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舟曲縣羊里尾溝金礦地質(zhì)特征及控礦因素分析

2020-04-20 05:51:16武雪梅張志平雷祥軍王東華李學(xué)冊
世界有色金屬 2020年3期
關(guān)鍵詞:炭質(zhì)板巖熱液

武雪梅,張志平,2*,雷祥軍,王東華,李學(xué)冊

(1.甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 蘭州 730050;2.成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,四川 成都 610059)

羊里尾溝金礦位于迭部—舟曲—武都砷汞銻金多金屬成礦帶內(nèi),是甘肅省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院2007年在對羊里尾溝探礦權(quán)區(qū)塊開展1:5萬水系沉積物測量和1:1萬土壤測量時發(fā)現(xiàn)的。截至目前,金資源量估算>20t,礦床規(guī)模達(dá)大型,是近幾年來在西秦嶺地區(qū)發(fā)現(xiàn)的又一個十分重要的金礦床。本文以區(qū)域地質(zhì)背景及礦產(chǎn)勘查資料為基礎(chǔ),從成礦地質(zhì)背景、礦體特征、控礦因素入手,探討了礦床的成因,總結(jié)了找礦標(biāo)志。期望能進(jìn)一步為該礦床的成礦預(yù)測及在該區(qū)的地質(zhì)找礦工作提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

羊里尾溝金礦位于陜甘川“金三角”地區(qū)的舟曲縣憨班鄉(xiāng)。大地構(gòu)造位置處于西傾山—南秦嶺陸緣裂谷帶西段的白龍江復(fù)背斜北翼之尖尼—刀扎—洛大—憨班區(qū)域斷裂帶上(圖1),構(gòu)造線總體呈NWW—NW向展布。主要出露地層為志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系及第四系。其中志留系、泥盆系、石炭系為海相碎屑巖巖建造和碳酸鹽巖建造,二疊系為濱淺海相碳酸鹽巖和砂頁巖建造,三疊系為淺海—濱海相陸源細(xì)碎屑巖建造。其中,中泥盆統(tǒng)、下石炭統(tǒng)為區(qū)內(nèi)的主要含礦地層。

勘查區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,尖尼—刀扎—洛大—憨班斷裂為區(qū)域深大斷裂,其旁側(cè)派生的次一級壓性、壓扭性及張性斷裂極為發(fā)育,斷裂具多期次、范圍廣的特點(diǎn)。斷裂構(gòu)造不僅控制著區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖的分布,而且是重要的控礦構(gòu)造,為金礦的富集提供了有利的通道及空間,具體表現(xiàn)為區(qū)域深大斷裂帶主要起導(dǎo)礦的作用,次級斷裂為主要的控(容)礦構(gòu)造[1]。

區(qū)域巖漿活動較弱,僅局部地段有小規(guī)模巖漿侵入活動和噴發(fā)活動,以印支期中酸性—中基性淺成或超淺成侵入體為主,受構(gòu)造控制明顯。形態(tài)不規(guī)則,多呈港灣狀、不規(guī)則長條狀,以巖株、巖枝、巖墻和巖脈等產(chǎn)出,巖石類型主要有閃長花崗巖、斑狀黑云母花崗巖、二云母花崗巖、正長巖、正長斑巖及斑狀花崗巖、石英閃長巖、石英閃長玢巖、花崗斑巖及安山玢巖等。這些巖漿巖與本區(qū)礦床(點(diǎn))的形成密切相關(guān),它們不但提供了熱源,而且還提供了部分物源[2,3]。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

