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凤县庞家河金矿地质特征及找矿探讨

2021-01-05张为民朱国栋

中国金属通报 2020年12期
关键词:黄铁矿变质金矿

张为民,朱国栋,王 贝

(陕西地矿区研院有限公司,陕西 咸阳 712000)

唐家河金矿是陕西省宝鸡市凤县发现的一重要金矿床,在县城以北20km处,属凤县唐藏镇管辖范围(图1),矿区所在区域为秦岭西段南麓,主要属于中高山地貌,该区有着十分丰富的矿产资源,二里河铅锌矿、八卦庙金矿分布于该矿东部,同时,佐家庄金矿以及多家金铅锌矿分布于庞家河金矿南部,显示该区成矿条件优越。文中结合实践主要对该矿地质特征进行分析探讨,并分析该矿找矿前景,希望能为区内同类型矿床寻找提供一些参考作用。

图1 陕西省凤县双红地区区域地质

1 金成矿地质背景

1.1 矿区地层特征

依照槽台学说,秦岭褶皱系凤县~柞水~山阳海西褶皱系北缘是该矿的大地构造位置所在。依照板块构造进行分析,属于扬子板块北侧陆缘区碰撞缝合带和华北板块南部陆缘区周围的扬子地台榆测沉降带内泥盆系地层。

下东沟组(泥盆系上统)是该区的主要地层出露,青石垭组(中统),展部方向主要呈现为东西向,白垩纪地层少量发育。残坡积和冲积物与风成黄土等第四纪地层出露于山坡低凹处以及沟谷地带。在矿区的南侧区域上分布着青石垭组(泥盆系中统),系碎屑岩组成的一套浅海相地层,粉砂岩以及变质石英粗~细砂岩和变质石英砂岩与绢云千枚岩(砂质)是其主要的岩性特征,特别是数量较多的为变质石英砂岩,下东沟组(泥盆系上统)属于滨海相沉积物,沉积特征具有类复理石特点,在变质作用因素影响下,呈现为低级板岩~千枚岩相,具有较为复杂的岩性特征,夹变质砂砾岩的变质含砾石英砂岩分布于下部。复理石组合分布于中上部,具有较为突出的沉积韵律,主要为变质石英砂岩,石英细粉砂岩之后转变为砂质千枚岩以及板岩等。绿泥绢云千枚岩家生于沉积韵律当中,结晶灰岩分布于顶部,富金层位即是该地层,陆相河流相沉积物是东河群(白垩系下统)主要特征,砂砾岩以及粉砂岩和灰绿色以及紫红色砂岩和煤线等是其主要的岩性特征。

1.2 矿区构造环境

(1)褶皱构造。庞家河~芦家湾背斜以及梁山沟背斜是研究区的主要褶皱构造,主要呈现近东西向展布,白垩纪地层对其进行掩盖。需要注意的是,受南北应力因素影响在泥盆系地层中,有小的倒转背斜形成,主要包括西山倒转背斜,金矿化受该背斜轴不影响。

(2)断裂构造。研究区域主要的大断裂包括北东向以及东西向两组,高桥~洮坪断裂东侧延续部分主要为庞家河~芦家湾断裂,展部方向主要为东西向,这是由于区内长期活动所引发,形成的同生断裂,同时还有组间断裂(中、上泥盆统),绢云母化以及硅化和黄铁矿化与褐铁矿化均能见到,水磨沟~庞家河断裂以及窑坪~布子山断裂主要呈现北东向展布,蚀变特征非常的突出,地层菱形块体均由以上两组构造所切割,在断裂圈闭的菱形块体内是庞家河金矿床的分布所在。

1.3 岩浆活动

岩浆活动在矿区周边非常的突出,东北侧区域上丹凤群(古生界)以及下东沟组(泥盆系上统)被唐藏岩体(海西期)所侵入,主要分布的金矿化点为老湾沟;凤县岩体(印支期)分布于南部区域上,佐家庄金矿位于南接触带内,柳杀沟小花岗岩体分布于西侧区域上,Au、Ag、Pb、Zn分布于岩内;同时还有小的岩脉分布于矿区,主要的有斜长玢岩脉以及煌斑岩脉和辉绿辉长岩脉以及石英脉等,主要在梁山沟以及庞家河矿区和岩体外接触带区域上分布。

