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      馬思羅金礦地質(zhì)特征與找礦前景探討

      2014-12-31 11:55:50鄧偉向浩予王新文江仁劍
      四川地質(zhì)學(xué)報 2014年3期
      關(guān)鍵詞:綠泥石白云石黃鐵礦

      鄧偉,向浩予,王新文,江仁劍

      (四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院,成都 610061)

      馬思羅金礦大地構(gòu)造位置上隸屬于揚子準(zhǔn)地臺(Ⅰ1)鹽源—麗江臺緣凹陷(Ⅱ2)鹽源陷褶束(Ⅲ6)鹽源臺凹(Ⅳ12),緊鄰康滇地軸的西側(cè)。在揚子準(zhǔn)地臺與松潘—甘孜地槽兩大構(gòu)造單元的相互作用下,鹽源—麗江臺緣坳陷帶內(nèi)的三疊系中統(tǒng)普遍變質(zhì)為低綠片巖—綠片巖相。區(qū)域褶皺、斷裂、節(jié)理、裂隙發(fā)育,巖漿活動強烈。

      1 區(qū)域及礦區(qū)地質(zhì)

      1.1 地層

      區(qū)域地層出露主要為二疊系和三疊系(圖1、2)。礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為中三疊統(tǒng)鹽塘組和白山組,為一套中—淺變質(zhì)巖系(低綠片巖)。依據(jù)巖性組合將三疊統(tǒng)鹽塘組劃分為三個巖性段(該劃分僅適用于本礦區(qū)范圍)。其中鹽塘組第二段為礦區(qū)內(nèi)的主要含金礦化層。

      1)鹽塘組第一段(T2y1):出露于礦區(qū)的南東部,北北東走向,出露面積約為0.8km2。上部巖性主要為綠簾綠泥石板巖夾含角閃陽起石的白云石大理巖;下部巖性以板狀綠簾綠泥石巖為主,夾含綠泥石板狀白云石大理巖,及少量含綠泥石褐鐵礦化微晶白云巖。與上覆地層鹽塘組第二段整合接觸,未見底。

      2)鹽塘組第二段(T2y2):北北東向展布于礦區(qū)中部和馬思羅溝一帶,出露面積約為6.5km2。該段主要為一套淺海相地層,具多韻律特征,巖性以大理巖為主,夾含鐵白云石巖、含鐵白云石斜長石英巖、白云石絹云母巖、絹云綠泥石巖等。金礦化主要集中于含黃鐵礦(五角十二面體)的蝕變絹云綠泥白云質(zhì)(細晶)大理巖中,為礦區(qū)內(nèi)的主要含金礦化層;與上覆地層鹽塘組第三段整合接觸,部分地段呈斷層接觸關(guān)系。

      3)巖塘組第三段(T2y3):北北東向出露于馬思羅溝背斜的兩翼,出露面積約為2.2km2。巖性為灰~灰綠色綠泥石化細砂巖與灰色板狀含泥質(zhì)泥晶灰?guī)r組成的不等厚互層(照片9、13),夾少量的灰白色薄—中厚層的白云質(zhì)大理巖;與上覆地層白山組之間呈整合接觸關(guān)系。

      圖1 北礦區(qū)地質(zhì)圖

      4)白山組(T2b):出露于礦區(qū)北西角,出露面積1.5km2。以一套淺海相或封閉海灣的碳酸巖沉積為主,上段主要為白云質(zhì)灰?guī)r或灰質(zhì)、泥質(zhì)白云巖;下段主要為泥質(zhì)白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r,含零星的瓣鰓化石及腕足類化石。該層中產(chǎn)赤鐵礦,與下伏鹽塘組第三段(T2y3)之間呈整合接觸關(guān)系。

