李 麟
(西安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)院,陜西西安710100)
硝璜洞金礦位于陜西省漢陰縣黃龍小篆溝,為安康西北部的羊坪灣-流芳金成礦帶上的重要金礦.成礦帶全長(zhǎng)約50 km,分布20余個(gè)金礦床(點(diǎn)),已建成多個(gè)金礦選礦廠.近年來(lái),隨著地勘工作的進(jìn)一步投入,沿硝璜洞金礦周邊陸續(xù)發(fā)現(xiàn)石泉饒峰、漢陰酒店、觀音河、鐵佛、長(zhǎng)溝、安康漢濱區(qū)流芳等金礦床(點(diǎn))(圖1).該成礦帶為其南側(cè)早已探明的20余噸月河砂金礦床提供物質(zhì)來(lái)源.
礦區(qū)出露地層為下志留統(tǒng)大貴坪組[1],受區(qū)域性構(gòu)造影響而變形,總體呈南老北新的單斜層,傾向北西或北東,傾角40~60°.大貴坪組可劃分二個(gè)巖性段:第一巖性段(Sd1)主要為灰色含炭黑云石英絹云片巖夾深灰色薄層炭質(zhì)石英巖,硝璜洞金礦就賦存于該巖性段的韌性剪切帶內(nèi);第二巖性段(Sd2)為灰色石榴石黑云絹云石英片巖夾深灰色含炭—炭質(zhì)絹云石英片巖.
礦區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,斷裂和褶皺發(fā)育,地層受區(qū)域多期次構(gòu)造影響發(fā)育多期面理.由于巖石能干性的差異,硬巖層多形成無(wú)根褶皺透鏡體,軟巖層則形成緊閉尖棱小褶皺及微褶皺劈理構(gòu)造[2].礦體受楊家峽-沈壩脆韌性剪切帶控制.該帶為高度擠壓構(gòu)造機(jī)制下形成的走滑性質(zhì)的脆韌性剪切帶.在其北側(cè)呈“入”字形相交的次級(jí)韌性斷裂帶中,以韌性剪切帶為主,脆性斷裂帶次之.韌性剪切帶規(guī)模大,走向呈北西西—北東東弧形,其中以池河-白果樹(shù)復(fù)式背斜為構(gòu)造格架,形成北西西—北東東向的褶皺斷裂弧形構(gòu)造帶(圖1).韌性剪切帶附近疊加大量的脆性斷裂,內(nèi)部有不同規(guī)模的層間破碎帶、斷裂帶等強(qiáng)變形域,原始層理(S0)已不復(fù)存在,發(fā)育有多期構(gòu)造面理(S1、S2、S3).
礦區(qū)內(nèi)侵入巖主要為花崗巖脈、石英斑巖巖脈、云煌巖脈及石英巖脈,多順層侵入,長(zhǎng)幾米至數(shù)十米,寬0.5 m至數(shù)米.石英脈分布較廣,呈多期次、透鏡狀侵入于金礦化蝕變帶或其旁側(cè).區(qū)內(nèi)可見(jiàn)3期石英脈.早期含硫化物石英脈:寬0.1~20 cm,長(zhǎng)幾十厘米至數(shù)米,呈透鏡狀、豆莢狀順片理產(chǎn)出,呈煙灰色,糖粒狀,與金礦化關(guān)系密切,常有明金產(chǎn)出;中期石英脈:乳白色,質(zhì)較純,致密塊狀,多沿?cái)嗔褬?gòu)造分布,呈透鏡狀單脈產(chǎn)出,脈寬幾十厘米至1 m,長(zhǎng)數(shù)米至數(shù)十米,與金礦化關(guān)系不大;晚期石英脈:乳白色,致密塊狀,多沿縱橫節(jié)理、后期疊加構(gòu)造裂隙發(fā)育,呈細(xì)脈狀、揉皺狀,寬0.1 m至1 m.
