甘肃省岷县郭家沟金矿地质特征及找矿标志
2021-12-05尹晓军
尹晓军
(甘肃省有色金属地质勘查局天水矿产勘查院,甘肃 天水 741020)
1 区域地质背景
勘查区大地构造位置属祁连褶皱系与西秦岭褶皱系交汇部位之南侧、教场坝岩体的东外接触带。区域内地质构造作用复杂,岩浆活动强烈,各种类型的多金属矿化发育,成矿地质条件较好。
区域内出露地层主要为:古生界泥盆系、石炭系、二叠系、中生界新近系(N)及古近系(E)、新生界第四系(Q)。
本区大地构造位置处于西秦岭褶皱带东部。区内断裂构造发育,褶皱构造主要为一些层间褶皱,与成矿关系不明显。断裂构造有北东向、北西向和北西西、东西向四组。岩浆活动强烈。
区内出露岩体主要为教场坝岩体中的斑状二长花岗,为印支期时代岩体,呈岩基状分布,出露面积约120km2。由角闪黑云母花岗岩、闪长岩、细粒花岗岩所组成。内部相主要为灰白~灰黑色中粗粒斑状黑云母花岗岩组成,斑晶为钾长石、钠长石,基质为黑云母[1]。内部相与边缘相呈渐变过渡关系。该岩体的岩脉不太发育,主要有花岗岩脉及花岗斑岩脉分布于东部的外接触带中。岩体的外接触带岩石均发生不同程度的热接触蚀变作用,形成1Km~1.5Km的角岩蚀变带和大理岩带,主要为黑云母角岩、红柱石角岩、钙硅角岩及纯白色大理岩、条带状大理岩、铁白云石大理岩等。岩体与成矿关系密切,岩体的外接触带是成矿的有利部位。
区域内矿产资源十分丰富,已发现多处金及多金属矿床(点),区域主要金属矿产有:金、银、铜、铁等,非金属矿产主要有:萤石矿、红柱石矿等。其中岷(县)~礼(县)成矿带内矿种以金为主,主要有李坝(大型)、金山、马泉、青崖沟、瓦河沟、锁龙、鹿儿坝、寺儿沟、元更地、多纳、石洞沟等,另有金厂沟砂金矿点。本区金矿主要围绕教场坝岩体外接触带分布,如锁龙金矿、元更地金矿点、郭家沟金矿化点、暖水金矿点、米家沟金矿点、青崖沟金矿点等[2]。
2 矿区地质特征
工作区位于西秦岭重要的多金属成矿带—礼岷金矿带中部,教场坝岩体东南部。
2.1 地层
勘查区地层除第四系黄土大面积分布外,主要为上古生界二叠系下统地层,是一套浅海相细碎屑岩及碳酸盐岩建造。岩层走向为近北西—南东向,总体倾向190°~245°,倾角20°~70°,局部北倾。
上古生界二叠系下统地层下部岩性为灰黑色含碳板岩、灰岩,中部为黄绿色粉砂质绢云母板岩、绿泥石绢云母板岩夹少量石英砂岩,上部为石英砂岩、粉砂质板岩及含炭板岩。
第四系为黄土层及冲坡积物。
2.2 构造
勘查区位于教场坝岩体东侧外接触带,草滩~郭家沟~大庄~砖头寨弧形构造线上,断裂构造发育,按走向可分为北西西向断裂和北东向断裂。褶皱构造仅为一些小褶曲。
F1断裂:位于勘查区南部,总体走向110°~140°,倾向200°~230°,倾角50°~60°,断续出露长度1.5km以上,宽度在1m~3m之间,为压扭性含矿断裂,控制着①、②号金矿(化)体及煌斑岩脉的空间展布、形态及产状。石英脉、煌斑岩脉呈似层状、透镜状顺断裂带断续产出,硅化蚀变强烈。
F2断裂:位于勘查区西北部,总体走向40°~50°,倾向130°~140°,倾角陡,一般70°~80°,局部近直立。北东向呈带状横穿勘查区北西部,延伸大于1.5Km,区内出露长度大于750m,宽度40m~80m。具不均匀黄铁矿(褐铁矿)化,并沿破碎带发育石英脉、煌斑岩脉。
F3断裂:发育于测区北部,规模较小,总体走向95°~100°,倾向185°~190°,倾角60°~86°,延长在400m以上,为压扭性的断层,充填有0.5m~1.0m的灰黑色断层泥,断层底板有煌斑岩脉产出,产状与断裂一致,偶见黄铁矿化,未见金矿化体产出。
F4断裂:位于勘查区北东部,规模不大,出露长度约80m,宽0.5m~1m,总体走向240°~250°,倾向330°~340°,倾角60°~70°,带内岩石碳酸盐化强烈,褐铁矿化微弱。