羊里尾溝金礦位于舟曲縣憨班鄉(xiāng)黑峪溝上游,受控于NWW向斷裂,含礦地層為石炭紀(jì)益哇溝組地層(圖1)。

礦區(qū)出露泥盆紀(jì)古道嶺組(D2g)、石炭紀(jì)益哇溝組(C1y)及第四紀(jì)(Q)地層。其中泥盆紀(jì)古道嶺組(D2g)分布于礦區(qū)南部,巖性為深灰色生物角礫灰?guī)r、薄層生物礫巖、介殼灰?guī)r、淺灰—深灰色薄層灰?guī)r夾板巖、灰黑色炭質(zhì)板巖、淺灰—黃褐色砂質(zhì)板巖、淺灰色含泥粉砂質(zhì)板巖及黃褐色中—厚層砂巖,其中炭質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖為主要的賦礦巖石;石炭紀(jì)益哇溝組(C1y)分布于礦區(qū)北部,巖性為淺灰—深灰色薄層—中層灰?guī)r夾炭質(zhì)板巖、灰黑色硅質(zhì)板巖、淺灰—深灰色中層薄層灰?guī)r夾炭質(zhì)板巖及灰黑色炭質(zhì)板巖,其中炭質(zhì)板巖、灰?guī)r為主要的賦礦巖石;第四紀(jì)(Q)主要分布在礦區(qū)北東部,沿山間溝谷及地勢低緩處分布,巖性主要為粘土、砂土、亞砂土、沖洪積礫石等。

圖1 羊里尾溝金礦礦區(qū)地質(zhì)略圖

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,由NW向(F1、F5、F6、F7、F10)和NNW向(F2、F3、F4)兩組斷裂構(gòu)成,NW向斷裂規(guī)模較大,延伸較好,形成時間較早,是礦區(qū)主要的控礦斷裂,與坪定、九源金礦同處在一條斷裂帶上,是區(qū)內(nèi)主要的導(dǎo)礦及容礦構(gòu)造。斷裂破碎帶具有不同程度的礦化蝕變,并且破碎程度越高,礦化蝕變越好,含礦巖石表現(xiàn)為破碎、強(qiáng)蝕變、產(chǎn)狀變化大等現(xiàn)象。

北北西向礦帶:走向335°~350°,傾向北東,傾角65°~87°,蝕變帶長>620m,寬5m~33m,延深>430m。厚度變化較大,走向上具有膨大縮小尖滅再現(xiàn)、分支復(fù)合的特點(diǎn)。帶內(nèi)分布有Au3、Au16礦體。

北西向礦帶:受F1斷層派生斷裂F5、F6、F10控制,走向290°~345°,傾角33°~77°,蝕變帶延伸>2200m,寬12m~34m,延深大于490m,被后期NNW向斷裂錯斷,斷距約10m。蝕變帶延伸穩(wěn)定,礦化蝕變強(qiáng)度向西變?nèi)?。主礦化帶兩側(cè)發(fā)育次級小斷裂,并伴有金礦化,礦體延伸差,厚度較小,多為后期裂隙充填。帶內(nèi)分布有Au1、Au2、Au4、Au5礦體。

2.3 圍巖蝕變

礦區(qū)的圍巖蝕變主要受斷裂破碎帶控制,以低溫蝕變?yōu)樘卣?,蝕變具多階段性。主要蝕變類型有褐鐵礦化、黃鐵礦化、雄雌黃礦化、輝銻礦化、硅化、碳酸鹽化、毒砂礦化等,組合類型以黃鐵礦化—硅化—碳酸鹽化和雄雌黃礦化—輝銻礦化—毒砂礦化為主。

硅化具多期性,有兩種形式,一種是隱晶質(zhì)、顯微晶質(zhì)滲透交代圍巖,呈團(tuán)塊狀分布,該種形式與金礦化關(guān)系最為密切;二是以石英脈充填于構(gòu)造裂隙中,形成時期較晚,往往不含金。

黃鐵礦化以浸染狀為主,粒徑一般1mm左右,與金礦化關(guān)系密切,巖石中可見立方體及五角十二面體晶型黃鐵礦,粒徑一般小于3mm,與金礦化無關(guān)。氧化帶內(nèi)的黃鐵礦在近地表往往氧化成褐鐵礦,形成強(qiáng)烈鐵染,與金礦化關(guān)系密切。

現(xiàn)在到了關(guān)鍵時候,千萬不能沉淪下去。我對自己也對阿花說,我們現(xiàn)在不要檢討了,錯與對都不重要,重要的是拉訂單,把景花廠維持下去。只要熬過了金融危機(jī),景花廠一定會展翅騰飛,飛到最高。

