陕西太白地区典型矿床及其成矿规律研究
2018-04-15
(西安石油大学,陕西 西安 710065)
秦岭成矿带非常众多,一直是国内研究的重点,目前已经发现的金属矿床已经多达数百处,就矿种而言,金、铅、锌、银、铜占据的数量较众,并且矿床的分布大多与热水沉积盆地有诸多联系。其中西秦岭东段存在两个主要矿区,分别为:凤太热水沉积盆地和板沙热水沉积盆地,铅锌多金属矿床、金矿床分别受泥盆系热水喷流沉积-改造型控制、构造-岩浆带控制,其中金矿床主要为:微细浸染型与石英脉-构造蚀变岩型[1-6]。本文主要总结太白地区的典型矿床和成矿规律,以期为太白地区矿产资源的进一步勘探提供参考。
1 区域概况
研究区的位置处于秦岭金-多金属矿带中段,凤太矿集区的东侧。西边从磨房沟开始,东边至于板子房处,东西横跨约69.6 km,南北横跨约18.5~37 km,其面积大概为1 720 km2。在其地质历史时期,由于构造运动的经常发生,致使研究区构造较发育,重复叠置关系复杂、形态也多样。该区被认为是秦岭造山带最为复杂的地区之一,同时也是研究秦岭造山带构造的重点之一。
据张国伟等人(1996年)的观点[7],研究区可划分为一级、二级、三级构造单元各2个,分别为:一级构造单元:华北板块南缘(I)和秦岭微板块(Ⅲ);二级构造单元:华北板块南部北秦岭叠瓦逆冲推覆构造带(Ⅰ2)和南秦岭北部逆冲推覆系(Ⅲ2);三级构造单元:商丹加里东缝合带(Ⅰ32)、南秦岭北部晚古生代褶断带(Ⅲ31)。
2 区域典型矿床
2.1 八方山-二里河大型铅锌矿床
八方山-二里河大型铅锌矿床位置处于凤太热水沉积盆地银母寺-八方山次级热水沉积盆地北部八方山尖端山铜铅锌矿带中,其受八方山背斜严格控制。背斜核部两翼地层分别为:古道岭组地层、古道岭组地层、星红铺组地层,古道岭结晶灰岩与星红铺组千枚岩呈接触状态,界面为主要富矿层位。背斜北翼产状15°-30°∠75-90°,南翼产状195°-215°∠60°-70°;轴向105°-120°,轴面倾向南,倾角70°-85°;两翼夹角31°-60°,属较紧闭背斜。铅锌矿体产于背斜鞍部以及背斜的两翼,并且随着背斜构造向东呈倾伏状。其中规模最为大的Ⅱ-Ⅰ号矿体在地表出露长仅750 m,其深部控制长1 600 m。矿体在剖面上的状态为“倒八字”、“M形”,品位最富的属鞍部,其矿体也厚大。北翼矿体的特点有:品位富、连续性、延深较大,铅锌化是它的主要矿化方式。南翼矿体特点:矿化弱、延深小,铜铅锌矿化是它的主要矿化方式。该矿床属“热水喷流沉积-改造型”铅锌矿床。
2.2 八卦庙特大型金矿床
八卦庙特大型金矿床位置处于热水沉积盆地银母寺-八方山次级热水沉积盆地北部逆冲断裂下盘的脆-韧性剪切带中。矿体有多且集中的特点,分别有北、中、南三大矿带,产生的环境分别为:泥盆统星红铺组的石英脉千枚岩揉皱破碎带、石英脉穿插斑点状铁白云质粉砂质千枚岩中。北矿带蚀变最强,矿化最好,矿带走向NE-SE,长1 680 m,宽50~160 m;矿体的总数为10条,单个矿体的规格为:长度80~500 m之间,厚度为2~30 m之间;矿体厚度沿走向、倾向变化明显;矿体总体产状:倾向45°,倾角70°~85°,局部矿体倾向225°;14号矿体当属最大矿体,长度与延伸分别为:500 m、400 m,厚度为1~11.12 m之间,平均厚度4.84 m,品位3.91~5.88 g/t。硅化、黄铁矿化、绢云母化、磁黄铁矿化以及褪色化为其主要蚀变方式。矿床属构造蚀变性型金矿。
2.3 双王中型金矿床
双王中型金矿床位置处于凤太热水沉积盆地东侧。星红铺组下段粉砂岩、砂质板岩为其主要的富矿地层。受寨子湾-双王东部的钠长角砾岩带与大岔里-双王-江口NE向隆起断裂带交结部位控制矿化带断续长约12 km,宽10-340 m。延伸大于500 m。总体走向290°-310°。矿床分东、西两段。西段产状200°-220°∠81°-87°;东段产状20°-40°∠50°-80°。胶结物为铁白云石、方解石、黄铁矿、钠长石、石英、石膏、硬石膏等,呈网脉状充填与角砾空隙中。胶带作用不发育。以1×10-6为下界,共圈出矿体14条。其中西段10条,集中在1 000 m范围内。就规模而言,矿体大,长度和厚度分别为:20~500 m之间、4~25.7 m之间,大于200 m的控制垂深则是它的特点。特别的对于8号矿体而言,其规模的且较规则。
浅部为具分枝状的楔形体。矿体Au平均品位3.08×10-6。金属矿物有:黄铜矿等。矿床属钠长角砾岩型金矿。
2.4 马鞍桥中型金矿床
