陕西凤县柴蚂金矿地质特征及找矿标志

2016-02-26牛子鉴

现代矿业 2016年10期

关键词：长沟千枚岩黄铁矿

杨旭牛子鉴李希汶博

(1.西北有色地质矿业集团；2.西北有色地质勘查局717总队)

陕西凤县柴蚂金矿地质特征及找矿标志

杨旭1牛子鉴2李希1汶博2

(1.西北有色地质矿业集团；2.西北有色地质勘查局717总队)

结合相关地质工作成果，对柴蚂金矿成矿地质背景、矿床及矿体地质特征以及矿床成因进行了详细分析，结果表明：①柴蚂金矿位于秦岭凤太金多金属成矿带内，上泥盆统星红铺组为主要的赋矿地层，矿区构造活动较强，褶皱和断裂构造均较发育；②矿石类型为构造蚀变碎屑岩型金矿石；③在多条断裂交汇处或褶曲构造发育部位，矿化蚀变较强，矿区围岩蚀变、土壤地球化学特征与矿化关系密切；④矿床因属与断层、岩性有关，与岩浆活动有联系的受脆-韧性剪切带控制的构造蚀变岩型金矿床。在上述分析的基础上，分别从构造、地层岩性、蚀变、化探异常、地形地貌等方面总结了找矿标志，供区内找矿参考。

成矿地质背景地质特征矿床成因找矿标志

位于秦岭泥盆系金多金属成矿带内的陕西风太矿田内已发现了八卦庙超大型及双王大型金矿床，区内已经探明金资源储量超过200 t[1]。近年来，该区又陆续发现了柴蚂、沈家湾、丝毛岭等一些中—小型金矿床，其中柴蚂金矿位于八卦庙超大型金矿西部，两者在构造位置、土壤地球化学异常特征、成矿地质环境以及控矿特征等方面极为相似。前人对柴蚂金矿进行了大量研究[2-5]，但其多为理论研究，有关找矿位置、找矿标志的研究成果较少。本研究在总结前人相关研究成果的基础上，对柴蚂金矿地质特征、矿床成因以及找矿标志进行探讨。

1 成矿地质背景

秦岭凤太矿田位于华力西期—印支期褶皱带凤县—镇安褶皱束西段，晚古生代构造裂陷沉降带中的热水沉积盆地，南部以酒奠梁—江口断裂为界，北部以湘子河—黄柏源断裂为界。区内地层主要为古生代泥盆系中、上统的浅变质泥质碎屑岩和碳酸盐岩，上泥盆统星红铺组浅变质碎屑沉积岩夹碳酸盐岩为区内的主要赋矿地层。区内构造线呈NWW走向，主要有NE、NWW走向的2组断裂构造，褶皱构造主要为一系列NWW—EW向复式褶皱。构造线总体由东至西具有NW—NE向变化的趋势，沿NW向构造带分布有数个大小不等的各类矿点。

2 矿床地质特征

2.1 地层

柴蚂金矿区出露的地层为古生代上泥盆统星红铺组和中泥盆统古道岭组。上泥盆统星红铺组主要为一套浅变质细碎屑岩，可分为3个岩性段，各岩性段又可分为多个岩性层。第1岩性段(D3x1)可分为4个岩性层：第1岩性层(D3x11)为黑云母化眼球状结晶灰岩、薄层状含炭泥灰岩夹含炭钙质千枚岩、钙质千枚岩，与下伏的古道岭组呈断层接触，部分为整合接触；第2岩性层(D3x12)岩性为铁白云质粉砂岩、钙质粉砂岩及铁白云质粉砂质千枚岩等，夹少量的条带状大理岩化灰岩，为矿区金矿的重要赋矿层位；第3岩性层(D3x13)为条带状大理岩化灰岩,局部夹铁白云质粉砂质千枚岩；第4岩性层(D3x14)为铁白云质粉砂质千枚岩，岩石上见有大量斑点状蚀变，见有少量大理岩化灰岩呈条带状夹于其中，该岩性层为矿区的主要赋矿层位。第2岩性段(D3x2)为铁白云质、含绿泥石粉砂质千枚岩，含炭钙质千枚岩，局部夹条带状大理岩化灰岩。第3岩性段(D3x3)为炭质千枚岩、结晶灰岩，局部为含炭粉砂质千枚岩夹薄层粉砂岩。

2.2 构造

矿区构造活动较强，褶皱、断裂构造均较发育。矿区NW向断裂为八卦庙—王家楞逆冲断裂的一部分，断层面陡峭。F13断裂带内岩石组成为绢云母石英岩、糜棱岩化绢云岩、灰岩、钙质超糜棱岩及千枚岩。断裂带内见有揉皱、挠曲、拉伸线理、构造透镜体、S-C组构、石香肠构造、细颈构造等，具有典型的韧性剪切带特征，区内主要的中—大型金矿床(包括柴蚂金矿)位于该韧性剪切带内。NE向断裂由东至西走向逐渐向N旋转，其应为后期断裂，错断了地层和矿化体，错距最长可达100 m以上。长沟—八卦庙向斜以及长沟—打柴沟背斜为区内主要的褶皱构造，枢纽方向为NW向，其两翼发育大量小型褶皱，多为紧闭褶皱。在多条断裂交汇处或褶曲构造发育部位，矿化蚀变较强。

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩不发育，矿床西部沿NE向断裂中充填斜长岩脉，局部还可见少量闪长岩脉、煌斑岩脉及钠长岩脉。

