陕西省紫阳县汉王城地区金矿成矿规律研究

2016-02-05高政伟翟文娟

地球 2016年12期

关键词：辉长岩褐铁矿板岩

■高政伟翟文娟

（1中陕核工业集团二一四大队有限公司陕西西安710054；2陕西省地质矿产勘查开发局汉中地质大队陕西汉中723000）

陕西省紫阳县汉王城地区金矿成矿规律研究

■高政伟1翟文娟2

（1中陕核工业集团二一四大队有限公司陕西西安710054；2陕西省地质矿产勘查开发局汉中地质大队陕西汉中723000）

汉王城地区地处北大巴山加里东褶皱带紫阳中锋褶皱束（南秦岭印支褶皱带的次级构造单元白水江－白河褶皱束的东段石泉－汉阴一带），北与南秦岭印支褶皱带为邻，西侧和南侧以饶峰－麻柳坝－钟宝断裂与扬子地台分开。区内出露的主要地层有新元古界的青白口系及震旦系、下古生界的寒武系、奥陶系、志留系。区内褶皱、断裂较发育，岩浆活动较强。所发现的金矿化带主要分布于后期侵入的辉长岩体中；目前该区共发现金矿化带三条，具一定找矿潜力。

辉长岩体金矿构造成因类型找矿标志

1 前言

近年来，伴随着新技术、新方法的不断应用，金矿研究方法的不断积累及成矿地质构造背景的突破性研究，基性侵入岩型金矿的研究取得了很大的进展。陕西省紫阳县汉王城地区所发现的金矿化带主要为辉长岩体中蚀变较强以及石英脉富集地段，他的形成都与一定的岩浆热液活动密切相关，产于早古生代侵入体中。因而强蚀变辉长岩为该地区金矿的主要赋矿围岩。同时该地区金矿化带的形成与构造关系密切，受其控制较为明显。

2 矿区地质背景

汉王城地区区地处北大巴山加里东褶皱带紫阳中锋褶皱束（南秦岭印支褶皱带的次级构造单元白水江－白河褶皱束的东段石泉－汉阴一带），北与南秦岭印支褶皱带为邻，西侧和南侧以饶峰－麻柳坝－钟宝断裂与扬子地台分开。区内出露的主要地层有新元古界的青白口系及震旦系、下古生界的寒武系、奥陶系、志留系。区内褶皱、断裂较发育，岩浆活动较强。

2.1 地层

区内出露的地层由老到新主要岩性描述依次如下：

（1）青白口系的耀岭河岩组（Qnyl）：上岩性段：灰绿色变玄武质沉凝灰岩、绢云绿泥钠长片岩；下岩性段：灰绿色变玄武质含砾熔凝灰岩、凝灰熔岩、凝灰岩，与姚坪岩组（pt1-2yp）为断层接触。

（2）震旦系的陡山沱岩组+灯影岩组（Zds+dn）：该组主要出露：白云质灰岩、绢云母石英片岩、含炭绢云母石英片岩、钙质片岩夹白云岩、结晶灰岩、含锰灰岩、炭硅质板岩。

（3）寒武系（∈）：该系按化石和岩性组合，自下而上分为箭竹坝岩组（∈j）、鲁家坪岩组（∈1l）。

箭竹坝岩组（∈j）为炭质片岩、结晶灰岩、含炭绢云母石英片岩夹炭硅质板岩、钙质绢云母片岩；鲁家坪岩组（∈1l）为硅质岩、炭硅质板岩，与奥陶系呈整合接触。

（4）奥陶系洞河岩组(Odh)：浅灰色绢云母粉砂质粘板岩，下部夹薄层结晶灰岩，上部夹凝灰质砂板岩，与志留系斑鸠关组(O3-S1) b呈平行不整合接触。

（5）志留系（S）：五峡河组（S2w）为浅灰色绢云母粉砂质粘板岩，粉砂质板岩，局部夹薄层变砂岩，下部夹含炭绢云母粉砂质粘板岩，与陡山沟组(S1ds)为平行接触；陡山沟组(S1ds)为灰色厚-中层长石石英细-粉砂岩，粉砂质板岩韵律，发育重荷摸、沟模、槽模，为复理石建造，笔石化石丰富，与斑鸠关组(O3-S1)b为平行接触；斑鸠关组[(O3-S1)b]为黑－灰黑色碳质板岩，含炭粉砂质粘板岩，夹炭硅质板岩，局部夹凝灰岩，凝灰质砂板岩，粗面岩。