      1.2 構(gòu)造

      圖2 南礦區(qū)地質(zhì)圖

      受金河—程海深斷裂帶影響,礦區(qū)內(nèi)的褶皺和斷裂較為發(fā)育。

      1.2.1 褶皺

      1)馬思羅溝背斜,位于礦區(qū)的北西角,背斜軸線呈北北東向,基本沿馬思羅溝展布,為一不對稱背斜。其核部地層為鹽塘組第二段,北西翼地層由下至上分別是鹽塘組第三段、白山組(T2b);南東翼地層為鹽塘組第三段。背斜兩翼均為一單斜地層,西翼地層較陡,傾向北西,傾角43°~78°;東翼地層地層稍緩,傾向南東,傾角32°~58°。

      2)花椒林向斜,位于礦區(qū)的中部,向斜褶軸走向北北東,核部地層為鹽塘組第三段,北西翼地層鹽塘組第二段,南東翼地層為鹽塘組第二段、鹽塘組第一段

      1.2.2 斷裂

      礦區(qū)內(nèi)發(fā)育一系列北北東向壓扭性斷層,形成時間較早,具多期活動的特點,是礦區(qū)導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造。由于這些構(gòu)造的多次活動、迭加及深部礦液的侵位,所以形成了貫穿全區(qū)的金礦化蝕變帶。此外,礦區(qū)還發(fā)育北西西向的成礦后斷裂,切斷主干構(gòu)造,為破礦構(gòu)造。

      1)北北東向斷層:①F1,基本沿馬思羅溝呈北北東走向,礦區(qū)內(nèi)延伸長約2.3km。斷層面西傾,傾角較陡,斷層上盤為鹽塘組第三段、白山組(T2b);下盤為鹽塘組第二段,在西二支溝以下的馬思羅主溝內(nèi)可見到沿溝展布的破碎角礫巖帶。F1斷層被后期北西向平移斷層破壞錯斷,形成階梯狀。并在東3支溝和東4支溝之間主溝附近與F2斷層會合。②F2,北北東走向,縱貫全區(qū),出露長度大于6.0km,為一寬約20~160m擠壓構(gòu)造片理化帶,片理化帶中見方解石呈透鏡狀定向排列。斷面傾向不定,在東 2支溝的空心林一帶,斷層面傾向北西,傾角65°,而在東一支溝附近見片理化帶傾向南東,傾角72°。在空心林一帶,F(xiàn)2片理化帶被北西向的平移斷層錯斷。③F12、F13、F14、F15,位于南礦區(qū)的馬印蹄子一帶,呈北東—南西走向,其斷層帶內(nèi)被云煌斑巖所充填,地表斷續(xù)出露長約幾十米至幾百米,厚約幾十厘米至兩米左右,具分支復(fù)合、多條平行展布的特征。與圍巖之間的接觸界線較明顯,接觸界面產(chǎn)狀較陡。④F16,位于礦區(qū)的東 5支溝,呈北東—南西走向,傾向北西,斷層構(gòu)造角礫巖帶寬15m,并均以固結(jié)成巖(圖3)。

      2)北西向斷層;分布于空心林一帶,主要為一系列的平移斷層。有F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11。斷層地表走向一般300°~330°,長300~330m,斷距在30~70m不等,斷層面較規(guī)則,沿斷層兩側(cè)巖石破碎,常形成斷層角礫及斷層泥等。受其影響,北礦區(qū)Ⅰ號金礦化帶中的礦體常被錯斷,破壞礦體的完整性。

      1.2.3 脈巖

      礦區(qū)內(nèi)脈巖較發(fā)育,主要有云煌斑巖脈、輝綠巖脈。

      圖3 糜棱巖化角礫巖(正交偏光10×4)

      1)云煌斑巖脈,在北礦區(qū)的空心林和南礦區(qū)的馬印蹄子均發(fā)現(xiàn)有云煌斑巖脈出露,其走向呈北東—南西向(與礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造線方向基本一致),并且位于礦化附近或礦體旁(圖4),地表斷續(xù)出露長約幾十米至幾百米,厚約幾十厘米至兩米左右,具分支復(fù)合、多條平行展布的特征。與圍巖之間的接觸界線較明顯,接觸界面產(chǎn)狀較陡(一般大于60°)。

