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陕西省宁陕县桃子沟金多金属矿地质特征及成因浅析

2021-11-30吕恒东

中国金属通报 2021年11期
关键词:粒状黄铁矿石英

吕恒东

(咸阳西北有色七一二总队有限公司,陕西 咸阳 712000)

1 区域地质

研究区位于秦岭造山带内的秦岭地质构造亚带北侧中段,其中一部分划分在了秦岭成矿带,成矿条件良好。

古生界泥盆系和原古界秦岭群共同构成了研究区的地层,部分区域地层出露有白垩系、寒武系。研究区的北侧富集矿物主要为下元古界秦岭岩群曹营片麻岩(Pt1Cgn),其矿物特性为变粒岩、长英质片麻岩和、角闪片麻岩,在商丹断裂带周围发现了泥盆系。工作区的南部出露明显的地层为白云-柞水。进一步研究发现上泥盆统星红铺组(D3x)、泥盆统牛耳川组(D2n)、青石垭组(D2q)、池沟组(D2c)均有一定出露表现。地质矿物的化学成分中铝、钙元素含量较大。矿物类型主要为大理岩、硅质灰岩、极少部分的石英岩和结晶灰岩。部分地层发现变质矿物中夹杂砂岩矿物。南部泥盆系中发现极少量的寒武-奥陶地层,地层延伸方向为东西向。

近东西向展布规律是工作区整体构造格局,各地层的断裂构造则以近东西向发展为主,北西向、北东向次之,地层发育主要地带为北东向和近东西向。北南向区域具有代表性的断裂带为凤镇-山阳和丹凤-商南断裂。地层整体呈现出单斜构造,相邻区域的褶皱发育良好,各地层之间均有褶皱发育,且褶皱呈现出闭合的状态,这一形态也表明了地层受南北挤压作用显著。褶皱发育和断裂构造带整体控制了泥盆系的分布、成矿热液形成及矿床的构成。工作区多期次断裂对矿床的形成造成巨大影响。

岩体中岩石化学成分主要为SiO2:69.92-72.48%、Al2O3:14.02-14.84%、Na2O:3.81-4.03%、K2O:3.87-4.3%,属高硅铝过饱合钙碱性岩石。

区域已经查明的主要金属矿产有Au、Fe、Mo、V、Pb、Zn、Cu、Ag等。北部商-丹断裂域分布有马鞍桥金矿、王家河金矿及沙沟铁矿等矿床,中部山-凤断裂域分布有铁梁沟铁矿床、正河金银沟-庙沟金矿带、黄石板沟金矿床、磨子沟金矿床、新铺钼矿床、丰富金矿等,南部镇-板断裂及懒板凳岩体周边分布有月河坪、大西沟及深潭沟等小型钼矿床等。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区内出露东江口黑云母花岗岩体,无沉积岩及变质岩地层出露。

2.2 构造

矿区断裂构造以北东向断裂为主,该组断裂既是本区的导矿构造,又是本区的容矿构造,显示多期次活动的特征。常充填石英脉。断层产状走向50º~70º,倾向SE,倾角45º~70º。

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩为大面积出露的江口黑云母花岗岩,少量二长花岗岩及花岗闪长岩。

黑云母花岗岩:灰白色,中细粒结构、似斑状结构,块状构造。矿物成分有石英,呈他形等轴粒状或不规则粒状,粒径0.1mm~0.5mm,个别可达0.8mm散布;斜长石,半自形宽板状-他形等轴粒状、不规则粒状,粒径从0.2mm~2.0mm,最大可达3.0mm以上;微斜长石:半自形板状-他形不规则粒状,粒径0.5mm~1.5mm,散布;黑云母:半自形条状、片状,粒径0.1mm×0.2mm~0.3mm×1.0mm,杂乱分布。

二长花岗岩:浅灰白-浅肉红色,似斑状结构,块状构造。主要矿物成分石英,他形等轴粒状或不规则粒状,粒径0.05mm~3.0mm;斜长石,半自形-他形不规则粒状,粒径0.5mm~3.0mm以上;微斜长石,半自形-他形粒状,粒径0.3mm~3.0mm以上,分布不均匀,表面有轻微次变。黑云母:半自形片状、条状,分布不均匀,多已蚀变成绿泥石。

