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白玉县章都金矿矿区地质特征及控矿因素

2019-10-23胡许路波申红涛

四川有色金属 2019年3期
关键词:千枚岩黄铁矿金矿

胡许,路波,申红涛

(1.成都理工大学, 四川成都 610059; 2.四川地矿局108 地质队, 四川崇州 611230; 3.四川地矿局403 地质队, 四川眉山 614200)

1 区域地质背景

白玉县章都金矿隶属于松潘~甘孜地槽褶皱系义敦岛弧带,位于三江多金属成矿带白玉~中甸成矿亚带中段,该区是川西高原地区重要的贵金属成矿区。义敦岛弧带是三江多岛弧盆系中十分重要的地质构造单元,按板块构造观点,义敦岛弧带是在二叠纪裂陷槽基础上发育起来的中晚三叠世岛弧裂谷带,其东侧为甘孜一理塘大断裂带,其西为中咱地块,从东至西构成了较完整的沟一弧一盆体系[1]。义敦岛弧带整体近NNW向展布,因地质构造复杂、岩浆活动强烈、成矿作用类型多样,使其成为了我国著名的多金属成矿带[2]。研究章都金矿的地质特征及控矿因素对三江地区金矿的成矿地质背景、成矿规律的认识具有一定的启示意义。

图1 区域构造单元划分略图[3]

2 矿区地质特征

2.1 地层特征

矿区内出露地层主要为上三叠统图姆沟组、拉纳山组。图姆沟组按岩性组分特征合为三个岩性段,其底部地层(T3t1)以白云质灰岩、灰岩为主,局部夹硅质岩,中~簿层状构造。中部地层(T3t2)为炭质千枚岩,夹少量绢云母板岩、绢云石英千枚岩,互层状产出,石英脉呈条带状分布于层间滑动面及岩层裂隙。上部地层为浅灰~灰白色灰岩,局部夹灰色薄层千枚岩,灰岩主要呈薄~中层状产出,层理发育,厚度大于400m,该层在区内未见底。区内金矿体主要赋存于图姆沟组中部地层(T3t2)。

拉纳山组(T3l)地层以层状砂质板岩为主,夹石英千枚岩、石英片岩、变质砂岩。岩层局部构造变形较强,产状不稳定,常见层间滑动、层间褶皱等构造现象,见浸染状褐铁矿化及星点状黄铁矿化等。

2.2 控矿构造特征

矿区位于拉日阔向斜核部之次级褶皱(章都柯倒转背斜)轴部附近,由于区内多期构造相互叠加,褶皱、断裂特别发育,常造成地层产状直立、倒转,局部可见拉张、挤压作用形成的裂隙、揉皱等。现矿区主要构造有:

章都柯倒转背斜:位于拉日阔向斜轴部北西端,轴线北北西向,轴线长(区内)8km,为一个倒转背斜,地层总体倾向北东,轴面倾角60°~80°,北东翼岩层倾角40°~70°,南西翼为60°~80°,并见地层直立、倒转,核部出露地层主要为图姆沟组灰岩、白云质灰岩,两翼为图姆沟组千枚岩,并见有辉绿岩脉沿倒转背斜轴部及两翼侵入,同时在倒转背斜轴部及两翼形成金矿(化)体。

区内断裂构造十分发育,目前在矿区主要有4条断裂带与成矿关系密切,其特征如下:

章都柯断层(F6):位于章都柯背斜南西翼,呈北北西向延伸,断层面倾向北东,倾角50°~60°,表现为脆性压性逆冲断层特征,断层上盘为图姆沟组,下盘地层为拉纳山组,两盘特别是上盘地层产状复杂,常见直立、倒转及挤压变形现象,断层带内岩石破碎,石英脉发育,炭化现象明显,形成数10m宽的炭质千糜岩带。目前矿区中段发现的金矿体均产于F6大断层的上盘,是章都金矿重要的导矿构造。

F2韧性剪切带:与F6小角度斜交展布,距其北东约550m,以①号矿体为剪切带中心部位,呈北西南东向延伸,走向、倾向具波状弯曲现象,产状倾向北东。剪切带内岩石岩石受强烈剪切、挤压、拉张作用而十分破碎,普遍强片理化、糜棱岩化,发育糜棱条带及眼球状构造,沿剪切面理发育石英脉体。剪切带内构造岩主要表现为岩石的强烈韧性变形,形成黑色碳质千糜岩、糜棱岩、黑色断层泥等,剪切带内黄铁矿化、褐铁矿化发育、少量毒砂矿化,是矿区内的主要容矿构造之一。

F3断层破碎带:位于F2韧性剪切带的北东约50m,南段与F2有相交趋势,倾向北东,倾角一般在50°~70°。断层带宽1m~13m。破碎带内岩石主要为断层泥、构造角砾岩及碳化现象,破碎带中硅化、黄铁矿化发育。