      巖石礦物成分主要為普通輝石71%、金云母22%、方解石6%、綠泥石1%。具煌斑結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。斑晶由普通輝石構(gòu)成,它常呈現(xiàn)出溶蝕構(gòu)造特征;基質(zhì)組分以普通輝石為主,金云母為次,另偶見斜長石和少量斑點狀不透明礦物,這些組分在巖石中分布較為勻稱。在金云母內(nèi)偶有黑云母包體出現(xiàn);輝石和金云母均有極少的綠泥石化現(xiàn)象。另巖石中見有綠泥石的微團粒和團粒狀、脈狀出現(xiàn)的方解石,在其團粒內(nèi)有綠泥石網(wǎng)脈出現(xiàn)。

      所發(fā)現(xiàn)的云煌斑巖均侵入于鹽塘組第二段中,在其出露的不同位置,共采取了8件樣進行了金分析(表1)。從分析結(jié)果可以看出有2件樣Au含量大于0.1×10-6,具金礦化。

      圖4 金礦體與煌斑巖侵入接觸

      2)輝綠巖脈,位于北礦區(qū)的空心林,地表出露長約20m,厚約0.7m,其走向呈北東—南西向。均已變質(zhì)為綠泥石化輝綠玢巖。礦物成分主要為普通輝石占 35%、綠泥石33%、鈉長石8.14%、陽起石8.1%,具塊狀構(gòu)造,斑狀結(jié)構(gòu),斑晶為普通輝石,基質(zhì)為嵌晶含長結(jié)構(gòu),由半自形細粒普通輝石中鑲嵌板條狀長石構(gòu)成,長石大都已被綠泥石、陽起石及鈉長石代替,部分輝石已綠泥石化。

      1.2.4 變質(zhì)巖

      礦區(qū)內(nèi)地層受區(qū)域低級變質(zhì)作用的影響,變質(zhì)巖較發(fā)育,變質(zhì)巖的廣泛分布以及多樣性,表明區(qū)內(nèi)熱液、構(gòu)造活動頻繁,為礦床形成創(chuàng)造了條件;其主要表現(xiàn)為區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用,變質(zhì)礦物組合主要為絹云母+綠泥石,綠泥石+綠簾石+方解石等,變質(zhì)帶為絹云母-綠泥石帶,變質(zhì)相為低綠片巖相。其巖性主要為大理巖、(鐵)白云石大理巖、綠簾綠泥石巖、板巖、綠泥絹云母巖。

      表1 煌斑巖樣品分析結(jié)果表

      區(qū)內(nèi)熱液蝕變巖石類型較多,分布于(鐵)白云石巖、板巖中。根據(jù)蝕變產(chǎn)物的新生礦物組合,以及蝕變結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等,該區(qū)蝕變巖常具硅化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、方解石化、(鐵)白云石化等蝕變,這些熱液變質(zhì)巖常疊加于低綠片巖相區(qū)域變質(zhì)巖之上。

      2 礦床地質(zhì)特征

      2.1 控礦地層、構(gòu)造

      礦區(qū)金礦(化)體均產(chǎn)于鹽塘組第二段的含黃鐵礦大理巖夾含鐵白云巖中,礦區(qū)及外圍有北北東向展布的馬思羅溝背斜、花椒林向斜及F1、F2等15條受金河—程海深斷裂影響的次級斷裂,由它們形成的斷層破碎帶及派生次級斷裂,控制了主要金礦床和金礦(化) 點的分布。馬思羅金礦即受控于金河—程海深斷裂上的次級派生斷裂破碎帶中。

      2.2 基性巖脈

      礦區(qū)見云煌斑巖和輝綠巖脈發(fā)育,多數(shù)沿斷裂破碎帶侵入,產(chǎn)生大量熱液活動,促使巖石中金的活化遷移,并在特定環(huán)境(巖性、構(gòu)造) 中淀積形成礦體。從礦區(qū)大量資料顯示,基性巖脈本身并不構(gòu)成礦體,僅在巖脈頂?shù)装?與蝕變白云巖接觸處)動熱蝕變強烈部位,可形成高品位(10~30g/t)的金礦體。

