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      北秦嶺南緣張澗金礦地質(zhì)特征及礦床成因淺析

      2018-05-23 09:37:14斌,張樂(lè),許強(qiáng)
      世界有色金屬 2018年6期
      關(guān)鍵詞:含金黃鐵礦金礦

      王 斌,張 樂(lè),許 強(qiáng)

      (西安西北有色物化探總隊(duì)有限公司,陜西 西安 710068)

      礦區(qū)位于北秦嶺造山帶與中秦嶺造山帶結(jié)合部位的北秦嶺南部邊緣(張維吉,1996年)、區(qū)域性商丹大斷裂南側(cè),大峪溝-兩岔口-楊斜金成礦帶東段。區(qū)域構(gòu)造格架為3條NWW向區(qū)域性斷裂(從北向南依次為商丹大斷裂、核桃園斷裂、韓家溝斷裂)所夾持;區(qū)域地層為經(jīng)歷了多期次變形變質(zhì)作用的海相碎屑~碳酸鹽~火山碎屑沉積建造,為一套沉積韻律發(fā)育的熱水沉積復(fù)理式建造,是東秦嶺多金屬成礦帶的賦礦層位。

      區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,如礦區(qū)西北部印支期第四次侵入的二長(zhǎng)花崗巖(ηγ1b5),礦區(qū)西南部的園子街、下官坊一帶均有深源淺成的中酸性小斑巖體群(γπ25)。

      區(qū)域礦產(chǎn)資源豐富,已獲知的礦種有金銀鉛鋅銅鎢鐵等,礦區(qū)位于商州金礦的西延部位(見(jiàn)圖1),北西側(cè)有兩水寺銅金礦、西部楊斜金鎢礦等分布,顯示該區(qū)較好的金鎢銅多金屬礦找礦潛力。

      1 礦區(qū)地質(zhì)

      礦區(qū)地層為中泥盆統(tǒng)牛耳川組(D2n)、池溝組(D2c)、青石埡組(D2q),巖性主要為絹云母石英片巖、角閃石英片巖、砂巖、粉砂巖及粉砂質(zhì)千枚巖、碳酸鹽巖等,賦礦圍巖為池溝組砂巖、粉砂巖等碎屑巖。

      礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造較簡(jiǎn)單,總體構(gòu)造線(xiàn)方向?yàn)楸蔽魑?,斷裂?gòu)造較發(fā)育。斷裂可分為二組,主要為北西西向斷裂,其次為北東向斷裂。

      北西西向商丹大斷裂、核桃園斷裂、韓家溝斷裂為區(qū)域韌性剪切帶基礎(chǔ)上演化而成的脆性斷裂帶(魏鋼鋒,1994年),由東向西韌性剪切帶呈減弱趨勢(shì)。斷裂帶內(nèi)巖石強(qiáng)烈糜棱巖化,致使早期與片理近于平行的微型石英脈中“σ”及“δ”型旋轉(zhuǎn)碎斑發(fā)育,見(jiàn)有長(zhǎng)石石英拉絲現(xiàn)象,S-C面理等顯示韌性剪切帶經(jīng)歷了左行剪切。北西西向斷裂組屬容礦構(gòu)造,北東向斷裂組屬后期破壞礦體構(gòu)造。褶皺主要為層間同斜、緊閉及倒轉(zhuǎn)小褶曲發(fā)育,其軸面與片理近于平行,樞紐產(chǎn)狀280°~300°∠10°~20°,后期片理進(jìn)一步彎曲形成倒轉(zhuǎn)褶皺。

      區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)不強(qiáng)烈,僅見(jiàn)有斜長(zhǎng)角閃巖脈動(dòng)及灰綠巖脈沿片理產(chǎn)出,為區(qū)域變質(zhì)作用以前的中基性火山噴發(fā)的產(chǎn)物。

      2 礦體地質(zhì)

      (1)金礦體特征

      金礦體以含金石英脈為主,均受韌性剪切帶控制,產(chǎn)狀與片理近于平行,為北西西走向,寬5m~10m,走向長(zhǎng)度>1km。含金石英脈為控礦韌性剪切帶在由韌性剪切發(fā)育到脆韌性階段,沿張扭性裂隙多次充填而形成。隨后又同韌性剪切帶經(jīng)歷了長(zhǎng)期的遞進(jìn)變形演化。由于受左行剪切作用控制,含金石英脈表現(xiàn)為呈舒緩波狀起伏不連續(xù)的石英透鏡體,含金石英脈產(chǎn)狀與韌性剪切帶產(chǎn)狀一致,傾向總體表現(xiàn)為北傾,局部為南傾,傾角60°~85°。目前已發(fā)現(xiàn)5條礦化帶,以Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦化帶規(guī)模較大,主要金礦體Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1均產(chǎn)于其中。

      含金礦化帶長(zhǎng)200m~2200m,寬0.4m~3m,總體為北西-北西西走向,局部呈交匯狀,以陡傾向北為主(僅Ⅳ號(hào)礦化帶總體南傾,產(chǎn)狀198°∠60°),表現(xiàn)為脆韌性剪切破碎帶,其間主要圈出3條金礦體。

