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铧厂沟金矿地质特征及成因分析

2020-09-10 来源:步旅网
维普资讯 http://www.cqvip.com 第59卷第3期 有 色金属(矿山部分) 2007年5月 铧厂沟金矿地质特征及成因分析 李宏安①邰瑜辉② (①福建双旗山金矿,②贵州金兴黄金矿业有限责任公司) 摘要:讨论了铧厂沟金矿的地质特征及其成因,认为该金矿成矿物质来源于深部地壳或上地幔,经历了海 底火山喷流、变质作用及局部含金热液交代而形成的。 关键词:地质特征成因分析火山喷流细碧岩三河口群 中图分类号:P618.51 文献标识码:A 文章编号:1671—4172(2007)03—0023—04 Geological Characteristics and Genesis of Gold Deposits in Huachanggou Mine Li H0ngan① Tai Yuhui② (①Shuangqishan Gold Mine;②Guizhou Jinxing Gold Mining Co.,Ltd) Abstract:In this paper,geologic characteristics and genesis of gold deposits in huachanggou mine are discussed.It is considered that the metlalogenic matters of the gold deposits originated from deep—seated crust or upper mantle and these deposits are formed through experiencing submarine volcano plume,metamorphism and gold—rich hydrothermal ac— tivities. Key words:geological characteristics;genesis analysis;volcano plume;spilite;sanhekou group 陕西略阳铧厂沟金矿位于陕西省略阳县境内, 陕西略阳铧厂沟金矿位于秦岭褶皱系南部,跨 矿区地理坐标:东经105。46 00”,北纬33。l8 30”。铧 及两个二级构造单元,矿区南部隶属摩天岭加里东 厂沟金矿是一个规模较大的产于海底基性火山喷流 褶皱带,北部属康县一略阳华力西褶皱带。区域构 岩一细碧岩中的金矿。其矿床类型极为少见,具有 造线呈东西向展布。出露地层主要为中上元古界碧 独特的地质特征。对其地质特征的介绍和其成因的 口群,中下泥盆统三河口群及下石炭统略阳组。 分析可以为我国金矿的地质找矿工作提供新的找矿 矿区主要赋矿地层为中下泥盆统三河口群,根 方向。 据其岩性特征可以划分为3个岩性段(表1),总厚 1 区域地质概况 度大于900 m。 :表l 三河口群地层划分及特征表 Table 1 Units of the sanhekou group and its characteristic 段名 代号 岩 性 厚度/m 一岩性层 粉砂质绢云千枚岩、钙质千枚岩、粉砂岩、变质石英砂岩 Il0~l4O 一岩性段 D1—2Sh1 二岩性层 中一薄层状微晶灰岩、泥质灰岩、中一厚层状结晶灰岩、生物碎屑岩 90~Il0 三岩性层 凝灰质绢支千枚岩、凝灰质板岩、脉状或透镜状细碧岩 120一l60 一岩性层 钙质千枚岩、粉砂质绢云千枚岩、变质石英砂岩 130~150 二岩性段 D1—2Sh2 二岩性层 薄一中厚层状结晶灰岩、微晶灰岩、泥质灰岩、石英砂岩 loo~Il0 三岩性层 灰紫色凝灰质板岩、凝灰质千枚岩、中基性熔岩 140~170 三岩性段 Dl-2Sh3 灰色薄一中厚层结晶灰岩、黄绿色板岩、粉砂质板岩 130~l60 矿区总体为一向北倾斜的单斜构造,仅在寨子湾 北西西向一南东东向,陈家河坝以东为近东西向,除 矿段约800 m范围内三河口群一岩性段地层产生局 寨子湾矿段外倾角一般为60~70。