      2.3 礦體特征

      馬思羅金礦區(qū)包括南礦段和北礦段,共圈定39條金礦脈,其中19條金礦體。礦體形態(tài)多為透鏡狀、似層狀、不規(guī)則條帶狀,具分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)、局部膨大。礦體長一般 28~450m;厚 0.45~3.28m,平均厚 1.15m。礦體膨縮現(xiàn)象明顯,總體產(chǎn)狀以傾向北東,傾角 36°~75°為主。金品位一般在 0.92~17.61×10-6,最高的達59.96×10-6。由于受構(gòu)造影響,礦體碎裂結(jié)構(gòu)發(fā)育并具分帶性,從邊部向中心依次為碎裂巖帶→泥礫巖帶→擠壓片理化帶,金品位也有向中心變富的規(guī)律,碎裂巖帶小于0.15g/ t,礫化帶0.15~1g/t,泥礫巖帶和擠壓片理化帶3~10g/t。各礦體中分帶性發(fā)育程度不同,通常只有2~3個帶。

      2.4 礦石特征

      礦石中的金屬礦物以黃鐵礦為主,含少量方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等,偶見方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦自然金;非金屬礦物以白云石、鐵白云石為主,次為石英、絹云母、綠泥石,含少量長石、綠簾石等。黃鐵礦為主要載金礦物,而晚期黃鐵礦中金品位則較低。

      礦石結(jié)構(gòu)主要以不等粒自形—半自形晶結(jié)構(gòu)、它形結(jié)構(gòu)為主,其次為填隙結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)及反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)、鱗片變晶結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等。構(gòu)造以浸染狀、細脈浸染狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造為主,次為團塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。

      礦石礦物主要為金屬硫化物,約占2%~10%,屬低硫化物型,以黃鐵礦為主,含少量方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等,脈石礦物約占 90%~98%,以白云石、鐵白云石為主,次為石英、絹云母、綠泥石,含少量長石、綠簾石等。表生礦物有褐鐵礦、孔雀石等。

      圖5 生長于黃鐵礦和石英上的自然金

      2.5 金的賦存狀態(tài)

      自然金的形態(tài)主要為長粒狀、角粒狀,次為麥粒狀、渾圓粒狀、板片狀、針狀、葉片狀、絲狀等。自然金在礦石中主要以包裹金、裂隙金和晶隙金的形式產(chǎn)出。

      2.6 金的富集規(guī)律

      1)黃鐵礦和褐鐵礦為主要載金礦物,90%以上的金賦存于黃鐵礦和褐鐵礦中。因此,黃鐵礦、褐鐵礦富集時,金的品位也相對較高。

      2)褐鐵礦化、黃鐵礦化、硅化、重晶石化和鐵白云石化發(fā)育地段,含金性較佳。若多種蝕變同時發(fā)生,則含金性更佳。

      3)強烈動熱變質(zhì)作用發(fā)育地段,金礦化較好,一般金品位大于10g/t。

      4)在兩組或兩組以上斷裂構(gòu)造交匯處,在礦脈頂?shù)装逖貎A向出現(xiàn)波狀起伏段、礦脈的局部引張地段,沿走向弧形轉(zhuǎn)彎處,在燈影組與龍馬溪組不整合接觸面附近,礦體品位變富、厚度增大。

      3 礦床成因

      華力西期(晚二疊世):海相裂隙式的基性火山噴發(fā)為中三疊統(tǒng)形成富金地層提供了充足的物質(zhì)來源。

      印支期:輝綠巖脈及石英脈的侵入,帶來的富金熱液,在有利部位進一步加富形成礦體。

      燕山期:由于板塊運動,地殼抬升,地層褶皺斷裂,在金河—程海深斷裂西側(cè)形成較寬的剪切片理化帶,并伴有富Au的多金屬地幔流體侵入,在構(gòu)造有利部位,由于物理、化學(xué)場的改變,地幔流體中的易揮發(fā)份(富Au、S)的酸性物脫逸出(脫酸),在鐵鎂質(zhì)陸源碎屑物與鐵鎂質(zhì)碳酸鹽巖中富集成礦。