矿床矿带主要发育在旭奋子-柳林沟次级复背斜的南北翼上,严格受韧性剪切带控制。
透镜状或者扁豆状则是主矿体主要的呈现状态,莲藕状-豆芽状则为矿体局部膨胀后的展现方式。金平均品位变化于(4.82~5.82)×10-6。黄铁矿化、磁黄铁矿化、硅化、黑云母化、绢云母化等是围岩蚀变的主要形式。该矿床属于构造蚀变岩型金矿床。
2.5 老铁厂铁金矿床
老铁厂铁金矿床位于山阳-凤镇断裂带南侧,区内NE向断裂发育。含矿地层为上泥盆统星红铺组铁白云质粉砂质板岩夹薄层灰岩或灰岩透镜体、钠长板岩。可分为南、北两个矿带。圈出3条较大的金矿体,长220~250 m,厚2.17~3.71 m,延深60~244 m。Au平均品位为1.85~3.80×10-6;该带磁铁矿、钼磁铁矿含量甚高,TFe30%~50%。就北矿带而言,其可圈出三条含金蚀变体,且平行,长度和宽度分别为:800~2 000 m之间、10~50 m之间,黄铁矿化、磁铁矿化、硅化、褐铁矿化、绿泥石化、退色化等为其蚀变细粒的状态,可见蚀变斑点,金品位介于0.5-1×10-6之间。圈出金矿体7条,长90~700 m,厚0.62~3.82 m,产状40°-45°∠60°-70°,Au品位介于1.03~10.1×10-6之间。矿床属“层控-改造型”铁矿床。
3 区域成矿规律
3.1 热水喷流沉积-改造型铅锌矿
3.1.1 矿体受地层层位控制
从区域上看,矿床位于秦岭泥盆系多金属成矿带中西部,矿体的延伸都严格受含矿层位控制。
3.1.2 构造是控矿的重要因素
主铅锌矿体的位置处于两翼及其背斜核部,受断层和褶皱的复合控制。。矿体与围岩的接触特点为:界限清晰且产状基本一致。
3.1.3 矿体产出特点
呈层状、似层状、顺层。闪锌矿、方铅矿是矿石矿物的主要矿物,第二位的当属黄铁矿,矿石局部含有少量的黄铜矿矿物。
3.1.4 找矿标志
(1)背斜构造:不但是主要的控矿因素也是特别重要的找矿因素,矿体产于背斜构造两翼及鞍部。
(2)岩相标志:硅化灰岩是最直接的找矿标志,它也是含矿母岩。
3.2 构造蚀变岩型金银矿
1)矿体受逆冲推覆断层控制,产于断层附近,并广泛发育有受韧性剪切作用形成的揉皱和挠曲。矿体产出与岩性有关,主要产于星红铺组铁白云质粉砂质千枚岩及斑点状千枚岩中。
2)找矿标志中的化探异常标志:金矿最直接的找矿标志为:AuHgAsSb组合异常。
3.3 层控改造型铁矿
1)泥盆统星红铺组中岩段第二层是铁矿体的主要赋存区域,顺层展布是其总体展布,这就决定了该矿体受层位控制的这一大特点。
2)岩性对铁矿体的控制明显,铁白云质粉砂质板岩、铁白云质粉砂岩、铁白云质灰岩等富含Ca、Mg、Fe质的岩石为其控矿的主要围岩,岩控是矿体的另一重要特点。
3)与北侧区域大断裂(山阳-凤镇)平行的次级层间断裂直接控制了矿体的产出部位、形态、规模及产状。
4)矿石特征:组分具有不复杂的特点,结构构造具有简单的特征,其围岩蚀变具有简单微弱的特点。矿区内岩浆岩不发育,仅少量岩脉,且从空间分布和成矿元素含量上与矿体五直接联系。矿床成因类型应为:正常沉积建造“层控改造型”铁矿床。
5)找矿标志:最直接的找矿标志:磁铁、镜铁、黄铁矿脉及铁帽等;找铁矿的主要间接标志和主要区段:磁异常发育地段。
3.4 岩浆热液型铁、钼矿
岩体旁分布有零星矿(化)点,矿化多产于不同岩体的接触界面附近。
太白岩体南缘发现了太白河钼矿点,西坝岩体东缘发现了黑峡子铁通钴矿点,大箭沟片麻岩套中发现了石撑沟钼矿化点、桦树坪磁铁矿化点。太白河钼矿点钼矿化点产于花岗岩体的钾化带,黑峡子铁铜钴矿化产于二长花岗岩与闪长岩侵入界面偏闪长岩一侧,石撑沟钼矿化点钼矿化产于阮全沟片麻岩与黄柏塬岩群纸坊沟岩组黑云斜长片麻岩接触带附近,桦树坪磁铁矿化点位于黄柏塬岩群三岔河岩组与阮全沟片麻岩接触界面附近。
该类矿床(点)均位于不同岩体的接触面附近,且分布零散,由于工作程度低,目前对该类矿床的成矿规律及找矿标志尚在探索之中。
4 结语
(1)太白地区处于秦岭金属成矿带东部,华阳花岗岩和太白花岗岩分别于其南北侵入;以黄柏塬古隆起为界限,其东侧位于板沙热水沉积盆地西部,其西侧位于凤太热水沉积盆地东部。太白地区在长期的地质作用中形成了五个典型矿床:八方山-二里河大型铅锌矿床、八卦庙特大型金矿床、双王中型金矿床、马鞍桥中型金矿床、老铁厂铁金矿床。
(2)通过对五个典型矿床以及众多矿点的矿床特征以及产出环境的研究分析,结合岩浆岩、蚀变、区域成矿特征等因素,对研究区区域成矿规律进行了研究,研究区主要成矿类型为:热水喷流沉积-改造型铅锌矿、构造蚀变岩型金银矿、层控改造型铁矿、岩浆热液型铁、钼矿。