花岗闪长岩:灰白色、浅肉红色,中细粒结构、似斑状结构,块状构造。主要矿物成分石英,他形等轴粒状或不规则粒状,粒径从0.1mm~0.5mm之间,分布于其他矿物颗粒间隙,颗粒间呈紧密镶嵌状,分布较均匀;斜长石,半自形-他形不规则粒状,粒径0.2mm~0.5mm之间,分布较均匀;微斜长石,半自形-他形粒状,粒径0.1mm~0.5mm之间,分布均匀;普通角闪石,自形-半自形柱粒状,粒径0.05mm~0.2mm×0.6mm。

2.4 变质作用及围岩蚀变

具有代表性的矿物蚀变包括黄铁矿化、硅化、绢云母化,围岩蚀变表型较弱的矿化包括钾长石化、绿泥石化、辉钼矿化帘石化、白钨矿化、黑云母化、碳酸盐化等。

地质构造带发育蚀变呈线型。地质构造带宽度要比蚀变带宽度窄,通常地层发育在地质构造带两端1m左右之内,在强烈蚀变的作用下,地层发育逐渐减弱。

3 蚀变带及矿体特征

3.1 蚀变带特征

探矿权范围内有四条构造蚀变带,编号分别为SB1、SB3、SB4、SB6,主要分布于工作区板拔沟-石传沟-桃子沟一带。

3.1.1 SB1构造蚀变带

SB1号蚀变构造带为勘查区的主要蚀变构造带,分布于板拔沟-石传沟-桃子沟一带,地表断续出露长1900m,宽0.5m~7m,走向NE,倾向SE,倾角43°~70°,主要由石英脉及蚀变破碎带组成。蚀变破碎带原岩为黑云母花岗岩,岩石中节理裂隙发育,岩石较破碎,呈碎裂块状分布;石英脉呈乳白色,局部灰黄色,充填于裂隙中,呈脉状、透境状,在走向上呈连续或断续,在倾向上具波状起伏、膨大狭缩、尖灭再现特征。蚀变带内蚀变主要为硅化、钾化,绿泥石化等,矿化主要为黄铁矿化,局部可见白钨矿化等

3.1.2 SB3、SB4构造蚀变带

SB3、SB4规模较小,位于SB1蚀变构造带上盘,蚀变带走向NE,倾向SE,倾角25°~72°,地质工作程度较低,地表主要由石英脉和构造蚀变带组成,石英脉呈脉状、透镜状,局部地段具膨胀狭缩现象,脉中偶见褐铁矿化、黄铁矿化等。

3.1.3 SB6构造蚀变带

分布于板拔沟—石传沟一带,地表断续出露长约600m,厚度0.8m~4.0m,局部可达6m,整体走向北东,倾向南东,局部反倾,倾角70°~88°。主要为石英脉和构造破碎带组成。石英脉呈脉状、透镜状、具膨大狭缩现象。带中局部可见黄铁矿化、钾化、白钨矿化;蚀变破碎带,主要为蚀变岩及片理化带组成,主要蚀变有硅化、绿泥石化、白钨矿化等。

3.2 矿体特征

工作区内圈出1条金多金属矿体Au(W)-Ⅰ,1条钨矿体W-Ⅰ。

3.2.1 Au(W)-Ⅰ矿体

Au(W)-Ⅰ矿体分布于工作区内石传沟-桃子沟一带。矿体地表控制长度约785m,厚度1.01m~4.19m,平均厚2.55m,金品位一般1.04~8.06×10-6,平均品位4.34×10-6;地表出露标高1220m~1410m。

浅部标高为1346m~1203m,控制最低标高1203m,矿体倾向延伸约190m,矿体厚一般1.01m~6.23m,平均厚度1.82m,金品位一般1.22~6.23×10-6,平均品位4.89×10-6;Au(W)-Ⅰ矿体品位变化系数为31.26%,厚度变化系数为47.72%

Au(W)-Ⅰ矿体主要赋存于SB1构造蚀变带内的石英脉或构造蚀变花岗岩中,矿体产状与矿化带产状基本一致,走向20°~60°,倾向110°~150°,倾角43°~70°;矿体形态呈脉状、透境状,局部具波状起伏、膨大狭缩、尖灭再现特征。矿体中矿化蚀变主要以硅化、钾化为主,矿化为黄铁矿化、方铅矿化,局部可见白钨矿化。