2.4 土壤地球化学异常特征

1∶2.5万土壤地球化学测量在矿区内圈定了一面积约0.8 km2的异常区域，该异常由Au、Ag、As、Hg、Sb、Zn组成，各元素最高含量分别为53×10-9、350×10-9、180×10-6、914×10-9、237×10-6、286×10-6。由于Hg、Sb含量较高，因此应注意深部找矿。该异常区范围与柴蚂金矿床的矿化蚀变带有一定的吻合性。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

在柴蚂金矿区内发现了5个矿化蚀变带，受构造和地层产状影响，矿带基本为NW走向，矿带及矿体均为NW—SE向近平行分布。

(1)1#含矿带。该矿带位于长沟—八卦庙向斜核部，长约380 m，宽40～120 m，总体走向310°～330°，倾向NE，倾角约70°。该矿带赋矿地层为星红铺组第1岩性段第4层(D3x14)，已划分出大小矿体十余条。

(2)2#含矿带。该矿带位于长沟—八卦庙向斜南翼，长约300 m，宽80～140 m，总体走向320°～335°，倾向NE，倾角约65°。该矿体赋存于长沟—打柴沟背斜北翼星红铺组第1岩性段第4层(D3x14)中，已划分出4条金矿体。

(3)3#含矿带。该矿带位于长沟—八卦庙向斜北翼，长约260 m，宽10～70 m，走向315°～330°，倾向NE，倾角约70°。该矿带赋矿地层为星红铺组第1岩性段第2层(D3x12)，已划分出3条矿体。

(4)4#含矿带。该矿带位于长沟—打柴沟背斜东部，长约240 m，宽30～50 m，总体走向295°～320°。该矿体赋存于长沟—打柴沟背斜北翼星红铺组第1岩性段第4层(D3x14)中，已划分出4条较小的矿体。

(5)5#含矿带。该矿带位于长沟—打柴沟背斜南翼，长约280 m，宽30～80 m，总体走向300°～320°。该矿带赋矿地层为星红铺组第1岩性段第2层(D3x12)，已划分出3条较小的矿体。

矿区矿体多呈似层状、囊状和透镜状，矿体在平面上呈雁列式分布，空间上具有膨大缩小和向两端尖灭的特征，赋矿岩石为斑点状铁白云质粉砂质千枚岩，赋矿岩石具有较强的磁黄铁矿化、黄铁矿化、绢云母化和硅化等，矿体上多见蚀变斑点，此外，矿体上发育有大量的NE向节理脉，有石英脉、石英碳酸盐脉等。

3.2 矿化蚀变特征

柴蚂金矿区围岩蚀变发育，见有磁黄铁矿化、黄铁矿化、绿泥石化、硅化、绢云母化以及黑云母化、铁碳酸盐化、褐铁矿化等。围岩蚀变在矿区具有东部强于西部、北部强于南部、下部强于上部等特征。矿区蚀变作用的发生顺序为电气石化→早期硅化→早期黄铁矿化、磁黄铁矿化→早期绿泥石化→钠长石化→铁碳酸盐化→黑云母化→晚期绿泥石化→绢云母化→晚期硅化→晚期黄铁矿化、磁黄铁矿化。矿区蚀变作用的总趋势为：①绿泥石化、硅化、磁黄铁矿化、黄铁矿化、铁碳酸盐化受剪切带控制，总体呈NWW向展布；②晚期岩浆热液蚀变以北矿带为中心，向东、西南逐渐减弱，蚀变组分及蚀变斑点类型均由复杂趋向简单，蚀变斑点由大渐小；③岩石变形越强，糜棱岩、千糜岩、糜棱片岩等剪切型岩石黄铁矿化、磁黄铁矿化越强；④蚀变由浅部向深部增强，组分由简单趋向复杂，最明显的特征是由地表向深部黑云母明显增多，有时可见薄条带，方铅矿和闪锌矿趋向多见。矿区磁黄铁矿化、黄铁矿化、硅化及绢云母化、黑云母化以及钠长石化与金矿化相关性最佳。总体来讲，上述蚀变越强，规模越大，矿化越佳。

3.3 矿石特征

(1)矿石类型。矿区仅有一种矿石类型，为构造蚀变碎屑岩型金矿石。

(2)矿石结构及构造。矿石结构主要有半自形—他形粒状结构、碎裂结构、假象结构、共边结构、残余结构、包含结构等。矿石构造见有浸染状、斑点状最多，有网脉状、脉状以及皱纹状等。

(3)矿石成分。矿石中金属矿物主要有磁黄铁矿和黄铁矿等，磁黄铁矿含量高于黄铁矿；次要金属矿物见有磁铁矿、闪锌矿、黄铜矿以及方铅矿等。矿石中脉石矿物有绢云母、铁白云石以及石英，其次见方解石、钠长石和绿泥石等。矿石中有用组分单一，仅Au一种，其他元素含量低，暂无法回收利用。

(4)金的赋存状态、粒度及成色。金矿物仅为自然金一种，自然金具有包裹金、裂隙金、晶间金等3种赋存形式，赋存矿物有磁黄铁矿、黄铁矿、石英、绢云母等，三者中晶间金最多，次为裂隙金，包裹金较少。

4 矿床成因

矿区在F13断裂上盘发育有宽10～150 m的黑云母化眼球状灰岩，下盘发育有宽100～350 m的斑点状千枚岩，在斑点状千岩中石英脉呈带状、“鱼群”状分布。矿区H、O同位素分布宽泛[5]，含矿热液主要为深部热卤水，并受到变质水、岩浆水的混合。据此可认为柴蚂金矿床应为典型的受动力作用及热液蚀变作用的结果，金矿成因类型为与断层、岩性有关，为与岩浆活动有联系的受脆-韧性剪切带控制的构造蚀变岩型金矿床。