青海省都兰县德龙地区金矿地质特征与找矿标志
2019-01-12李文君王克铭张里斌张萱颖何俊江
李文君,王克铭,张里斌,张萱颖,何俊江
(青海省有色第三地质勘查院,青海 西宁 810012)
1 地 层
研究区地层主要出露于南部,且穿插有侵入岩。局部以捕虏体形式赋存于岩体之中。地层走向总体呈北西向,倾向北东,倾角60(°)~75(°)。不同岩层间互层产出,厚度不均匀,相互间界线不明显,地层岩性主要由安山岩、绿泥石英片岩、云母石英片岩、泥炭质板岩、条带状混合岩[1]组成。
1)古元古界白沙河岩组(Pt1b)地层主要出露研究区中北部,呈北西向条带状展布,北部于华力西期石英闪长岩呈侵入接触,白沙河岩组地层出露岩性主要为条带状混合岩和片麻岩。
2)中—新元古代万保沟群地层主要出露于研究区中部,主体呈北西向展布,部分被斜长花岗岩侵入覆盖,南部与华力西期斜长花岗岩呈侵入接触,万宝沟群地层分为火山岩组(Pt2-3w(α))和碎屑岩组(Pt2-3w(sch+))两个岩性段,分述如下:中—新元古代万保沟群火山岩组(Pt2-3w(α))地层主要出露于研究区中部,出露面积较小,出露岩性主要为安山岩;中—新元古代万保沟群碎屑岩组(Pt2-3w(sch))地层主要出露于研究区南部及北部,出露面积相对较大,出露岩性主要为绿泥石英片岩、云母石英片岩。
3)石炭—二叠纪浩特洛哇组碎屑岩段(C2P1ht)地层主要出露于研究区南部,呈北西向条带状分布,出露面积约2 km2,其出露岩性主要为泥炭质板岩,泥炭质板岩呈条带状分布于研究区西南部AuⅧ矿带北部,与华力西期石英闪长岩(γo43)为侵入接触。
2 构 造
德龙金矿区断裂构造较发育。区内断裂有北西向、北东向和近东西向,以北西向断裂构造为主[2]。矿区内有4条断裂贯通全区,为主干断裂构造,它们与其它次级断裂一起构成了矿区的主体构造格架,空间上为热液活动和成矿元素的迁移、富集提供了通道和场所。区内所见北西向断裂10条(F1~F7、F9、F10、F11),北西西向断裂1条(F8)。有5条(F1、F7、F8、F9、F11)为压扭性逆断层,6条(F2~F6、F10)为性质不明断层(次级断裂),现将主要断裂特征分述如下。
F1:发育于本区东北部,走向北西,倾向北东,倾角70(°),断裂出露长约1.2 km,两侧延伸出德龙矿区范围,该断裂将石英闪长岩体一分为二,断裂两侧岩石破碎,多呈碎裂状,且石英细脉发育,并见有硅化、褐铁矿化、碳酸盐化、高岭土化等蚀变。
F7:发育于本区中部偏北,出露长度约2.6 km,走向北西,倾向北东,倾角70(°),局部被第四系覆盖。断裂切穿中—新元古代万保沟群火山岩组之安山岩及华力西期斜长花岗岩体(γo43),沿断裂带发育一宽1~10 m的破碎带,带内见有构造角砾及断层泥,而且在破碎带内见有一宽约8 m、长约80 m的酸性岩脉和一宽约20 m、长约180 m的细晶岩脉侵入。在该岩脉局部地段见有孔雀石化、褐铁矿化、赤铁矿化、绿泥石化及高岭土化等蚀变,该断层为成矿提供了物质来源,为本区的控矿断裂。
F9:产于本区中部偏南,出露长度约2.8 km,走向北西,倾向北东,倾角70(°)~86(°),西北部被第四纪覆盖,东南延出测区,断裂切断中—新元古代万保沟群火山岩组之安山岩,同时切穿华力西期斜长花岗岩(γo43)体和中—新元古代万保沟群片岩组及印支期肉红色钾长花岗岩(ξγ51),沿断裂两侧岩石破碎,多呈碎裂状,且节理裂隙和石英细脉较发育,并见有褐铁矿化、钾长石化、硅化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化、高岭土化等蚀变,该断层为热液活动和成矿元素运移、富集提供了通道和场所,也是本区主要的控矿构造,金矿体的产出与其关系密切[3]。
