宁强县后林沟金矿金的赋存状态研究

杨海宏,卞利,马晔,张夏涛 (陕西核工业地质局二二四大队,陕西西安 710024)

宁强县后林沟金矿金的赋存状态研究

杨海宏,卞利,马晔,张夏涛 (陕西核工业地质局二二四大队,陕西西安 710024)

根据现场观察及矿体磨光薄片观察,对陕西宁强县后林沟金矿金的赋存状态进行了研究。后林沟金矿中金矿物以自然金为主,形态以粒状和长角状为主,多为细、微细粒金;金矿物多赋存在褐铁矿和石英中,以粒间金、裂隙金和少量包体金形式存在;与金矿化关系密切的主要蚀变类型有硅化、褐铁矿化、黄铁矿化。

后林沟金矿;金赋存状态;载金矿物

秦岭造山带是一条世界著名的多金属成矿带,蕴藏着丰富的贵金属和有色金属矿产,其中又以金矿尤为突出。陕西宁强县后林沟金矿是新近发现的金矿床,研究该金矿金的赋存状态对秦岭金矿勘查具有重要作用。为此,笔者根据矿床地质特征,了解矿石中金的赋存状态、载金矿物特征及其与金的密切关系,以便为该地区金矿的进一步勘查和开发提供参考。

1 区域地质背景

在区域上,该区处于松潘甘孜褶皱系摩天岭褶皱带的东端,“勉-略-宁三角地带”的核心部位。北接秦岭褶皱系南秦岭褶皱带,以略褒断裂为界与秦岭造山带毗邻,呈向东收敛、向西撒开的扇形构造格局;南邻扬子准地台北缘坳陷褶皱带,以汉江断裂为界与扬子板块分割,受南北2大构造体系影响,区内岩石变形强烈,且有不同程度的变质。区内断裂构造、褶皱构造非常发育,岩浆活动频繁,造就了有利的区域成矿地质环境[1]。根据地质构造的特点,大致分为3个三级构造单元,由南而北依次为阳平关-勉县褶皱束、碧口-茶店褶皱束和康县-略阳坳陷褶皱束,中间以区域大断裂阳平关-勉县大断裂和略阳-勉县大断裂分割,均隶属于摩天岭褶皱带,从而形成与上述构造带相适应的一系列重要褶皱和断裂,断层自南而北由北东东-北东向转为北西西-北西向的基本构造格局。鸡公石向斜即处在南部北东东向构造-岩浆矿化蚀变带上,是该地区的金铜矿产重要成矿带,而后林沟地区则位于鸡公石向斜南翼中段,区域上出露的主要是震旦系、寒武系、奥陶系、志留-泥盆系及第四系地层。受区域构造控制,区内岩浆活动强烈,以侵入岩为主,主要分为4个期次。即燕山期、印支期、华力西期和加里东期,尤其以印支期中酸性侵入岩最为发育,构造活动频繁。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地层

矿区出露地层主要为震旦系断头崖组、大安群组和碧口岩群郭家沟岩组。矿体主要赋存于断头崖组第四岩性段硅质白云岩中。

2.2 矿区构造

矿区位于鸡公石向斜南翼之庙坝复背斜中段,区内呈单斜构造。鸡公石向斜构造,轴线在娑婆沟-纳家河坝-望天坪一带,走向为北东东-南西西向,轴面总体向北陡倾,为一向南倒转的向斜。在向斜南翼基底火山岩和盖层之间、白云岩与板岩间产生剥离构造,其后在由北向南推挤过程中,产生北东东向逆冲推覆断裂组,形成宽度不等的断裂破碎带、糜棱岩化带、构造角砾岩带、挤压片理化带等。工作区内断裂构造较发育,主要有三组,即近东西向、北东向和北西西向。后林沟金矿床主要赋存于近东西向断裂构造中。

2.3 矿体特征

通过对后林沟金矿床进行地质详查工作,认为金矿床中矿体均受破碎蚀变带控制,破碎蚀变带构成了矿液运移通道或矿体就位空间,含矿主岩为碎裂白云岩或碎裂岩化铁质白云岩,矿体与两侧近矿蚀变围岩无明显界线。矿体在走向、倾向上与地层产状基本一致,矿体均呈近东西向展布,倾向北北西-北北东向,矿体形态较简单,多为层状、似层状、透镜状。矿体规模大小不等,长度55～480m,厚度0.41～4.92m,矿体品位0.54～5.73g/t。

2.4 矿石类型及矿物组成

矿石自然类型主要为碎裂白云岩型褐铁矿化金矿石,矿石结构主要为半自形粒状结构(矿石中的褐铁矿呈此结构)、包含结构(金呈粒状包裹于褐铁矿中)。矿石构造有条带状-块状构造(褐铁矿呈条带状-块状分布)、星点-星散状构造(金属矿物呈星点-星散状分布于岩石中)。通过对所磨光薄片在显微镜下的详细观察可知,矿石中的非金属矿物主要为石英、白云石、方解石等,金属矿物主要为褐铁矿,其次有少量黄铁矿,贵金属矿物为自然金(见表1)。

