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陕西凤县龙王沟金多金属矿地质特征及成矿条件

2020-12-08

世界有色金属 2020年13期
关键词:草滩奥陶系金属矿

(中陕核工业集团二一一大队有限公司,陕西 西安 710024)

1 区域及矿区地质

1.1 地层特征

区域上处于商丹蛇绿构造混杂岩带的西段偏东位置,地层包括元古界秦岭群、下古生代丹峰群、奥陶系草塘沟群、泥盆系罗汉寺群、道滩群、石炭系卡连依群。

区内地层主要为奥陶系张家庄组,呈近东西向展布,北倾。南北分别以杨家岭逆断层(F5)、五星台逆冲复合正断层(F6)与石炭系草凉驿组、奥陶系龙王沟组地层相隔,为一套浅变质火山—碎屑沉积岩,主要岩性凝灰质细砂岩、凝灰质板岩、凝灰质绢云母板岩、角斑质岩屑晶屑凝灰岩[1],为金矿富矿围岩之一。

1.2 构造特征

矿区位于北秦岭,北秦岭是秦岭造山带重要组成部分,区内构造活动发育。受到华北板块和扬子板块的挤压碰撞,发育一系列构造,以近东西向为主。自元古代以来,经历了多次断裂作用和收缩构造作用[2],矿区从北到南分别是杨家岭逆断层(F5)、五星台逆冲复合正断层(F6),形成了区内的构造格架。其中杨家岭逆断层走向东西,倾向360°~30°,倾角60°,上盘上升。区域上断层长31km,宽15m,断距大于0.3km,属燕山期表构相逆断层,断层沿线可见有铜、铅锌矿化;五星台逆冲复合正断层走向东西向,倾向360°~30°,倾角50°~72°,上盘上升。区域上断层长30km,宽10m~50m,断距不明。断层被层状石英钾长(次火山)岩脉断续充填;晚期碎裂岩带,构造角砾岩,属燕山期表构相逆断层。

受到两条构造作用影响,在区内形成了一系列平行展布的近南北向的次级裂隙,为成矿流体的迁移、富集提供有利的通道。龙王沟金多金属矿赋存于南北向的裂隙中。

1.3 岩浆活动

区域侵入岩隶属宝鸡岩基,主体呈岩基状分布于北部红花铺—大王庙一带,其次呈岩株状出露于秦岭岩群、草滩沟群中,出露面积较大。岩性包括超基性岩、中性岩和酸性岩。其成因类型包括幔源结晶型、扩散熔融型、深部陆壳形成型和浅层陆壳形成型。时值晋宁、晚加里东、华里西-印支、燕山[3]。

矿区岩浆岩主要为雷家院岩体,其次为岩脉。雷家院岩体呈岩枝状,出露面积约6平方千米,受杨家岭逆断层(F5)、五星台—碾子坝逆断层(F6)断裂构造带及奥陶系草滩沟群(Oc)的控制,呈EW向展布,与奥陶系草滩沟群(Oc)呈侵入接触关系。岩性为石英闪长岩,呈绿灰色,具细粒半自形粒状结构,片麻状构造,粒度0.5mm~2mm。岩体沿线矿点及异常呈带状分布,形成蒋家沟—龙王沟—老厂Pb、Zn、Fe成矿带,石岭沟铜钼多金属矿化点、拐道沟铅矿带、老厂铅锌矿等铁、铜(铅锌)矿点[4,5]。脉岩较发育,主要有辉绿岩脉、石英脉、花岗斑岩脉,脉主要由南至北分布,脉宽几厘米至几米,脉长几米至100多米。石英脉与金矿化密切相关。

2 矿床地质特征

2.1 矿体形态特征

龙王沟金多金属矿矿产于石英闪长岩体内,空间上严格受到南北向裂隙控制,目前发现两条平行的两条含矿构造带,圈定两条金多金属矿体(K1、K2),走向近南北向,西倾,产状265°~290°∠47°~72°,呈板状、透镜状,沿走向和趋势缓慢出现波浪形弯曲、膨胀、收缩和尖灭,在平面上呈平行顺行展开。其中黄铁绢英岩化限定的范围内的硫化物石英脉构成较富的工业矿体。

K1矿体长170m,宽0.2m~1.2m,平均厚度0.46m,金品位1.1~375克/吨,金平均品位23克/吨。伴生铅锌银铜,其中银最高品位863克/吨,铅最高品位19.74%,锌最高品位12.5%,铜最高品位2.41%。

K2矿体长230m,宽0.2m~3.0m,平均厚度0.55m,金品位1.5~217克/吨,金平均品位17克/吨。伴生铅锌银铜,其中银最高品位502克/吨,铅最高品位13.02%,锌最高品位15.53%,铜最高品位3.08%。