2.2 构造

2.2.1 褶皱构造

汉王城地区位于北大巴山加里东褶皱带上，处在巴山弧形断裂“弧内”之腹地，北接凤凰山穹窿，东邻平利穹窿，早期隆滑构造变形受两窿起的联合控制。受其影响，测区寒武系箭竹坝岩组∈j）地层中绢云母片岩及奥陶系洞河岩组(Odh)地层中的绢云母粉砂质板岩中普遍发育皱曲和揉皱构造，早古生代紫阳序列大坪沟基性岩墙辉长岩与围岩发生同褶皱，形成一系列小背、小向斜，这些次级褶皱总体向南西方向倾伏，两翼产状变化较大。由于构造变形的影响，在早古生代辉长岩脉皱曲和揉皱核部多形成构造破碎或碎裂的片理化。

2.2.2 断裂构造

印支－燕山期多期次推覆构造运动形成基本构造格架，同时包容早期隆滑构造变形行迹，构造线总体NW向展布，与南北向挤压体一致。受其影响，区内断裂较为发育，与金矿化密切相关的构造为F5断层。

F5断层；带内发育有初糜棱岩－糜棱岩、构造片岩及不规则状石英脉或构造石英脉透镜体、构造角砾岩、褐铁矿核等，具韧性扭曲之特点。该断裂具区域性，为该地区岩浆的活动提供了重要的动力条件，为金矿的形成奠定了基础。

2.3 岩浆岩

区内岩浆活动主要表现为早古生代基性辉长岩、粗面岩。辉长岩体主要分布于测区青白口系耀岭河岩组、震旦系陡山沱+灯影岩组、寒武系箭竹坝及鲁家坪岩组、奥陶系洞河岩组中，空间展布方向与地层、区域构造方向一致，且分布面积较大。共发现辉长岩脉体20余条，呈NE向展布，与测区已知矿化体展布方向相似，构造控制明显，可能为测区金矿成矿的物源和热动力源。大多数辉长岩呈岩墙产出，与围岩发生同褶皱，形成一系列小背、向斜，这些次级褶皱总体向SE方向倾伏。受褶皱构造影响，在辉长岩中形成一系列的层间揉皱挤压破碎或强蚀变带，为测区主要金矿化带。

表2－1 汉王城地区各岩性中金含量统计表

从表2-1中可看出，早古生代辉长岩脉体平均金含量12.89× 10-9，是区内其它各地层主要岩性平均金含量的数倍，具有较高的背景值。已发现的金矿化带均产在早古生代辉长岩体内的构造破碎或碎裂的片理化蚀变带内。金矿化对岩性具明显的选择性，辉长岩体是区内主要的金源层。

2.4 围岩蚀变

测区内蚀变类型主要有硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化。硅化表现为3～5cm宽的石英细脉和网脉，最宽可达90cm，主要发育在揉皱挤压破碎蚀变带内，特别是在辉长岩体的破碎或碎裂的片理化带内。其中与金矿化关系密切的蚀变有硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、绿泥石化。

3 矿区地质特征

3.1 矿区元素异常特征

测区内Au、Ag、Mo、V2O5等异常较好，本次主要研究对象为金，故对其它元素异常暂不做祥述。Au的异常分布极不均匀，且面积较小，最高含量为133×10-6。

3.2 矿化带地质特征

测区的金矿化主要分布于侵入体辉长岩中，其与两侧围岩的接触部位及蚀变较强部位为金矿化的主要产出部位。辉长岩体中石英细脉、石英网脉富集部位则是金矿主要的赋矿层。目前测区发现金矿化蚀变带3条，均产于辉长岩体中，且规模极不均匀。

3.3 矿体地质特征

矿体产状受两侧围岩产状及接触带形态控制明显，其次受辉长岩中的挤压破碎蚀变带控制。辉长岩中具强褐铁矿化、黄铁矿化和硅化以及微细石英脉、石英网脉发育部位为金矿化的主要产出部位。AuⅡ号矿体和AuⅢ号矿化体具明显的分枝复合现象，矿体形态为似层状。

AuⅡ号金矿体工程控制走向长1260m，矿体水平厚度1.40～7.10m，平均水平厚度3.45m；金品位0.68～17.61×10-6，平均品位12.30×10-6，其中单样最高品位133×10-6。矿体产状146°～220°∠56°～65°。

AuⅢ号金矿化体工程控制走向控制长约600m，矿化体水平厚度2.99～4.50m，平均水平厚度3.75m；金品位0.57～0.91×10-6，平均品位0.71×10-6。矿化体产状220°∠45°。