,地表由于重力坡 部向南倒转,地表向南倾斜,至1 270 m标高以下地 压结果,局部为35~45。。区内较大断裂以近东西向 层陡倾,局部向北倾斜。地层走向在陈家河坝以西为 为主,控制地层和主矿体的展布;北东向和北西向断 李宏安助理工程师福建德化362509 裂次之,形成较晚,在一定程度上破坏了矿体。 维普资讯 http://www.cqvip.com 有 色金属(矿山部分) 矿区内未发现中、深成侵入岩体,但火山活动比 较强烈。南部中上元古界碧口群系火山喷发相,为 一第59卷 岩。矿体呈脉状一透镜状产出,延深(沿倾向)大于 延长(沿走向)。 套酸性一中酸性火山碎屑岩夹基性熔岩、凝灰岩 矿体产状与围岩基本一致,但由于受构造影响, 常沿走向及倾向产生舒缓波状变化。l 310 In标高 的透镜体或条带。中下泥盆统三河口群地层中普遍 夹基性火山岩透镜体,其中第一岩性段第三岩性层 中分布的细碧岩为金矿的赋矿岩石和直接围岩。 以上,矿体南倾,倾角50~70。,1 390 rn以下变至80 90。,24线以东1 270 rn标高以下向北倾斜,倾角 85~88。。矿体向东侧伏,侧伏角由西向东由70。逐 ~2矿床地质特征 2.1矿体形态、产状、规模 渐变为45。左右。 在1 350~1 390 rn标高上有一舒缓波状之斜切 矿体在平面上相互呈“右行”,在剖面上呈“下 行”侧列赋存于蚀变细碧岩中,由北而南依次为: Aul4、Aul0、Aul1、Au8及Au9,其中Au8和Au9赋 断层( )使矿体产生南北向错位(上盘向南,下盘向 北错动)7~25 in,造成矿体在空问上出现无矿带。 Aul4、Aul 1、Aul0 Au9、Au8在地表分别出露于 25~3线、7~8线、7~8线、8~32线及4~32线之 问,长度:Aul4,210 In、Aul4,135m、Aul0,135m、Au9 存于一个蚀变细碧岩中,Aul0及Aul1赋存于另一 个蚀变细碧岩中,Aul4单独赋存于一个蚀变细碧岩 内。细碧岩为凝灰质绢云千枚岩所隔,相距4~ 10 rn。Au8与Au9、Aul0与Aul1之间为矿化细碧 表2 TabIe 2 断续长210 rn、Au8断续长265 in,矿体厚1~3 rn。 属中等规模矿床。各矿体规模见表2。 矿体规模一览表 The scales of orebodies 矿体号 Au8 Au9 Aul0 Aul1 Aul4 位置 4~32线 8~32线 7~8线 7~8线 25~3线 长度/m 垂深/m 一般 矿体厚/m 最厚 10.96 8.53 16.61 10.14 5.30 平均 2.40 2.39 2.83 2.22 1.76 厚度变化 系数/% 90 76 76 85 59 控制最低 标高/m 1 065 1 238 1 098 1 110 1 175 265 190 135 135 210 358 167 352 340 280 0.8—3.0 1.0—3.0 1.0—4.0 1.0—3.0 1.0—3.0 2.2矿石物质成分 常见,平行细脉浸染状构造以同围岩或含矿岩石的片 矿石的矿物成分:金属矿物主要为黄铁矿、自然 金、少量的铜、铅、锌的硫化物和自然银、银金矿等。 地表氧化带黄铁矿氧化成褐铁矿;脉石矿物主要为白 理一致为其特点,呈细脉浸染状者,常斜交或横切片 理;变成构造形成较晚,以星散状构造为主;其次为受 力作用形成的角砾状构造及角砾斑杂状构造等。 2.4矿石类型 云石,含铁白云石和钠长石;其次为绢云母、白云母和 石英。此外还有少量磷灰石、电气石、金红石等。 矿石的化学成分除金外,其它有益有害元素含 量甚微,银0~6.00 g/t,铜0.001%~0.02%,铅个 矿石除地表少量为氧化矿外其余全为原生矿。 据有用矿物组合及脉石矿物种类,可将原生矿石进 一步划分为3种自然类型:蚀变细碧岩型金矿石、石 别含量0.11%,锌<0.001%,砷<0.002%,硫一般 1%左右。 