碎裂白云巖中,含金性較好。

4)碳酸鹽化 主要表現為條帶狀、細脈狀鐵方解石、鐵白云石沿裂隙充填于膠結礦石角礫中,產出于破碎蝕變帶上盤外沿。碳酸鹽化與金礦化關系不是特備明顯。

5.2 分帶性

區(qū)內圍巖蝕變受成礦期斷裂構造控制,在斷裂構造及其兩側呈帶狀分布,以破碎蝕變巖為中心,在橫向上存在著蝕變分帶現象,大致可劃分為中心帶、過渡帶和外部帶,由于巖石破碎程度不同以及含礦熱液強弱,破碎蝕變帶兩側存在差異或不對稱[5]。

1)中心帶 主要蝕變類型為硅化、褐鐵礦化及碳酸巖化,寬度一般在0.6～2.0m,其中心部位多形成0.1～0.3m的方解石脈或碳酸鹽巖脈,有礦化疊加蝕變減弱,金礦化明顯降低。中心帶是金礦體產出的次要部位。

2)過渡帶 位于中心帶外側及上下盤接觸帶的內外緣,蝕變組合主要為黃鐵礦化-褐鐵礦化-碳酸巖化,局部有高嶺土化。巖石一般較破碎,褐鐵礦化呈侵染狀產出于構造泥內,顯褐紅色或褐黑色,金礦化明顯增強,是形成金礦體的主要部位。過渡帶與中心帶之間呈漸變過渡關系。

3)外部帶 以構造蝕變帶外部邊緣與圍巖分界向內分布,具體要靠樣品分析結果圈定。主要蝕變類型為硅化,其次有方解石化、碳酸鹽化等,金礦化一般逐漸減弱。外部帶往往成帶成束沿平行破碎蝕變帶的節(jié)理裂隙注入交代,蝕變范圍較寬。

6 結論

1)該區(qū)礦床出露地層主要為震旦系斷頭崖組(Zd)、大安群和碧口巖群郭家溝巖組(Pt2-3g),礦區(qū)金礦體主要賦存于斷頭崖組第四巖性段地層的硅質碎裂白云巖中。

2)礦區(qū)構造包括褶皺構造和斷裂構造,其中近東西向斷裂構造具有較好礦化顯示的斷層帶F2和F7,是后林溝金礦床主礦體賦存部位。

3)礦(化)體產狀與斷層破碎帶產狀基本一致,同時也與地層產狀相近,沿近東西向呈緩波狀展布。

4)礦石類型主要為構造蝕變巖型,巖性主要為碎裂白云巖或碎裂巖化鐵質白云巖,礦石結構包括半自形粒狀結構、假晶結構和包含結構。

5)圍巖蝕變類型包括硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化和碳酸鹽化,其分帶性包括中心帶、過渡帶和外部帶。

[1]陳衍景,張靜,張復新,等.西秦嶺地區(qū)卡林-類卡林金礦床及其成礦時間、構造背景和模式[J].地質論評,2004,50(2): 134-152.

[2]杜子圖,吳淦國.西秦嶺地區(qū)構造體系及金成礦構造動力學[M].北京:地質出版社,1998.

[3]張復新.秦嶺造山帶金礦類型與地質構造背景[M].北京:地震出版社,2001.

[4]王平安,陳毓川,裴榮富.秦嶺造山帶區(qū)域礦床成礦系列、構造、成礦旋回與演化[M].北京:地質出版社,1998.

[5]毛裕年,李小壯.川-陜-甘金三角成礦區(qū)東北寨金礦床主要地質特征[M].南京:南京大學出版社,1994.

[編輯] 李啟棟

P618.51

A

1673-1409(2014)32-0039-03

2014-05-13

國家自然科學基金項目(41173061)。

朱富社(1960-),男,工程師,現主要從事地質礦產勘查方面的研究工作。