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陕西省凤县安王山金多金属矿地质特征及成矿条件分析

2020-12-10

中国金属通报 2020年13期
关键词:北西北东交汇

李 军

(中陕核工业集团二一一大队有限公司,陕西 西安 710024)

安王山金多金属矿处于西秦岭凤太多金属成矿带,周边已发现吊坝子、太阳寺、庞家河、马蹄沟等一些列矿床。西秦岭成矿带主要内生矿产矿集区的分布,特别是大型—超大型矿床,受到印支—燕山期北东向构造—岩浆活动带展布的影响。北西向和近东西向构造与北东向构造交汇、叠加部位多是矿床集中分布地段,故此,矿集区便显出北西、近东西向成带,北东向成串的特点[1]。区内构造发育,岩浆活动强烈,已发现三条矿化带,圈定八条金矿体,找矿潜力大。

1 区域及矿区地质特征

1.1 地层特征

区域上地层主要有古元古代秦岭群(Pt1Q)、上元古界罗汉寺岩群(Pt3L)、下古生界丹凤岩群(Pz1D)、奥陶系草滩沟群红花铺组(Oh)和张家庄组(Ozh)、泥盆系舒家坝组(D2sh)和大草滩组(D3d)、石炭系草凉驿组(Cc)。

矿区内地层主要为奥陶系一套浅变质火山—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,呈近东西向展布,是区内主要的找矿地质体。

1.2 构造特征

区域上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,经历了多次裂陷和收缩拼合的地质构造作用,由于不同期次、不同层次和不同性质构造形迹的叠加与改造,区域上出露的地层均遭受了不同程度的变形,形成多组近东西向复杂褶皱和断裂构造,通过矿区内的构造有杨家岭~艾家门逆断层(F5)、五星台~碾子坝逆断层(F6)、庙坪—康家梁韧性断层(F10)。受到区域构造影响,形成一系列的韧性断裂,在区内形成了三条近平行展布的强变形带(f1、f2、f3),走向约330°,宽20m ~50m。带内呈强糜棱岩化、片理化,具有强硅化、绢云母化、绿泥石化及和黄铁矿化,三条强变形带控制着区内主要矿化带的展布:f1 控制着Ⅱ号蚀变带、f2 控制着Ⅰ号蚀变带、f3 控制着Ⅲ号蚀变带。北东向构造多晚于东西向构造,区内多表现为切穿主要地质体,通过区内的构造有于家窑~魏家湾平移断层(F1)、安王山正断层(F2),其与近东西向、北西向构造交汇位置是寻找富大矿体的重要部位。

1.3 岩浆岩

区域侵入岩隶属宝鸡岩基,主体呈岩基状分布,出露面积较大。岩性包括超基性岩、中性岩和酸性岩,时代分属晋宁期、晚加里东期、华力西期—印支期和燕山期。

矿区内以中性侵入岩为主,其次为基性侵入岩,酸性侵入岩零星少量分布,如此广泛的侵入岩是多次构造—岩浆活动的结果。主要的侵入岩有印支期的辉石岩体(235Ma±2.0Ma);岩脉主要有花岗斑岩脉和石英正长岩脉(230.9±1.8Ma)。脉岩的展布形态与构造大体方向吻合,与成矿关系密切。

1.4 物化探特征

矿区处于区域磁力异常梯级带内,同时有明显的重力地质异常带。区域化探显示Pb、Zn、Ag、Au 元素相对富集,矿区处于“熊家院—草凉驿—拐道沟—老厂—上店子异常带”,异常类型为Pb、Zn、Cu、Ag(Au)组合型异常,分布的主要异常有唐-1、唐-3、红-7、红-9,其范围内主要出露奥陶系地层;异常面积大,异常浓集中心明显[2]。多处异常查证为矿致异常,表明区内化探异常有较有利的找矿指示作用,区域物化探特征显示有利成矿。

矿区化探异常显示:元素含量分布特征来看,矿区Au、Ag、Cd、Pb 等元素背景值高,又具明显分异的特点,易形成富集,是本区主要富集元素或伴生元素;元素空间分布总体上呈北西—南东向展布,与区域地层、构造的展布形态基本吻合;矿区内圈定5 个综合异常,其中HS-4 综合异常面积XX 平方千米,异常主成矿元素为Au-Pb,伴生Cu-Cd-Ag-Sb-As 等。主成矿元素强度高、规模大、套合好,Au 最大值为98×10-9、Pb 最大值为160×10-6。