2.2 矿石特征

矿石类型主要为硫化物石英脉型和构造蚀变岩型。

原生矿石中金属矿物主要为黄铁矿、磁黄铁矿,次为银金矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿,以及微量的自然金等;氧化矿石中主要金属矿物为褐铁矿,矿物主要为石英、钾长石和角闪石,次生矿物有绿帘石、绢云母和绿泥石。

矿石构造主要由原地-半原地、异地粒状构造、碎裂构造等组成。

2.3 矿化类型与围岩蚀变

矿床以硫化物石英脉型为主,局部表现为构造蚀变岩型。在倾向上随着矿体深度的变化及在走向上随着含矿构造与东西向构造交汇位置的远近不同,矿化类型和围岩蚀变有所变化。

地表上以及含矿构造与东西向构造交汇位置附近矿化类型以构造蚀变岩型为主,围岩蚀变有褐铁矿化、硅化、绢英岩化等;深部及远离构造交汇位置以硫化物石英脉型为主,石英脉两侧的蚀变范围可达到0.2m~1.8m,分析金品位最高4克/吨,其蚀变有硅化、黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、银矿化、黄铜矿化、黄铁绢英岩化、绿泥石化等。

3 成矿条件

3.1 区域成矿地质背景有利

矿区处于商丹蛇绿构造混杂岩带(即秦岭造山带)中,发育阶段为古元古代-早古生代大陆破裂、洋盆形成、俯冲碰撞造山运动、晚古生代-中三叠纪板块内伸展运动和晚三叠纪-新生代大陆内造山运动。

地区经历了六个周期,七代的构造变形,在其发展的过程中,拉伸,缩水,走滑体系的混合和相互变换,构造演化经历了从深到浅层次的系统进化,从韧性向脆性变形的变形性质变化,每个构造旋回结构体系的转换,以及着陆质体构造变形行为改变,加里东晚期对本区的剪切变形有深刻的影响,矿带期褶皱造山运动奠定了基本的构造格架。在这种特殊的地质背景下,通过构造形成、构造作用、岩浆作用和热液作用的演化,在各断裂带的构造单元中形成了各种特征的金属矿床和成矿系列[6]。

矿区位于北秦岭天水-黄牛普-垂金多金属成矿带中段。在邻国的分布构造蚀变岩型金矿床(点)5(大型金矿床,马蹄沟中金矿老湾金矿,把黄金点,温剂黄金点),包含黄金石英脉型多金属矿床(点)2(佐中型庄金矿,黄金铅锌矿点)、热液型铅锌多金属矿点3(老厂铅锌矿,菠萝村铅锌矿、石山沟铅锌矿点)、异磷灰石、透辉石矿床有1处(九子沟大磷灰石、透辉石采石场)和沉积型煤矿点2处(红花铺煤矿点、罗钵庵煤矿点)。

3.2 区内成矿地质条件有利

3.2.1 地层条件

矿区出露的主要地层为工奥陶系草滩沟群的张家庄组,草滩沟群为一套火山—沉积建造,火山喷发作用从红花铺组开始,张家庄组表现强烈,到龙王沟组逐渐减弱。火山喷发类型以喷溢式为主,火山岩在岩石类型上为安山岩—英安岩—流纹岩组成的亚碱性岩系之钙性—钙碱性系列,岩石化学和地球化学特征显示出弧后盆地的构造背景[3]。

加里东期中酸性火山喷发作用既可以产生赋矿岩性又产生成矿流体,成矿流体沿断裂构造上移喷流,在有利的物理、化学、生物条件下可以形成铅、锌、金、铜等的预富集或者直接成矿,因此,奥陶系草滩沟群物源丰富,是寻找VMS型、热液型铅锌、金多金属矿的有利层位。

3.2.2 构造条件

区内断裂构造发育,分别经历不同期次、不同层次、不同性质的构造活动作用。主要表现为一组近EW走向、地表向北缓倾、深部变陡的叠瓦状、逆冲断裂带,近东西向构造形成了区内的大的构造格架,在东西向构造间产生了一系列近南北向的平行次级裂隙,为成矿流体的迁移、富集提供有利的通道。同时南北向的次级裂隙是主要的储矿构造。

3.2.3 岩浆活动条件

区内侵入岩主要为加里东期雷家院岩体石英闪长岩,脉岩分布广泛。岩浆活动从地壳深部带来丰富物源同时,在分异过程中形成含矿热液,这种含矿热液从深部沿接触带或断裂构造带上升、迁移的同时,活化围岩中的金及多金属元素,在适宜的物理化学条件下富集成矿。后期的岩浆活动一方面对前期形成的矿(化)体改造叠加,另一方面也可以单独成矿。因此,加里东期雷家院岩体和燕山期脉岩内外接触带是寻找热液型铅锌、金、银等矿的有利地段。而前期已在小范围发现两条平行的金多金属矿矿带,通过进一步勘查有望发现新的矿体,该区具备进一步找矿的地质背景和条件,找矿潜力大。

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