碳酸鹽化從方解石脈的穿插關(guān)系中看具多期性,形成期次較晚,與金礦化無關(guān)。

毒砂礦化多呈細(xì)小針狀,僅能從顯微鏡下可見,多發(fā)育在碎裂炭質(zhì)板巖中,與金礦化關(guān)系密切。

3 礦體特征

羊里尾溝金礦受控于NW向和NNW向斷裂帶,按照礦化體的空間分布特征,礦床可分為NWW向和NNW向兩個礦帶,以NW礦帶為主礦帶?,F(xiàn)已圈定出金礦體28個,金礦體嚴(yán)格受斷裂控制,礦體多呈脈狀和透鏡狀產(chǎn)出,具尖滅、再現(xiàn)、分支、復(fù)合特征。

Au1礦體:產(chǎn)于NWW向斷裂破碎帶中,主要分布2200m~2500m標(biāo)高,垂深300m范圍之內(nèi),走向延伸不穩(wěn)定,變化大,整體向西側(cè)伏。地表探槽控制長>840m,厚1.63m~9.98m,單工程品位1.40×10-6~4.71×10-6。深部鉆孔和平硐控制礦體斜深80m~490m,厚度0.83m~55.76m,單工程品位1.13×10-6~15.40×10-6,礦體平均厚度14.65m,平均品位4.45×10-6。礦化在2200m標(biāo)高以上地段較強(qiáng),厚度變大,品位較高,以下地段礦化相對較弱。礦體呈串珠狀、囊狀斷續(xù)分布,產(chǎn)狀20°~40°∠42°~75°,賦礦巖性東段為碎裂薄層灰?guī)r,西段為碎裂炭質(zhì)板巖、石英閃長巖。

Au2礦體:產(chǎn)于NWW向次級斷裂破碎帶中,主要出露在2200m標(biāo)高以上地段,礦體在礦帶東段延伸較穩(wěn)定,西段變化大,礦體不連續(xù),具尖滅、再現(xiàn)特征。地表由探槽控制,長>240m,厚度1.33m~5.99m,單工程品位1.27×10-6~4.12×10-6;深部由鉆孔控制,厚度0.80m~25.82m,單工程品位1.00×10-6~3.10×10-6,礦體平均厚度8.85m,平均品位2.80×10-6,控制礦體斜深40m~152m,礦體在509、13勘查線厚度大,品位高,由東往西具膨大、縮小、分支、復(fù)合特征。礦體呈透鏡狀、脈狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀23°~75°∠47°~76°。

Au3礦體:產(chǎn)于NNW向斷裂破碎帶中,出露標(biāo)高2250m~2800m,延伸不穩(wěn)定,在剖面上具尖滅、再現(xiàn)等特征,整體厚度小、品位低。地表探槽或采樣線控制,長470m,厚度0.89m~4.40m,單工程品位1.36×10-6~6.52×10-6;深部由鉆孔控制,厚度1.15m~2.94m,單工程品位1.14×10-6~14.80×10-6。礦體平均厚度2.56m,平均品位2.71×10-6,控制礦體斜深266m~434m,在ZK2401鉆孔中見輝銻礦分布于Au3礦體之上。礦體在20~28勘查線厚度小,品位低,12勘查線礦體厚度變大,品位升高。賦礦巖性碎裂條帶狀灰?guī)r、豆莢狀灰?guī)r。

4 控礦因素分析

4.1 地層、巖性因素

礦區(qū)賦礦地層為下石炭統(tǒng)益哇溝組地層,賦礦巖石主要為炭質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖及灰?guī)r。金礦化在該套地層中富集原因在于:物化條件有利于成礦流體的圈閉、水巖相互作用發(fā)生和成礦元素的富集,泥質(zhì)巖石為塑性,灰?guī)r為脆性,塑性和脆性巖不相間,在構(gòu)造作用下,易產(chǎn)生破碎帶、裂隙等,有利于礦液的運(yùn)移、擴(kuò)散、沉淀和富集。另外,由于區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用,使巖石的泥質(zhì)及部分粉砂重新結(jié)晶,同時產(chǎn)生變質(zhì)熱液,在壓力、濃度差及構(gòu)造應(yīng)力作用下,變質(zhì)熱液從圍巖和初始礦源層部分地段萃取金及其伴生有益組分,形成含礦熱液,并沿構(gòu)造裂隙運(yùn)移上升,逐步在有利的巖石中富集、沉淀[2]。