异常区内出露地层为奥陶系草滩沟群、九子沟单元中粒辉石岩和细粒石英正长岩。正长岩具有较高的Au 元素背景值,金的成矿往往与各种含金背景值高的地质体有密切联系,其时空分布与金丰度稍高的初始矿源层密不可分[3],正长岩可能为矿体的初始矿源层。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

区内的三条强变形带控制着矿化带的展布方向,其与HS-4综合异常范围吻合,发现了3 条矿化蚀变带,分别为Ⅰ、Ⅱ号金铅银矿化蚀变带,Ⅲ号金铅锌矿化蚀变带,共圈定8 条矿体。Ⅰ号为主要含矿蚀变带。

Ⅰ号蚀变带地表长度约1220m,宽约62m ~90m,走向约140°,金最高品位146×10-6,银最高品位86.5×10-6,铅最高品位2.98%。其圈定了4 条矿体(Ⅰ-1 号金银矿体、Ⅰ-2 号、Ⅰ-3号及Ⅰ-4号金矿体)。主要含矿岩性为石英正长岩、构造角砾岩。矿体总体分为两个特征:其中东南段I-1 号矿体呈现出高品位特征;西北段矿体(I-2、I-3、I-4)呈现出品位不高,但深部有矿体厚度大的特征,其地表矿体累计厚度2.99m ~3.05m,钻孔揭露矿化带厚度32.78m ~46.48m,平均品位0.58×10-6~0.75×10-6,其中的矿体累计厚度5.95m ~6.85m,并伴生铅矿,铅最高品位2.27%。

2.4 矿石特征

矿石类型主要为构造蚀变岩型、含金石英脉型。含金石英脉型主要分布在矿床东南部的强变形带与北东向安王山正断层交汇部位。原生矿石金属矿物主要有黄铁矿、磁铁矿,其次为方铅矿、黄铜矿、闪锌矿,还有微量的自然金和银金矿。氧化矿物主要以褐铁矿为主。主要脉石矿物为石英、钾长石,次为绿帘石、绢云母及绿泥石等。主要的矿石结构为自形—半自形结构、他形粒状结构、交代结构、脉状结构。主要的矿石构造为浸染状、星点状及网脉状构造。

2.3 围岩蚀变

矿体围岩蚀变发育,蚀变类型有硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、绿帘石化及黄铁矿化、黄铜矿化、方铅矿化、褐铁矿化、孔雀石化等,为一组中—高温热液蚀变矿物组合的特征,并受断裂构造控制明显。其中与成矿关系密切的为硅化、绢云母、早期碳酸盐化、黄铁矿化。

2.4 成矿期与成矿阶段

野外地质观察并结合镜下岩矿鉴定,根据透反光镜下各种矿物的产出状态及相互穿插关系,初步确定安王山金矿热液成矿过程分为四个阶段:沉积变质期、岩浆热液期、热液成矿期和表生期。其中热液期又可以划分为3 个阶段:碳酸盐化~黄铁矿(Py2)~黄铜矿~磁铁矿阶段;绿帘石阶段;石英~碳酸盐阶段。

3 矿床成因浅析

安王山金多金属矿处于西秦岭东段,主要产于北西向强变形带中,受构造控制明显,且沿北东向构造有富集特征。

秦岭造山带从新元古代中晚期震旦纪至中生代初期,形成秦岭三板块沿二缝合带碰撞造山的基本格局,成为秦岭造山带形成演化的主造山期[4,5],受区域构造影响形成了以东西向为主的区内主体构造格架。中新生代构造体制上经历了从古生代东西向构造格局转变到中生代早期的北北东向构造格局,由挤压为主到伸展为主的构造体制转变[4,5],受此影响区内发育多组北东向、近南北向构造。受到多期次构造活动影响,形成区内较为复杂的强变形带,大规模的强变形带成为区内有利的容矿空间。由于强烈的构造运动,引发较强的岩浆热液活动及其成矿作用,为矿床成矿提供了充足的物源及热源;北东向构造与近东西向、北西向构造交汇、叠加为岩浆岩和含矿流体活动提供了有利空间,使得成矿元素运移并大量聚集形成了构造交汇部位的高品位富集矿体(Ⅰ-1 矿体);同时构造—岩浆活动使处于该构造带上的先期矿床受到较强的叠加改造,为矿体的再次活化、富集和规模改变提供了有利条件。