該礦區(qū)主要為動(dòng)力變質(zhì)作用?陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)局第七地質(zhì)隊(duì).中華人民共和國(guó)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告(迎風(fēng)街幅、鐵佛寺幅)(礦產(chǎn)部分).1993..強(qiáng)烈的區(qū)域動(dòng)力作用使得沉積形成的含炭泥質(zhì)碎屑巖發(fā)生變質(zhì),形成片巖、變砂巖、硅質(zhì)巖等.變質(zhì)程度為低綠片巖相,并具有明顯的分帶性,表現(xiàn)為東淺西深逐漸遞增.變質(zhì)相帶由南向北由低級(jí)逐漸向中級(jí)過(guò)渡.在變質(zhì)過(guò)程中產(chǎn)生變質(zhì)熱液,使原巖Au豐度值較高的含炭碎屑巖中Au元素發(fā)生活化,在有利的地層和有利的構(gòu)造部位沉淀富集.
硝璜洞金礦產(chǎn)于與構(gòu)造呈“入”字形相交的次級(jí)韌性斷裂帶中(圖2).礦體主要位于下志留統(tǒng)大貴坪組第一巖性段(Sd1)中,受韌性剪切帶控制(韌性剪切帶與上下巖層呈漸變關(guān)系),走向北西西,北傾,傾角與片理一致,呈似層狀、透鏡狀、脈狀沿韌性剪切帶產(chǎn)出.
礦區(qū)共圈定礦(化)體17個(gè),其中規(guī)模較大者長(zhǎng)260 m,寬 2 m;小者長(zhǎng) 8 m,寬 0.1 m.金品位 0.14×10-6~5.6×10-6,最高單樣達(dá) 14.20×10-6.
礦石為含黃鐵礦黑云母變斑晶絹英片巖、黃鐵礦化炭質(zhì)石英片巖、黃鐵礦化含金石英脈.
礦石礦物:金屬礦物為金、黃鐵礦、磁黃鐵礦、鈦鐵礦、毒砂、黃銅礦、褐鐵礦等;脈石礦物有石英、絹云母,次為綠泥石、石榴子石、金紅石、榍石、磷灰石等.
礦石為鱗片變晶結(jié)構(gòu)、嵌狀變晶結(jié)構(gòu)(殘縷結(jié)構(gòu)、雪球結(jié)構(gòu)、壓力影)、晶粒塑性變形結(jié)構(gòu)及糜棱結(jié)構(gòu).片狀構(gòu)造、致密片狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造等.
金礦石多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1.
表1 礦石多元素分析結(jié)果表Table 1 Chemical composition of the ore
金礦物主要為自然金,其次為銀金礦.金的形態(tài)多種多樣,呈粒狀、片狀、細(xì)脈狀、不規(guī)則狀、渾圓狀、橢圓狀等.
金的賦存狀態(tài)主要有3種:粒間金、裂隙金和包裹金.以粒間金為主,占85.01%,金分布于石英與石英、石英與黃鐵礦、石英與毒砂、石英與云母、黃鐵礦與黃銅礦、黃鐵礦粒間;其次為裂隙金,占13.56%,金分布于石英脈裂隙中;包裹金較少,約占1.43%,主要被石英包裹.金的粒度以粗、巨粒明金為主,占75%;微細(xì)粒金約占25%(表2).
表2 金的賦存狀態(tài)統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics for the occurrence of gold
金的電子探針?lè)治鼋Y(jié)果(表3)表明:金礦物中銀含量為15.35%~45.67%,硝璜洞金礦金的礦物為銀金礦.金的成色范圍為557.25‰~811.20‰,平均為724.57‰.
表3 金的電子探針?lè)治鯰able 3 Electronic microprobe analysis of gold
礦區(qū)巖石具較強(qiáng)的熱液蝕變,呈強(qiáng)硅化、強(qiáng)黃鐵礦化及黑云母化.
1)硅化:貫穿于整個(gè)礦區(qū),在礦體及其圍巖中普遍可見(jiàn).野外可見(jiàn)3期硅化,前期呈細(xì)脈狀、透鏡狀,為煙灰色、糖粒狀,與金礦化關(guān)系密切;中期呈大的透鏡狀、脈狀(較前期巨大),為乳白色,質(zhì)純、致密,沿片理展布;后期為脈狀、揉皺狀,切穿巖石片理面,長(zhǎng)度較長(zhǎng).