2 金矿床及矿体地质特征

2.1 矿床地质特征

变质粉砂岩和绢云千枚岩以及变质细砂岩组成的下东沟组(泥盆系上统)是该矿的主要赋存地层,由于南北方向上推几应力因素影响,西山倒转复式背斜形成于矿区西部,整部方向为东西向,向南侧方向倾斜角度为70°左右,枢纽向。变质粉砂岩以及石英砂岩组成的下东沟组是倒转翼的重要组成,绿泥绢云千枚岩以及砂质绢云千枚岩组成的下东沟组,是正常翼主要特点。层间挤压片理化带分布在轴部周围一斤两翼位置上。

2.2 矿体地质特征

有五条矿带分布于矿床中,下文当中主要结合Ⅳ、Ⅲ、Ⅴ来描述抗体,现将其特征分析如下:

(1)Ⅳ号矿体。Ⅳ号矿体具有非常大的规模,自13~31号线有约480m长,达到0.43m~5.02m的水平厚度,自1448m~1080m有约369m的延伸,具有十分简单的形态,主要表现为似层状,向70°方向倾斜,矿体具有稳定的厚度,且具有良好的连续性,保持在2.07m的平均厚度,达到61%点厚度变化系数,不均匀的品位特征,达到0.01g/t~34.4g/t的品位变幅,为6.72g/t的平均品位,保持在118%的品位变化系数范围,具有陡峭的产状特征,反倾现象出现在局部,舒缓波状出现在走向上,同时还有膨胀收缩以及复合等特征。

(2)Ⅲ号矿体。17~31 号线以及在勘查区段上,有约460m长,达到0.25m~5.20m,有约1430m~1070m延伸范围,具有非常简单的形态,主要表现为似层状,达到70°左右的倾角,矿体有着较强的连续性,而且具有较为稳定的厚度,达到2.37m的平均厚度以及73%的厚度变化系数,均匀的品位分布特征,主要在0.13g/t~24.32g/t的平均分布范围,达到5.94g/t的平均品位113%的品位变化系数,由于非常陡的产状,反倾现象出现在局部,舒缓波状在走向上以及倾向上分布,同时还具有膨胀收缩以及负荷特点,尤其是和Ⅲ、Ⅳ号矿体复合部位,矿体呈现增高的品味以及变后的矿体特征。

(3)Ⅴ号矿体。这一矿体具有中等的规模大小,自5~27 号线有约360m长,达到0.50m~6.43m的厚度,自1430m~1000m延长有430m,具有较为简单的形态特征,主要表现为似层状,向70°方向倾斜,在走向以及倾向上,Ⅳ、Ⅲ号矿体与之非常类似,矿体呈现不连续的特征和不稳定的厚度,达到2.22m的平均厚度范围以及84%厚度变化系数,呈现不均匀的品味特征,1.00g/t~32.91g/t是其品位变化幅度范围,达到5.74g/t的平均品位和159%的品位变化系数[1]。

2.3 矿石质量特征

(1)矿石矿物组成。矿石当中有着非常多的矿物多达30余种。黄铁矿是其主要的金属矿物,同时由于氧化的黄铁矿而形成的赤铁矿以及褐铁矿和黄钾铁矾矿也是重要的金属矿物,磁黄铁矿、臭葱石和毒砂是是次要的金属矿物,绢云母以及石英是主要的脉石矿物,银金矿与自然金是重要的贵金属矿物,具有较少的含量[2]。

(2)矿石化学成分。通过化学以及光谱分析氧化矿石以及混合原生矿石, SiO2、Al2O3是矿石当重要化学成分,Fe2O3、FeO、K2O和CaO相对次之,MnO2以及TiO2、MgO、Na2O等具有较少的含量。微量元素主要为As、Zr、 Pb、Zn、Cu、Sb和 Ag 等,这些都没有工业价值,含量较高的为As。