F4平移断层:位于矿区住地旁公路边,呈南北向延伸,规模小,断层倾向东,倾角一般在60°左右。断层性质为右行平移,断层滑动面上擦痕明显。

2.3 岩浆岩特征

矿区岩浆岩以侵入岩为主,以燕山期中-基性岩、超基性岩为主体,岩性为蚀变辉绿岩、辉长岩、蚀变辉绿玢岩为主,一般位于区内断层或断裂附近。矿区东北以辉长岩为主,呈岩株状产出;蚀变辉绿岩呈脉状产出,分布于矿区中部;蛇纹石化辉石橄榄岩分布于矿区东侧,呈脉状产出,与成矿关系较为密切的为蚀变辉绿岩。

矿区中蚀变辉绿岩,具变晶结构、鳞片粒状变晶结构、残余辉绿结构,由于蚀变作用,原岩的结构、构造基本消失,由于蚀变作用,形成大量新生矿物组合。矿物成分主要为:次闪石、绿泥石、绢云母、绿帘石、斜长石(残余)、辉石(残余)、方解石、白云石、钠长石、黝帘石、粘土等。主要分布在F2韧性剪切带北东侧和章都柯倒转背斜的核部及两翼,根据钻探工程揭露情况来看,部分地段未出露到地表,深部还存在隐伏的辉绿岩体。

3 矿床地质特征

3.1 矿化带特征

图2 章都金矿矿区地质图

矿区内矿化带长度约5km,宽200m~700m,呈北西-南东走向,分为北矿段、中矿段、南矿段。

中矿段长约700m,宽约200m,目前已发现18个矿体,矿体赋存于三叠系上统图姆沟组第二段(T3t2),位于章都柯断层F6北东侧,韧性剪切带F2、F3附近。其含矿岩性主要为绢云石英千枚岩、绢云千枚岩、含泥质白云质灰岩、绢云母板岩。矿化体的空间展布明显受断裂构造、地层层位的控制。矿化体倾向为北东方向,受构造因素影响,倾角变化大为25°~86°。中矿段已圈定的矿体在空间上呈平行或近于平行排列,走向呈北西-南东向,倾向总体北东,局部受次级构造影响出现反倾。①号矿体是中矿段主要矿体,厚度1.36m~5.88m,平均厚度3.02m,延伸约290m;金品位1.34×10-6~3.89×10-6,平均品位2.26×10-6。

南矿段处于章都柯断层(F6)上盘,含矿岩性主要为绢云千枚岩、绢云石英千枚岩、绢云母板岩,初步发现4个矿体,矿体厚度2.4m~9.5m,长约20m。金品味介于1.1×10-6~2.4×10-6。北矿段处于章都柯断层(F6)下盘,含矿岩性与南矿段相同,目前发现仅发现2个矿体。

3.2 矿石类型及成分

章都金矿床矿石类型主要有浅灰色绢云石英千枚岩型、碎裂灰岩型和石英脉型三种类型,其中浅灰色绢云石英千枚岩型矿石系该矿床主要的矿石类型。

(1)浅灰色绢云石英千枚岩型:岩石结构相对较完整,构造痕迹明显,表现为片理化、裂隙发育。显微粒状鳞片变晶结构,千枚状构造,主要矿物为石英、绢云母、白云石等,次生矿物为褐铁矿、黄铁矿等,一般金品位2×10-6左右。

(2)碎裂灰岩型:结构松散,极其破碎,褐铁矿化、黄铁矿化强烈浸染矿石,常伴随强烈硅化。主要矿物为方解石、白云石、石英等,次生矿物有黄铁矿(少量)为重要载金矿物,一般含金品位较高,金品位大于2×10-6,最高达9.7×10-6。

(3)石英脉型:该类型金的富集严格受构造空间控制,对围岩及赋矿岩性不具选择性。常见黄铁矿化,强硅化伴随,并有毒砂化呈针状侵染分布。金以黄铁矿为载体或以自然金产出。此类矿石一般存在于主要断裂带附近,品位变化较大,一般为15×10-6,最高达26×10-6。

3.3 矿石结构构造

矿石结构多为自形-半自形粒状结构,也可见包含结构、填隙结构及碎裂结构等。①自形-半自形粒状结构:金属硫化物,如黄铁矿、毒砂及褐铁矿等,多呈自形-半自形晶,非均匀分布在石英脉中;②填隙结构:在矿石微细裂隙中充填的金属硫化物呈细脉状;③碎裂结构:因后期挤压,脉石英及黄铁矿等矿物发生破裂;④包含结构:矿区内自然金较为常见,包含于石英晶体内或者金属硫化物晶体内。

