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宁强县二里坝金矿床地质特征及成矿规律浅析

2014-09-18马中豪陈清石

地下水 2014年1期
关键词:基性岩硅化黄铁矿

马中豪,陈清石

(1.西北大学地质学系,陕西西安710069;2.陕西省地矿局区域地质矿产研究院,陕西 咸阳712000)

宁强县二里坝金矿床位于陕西省汉中市宁强县代家坝镇,2008年陕西省地质矿产勘查开发局区域地质矿产研究院首先在矿区内发现了金矿点,但受限于矿区地质特征复杂、矿体多隐伏于深部,经过近3年的地质勘查工作,矿床规模仍然较小,地质找矿工作受到很大限制。所以本论文通过综合分析矿区成矿地质背景、矿体地质特征、控矿条件等因素,总结矿区金成矿地质规律,指导下一步矿产勘查工作。

1 区域地质概况

矿区属勉县茶店子—宁强青木川金银铅锌铜成矿带,是南秦岭重要的内生多金属成矿区之一,具有复杂的地质构造背景和金属成矿作用。地层区划属碧口—茶店地层小区,出露的地层主要有古-中元古界大安岩群,中-新元古界阳坝岩组,震旦系灯影组等;构造及岩浆岩属碧口-大安构造岩浆岩带,区域构造既有近EW向为主的超岩石圈断裂,也有后期挤压收缩形成的韧性剪切断裂;岩浆岩主要岩石类型为超基性岩和中酸性岩,与金矿床关系密切的主要有黑木林蛇纹石化纯橄岩、二里坝中细粒英云闪长岩。区域上以金、银、铜、铅、锌及磁铁矿为主的多金属矿化线索较多,以略阳煎茶岭金镍矿、何家岩金矿床为典型代表的中大型矿床广泛分布,矿区金、铅及硫铁矿重砂异常组合好,金、银、砷、锑化探异常集中、套合较好,成矿地质背景十分有利。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质

2.1.1 地层

矿区内金矿体(K1)位于震旦系灯影组的硅化、黄铁矿化、碎裂岩化的白云岩韧-脆性剪切带中。出露的地层主要有中-新元古界阳坝岩组的变安山岩、绿泥钠长片岩和震旦系灯影组的白云岩。含矿地层主要分布在矿区西南部,呈东西向带状分布,各岩性之间多以规模不等的剪切断层所围限。岩性以浅灰色块状白云岩为主、夹藻凝块白云岩、砂屑白云岩,局部见金多金属矿化,上未见顶,下与阳坝岩组断层接触。含金白云岩呈浅灰-灰白色,微-细晶结构,块状构造,白云石85% ~90%,方解石5% ~10%,硅化、黄铁矿化、重晶石化以及铁碳酸岩化。

2.1.2 构造

矿区内褶皱构造不发育,仅局部地层因韧性剪切而发生弯曲变形;断裂构造较发育,主要断裂近东西向、北东向展布,次级断裂北西向展布。矿区内地表共发育5组断裂,按照其延伸方向有近东西向的高高山—四季坝断裂,北东向断裂,以上断裂延伸方向与区域构造线一致,北西向断裂属矿区内的次级断裂,一般规模较小,延伸较短,长约数十至数百米,破碎带一般宽2~5 m,带内断层角砾岩、断层泥和石英脉发育,近断裂处褐铁矿化、黄铁矿化、硅化和绿泥石化明显,局部形成铅锌铜矿(化)脉体。该类断裂为矿区内主要容矿导矿构造,其是F5与金矿化关系密切,作为金矿体(K1)重要的导矿构造。

2.1.3 岩浆岩

矿区地表出露以灰色中细粒英云闪长岩为主,出露于矿区北部,呈带状分布,局部可见绢云母化、绿帘石化、绿泥石化等次生蚀变。次为暗绿色蛇纹石化橄榄岩,小面积出露于矿区中部,呈不规则状分布,普遍发育蛇纹石化、绿帘石化、绿泥石石化及硅化等次生蚀变。根据物探和硐探资料,矿区基底为大面积的隐伏超基性橄榄岩。以上二者均属元古代侵入岩,橄榄岩地球化学分析显示具有Au、Ag、Ni、Fe等元素高背景,是金成矿重要的矿源层;在橄榄岩侵入的后期,英云闪长岩的侵入对金矿的形成起到了活化富集的作用。矿区除分布有岩体外,还出露有呈近北西向,或顺断层分布的石英脉、英云闪长岩脉、花岗岩脉等,脉体常伴生浸染状、细脉状黄铁矿化。