2.3矿石组构 英脉型金矿石、凝灰质千枚岩型金矿石,其中以蚀变 细碧岩型金矿石为主。 2.5成矿阶段划分 矿岩结构根据主要载金矿物一黄铁矿的粒度、 根据对矿床的矿物特征和组合特点研究,本区 自形程度和与其它矿物颗粒之问的接合关系,可分 为自形、半自形粒状结构、填隙结构,包含结构及交 代结构;根据金的赋存状态分为它形粒状结构、填隙 结构、包含结构;根据成矿期次和成因类型可划分为 成矿阶段的矿物生成大致可分为3个期次共6个阶 段,即:变质期(青盘岩化阶段、碳酸盐一钠长石化 阶段)、改造期(绢云一碳酸盐化阶段、绢英岩化阶 段、钠长一石英脉阶段)、表生期(风化淋滤阶段)。 重结晶结构、沉淀结构、溶蚀交代结构、固溶体分离 结构等。 其中改造期表现尤为突出,包括3个形成阶段,此与 交代蚀变和成矿关系最密切。金矿主要在变质期的 碳酸盐一钠长石化阶段与改造期的绢云碳酸盐化阶 段和钠长一石英脉阶段形成。 矿岩构造分变余及变成构造两大类。变余构造 形成较早,以细脉浸染状构造和平行细脉浸染状构造 维普资讯 http://www.cqvip.com 第3期 李宏安等:铧厂沟金矿地质特征及成因分析 25 2.6矿体围岩蚀变 矿体围岩蚀变强烈,蚀变类别有白云石化、含铁 白云石化、钠长石化、黄铁矿化、绢云母化、硅化、绿 泥石化、绿帘石化、赤铁矿化、镜铁矿化、方解石化、 石学标志。细碧岩呈灰色、紫色、绿色及灰绿色,原生 构造主要有块状构造、斑杂状构造及定向构造。岩石 中斑晶少而小含量在1%左右,斑晶为表面比较脏的 钠长石,分布杂乱,常含少量绿泥石、方解石和石英充 填的杏仁体基质成份以板条状、糖粒状钠长石为主, 电气石化等12种蚀变。其中以白云石化、黄铁矿 化、硅化、绢云母化为主要蚀变,与成矿关系密切。 次为绢云母、白云石、绿泥石及少量绿帘石、方解石、 含铁碳酸盐、白钛石等,副矿物有磷灰石。 3.2铅同位素特征 从表3可以看出,成矿物质与围岩为同期产物, 根据Doe and Zartman铅结构模式图,铅同位素组成 的投影点都分布在地幔演化线和造山带之间,说明 矿区成矿物质来源于上地幔或深部地壳。 3.3硫同位素特征 围岩蚀变的宽度一般为O.5~1.5 m,最大可达 3 m.一般靠近矿脉蚀变强,远离则渐弱,强蚀变比 弱蚀变的岩石含金高。 3矿床成因分析 3.1喷流岩特征 矿区金矿体严格受蚀变细碧岩的控制,矿区出现 的绢云千枚岩型金矿石紧贴细碧岩边缘或靠近细碧 岩体产出;石英脉型金矿石为不均匀稀疏地分布在蚀 变细碧岩型金矿体中,在空问上严格受着细碧岩的限 制。细碧岩为透镜状或似脉状,延伸相对稳定,产状 与地层一致。细碧岩是基性海底火山喷流的重要岩 表3 Table 3 12件黄铁矿样品8 S% 均值为+1.24,变化范 围很窄,为一2.74~+4.55(表4),说明本区金属硫化 物的硫源主要来自火山喷发作用从深部带来的地幔 硫。 3.4氢氧同位素特征 铅同位素测定结果表 Pb isotopes analysis 样品号 1 岩矿名称 基性熔岩 2O6/2O4 20.04 盯 O.O2 2O7/2O4 15.64 盯 O.O1 2 3 4 基性熔岩 矿化细碧岩 黄铁矿 18.07 18.00 17.91 O.O2 O.O2 O.o2 15.54 15.55 15.52 O.O1 O.O1 O.O1 表4 Table 4 硫同位素测定结果表 Sulfur isotopes analysis 样品编号 TS0, TS0 834S/%0 +O6 .TSO3 +1.3 TSO4 TS0 +1.0 +2.O TSO6 TS0, TSO8 TSO9 TSO10 TSO“ TSOl2 平均 +1.51 —2.74 —1.O6 +1.24 +1.4 +3.55 +4.55 +3.09 一O.3O 表5 Table 5 氢氧同位素测定结果表 H,O isotopes analysis 8018/%D 可以看出:变化范围都很窄,大部分数值分布在岩浆 热液范围以内,少数在变质水中,因此矿液主要来自 岩浆热液。 