      Ⅰ-1礦體:走向長(zhǎng)650m,厚0.30m~0.84m,平均厚度0.44m。礦體表現(xiàn)為舒緩波狀含金石英脈,走向100°,陡傾(>65°)向南或向北。含金石英脈中含細(xì)粒浸染狀黃鐵礦顆粒及富集團(tuán)塊狀方鉛礦,金屬礦物含量<15%,在脈體中呈不均勻分布,多表現(xiàn)為細(xì)脈條帶狀或似條帶狀,局部富集呈團(tuán)塊狀產(chǎn)出。

      Ⅰ-2礦體:走向長(zhǎng)度>200m,厚0.35m,平均厚度0.44m。礦體表現(xiàn)為沿傾向呈舒緩波狀產(chǎn)出的含金石英脈,金屬礦物主要有黃鐵礦及富集塊狀方鉛礦,金屬礦物含量<5%,礦體向深部有變寬的趨勢(shì),金品位可達(dá)十多g/t。

      圖1 張澗金礦一帶區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖

      表1 樣品全分析成果表

      Ⅱ-1礦體:地表出露長(zhǎng)255m,厚0.36m~0.45m,平均厚0.41m,礦體表現(xiàn)為舒緩波狀含金石英脈,走向202°~210°,陡傾(>65°)向南或向北,疊加有后期韌脆性剪切破碎帶,含金石英脈中含細(xì)粒浸染狀黃鐵礦及方鉛礦,不均勻分布,黃鐵礦多沿脈中裂隙產(chǎn)出,表現(xiàn)為細(xì)脈條帶狀或似條帶狀構(gòu)造,局部富集呈團(tuán)塊狀產(chǎn)出。

      本區(qū)石英脈有成群分布,密集成帶的特征,礦體均分布于韌性剪切破碎帶中,帶中單條石英脈一般較薄,多呈雁行式排列,礦體規(guī)模均不大,具尖滅再現(xiàn)的特征。

      (2)礦石特征

      礦石化學(xué)成分中主要元素為Au,常見(jiàn)金屬元素有Pb、Zn、Cu、Fe,其次為W、Sn、Mo、Sb(見(jiàn)表1)。

      半光譜定量分析成果表明,本區(qū)破碎蝕變巖中Au與Cu相關(guān)系數(shù)最大,為0.6617,次為Fe、Pb、Zn、Sb、Mo、As。石英脈中Au與Cu相關(guān)性最大達(dá)0.5819,次為Mo、Fe、Pb、Zn、As、Sb。

      礦石主要為多金屬硫化物石英脈型,金屬礦物主要為黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦,金屬礦物含量<1%。多表現(xiàn)為細(xì)粒浸染狀、條帶狀、似條帶狀構(gòu)造,局部呈現(xiàn)塊狀構(gòu)造。

      礦石結(jié)構(gòu)為自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、交代包含結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)、交代假象、交代穿孔結(jié)構(gòu)、共生邊等結(jié)構(gòu)。

      礦石構(gòu)造主要為脈狀、浸染狀、角礫狀、假象條紋狀、土狀構(gòu)造。

      礦石類(lèi)型為石英脈型和破碎蝕變巖礦石。

      礦石中金的賦存狀態(tài)以自然金產(chǎn)出,呈淺黃-亮黃色。自然金多表現(xiàn)為細(xì)粒裂隙金,粒度一般為0.004mm~0.009mm,最大0.0138mm,最小0.001mm,粗粒金及巨粒金少見(jiàn),多呈不規(guī)則狀,占90.69%,棒狀、片狀、樹(shù)枝狀少見(jiàn)。金的載體礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦,其次為石英,且金絕大多數(shù)集中于載金礦物中,金的成色在665~856之間,屬中低成因。

      3 圍巖蝕變與金礦化

      (1)圍巖蝕變特征

      區(qū)內(nèi)圍巖蝕變發(fā)育,具有種類(lèi)雜、期次多、均受斷裂構(gòu)造控制和線(xiàn)型展布等特點(diǎn),蝕變均沿?cái)嗔殉蕩罘植迹饕獮楸蔽魑飨驍嗔?,其次為北東向裂隙。其蝕變種類(lèi)有絹云母化、綠泥石化、硅化、鐵碳酸鹽化、黃鐵礦化、多金屬硫化物化等,蝕變期次大致可分3期:

      第1期蝕變:為硅化、方解石化、黃鐵礦化,受北西西向斷裂控制,分布普遍多呈大脈狀石英脈、方解石石英脈狀、石英方解石脈,沿?cái)嗔褞嗬m(xù)展布,或充填整個(gè)斷裂帶,或充填斷裂帶內(nèi)上、下斷面附近。

      第2期蝕變:為硅化、絹云母化、鐵方解石化、鐵白云石化、綠泥石化、黃鐵礦化。均呈細(xì)脈狀、顯微脈狀、團(tuán)塊狀產(chǎn)出,其分布受控于北西西向斷裂。多充填于第一期脈體內(nèi)的破碎裂隙中,或分布于脈側(cè)接觸帶,少量分布于遠(yuǎn)離脈體的整個(gè)破碎帶之內(nèi)。