区内石英正长岩锆石U -Pb 年龄为230.9Ma±1.8Ma,属于印支早期向晚期过渡阶段,是在发生碰撞挤压后向伸展转化过程中形成,来源于富集地幔有关[6]。表明了该岩体与区内构造活动时间大致吻合,同时又为区内金多金属矿成矿的重要物源,初步认为安王山金多金属矿为岩浆热液型矿床。

4 成矿条件分析

4.1 区域地质背景有利

矿床处于西秦岭东段,唐藏—商丹构造带北侧,由于印支旋回、燕山旋回强烈碰撞造山及岩浆活动作用,为秦岭地区有利成矿元素的活化、萃取和含矿热液形成提供了热源和物源。与此同时,由于碰撞造山过程中形成的褶皱、断裂构造又为含金及多金属热液的输导运移和矿质沉淀提供了运移通道和成矿空间;矿区周边矿产分布广泛,具备形成大、中型矿床的有利位置。

4.2 成矿地质条件优越

4.2.1 具有有利的沉积建造和层位

矿床及其周边的控矿主岩具有多样性,其中奥陶系草滩沟群海相火山—沉积岩,为一套细碧—石英角斑岩含矿岩系,是矿区内的主要出露地层,含矿建造有利。

4.2.2 岩浆—构造活动有利

秦岭造山带不同演化阶段表现为不同动力学机制下的多种构造体制的转换发展演化过程。秦岭造山带的多旋回、多阶段、多体制造山过程为多期多阶段成矿奠定了物质基础和热动力基础,形成了造山带内多种成因类型的金属矿床[7]。

矿区构造发育,分别经历不同期次、不同层次、不同性质的构造活动作用。其中以燕山期为主的断裂构造在区内形成了以近东西向、北西向为主,北东向为次的构造格架。发育北西向强变形带,为区内岩浆活动及矿产的形成发挥了导、容、叠加、聚集作用,控制了本区的沉积环境。

区内岩浆活动强烈,形成了基性、中—酸性多种类侵入岩体(脉),出露中粒辉石岩及石英正长岩,多产于断裂带附近或断裂带内,且多集中在构造交汇叠加部位,该地段物源、热源条件好,是成矿的有利部位,同时也应关注北东向构造与先期构造交汇部位的延伸方向有富集矿体的可能。

5 找矿前景

西秦岭印支—燕山期形成的矿产分布特征大多与该期构造—岩浆—热液活动相关相关;其大型—超大型矿床及矿化集中发育地段,多受到北东向构造带改造,主要集中在北东向与先期构造交汇部位或附近。该地段多属构造破碎与岩浆热液活跃的部位,其典型特征为发育有同期岩浆岩(脉)或较强的构造变形及岩石蚀变。矿床的主要矿体与富矿石、脉状矿体等多受到北东向构造带展布影响,多分布在构造交汇位置[1],矿化强度由交汇位置向北西向、近东西向减弱。故此,在交汇位置易形成石英脉型矿体,而分布在印支—燕山期复活的先期含矿断裂构造带的矿体多表现为构造蚀变岩型,其品位变化直接受到北东向次级断裂带的影响。

区内近东西向、北西向构造发育,北东向构造叠加改造作用明显,容矿、控矿构造范围广;加之岩浆热液活动频繁,成矿物源丰富,有形成大型金多金属矿床的潜质。

矿区综合异常(Hs4)浓集中心明显,异常面积大,且长轴方向与构造展布方向一致,其有利的Au-Ag-Pb-Zn-Cu 元素组合已通过钻探、槽探等验证圈定了八条金多金属矿矿体。目前勘查程度较低,有望进一步勘查发现新的矿体,扩大矿床规模。

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