表1 矿石矿物组成及目估百分含量

3 金的赋存状态

金主要赋存于碎裂状蚀变白云岩,矿石中共伴生矿物主要为石英、碳酸盐、褐铁矿等,其中金的载体矿物为褐铁矿和石英。

3.1 金的存在形式

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表2 原矿中金的类型及含量数据表

1)粒间金 粒间金是金的主要赋存状态,从表2可以看出,粒间金占原矿中金总量的比例较高,金主要分布于褐铁矿粒间、褐铁矿与非金属矿物粒间等,这种金比较容易解离。

2)裂隙金 裂隙金占原矿中金总量的比例较少(见表2),金主要分布于褐铁矿裂隙中,这种金容易解离。

3)包裹金 包裹金占原矿中金总量的比例较高(见表2),金主要包裹于褐铁矿中,这种金不容易解离。

3.2 金的外形特征

金的外形形态多样,主要以角粒状为主,其次为长角粒状和浑圆状,再次是枝杈状,而板片状、线状等较少。

4 载体矿物特征及其与金的密切程度

4.1 褐铁矿

褐铁矿呈半自形粒状,粒径一般为0.02～0.5mm,呈带状、团块状分布于矿石中,与石英细脉关系密切,由黄铁矿氧化形成,在颗粒中可见到黄铁矿细粒残晶,保留黄铁矿假象。褐铁矿由于受到构造作用影响,比较破碎,在其粒间、裂隙和颗粒中可见到金赋存,是岩石中自然金的主要载体矿物。在破碎蚀变带中,褐铁矿化是最直接的找矿标志,褐铁矿化强烈地段,金品位相对较高;反之,金品位相对较低,说明金元素的富集与褐铁矿化的蚀变强度呈正比关系。

4.2 石英

石英呈他形粒状～半自形柱粒状、栉状,粒径一般为0.01～2mm,常与方解石脉呈穿插关系,主要沿岩石裂隙呈细脉状产出于碎裂白云岩间。偶见其细脉被方解石包裹。在其粒间可见到金粒存在,是岩石中自然金的次要载体矿物。根据石英脉穿插关系,大致分为3期,即早期表现为细粒石英细脉,脉体宽度在0.01～2.0mm之间,金矿化一般较弱;中期表现为树枝状、条带状石英细脉充填于断裂裂隙中,并伴有较强金属矿化,金矿化一般较强;晚期表现为脉状石英与层状方解石、碳酸盐形成石英-碳酸盐脉充填于裂隙中,金矿化一般较弱。石英细脉主要由他形粒状-半自形柱粒状、栉状石英组成。分析结果显示,硅化强烈地段往往金矿化较强,金品位较高,伴随金属硫化物叠加多形成金矿体富矿段[2]。

4.3 黄铁矿

黄铁矿常与石英脉、褐铁矿伴生。根据晶形及产出状态可分为3期,早期矿物结晶粒度较大,晶型完整,呈亮黄色或浅黄色,中-粗粒自形晶结构,星散状、浸染状分布,含金性较差;中期矿物结晶粒度较细,呈暗黄色或铜黄色,中细粒半-自形晶结构,以浸染状、网脉状、星散状分布于石英脉中,含金性一般;晚期矿物结晶粒度为少量的微小细粒,绝大部分已被褐铁矿化所取代,仅保留其假象,但五星十二面体状自形特征仍然保留,从假象上所见,黄铁矿粒径多数介于0.01～0.1mm,星散侵染状分布碎裂白云岩中,含金性较好。

5 结论

1)后林沟金矿金主要赋存于碎裂状蚀变白云岩,矿石中最主要的载金矿物为褐铁矿,其次是石英,还有极少量的金与黄铁矿连生。金有3种赋存状态,即粒间金、裂隙金和包裹金,以粒间金和裂隙金为主,包裹金较少。金的外形形态多样,主要以角粒状为主,其次为长角粒状和浑圆状,再次是枝杈状等,板片状、线状等较少。

2)与金矿化关系密切的主要蚀变类型有硅化、褐铁矿化、黄铁矿化。硅化强烈地段往往金矿化较强,金品位较高,伴随金属硫化物叠加多形成金矿体富矿段。褐铁矿化强烈地段,金品位相对较高;反之,金品位相对较低,说明金元素的富集与褐铁矿化的蚀变强度呈正比关系,在破碎蚀变带中,褐铁矿化是最直接的找矿标志。黄铁矿化常与硅化、褐铁矿化伴生,也是破碎带中重要的找矿标志。

[1]陈衍景,翟明国,蒋少涌.华北大陆边缘造山过程与成矿研究的重要进展和问题[J].岩石学报,2009,25(11):2695-2726.

[2]陈衍景,张静,张复新,等.西秦岭地区卡林-类卡林金矿床及其成矿时间、构造背景和模式[J].地质评论,2004(50):134-152.

[编辑]李启栋

P694

A

1673-1409(2014)26-0057-03

2014-03-12

国家自然科学基金项目(41173061)。

杨海宏(1984-),男,工程师,现主要从事资源勘查方面的研究工作。