F11:产于本区西南部,出露长度约2.2 km,走向北西,倾向北东,倾角75(°),西北延出测区,东南被第四系覆盖,断裂切穿石炭—二叠纪浩特洛哇组碎屑岩段地层,在此断裂带内岩石片理较发育,并见有较强的高岭土化,局部具糜棱岩化。该断层于AuVIII矿带联系密切,走向、倾向等与AuVIII矿带相近,初步推测该断层为AuVIII矿带的主要控矿构造。
F8:产于本区中部,出露长度约1.1 km,走向近东西,倾向北东,倾角70(°)左右,西侧被第四系覆盖,东侧与F7相交,断裂切穿中—新元古代万保沟群火山岩组的安山岩及华力西期斜长花岗岩(γo43)体,带内岩石较破碎,并具褐铁矿化、钾化等蚀变。
其中北西向含矿构造包括Ⅷ号矿带、Ⅹ号矿带和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体;北北西向含矿构造包括Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、ⅩⅣ号矿带。两组含矿构造的夹角接近为36(°)~47(°),与里德尔模式中R和R’断裂接近。考虑到区域内香日德—德龙二级右行剪切构造经过矿区南部边缘,并且在矿区南部边缘该二级断裂发生拐弯,走向接近114(°),这正好匹配矿区内的R和R’构造,故推测矿区内的含矿构造为香日德—德龙断裂派生的次级构造[4]。
根据野外调查的结果及区域演化背景,可将矿区范围内的构造分为4个期次。
1)第1期构造以矿区内强烈发育的劈理化、片理化为代表,通过统计矿区内多处不同地点劈理及片理的产状,显示面理走向近东西,表明早期存在近南北向的挤压应力的作用。此外,该期构造作用很可能是导致矿区内灰岩褶皱的原因。
2)第2期为成矿期构造。区内主要的含矿构造为北西向(走向130°)和北北西向(走向为166(°)~177(°))两组。在矿区中部灰岩中发现了旋转碎斑等多处显微构造,这些显微构造切割早期的劈理,形成时间明显晚于劈理,同时这些显微构造指示矿区北西向主含矿构造(Ⅷ号矿带),在平面上表现为北西向右行剪切,剖面上存在逆冲。此外在矿区北部调查过程中发现混合片麻岩中存在一处北北西向断层,断层产状63(°)∠85(°),断层中可见混合片麻岩条带发生明显褶皱,指示北北西向构造为左行逆冲。北西向和北北西向构造的剪切方向,与区域上的香日德—德龙断裂基本匹配,进一步证实,矿区含矿构造为香日德—德龙断裂右行剪切过程中派生的R和R’次级断裂。
3)第3期构造以矿区内广泛发育的节理为代表,为脆性破裂,可见节理明显穿切早期的劈理,根据矿区内不同地点共轭节理产状统计,显示节理走向多为北北东向和北东向,根据安德森模式判断,该期主应力方向应为北东—南西向挤压。
4)第4期构造为破矿构造,在Ⅵ号带该期破矿构造(成矿后破坏性构造)体现为矿体破碎呈岩石碎块,同时矿体上盘可见明显的断层泥,根据断层泥的厚度变化,推测该断层应为正断层,断层走向与矿体一致。在Ⅷ号带,该期破矿构造体现为矿体浅部强烈破碎氧化,同时可见矿体上盘未固结的黑色断层泥,断层走向与矿体一致,性质不明。
3 岩浆岩
研究区侵入岩发育,岩体出露面积占全区面积的30%左右。侵入岩以华力西期酸性、中酸性岩为主,主要包括石英闪长岩体(δo43)、斜长花岗岩体(γo43);印支期侵入岩主要为钾长花岗岩(ξγ51)。
3.1 侵入岩
华力西期石英闪长岩体(δo43):分布于研究区北部,该岩体与南部的灰绿色安山岩为断层接触,出露面积大于2.5 km2,岩体中脉岩较发育,分别见有石英脉及少量的酸性岩脉和钾长岩脉,岩体中见有较弱的褐铁矿化和绢云母化、绿帘石化[5]。
华力西期斜长花岗岩体(γo43):该岩体侵入于万保沟群(Pt2-3w)火山岩组和片岩组地层中,区内出露面积大于3 km2,呈岩基产出。在岩体顶部出露有灰绿色安山岩及灰白色白云母片岩残留体,其中在安山岩的裂隙发育处有孔雀石化、绢云母化、绿帘石化、绿泥石化及少量铜矿化。