2)黃鐵礦化:他形—半自形粒狀,在礦化巖石中普遍可見(jiàn),特別在硅化巖石中黃鐵礦更多,呈細(xì)脈狀沿片理產(chǎn)出.其次呈自形粒狀浸染于片巖和石英脈脈壁,特別是在石英脈脈壁的黃鐵礦與金的成礦關(guān)系密切.黃鐵礦化的發(fā)育程度直接反映金礦化的強(qiáng)弱和品位高低[3].
3)黑云母化:自形晶粒狀變斑晶在含礦巖石中常見(jiàn).微觀顆粒內(nèi)部包裹云母等包裹體,這些包裹體定向排列為殘縷狀,受強(qiáng)烈剪切作用影響呈S形,狀如雪球.
硝璜洞金礦礦體嚴(yán)格受韌性剪切帶、地層巖性及圍巖蝕變的控制.
金礦體主要分布于志留系大貴坪組,含礦巖性主要為絹云石英片巖、含炭絹云石英片巖、黑云母變斑晶絹云石英片巖.大貴坪組第一巖性段中巖石金元素豐度較高,大于地殼豐度值(地殼豐度值1.5×10-9),特別是含炭片巖較其他巖石含金量高(表4).由于炭質(zhì)巖石金元素豐度值高,其巖石本身就是區(qū)內(nèi)金礦化的礦源層,為金的富集提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ).
表4 礦區(qū)與外圍巖石金元素含量統(tǒng)計(jì)表Table 4 Content of Au in the rocks in the orefield and peripheral areas
礦區(qū)熱液活動(dòng)強(qiáng)烈,金礦(化)體分布于其兩側(cè)的硅化、黃鐵礦化發(fā)育的蝕變帶內(nèi),硅化、黃鐵礦化愈強(qiáng)烈金礦化愈好.
金礦(化)體的形成及空間形態(tài)嚴(yán)格受韌性剪切帶控制.成礦作用與韌性剪切帶變形作用同步進(jìn)行.韌性剪切作用為變質(zhì)熱液提供流動(dòng)場(chǎng)所,使金沿著韌性剪切帶強(qiáng)變形域富集.礦體主要產(chǎn)于強(qiáng)弱變形的片理化帶過(guò)渡處.
金礦床的形成過(guò)程是含金建造經(jīng)過(guò)變質(zhì)作用、巖漿作用達(dá)到再富集的作用過(guò)程,即含金沉積物的沉積、成巖及其后的地質(zhì)作用改造都屬于金礦床形成和定位的過(guò)程[4].
礦體主要產(chǎn)于志留系大貴坪組第一巖性段(Sd1)含金組分較高的炭質(zhì)巖系中,顯示巖性對(duì)礦化有一定的控制作用,它為金礦體的形成提供了礦源層.
礦化除受巖性控制外,構(gòu)造熱液對(duì)其富集成礦起到了關(guān)鍵作用.構(gòu)造變質(zhì)熱液促使礦物質(zhì)重新調(diào)整,使分散的金元素活化、遷移和富集.韌性剪切帶(S3期)為含礦熱液的運(yùn)移提供了通道和儲(chǔ)集場(chǎng)所,控制了金礦體的空間幾何形態(tài).
此外,礦化與熱液蝕變作用關(guān)系密切,礦體賦存部位熱液蝕變強(qiáng)烈,構(gòu)造變質(zhì)熱液為金元素活化運(yùn)移的載體.
硝璜洞金礦是在變質(zhì)熱液作用下,巖石和構(gòu)造相結(jié)合的產(chǎn)物.該礦屬于韌性剪切帶控制的構(gòu)造變質(zhì)熱液型金礦床.
[1]陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)局.陜西省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1989.
[2]李福讓,侯俊富,楊弘,等.陜西省石泉縣羊坪灣金礦床地質(zhì)-地球化學(xué)特征及金的富集規(guī)律[J].中國(guó)地質(zhì), 2009, 36(1): 174—183.
[3]國(guó)家輝,陳樹(shù)旺,崔顯德.金壩金礦床地質(zhì)特征[J].地質(zhì)與資源,2001, 10(2): 71—79.
[4]邵軍,惠德峰,孔祥民,等.對(duì)金礦成礦作用的重新認(rèn)識(shí)[J].地質(zhì)與資源, 2004, 13(4): 246—250.