      第3期蝕變:為硅化,受北東向小裂隙控制,一般呈細(xì)脈帶,脈呈乳白色,較干凈。

      上述3期蝕變,以前2期與金礦化的關(guān)系密切,均為近礦蝕變。且各期蝕變對(duì)金礦化的形成具有不同的控制作用。其中第一期蝕變金礦化強(qiáng)度較低,然而所形成的脈體具一定規(guī)模,所以這期蝕變一方面對(duì)于金礦化的多期疊加富集起到促進(jìn)作用,另一方面其所形成的脈體,易于在后續(xù)變形過(guò)程中產(chǎn)生裂隙和破碎,從而為后期含礦熱液的運(yùn)移和充填創(chuàng)造了條件;第2期蝕變的金礦化強(qiáng)度較高,尤以黃鐵礦化、硅化與金礦化強(qiáng)度最密切。

      第2期蝕變所代表的金礦化構(gòu)成了金礦化的主要階段。第3期蝕變礦化強(qiáng)度較低,對(duì)金礦化的多期疊加富集可能起到了一定的促進(jìn)作用。

      4 控礦條件分析

      池溝組地層提供了金的礦源物質(zhì)。該層金的豐度值為6.20~10.00×10-9,均高出于地殼元素豐度值,而區(qū)內(nèi)其它層位的金豐度值均低于地殼元素豐度值,顯示出池溝組地層為該區(qū)金的礦源層。通過(guò)工程中礦體兩側(cè)圍巖Au的微量元素含量對(duì)比,發(fā)現(xiàn)近礦圍巖中Au的含量顯負(fù)異常特征,遠(yuǎn)離礦體的圍巖Au的含量接近區(qū)域背景值或顯正異常特征,表明近礦圍巖中釋放了Au礦質(zhì)。

      北西西向大斷裂是區(qū)域上金礦的導(dǎo)礦構(gòu)造,該區(qū)廣泛發(fā)育的韌性剪切帶是配礦構(gòu)造,含金石英脈為容礦構(gòu)造。導(dǎo)礦、配礦、容礦構(gòu)造配置協(xié)調(diào),導(dǎo)致金礦的形成、富集(魏鋼鋒,1994年)。

      礦區(qū)中主要金礦(化)體嚴(yán)格受北西西向斷裂構(gòu)造控制,礦體呈舒緩波狀、脈狀,局部見(jiàn)有擠壓片理、擠壓透鏡體,受斷裂構(gòu)造作用控制明顯。

      5 礦床成因探討

      綜上所述,該區(qū)在中遠(yuǎn)古界為活化區(qū),中基性火山巖帶來(lái)Au礦質(zhì)于海底沉積,形成原始礦源層;其后秦嶺造山作用階段,由于華北和揚(yáng)子兩大板塊的對(duì)接碰撞,南北向擠壓應(yīng)力增強(qiáng),Au礦質(zhì)開(kāi)始活化,并沿NE、NW、NNE向斷裂、裂隙進(jìn)行遷移,隨熱動(dòng)力及擠壓應(yīng)力的減弱,Au礦質(zhì)于NE、NW、NNE向斷裂、裂隙空間發(fā)生沉淀富集,形成區(qū)內(nèi)最主要的石英脈型礦體。礦體分布與斷裂帶內(nèi)的熱液脈巖相吻合,礦體形態(tài)呈切割脈狀,礦石的礦物組合為一套低溫礦物組合,成礦作用以充填方式為主。而后,構(gòu)造作用沿早期礦化體位置(應(yīng)力集中部位)進(jìn)一步疊加,改造,形成構(gòu)造破碎蝕變巖型金礦體。由此可見(jiàn),該區(qū)金礦應(yīng)為熱液改造層控型金礦床。

      6 結(jié)論

      (1)池溝組地層為礦源層,為金的成礦提供了原始的物質(zhì)來(lái)源。

      (2)同一韌性剪切帶(破碎蝕變帶)中發(fā)育不同產(chǎn)狀(北傾、南傾)的含金石英脈,其交匯部位礦體變厚大,品位明顯增高,為尋找富礦體的有利部位。

      (3)順層擠壓破碎蝕變帶是尋找破碎蝕變巖型金礦的有利部位;NE、NW、NNE向斷裂、裂隙是尋找含金石英脈型金礦體的有利部位。

      (4)脈體中黃銅礦、方鉛礦與Au的含量呈正相關(guān)關(guān)系,多金屬礦物越多,金礦體越富。

      參考文獻(xiàn)

      [1]張維吉等.東秦嶺地質(zhì)走廊研究[M].陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1996.

      [2]陜西省商州市張澗金礦地質(zhì)普查報(bào)告[R].2000年.

      [3]魏鋼鋒,張維吉,王力群等.商州市石英脈型金礦地質(zhì)特征及找礦方向研究[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版),2003(03):24-28.

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