4 矿石质量特征

4.1 矿石结构构造

4.1.1 矿石结构

原生矿石：辉长结构、自形－半自形变晶结构、变碎斑-碎裂结构、交代结构、变余碎斑碎裂结构、变碎斑- 掕糜结构、变晶结构、变余辉长结构。

氧化矿石：碎粒结构、变余辉长结构、碎裂结构。交代残余结构：褐铁矿中见有少量黄铁矿残余其中。假像结构：褐铁矿常呈黄铁矿假象。包含结构：脉石中包裹的金矿物、黄铁矿、黄铜矿等。

4.1.2 矿石构造

原生矿石：块状构造：黄铁矿局部富集成块状嵌布于矿石中。脉状构造：黄铁矿沿脉石裂隙充填呈脉状，黄铜矿沿黄铁矿裂隙充填呈脉状。浸染状结构：磁铁矿呈颗粒大小近相等粒状分布于矿石中。

氧化矿石：脉状构造：褐铁矿呈脉状分布于脉石裂隙中。块状构造：局部富集的褐铁矿呈块状分布。

4.2 矿物成分

矿石中金属矿物组成主要为黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿、褐铁矿、钛铁矿、镍黄铁矿及少量黄铜矿、方铅矿等。脉石矿物主要为斜长石、辉石、绿泥石、黑云母、角闪石、绢云母、磷灰石、方解石及石英。

黄铁矿：矿石中含量不均匀、分布比较普遍的金属硫化物，多以碎裂结构产出。二是晶出时间较晚、晶形较好的黄铁矿，这部分黄铁矿含量少，主要呈独立状态或少量与其它金属矿物连生嵌布在脉石裂隙中。

磁黄铁矿：它形粒状集合体,粒径0.04－0.25mm之间，交代透明矿物,个别交代榍石化钛铁矿。颜色为古铜色带晕彩，暗淡的金属光泽，压时易碎，解理不完全，段口不平坦或细贝状，硬度3，条痕黑色，有较强的磁性，矿物在硝酸或盐酸中缓慢溶解。

钛铁矿：不规则形,以残留矿物形式出现被榍石交代,粒径0.1－0.3mm,可见交代后残留的原晶形。

褐铁矿：可分为两部分，一部分为假象黄铁矿，一部分为充填裂隙的胶状集合体。

黄铜矿：矿石中含量较少、分布不均的金属硫化物，为粒状或致密块状，颜色为黄铜色，颗粒表面较新鲜，金属光泽，微化实验在1:1的硝酸中加热溶解后，铜的反映较好。

磁铁矿：矿石中含量少、分布比较普遍的金属氧化物，由于磁铁矿在矿石中粒度细小，小于0.053mm为主，所以在光片中常见，磁铁矿嵌布于脉石中，少量嵌布于脉石粒间。

5 矿床成因及成矿规律

5.1 矿床成因

测区富含金元素的物质原始来源主要为侵入岩体，部分来自岩浆热液，这些侵入体对金元素具有一定的溶解性能，同时他们在侵入过程中具有很强的迁移能力，可以把辉长岩体中的分散金溶解、聚集、迁移、再富集。最后，这些上升侵入的岩浆携带着大量的成矿物质，以特定的形式在一定范围内形成矿化，局部高度富集形成金矿体。该地区辉长岩体的侵入形态严格受地层及构造控制；金矿化体的产状又受两侧围岩产状及接触带形态控制明显，其次受辉长岩中的挤压破碎蚀变带控制。两者的空间展布方向与构造方向一致。与金矿化密切相关的主要构造的活动为岩浆侵入体提供了一定的动力条件，更为金矿化的形成奠定了一定的基础。

5.2 成矿规律

该地区的金矿化主要产于基性侵入岩体（辉长岩）中，且是与岩浆热液及断裂构造密切相关的。目前该地区所发现的金矿化主要产于辉长岩体与其两侧围岩的接触部位及蚀变较强部位；辉长岩体中石英细脉、石英网脉富集且构造蚀变强烈部位则是金矿体的主要赋矿层。

因此，测区断裂构造为侵入体的上升提供了空间通道与动力；辉长岩体中挤压破碎强蚀变部位可形成金矿化，其次与两侧围岩的接触部位也会形成金矿化；辉长岩蚀变强烈与方解石石英细脉及网脉二者迭加可使金进一步富集形成金矿体。