印支期钾长花岗岩(ξγ51):分布于研究区南部,呈岩枝状侵入于华力西期斜长花岗岩体(γo43)中,北侧被断层所阻断,出露面积0.15 km2,岩体局部见有硅化、碳酸盐化及高岭土化。
3.2 脉岩
研究区内所见脉岩种类主要为酸性岩脉、石英脉、基性岩脉、闪长玢岩脉、细晶岩脉、花岗闪长岩脉及钾长岩脉等,脉岩走向主要为北西向,多分布在测区中部和南部,侵入于华力西期石英闪长岩、斜长花岗岩及万保沟群(Pt2-3w)火山岩组地层及断裂带中。其中酸性岩脉、闪长玢岩脉、细晶岩脉、花岗闪长岩脉及钾长岩脉少数受北西向主断裂带控制,而基性岩脉和其它多数岩脉均沿次级张性断裂及节理裂隙贯入。
酸性岩脉为花岗岩脉及细晶岩脉,主要侵入于区内华力西期石英闪长岩体中,其产出多受北西向断裂控制,脉宽约15 m,长为10~200 m,局部地段含有铜矿物(孔雀石)。石英脉为本区内分布最广的脉岩,其规模不大,一般宽为5~15 m,长度为5~50 m,其分布明显受次级构造裂隙控制,大部分顺节理贯入,常见于侵入体中,往往呈串珠状和透镜状分布。
4 围岩蚀变
德龙矿区13条成矿带均为构造蚀变岩型,构造蚀变岩型金矿体大多与围岩界线清楚,局部地段矿体与围岩呈渐变关系。本区围岩蚀变系后期热液引起,矿区围岩蚀变以硅化、钾化、绢英岩化、绿泥石化为主,少量碳酸盐化。其中与矿化密切相关的是硅化、绿泥石化。蚀变往往较大,但是分带性不是很明显[6]。
硅化:地表、钻孔岩心样品中普遍发育硅化现象,主要呈细脉—网脉状石英脉。
钾化:多出现在花岗岩周边,呈肉红色,分布不均匀,推测由区域断裂及伴生的热液活动所致。在矿区东南部发育大量钾化花岗岩,矿区中部和东北角也有少量钾化。
绿泥石化:含矿破碎带附近可见岩石发生强烈的绿泥石化,岩石表明呈暗绿色。
绢英岩化:绢英岩化在矿区较为少见,仅在少数含矿破碎带附近可以见其发育,可见蚀变成因的细小鳞片状的绢云母发育。
绿帘石化:多出现在大理岩化灰岩内,分布不均,呈翠绿色。
5 矿床成因
5.1 构造与成矿
德龙金矿最主要的矿石就是黄铁矿化构造蚀变岩型,矿体均产在多次活动的区域性NW—NWW向含金构造构造蚀变带中。构造不但为成矿流体的流动渗透提供通道,为矿体就位提供有利的空间,而且构造变动的构造热也是成矿作用的热源之一。
5.2 岩浆活动与成矿
德龙金矿研究区及周边岩浆活动非常频繁,研究区内广泛分布华力西期斜长花岗岩及石英闪长岩。在地层和构造接触带上,石英闪长岩丰度为5×10-9~19×10-9,斜长花岗岩丰度为8×10-9,是地壳平均值的2~5倍,这些岩体在地表出露面积大,且在空间上与含金构造破碎带形影相伴。岩浆活动是工作区矿化形成的主要因素,它既为成矿提供了流体和部分物质来源,也是成矿物质的分异、运移、富集的载体,区域构造应力作用以及岩浆活动派生出的构造蚀变带环境则是成矿物质储存的空间。综上所述,德龙金矿床产于昆仑山北坡构造—岩浆岩带中,矿床的产出严格受区域性NW向断裂带控制;矿体定位于断裂带旁侧的NW—NWW向脆性断裂内,矿体的形态、产状及分布均受断裂控制;矿床类型主要为构造蚀变岩型;围岩蚀变以黄铁矿化、绢云母化为基本特征。
6 找矿标志
1)目前该区所发现金矿体多为构造破碎带中的破裂蚀变岩和产于岩体中的黄铁矿化方铅矿化蚀变岩,碎裂蚀变岩宽1~50 m,碎裂岩中石英脉破裂再胶结,并见后期细晶石英脉充填。且后期褐铁矿和黄铁矿沿裂隙贯入是该区重要直接找矿标志。
2)地表表生作用引起地形地貌及风化物质的明显特征,可作为表生找矿标志;坚硬围岩中的带状沟谷地貌可能反映断裂带。
3)硅化、绢云母化、绿泥石化发育地段,金矿化较好。
7 结 语
研究区矿床产于昆仑山北坡构造—岩浆岩带中,矿体的形态、产状及分布均受断裂控制;矿床类型主要为构造蚀变岩型,找矿标志明显。具有良好的成矿条件,成矿潜力较大,通过进一步工作,有可能形成大型矿产地的规模。