3.2.2 W-Ⅰ矿体

W-Ⅰ矿体分布于工作区板拔沟一带。矿体地表由2个采样面控制,控制长度约160m,厚度0.60m~1.0m,平均厚0.70m,WO3品位一般0.44%~0.47%;浅部控制矿体长90m,倾向延伸约70m。矿体受北东向构造控制,矿体走向200°~210°,倾向南东,倾角70°~88°。水平厚度0.90~3.1m,平均厚度为1.56m;WO3品位一般0.094%~0.42%,平均品位为0.22%。

矿体赋存于SB6蚀变带内,矿体主要由含矿石英脉和蚀变破碎带组成,呈脉状、具膨大狭缩现象。

3.3 矿石特征

3.3.1 地质矿物的组成

(1)金矿石:

金矿石中黄铁矿的含量最大,其次为方铅矿和黄铜矿,自然金为矿石中的有用矿物。

石英石脉状矿物的代表,碳酸盐矿物、长石、:绢云母赋存次之。

褐铁矿主要赋存在次生氧化物中。

本次研究地层中自然金的粒度不明显,无法肉眼观察到,方铅矿、石英、黄铁矿、黄铜矿为重要的载金矿石。

(2)钨矿石:白钨矿:灰白色-白色,粗-中-细粒,板状,在石英脉上下盘20cm~30cm范围内白钨矿颗粒粗大,一般1cm~10cm×1-5cm,远离脉体粒度逐渐变小。

3.3.2 矿石结构、构造

(1)金矿石:矿石构造:主要为团块状构造、浸染状构造、脉状构造、角砾状构造。

(2)钨矿石:矿石结构:以它形粒状结构为主。

矿石构造:以块状构造、浸染带状状构造为主,主要分布于石英脉之中。

3.3.3 金矿赋存分布特征

(1)金矿物的粒度特征:金矿物粒度组成主要以细粒金为主,占45.70%,次为粗粒金,虽然粗粒金仅一粒、但含量却占39.6%。微粒金含量最低,仅占14.6%。

(2)自然金嵌布状态:矿石中金的赋存形态以自然金为主,黄铁矿中自然金含量最大,在方铅矿和石英中的含量次之,金属硫化物内黄铁矿广泛分布。裂隙金是矿床具有代表性的赋存形式。

矿石中的自然金呈金黄色,反射率约65%左右,均质性,硬度低。自然金可能由两个阶段形成,早者包裹于黄铁矿中,颗粒一般较细小,最大0.02mm×0.008mm,还见个别的颗粒呈四面体自形晶。

3.3.4 矿石类型

主要为石英脉型。

4 矿床成因分析

4.1 控矿因素

(1)岩性条件:矿体主要赋存于石英脉及其上盘蚀变花岗岩中,成矿母岩为黑云母花岗岩。

(2)矿床的形成受断裂构造限制:地质矿物的自然型分为破碎蚀变矿物和石英脉岩,所以可以推断断裂构造矿床成因的一个重要因素。断裂构造控制着金矿的矿化,含金矿物主要出露在破碎蚀变带内及其周围。矿层断裂构造发育良好,为金矿的沉积与形成提供便利条件。蚀变带内的各种矿物集中赋存在矿体中充分说明了,矿层地质构造展现出明显的压扭性、张力、张扭性,可直接控制矿体的形成。

4.2 成因分析

依据矿床的地质条件、矿床特点、成矿作用特点认为该矿床属与酸性侵入岩有关的中高温热液石英脉型金多金属矿床,其理由是:

(1)矿体赋存于石英脉内。

(2)矿体呈脉状、透镜状产出,与酸性侵入岩内的NE向构造线方向一致。

(3)矿石矿物成份比较简单,矿石矿物有黄铁矿、褐铁矿、黄铜矿等;脉石矿物主要有石英、钾长石、绢云母、方解石等;矿石构造以浸染状构造为主,次为脉状构造、团块状构造、角砾状构造。

(4)当构造带形态发生变化时,矿体形态同步发生变化,产状基本一致。

5 结论

桃子沟金多金属矿主要赋存于石英脉及蚀变构造带中,具有石英脉型金多金属矿的地质特征;区内已圈定金矿体1条、钨矿体1条,其中金矿体出露长度约1000m,控制深度约200m,矿石类型较简单。区内成矿地质条件较为有利,具有一定的找矿远景。?

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