3.5 变质特征 样品编号 6D/%D 8o TSO1 TSO2 TSO3 TSO4 TSO5 TSO6 TSO7 TSO8 TSO9 TSO10 TSOl1 TSO12 —651 .8o巢 温度/℃ 备注 +8.12 +6.57 +5.84 230 ・24O 24O +18.O2 +16.O1 +15.28 —64.2 区域地层普遍经历了区域变质作用,使细碧岩 —743 .—699 .+18.O5 +14.05 +7.55 +2.96 22O 210 —688 .的组构发生了变化,主要表现为:变余细碧结构、变 余交织结构。近矿围岩常发生强烈钠长石化、绢英 温度为 石英爆 裂温度 —83.7 7 +18.36 +17.87 +18.59 +18.53 +19.86 +18.99 +19.o5 +8.13 +7.64 +8.36 +8.3O +9.63 +8.76 +8.82 340 340 350 330 230 270 240 岩化、白云石化及微青盘岩化,形成变斑状结构和鳞 片粒状变晶结构,变质矿物增多,有的几乎全由变质 —84.—774 .—769 .矿物组成,其中变斑白云石达40%一55%,形成粗 大的变斑晶出现于长英质中,糖粒状钠长石达30% 以上,有的糖粒状钠长石集合体略显条状长石的假 象。蚀变细碧岩中,碳酸盐、石英、钠长石、绢云母、 —766 .—75O .—738 .平均 一74.2 +17.72 +7.56 270 从表58D的平均值为一74.2,范围为一64.2~ 一绿帘石、绿泥石细脉发育,有的见磷灰石细脉。矿物 具定向排列。大部分数值分布在岩浆热液范围以 84.7;6O水18平均值+7.56,范围为+2.96~一9.63 维普资讯 http://www.cqvip.com 有 色金属(矿山部分) 内,少数落在变质水中,因此矿液主要来自岩浆热 液,但仍有一部分来自由变质作用产生的变质热液。 3.6热液交代特征 第59卷 到岩浆演化的最后阶段,由于温度和压力变化,残浆 中的挥发组份逐渐增加,形成了富含钠、钙为主的碱 性一氯化物一重碳酸盐溶液,金以钠氯络合物形式 紧靠蚀变细碧岩型金矿石的边部或邻近蚀变细 碧岩金矿体的凝灰质千枚岩型金矿石,分布范围窄, 为次生边结构、菊花状结构、放射状结构,星散状构 造,常见黄铁矿和石英脉一起构成的细脉平行或斜 交千枚岩片理;另外在蚀变细碧岩型金矿体中局部 见不均匀分布的含金石英脉,自然金和硫化物直接 迁移,并沿细碧岩的脆弱带上升,使之发生强烈的铁 白云石化和退变质作用,热液上升,与围岩发生能量 交换,以及压力的降低,使其温度下降到200~ 300 ̄C时,由于金、铜、铅、锌等元素亲硫性强,在相对 还原的环境下,与海水中溶解的火山喷出的H:S作 用,促使络合物分解和亲硫元素的沉淀,从而形成蚀 变细碧岩型金矿。 赋存于石英脉中。石英脉宽1~30 cm不等,长2~ 5 m,石英脉走向与细碧岩垂直或斜交。这些都说 明在矿床形成以后又有热液活动。 在显微镜下,少量的载金矿物一黄铜矿形成早 于黄铁矿,呈乳滴状包裹在黄铁矿或闪锌矿中。一 般呈星点状或填隙状充填在黄铁矿的裂隙、晶隙中。 成矿后期,由于变质作用产生变质热液,使部分 金、铜、铅、锌等元素重新溶解,形成含矿溶液,当这 些含矿热液进入垂直细碧岩的张性裂隙中,即沉淀 形成含大颗粒金的石英脉。 rL rL 另外在矿床形成后,由于构造运动使局部含矿 热液与围岩发生交代作用而形成凝灰质千枚岩型金 矿石和部分含金石英脉型金矿石使矿床更加富集。 参考文献 [1]魏刚锋,姜修道,刘永华,等.铧厂沟金矿床地质特征及控矿 m 1J]J¨ 辉铜矿常与其伴生,有时被闪锌矿、辉铜矿交代形成 交代结构。金粒可包于其晶体中或与其连生。产于 石英脉型矿石中的黄铜矿,粒度粗大,局部富集,同 方铅矿紧密伴生,并受方铅矿及自然金的交代。 4 结论 本矿床的成因是:由于海底火山喷流作用,源于 深部地壳和上地幔富含成矿物质的热液沿构造破碎 带或火山通道上升到达海底形成喷流岩一细碧岩。 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