矿石构造则为细脉-网脉状构造、浸染状构造及角砾状构造,氧化矿石呈蜂窝-土状构造。细脉-网脉状构造:后期形成的含金石英脉呈细脉状充填于早期石英脉或岩石裂隙中,常见于石英脉型矿石类型中;浸染状构造:毒砂、黄铁矿等不均匀分布在矿石中,呈浸染状或星点状;角砾状构造:黄铁矿呈角砾状分布于构造破碎带的石英石脉中;蜂窝-土状构造:金属硫化物遭受强烈氧化,疏松多孔或呈粉末状,一般仅分布于地表或近地表附近。

3.4 围岩蚀变

岩浆侵位引发的气化热液使围岩发生蚀变作用,与成矿关系较为密切的蚀变有硅化、绢云母化、黄铁矿化、毒砂矿化。

(1)硅化:硅化多见于断层破碎带中,矿区内普遍发育,常伴随毒砂矿化、黄铁矿化等,形成网脉状石英脉或石英~黄铁矿脉。硅化是矿区最主要的找矿标志,常与矿石相伴生。

(2)绢云母化:板岩、千枚岩中常见,绝大多数是区域变质作用的产物与硅化、绿泥石化等蚀变类型相伴生。

(3)毒砂矿化:主要分布在蚀变辉绿岩体边部及矿化岩石裂隙中,与金矿体关系极为密切,与金含量呈正相关,一般情况下毒砂含量高金品位也较高,为矿区内较为重要的找矿标志。

(4)黄铁矿化:在千枚岩及板岩中多见。为后期热液蚀变形成的细粒半自形~它形黄铁矿,与金矿体的关系密切,具多期生成特点,呈细脉状,不规则团块状、细粒集合体状产出,为矿区内的找矿标志之一。

4 成矿控制因素

4.1 地层、岩性因素

矿区内金矿(化)体主要赋存于三叠系上统图姆沟组的千枚岩、板岩、白云质灰岩中。矿区内的部分矿体具备岩性界面控矿特征,产于白云质灰岩与千枚岩的接触带,千枚岩具有低渗透率,形成了天然的岩性圈闭,阻断了含矿流体向外运移,为矿体的形成提供了必要的围岩外部因素,因而在白云质灰岩顶部界面附近形成金矿体。

4.2 构造因素

金矿矿体一般分布在构造的破碎带当中,地层相对来说不完整,而且相同的矿体周围地质划分不是很明显[4]。章都金矿位于义敦岛弧带北段,区域内经历了多次不同规模及力学性质的构造活动,北西向的压(扭)性断裂是矿区的主体构造格架,并且控制着各时代地层分布、各类岩脉的形成、岩石变质作用及金矿体的生成。应力释放产生的拉张裂隙,为成矿流体的运移、定位提供了空间。

北西走向区域性逆断裂F6为矿区主要的导矿断裂,其上盘韧性断裂带F2、F3起到了主要的配矿、容矿构造作用。频繁的断裂活动使岩石中的原生水产生热效应,使岩石中的金元素发生活化形成含矿热液,形成的热液沿北西走向区域性逆断裂F6上升,运移到其上盘韧性断裂带F2、F3等容矿构造中,金元素在有利的构造部位进行沉淀、富集。矿区断裂带内的岩石的变质程度相较于两侧围岩明显偏高,这是由于断裂破碎带切割深度大,释放的大量热能有利于各类变质作用的发生。构造带内岩石变形所发生的差异滑动,形成了成矿流体在岩石中运移的空间,有利于深部热液沿构造带向上运移。因此,矿区北西向的构造(F6、F2)对章都金矿的形成具有主导作用。

4.3 岩浆活动因素

区内以发育燕山期中基性、超基性侵入岩为特征,且岩体的分布受区域断裂构造控制,总体呈北西向延伸,岩浆岩体以岩脉、岩枝为主。由于矿区内成矿活动的多期次性,形成的热液沿剪切带、破碎带运移,对周围母岩进一步改造、富集,形成金矿体。

5 结论

该矿床成矿作用与构造变形、侵入岩浆活动演化有着直接关系。NW向的韧性剪切带控制了金矿(化)体的空间展布,对章都金矿的形成具有主导作用,它提供了导矿构造、流体运移的通道、围岩蚀变和矿质沉淀的场所。矿区西侧及东侧出露有有燕山期基性-超基性岩,根据工程揭露情况来看,矿区内尚有较多的中基性岩脉隐伏岩体,这些岩浆侵位活动带来的中~低温成矿热液,为地层中成矿元素的再次活化迁移提供了能量,使得含矿热液运移到断裂破碎带中,金元素富集形成金矿。

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