(3)矿石结构构造。由于矿石矿物形态大小以及彼此关系进行分析,主要结构包括环带结构,交代结构以及填隙结构包含结构等,显微鳞片变晶结构以及变余结构和变余砂状结构相对次之。由于矿石当中分布不同的矿物结合体,主要表现为脉状构造以及千枚状构造和浸染状构造等。

(4)金的赋存状态。银金矿以及自然金是矿石当中的主要金属矿物,毒砂以及黄铁矿是主要的载金矿物,金矿物具有较小的粒度,主要保持在0.02mm~0.005mm范围的约有14.24%,有50%5.10的为0.005mm~0.001mm,30.61%的主要为<0.001,在0.005mm~0.001mm 和<0.001mm两个粒级的主要为优势粒度,总共累积在85.71%,褐铁矿以及石英和黄铁矿中存在一部分金矿物嵌布,在石英裂隙以及褐铁矿粒间和绢云母片间存在另一部分,不可见金存在于矿物当中,主要表现为51.02%,矿物粒间金金矿物达到48.98%,二者有着较为接近的分布率。

依照矿石(4.4g/t)将石英(35.4%)以及绢云母(49.3%)和黄铁矿(2.32%)进行分离出。黄铁矿在矿物中主要分布在1.4268g/t以及0.6409g/t石英和1.6704g/t的绢云母,显示绢云母中以及黄铁矿中金存在较多。

(5)矿石类型。金矿石在该矿床中主要为含砷黄铁矿型,属于该矿床的主要自然类型矿石特征,氧化矿石以及混合矿石和原生矿石是主要的矿石工业类型[3-6]。

2.4 矿化蚀变特征

硅化以及绢云母化和毒砂化以及黄铁矿赤铁矿化和褐铁矿化是主要的矿化蚀变类型,同时含有碳酸盐化以及硅化等中低温热液式变,绢云母化以及毒砂化和黄铁矿化与褐铁矿化是主要的金矿化类型。

3 矿床成矿期的阶段划分及成矿物质来源

变质砂岩和绢云千枚岩主城的下东沟组(上泥盆统)是主要的赋矿主岩也是重要的矿源层,在膨胀、收缩、分支、复合部位赋存金矿体,同时在层间挤压片理化带(波状弯曲)中也赋存金矿体。对该矿进行同位素分析,上地壳是矿石铅的主要来源,有的源自于地幔,通过δ34S 值显示地壳流体是金成矿流体的主要来源,还有的一些来自于岩浆,同时通过该值分析,岩浆水也为部分成矿热液提供来源,尤其是变质水是主要的来源,综合分析研究该矿为储库混合源的成矿物质来源。

4 找矿标志

(1)韧性剪切带是该矿的重要控矿构造,也是该矿重要的找矿标志。

(2)唐藏岩体与何家庄岩体和凤县岩体相互交接的外接触带是发育断裂构造的重要区域。

(3)毒砂化以及黄铁矿化和赤铁矿化以及褐铁矿化是重要的围岩蚀变标志。

(4)化探异常晕圈主要在岩体周围分布。

5 找矿前景浅析

(1)该矿目前已经进行多年开采,而且也获得了很大的工业储量,然而其深部找矿前景还非常的优越,根据有关研究工作者,对该矿开采相关信息资料进行系统研究发现,该矿金矿体在倾向上有着非常大的延伸,走向上同样如此,所以笔者认为,应当对该矿加大研究力度,给相应的开展方案科学合理的设计与调整,在开采的同时加强研究工作,寻求深部矿体找矿突破。

(2)在扩大深部找矿工作的同时,应当对该矿的外围加强相应的研究,特别是和矿床周围比较接近的出露矿点以及异常勘查区应当进一步加强研究,尤其对外围异常点和矿点,和矿石构造特征展开全面系统的研究,对其为言视便充分了解和掌握,以此寻求更大的找矿突破。因此对于该矿而言,其深部和外围是重要的找矿区域,加大研究力度,能够寻求更大的找矿突破。

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