4.2 構(gòu)造因素

在諸多控礦因素中,構(gòu)造因素處于主導(dǎo)地位,尤其斷裂構(gòu)造最為顯著。斷裂構(gòu)造既控制礦體的形成,也是礦體在三維空間定位的主要構(gòu)造形跡,又是成礦流體淺部就位和礦質(zhì)沉淀的主要場所。

斷裂構(gòu)造是含礦溶液進(jìn)入礦床范圍內(nèi)的主要運(yùn)移通道,是礦體富集、形成、就位的主控因素。除此之外,不同斷裂的疊加部位、周邊的破碎帶、斷裂產(chǎn)狀變化部位以及斷裂構(gòu)造局部引張地段也屬于配礦構(gòu)造的范疇,對成礦流體的淺層次運(yùn)移也起到了一定的控制作用。

綜上所述,各種不同形式、不同級別的構(gòu)造對成礦流體的運(yùn)移和儲集以及礦體的形成和定位均起到了至關(guān)重要的作用,是成礦最重要的控制因素[4,5]。

5 礦床成因

(1)從礦物組合上來說,成礦與中低溫?zé)嵋簶?gòu)造活動有關(guān)。礦石礦物有黃鐵礦、雄黃、雌黃、輝銻礦、褐鐵礦等,與中低溫?zé)嵋夯顒佑嘘P(guān)。

(2)從控礦構(gòu)造來看,NW向和NNW向斷裂是礦區(qū)內(nèi)主要的導(dǎo)礦、配礦及容礦構(gòu)造,礦體的規(guī)模、形態(tài)嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造的規(guī)模形態(tài)控制。由于斷裂的多期活動,為含礦熱液提供了良好的運(yùn)移通道和儲存空間。加之?dāng)嗔岩蛳葔汉髲垜?yīng)力作用形成的特殊圈閉構(gòu)造為深部含礦熱液提供了極有利的聚集場所和空間,金元素不被流失而富集成礦。

(3)從成礦熱液、成礦方式來看,成礦熱液主要來源于構(gòu)造熱液。成礦方式以熱(液)水滲濾為主。含礦熱液沿斷裂通道上升,一部分通過交代作用與巖石發(fā)生反應(yīng)形成蝕變巖型金礦床;另一部分與下滲大氣降水發(fā)生對流循環(huán)作用,萃取圍巖中的金元素,形成含金熱鹵水,加之?dāng)嗔褬?gòu)造頻繁活動既形成構(gòu)造裂隙又注入構(gòu)造熱液,在容礦圈閉構(gòu)造形成裂隙充填型金礦床。后期的構(gòu)造作用以及表生氧化作用、風(fēng)化作用使礦化層及巖石中的金進(jìn)一步淋濾、滲透、遷移、疊加,使早期工業(yè)礦體再富集,形成富礦體[6]。

綜上所述,初步認(rèn)為羊里尾溝金礦屬中低溫構(gòu)造熱液破碎蝕變巖型金礦床。

6 找礦標(biāo)志

根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)特征和礦體賦存規(guī)律,找礦標(biāo)志如下:

(1)地層標(biāo)志:泥盆系古道嶺組、石炭系益哇溝組是礦區(qū)主要的含礦層位,賦礦巖性主要為炭質(zhì)板巖,其次為灰?guī)r、石英閃長玢巖。

(2)構(gòu)造標(biāo)志:區(qū)域性NW向斷裂帶及其派生的次級NNW向構(gòu)造破碎帶以及兩組(或多組)斷裂交匯部位或是成礦期斷裂與成礦前期斷裂的疊加部位、斷裂產(chǎn)狀變化部位、不同斷裂交匯處、斷裂構(gòu)造局部引張地段。

(3)圍巖蝕變標(biāo)志:硅化、黃鐵礦化、毒砂化、輝銻礦化等多種蝕變組合出現(xiàn)可做為直接找礦標(biāo)志。

(4)地球化學(xué)標(biāo)志:Au—Sb—As—Hg異常套合好、強(qiáng)度高、分帶明顯,是找金的直接地球化學(xué)標(biāo)志。

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