2.2 矿体地质

K1金矿体赋存于硅化、黄铁矿化白云岩与绿泥钠长片岩接触部位的脆—韧性剪切带中,与围岩界线清楚,矿体由地表探槽和深部钻孔控制,矿体形态呈似层状,北西—南东向展布,总体产状10 -25°∠70°,控制长度230 m,厚度1.63 ~4.50 m,平均厚度2.83 m,工程控矿最高标高为1 101 m,最低标高为979 m。矿体顶板为浅灰绿色绿泥钠长片岩,底板为浅灰色块状白云岩,矿石矿物主要有黄铁矿、褐铁矿,脉石矿物主要有白云石、方解石、长石、石英、绿泥石和绢云母等,黄铁矿多呈稠密浸染状、脉状。化学分析结果:Au 品位为1.26 ~9.16 g/t,平均品位5.63 g/t;伴生有用组分 Ag 品位为 12.66 ~71.80 g/t,平均品位 42.85 g/t。

2.3 矿石特征

通过对矿石进行化学分析:Au最高品位9.16 g/t,平均品位5.63 g/t;矿石矿物成分较简单,贵金属矿物以金和银为主,其他金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等,脉石矿物主要为石英、白云石、方解石、重晶石等,次生氧化矿物有褐铁矿、孔雀石、铜蓝等。金矿物主要赋存于硅化白云岩和烟灰色石英脉中的半自形粒状、他形-半自形粒状黄铁矿中,粒径一般0.5~1 mm之间,个别大于2 mm,黄铁矿呈浸染状、草莓状、不规则状沿裂隙、石英脉不均匀分布。根据矿石氧程度和脉石矿物成分,二里坝矿区金矿石以破碎带蚀変岩型(约占矿石的90%)的原生矿石为主,次为石英脉型矿石,多迭加在蚀变岩型矿石之上,约占总矿石量的10%。含矿岩石为黄铁矿化、硅化白云岩,矿石以隐晶质—细晶结构、块状、角砾状、侵染状和脉状构造为主要特征,矿物组合类型为自然金-黄铁矿-磁黄铁矿-石英组合,是热液活动晚期的产物。总之,二里坝矿区矿石氧化不发育,以原生矿石为主,矿石组分和赋矿岩石较简单。

3 成矿规律浅析

通过对二里坝金矿床野外地质勘查和室内综合分析,矿区内金矿床的成矿地质规律表现为“三位一体”的特征,即金矿床是在韧性剪切带、超基性岩体和酸性岩体(脉)三个成矿因素共同作用下形成的同一个成矿体系的产物,离开了其中任何一个因素,对金矿的富集都是不利的。二里坝金矿床的形成是构造一岩浆热事件耦合的产物,根据矿区构造和岩浆活动发展演化的特点,对该金矿床的成矿规律总结如下:

表1 矿区橄榄岩多元素化学分析一览表

1)在中元古代末期,区域内的碳酸盐台地因受晋宁运动的影响,形成了北西西向和北东向共轭韧性剪切带,并揭开了其长期、强烈构造活动的帷幕,到加里东早期,来自地幔的超基性岩浆沿两组共扼韧性剪切带交汇部位侵位、冷凝、结晶,形成了二里坝矿区黑木林沟超基性岩体,并经历了糜棱岩化、硅化、蛇纹石化等蚀变。根据矿区橄榄岩地球化学分析,其具有明显的金、银、镍和铁等元素高背景(表1),这为矿区金矿床的形成提供了物质来源。

2)到了加里东晚期,随着两组韧性剪切带的再次活动,于其交叉部位再次引发了强烈的岩浆活动,在超基性岩体中形成了中酸性花岗岩体(脉),造成局部强烈的热异常并分异出大量的热水溶液,由于超基性岩与中酸性岩浆岩物质成分上的差异性,在韧性剪切和岩浆热液的作用下,超基性岩发生了彻底的蚀变,蚀变产物因与中酸性岩体(脉)的距离不同而异。伴随着超基性岩的变质变形,岩体中的Au、Ni、Ag、Fe等成矿元素被活化分异出来并进入成矿流体,这时韧性剪切活动逐渐转化为韧脆性剪切作用。

3)韧性剪切带的持续活动在超基性岩与围岩的接触带亦形成了次级的控金韧脆性剪切带,与花岗岩体附近的次级剪切带相比,远离花岗岩的超基性岩体接触带处由于温度较低,剪切变形的脆性程度更高,从超基性岩中分异出来的Au等成矿流体进一步沿糜棱面理向外运移,随着温度、压力的降低,化学条件的不断变化,最终以充填交代方式,在超基性岩体与围岩接触带附近形成了热液—糜棱岩化蚀变白云岩型金矿床。

4 结语

二里坝金矿区地处勉略宁三角成矿带,成矿地质背景与区域内略阳煎茶岭金矿、何家岩金矿极为相似,矿区内金、银、铜、铅、锌和硫铁矿化线索较多,铜、铅及硫铁矿重砂异常组合好,金、银、砷、锑化探异常集中、套合较好,硅化、糜棱岩化、绿片岩化、碳酸盐化等蚀变发育,构造变形强烈,岩浆侵入活跃,具有较好的成矿地质条件和找矿潜力。通过矿床地质特征、控矿因素和成矿规律的分析研究,认为二里坝金矿床是在脆韧性剪切带一超基性岩体一中酸性岩体(脉)的共同作用下形成的构造蚀变岩型金矿床。

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