      喜山期:煌斑巖脈的侵入,為金的進一步活化、富集、成礦提供了熱源。

      區(qū)內(nèi)出露煌斑巖,多金屬硫化物為金的主要載體,以黃鐵礦(五角十二面體)為主,次為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦及孔雀石等;金礦化主要位于交代蝕變的含黃鐵礦的白云石(鐵白云石)大理巖和黃鐵礦絹云含鐵白云石巖中。

      根據(jù)對礦區(qū)各礦化地段的觀察,有金礦(化)體存在的地方必定有黃鐵礦(五角十二面體、六面體、八面體以及不規(guī)則形狀)和石英脈,初步認(rèn)為該區(qū)金礦成礦經(jīng)歷了:富金地層形成→構(gòu)造、破碎石英脈充填膠結(jié)→構(gòu)造破碎富含黃鐵礦熱液充填、交代→構(gòu)造破碎含方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦成礦熱液充填、交代→深成巖脈(煌斑巖)侵入帶來熱源使金進一步活化、富集。

      4 找礦遠景

      據(jù)前人分析馬思羅地區(qū)金礦資源量約為 2t。但在對該礦的探查中情況不太理想,其制約探礦發(fā)展的主要因素是資源不足,影響了勘查效果。該礦區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,是金礦的集中分布區(qū),若加大研究力度,加強礦區(qū)的地質(zhì)找礦工作,定可以取得找礦的新進展,因此建議:

      1)加強綜合研究,3 個礦段中均為普查工作,工作程度均較低,因此在充分研究、綜合已有資料的基礎(chǔ)上,對已發(fā)現(xiàn)的礦脈應(yīng)重新進行摸底排隊,選擇成礦條件好的礦脈進行重點研究,以此推動、促進礦區(qū)找礦工作。

      2)本次勘查工程中新發(fā)現(xiàn)了5條礦體,其中最大的一條地表出露長約450m,厚0.71~1.96m,礦石類型為褐鐵礦碳酸鹽型,平均厚1.12m,金品位1.07~1.94×10-6,平均品位1.28×10-6,應(yīng)進一步加強礦工作力度,加強地表及深部地質(zhì)找礦工作,提高研究程度。

      3)在礦區(qū)開展對Au異常區(qū)查證中,新發(fā)現(xiàn)長大于300m ,礦石類型為碳酸鹽褐鐵礦型,礦石平均品位 3g/t的金礦體。目前對礦體沿走向延伸及向深部的變化未作進一步研究,情況不明,據(jù)在構(gòu)造交匯部位取樣分析 Au品位高達 59g/t,推測在該地加強地質(zhì)工作有可能找到更大和更富的金礦體。因此建議擴大找礦范圍。

      [1] 龔彬,鄧偉等.四川省鹽源縣巴折鄉(xiāng)馬思羅金鉛鋅多金屬礦普查地質(zhì)報告[R],成都:四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院,2009.

      [2] 趙一鳴,林文蔚,畢承思,李大新.中國矽卡巖礦床基本地質(zhì)特征[A].中國地質(zhì)科學(xué)院文集(14)[c].1 986年

      [3] 許曉峰.從交代蝕變礦物標(biāo)型特征研究冀南矽卡巖型鐵礦床的形成[J].地質(zhì)找礦論叢.1986年01期;56—62

      [4] 鄭建民.冀南邯邢地區(qū)夕卡巖鐵礦成礦流體及成礦機制[D].中國地質(zhì)大學(xué)(北京).2007年.

      [5] 薛傳東,劉星,談樹成,等.云南老王寨金礦主要礦物的標(biāo)型特征[J].礦物巖石,2002,22(3):10一15.

      [6] 楊岳清,胡云中,鄧堅等.中國金礦主要類型找礦方向與找礦方法文集,第二緝, 北京:地質(zhì)出版社,1994 :45~1051.

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