F5断裂:发育于勘查区南部,总体走向30°~50°,倾向120°~140°,倾角70°~80°,局部近直立。出露长度大于400m,宽度在20m~65m之间。断裂带与围岩之间无明显划分性分带,呈渐变过渡关系,为一压剪性的破碎带,没有明显位移;是一条具多期活动特征的断裂[3]。带内多条煌斑岩脉平行展布,F5断裂破碎带控制着煌斑岩脉空间展布、形态及产状。带内具不均匀黄铁矿(褐铁矿)化。
综上所述,围绕岩体外接触带分布的断裂破碎带、构造蚀变带均有不同程度的褐铁矿化及褪色化现象,是本区良好的找矿标志。
2.3 岩浆岩
教场坝岩体位于勘查区西8Km处。勘查区内仅延断裂分布着较多的煌斑岩脉。
煌斑岩脉长度一般为数米—数十米,最大约400m,宽度一般不足一米—数米,最大34m,分布基本同区内构造线一致,岩脉一般呈不规则状与金矿化体伴生产出,其上下盘岩石具黄铁矿(褐铁矿)化及褪色化现象,与本区金矿化有密切关系。
3 矿床地质特征
3.1 矿体特征
矿区目前圈出金矿(化)体3条,①、②号为金矿体,③号为金矿化体。均受北西向层间构造F1控制,含矿岩石为褐铁矿化石英脉。
①号金矿体位于勘查区南部二叠系下统第一岩性段C组第二层(P11-C2)与二叠系下统第一岩性段C组第三层(P11-C3)的交汇部位,矿体延深不稳定,连续性差。矿体长约93m,厚度1.11m,平均品位1.43×10-6。产状:195°∠45°。
②、③号金矿(化)体位于勘查区南部二叠系下统第一岩性段C组第二层(P11-C2)与二叠系下统第一岩性段C组第三层(P11-C3)的交汇部位,产于F1破碎带内煌斑岩脉两侧,呈平行产出,产状214°∠55°。矿(化)体中蜂窝状褐铁矿化石英脉较发育。矿(化)体受F1断裂破碎带控制。经钻探工程验证,未能见矿,仅见有含矿构造及煌斑岩脉,矿(化)体延深不稳定,连续性差。
②号金矿体由地表单工程TC23/-1控制,矿体长约80m,厚度0.81m,品位4.02×10-6。
③号金矿化体由TC23/-1、TC27/-1及LD2共3个工程控制,矿化体长约153m,斜深70m,厚度0.41-0.67m,最高品位20.59×10-6,最低品位1.15×10-6。
3.2 矿石特征
3.2.1 矿石的矿物组分
矿石中的金属矿物主要为黄铁矿,其次为黄铜矿和毒砂,氧化矿物为孔雀石、褐铁矿、铜兰,脉石矿物有方解石、石英、绿泥石、绢云母[4]。
3.2.2 矿石的结构构造
矿石结构:自形—半自形粒状结构、它形粒状结构、充填结构、交代结构、鳞片变晶结构等。
矿石构造:浸染状构、造网脉状构造、团块状构造、蜂窝状构造、致密块状构造等。
3.2.3 矿石类型
矿石氧化程度较高,矿石呈褐色―红褐色,发育于地表及近地表部位,成带分布,随地形的起伏变化而变化。因其矿石有用元素除金之外,再无其它可被工业利用的元素,因而矿石的工业类型比较简单,仅划分为单一型金矿石。
3.3 围岩蚀变
围岩为浅变质细碎屑岩,岩性为粉砂质绢云母绿泥石板岩、石英砂岩、粉砂岩。主要矿物成分为石英、绢云母、绿泥石、方解石、黄铁矿等。
矿体与围岩接触关系有两种:第一种为断层接触,矿体与围岩接触关系为断层接触,界线清楚,矿体与断层产状一致;第二种为矿体与岩脉接触,岩脉为矿体围岩,煌斑岩脉作为矿体的围岩与矿石区别很明显,界线清楚,常与矿体产状一致,基本呈整合侵入接触关系。
4 矿床成因
成矿物质主要来源于下二叠统地层的围岩,该地层金丰度远远高于其它地层,是该地区找金的重要层位。该地层主要岩性为粉砂岩、砂岩、板岩等,由于这些碎屑岩的相对孔隙度大、渗透性较强、性脆,在构造运动中容易形成储集空间。
为本区矿化的热源主要由教场坝岩体提供,且本区的构造活动与其热液的侵入有重要关系。
断裂构造是该矿区最重要的控矿因素,构造活动不仅为金元素的活化聚集提供了迁移通道和聚集空间,而且容易在有利部位富集成矿。
矿石主要由黄铁矿、毒砂、萤石等中低温热液矿物组成,初步认为该矿床为中低温热液型矿床。
5 找矿标志
有不同程度的褐铁矿化及褪色化现象的岩体外接触带分布的断裂破碎带、构造蚀变带;褐铁矿化石英脉;Au组合化探异常;煌斑岩脉的上下盘。