贵州贞丰水银洞金矿概述

贵州贞丰水银洞金矿概述贵州贞丰水银洞金矿概述 学号 学号 班级 班级 姓名 姓名 指导老师 指导老师 目目 录录 第一章 成矿地质背景 1 1 1 矿床大地构造位置 1 1 1 矿床大地构造位置 1 1 2 区域地质构造丶岩浆岩 1 第二章 矿床地质特征 2 2 1 矿区地质 2 2 1 1 地层 2 2 1 2 构造 3 2 1 3 岩浆岩 4 2 2 矿体特征 4 2 3 矿石特征 4 2 3 1 矿石组成 4 2 3 2 矿石结构 构造 4 2 4 围岩 6 2 5 成矿期和成矿阶段 6 第三章 矿床成因简析 6 3 1 成矿条件 6 3 2 成因简析 6 参考文献 7 0 第一章 成矿地质背景 1 1 1 1 矿床大地构造位置矿床大地构造位置 1 1 1 1 矿矿床床大大地地构构造造位位置置 水银洞金矿位于贵州省贞丰县小屯乡赵家坪村 大地构造位置位于右江褶皱带与扬子陆 块的接合处 黔西南金矿集区灰家堡背斜的东段 图1 1 灰家堡背斜东起贞丰县者相 西至兴仁县大山 长 20km 宽约6km 背斜轴向总体近东 西 背斜翼部岩层倾角5 12 为两翼大致对称的宽缓短轴背斜 轴线总体向东倾没 具波状 起伏的特点 波峰控制了金矿产出 太平洞高点控制了太平洞大型金矿床 水银洞高点背斜 核部向两翼300m 范围内控制了水银洞特大型金矿的产出 此外还有紫木函大型金矿床 大贝田中型汞矿床 滥木厂大型汞 铊 矿床等 1 21 2 区域地质构造丶岩浆岩区域地质构造丶岩浆岩 该区地壳包括结晶基底和沉积盖层两部分 但南北两部分基底固结时间有差异 北部 台地基底因晋宁运动强烈影响而固结 震旦纪以来的盖层主要为被动大陆边缘的浅水沉积 岩浆活动不强烈 主要是二叠纪大陆溢流拉斑玄武岩及岩床状辉绿岩 地壳表层构造变形 比较强烈 主要变形期是燕山期 南部右江造山带基底受加里东运动影响而固结 晚古生 代以后的地层为沉积盖层 其中 早三叠世主要是被动大陆边缘沉积 中三叠世为陆源碎 屑复理石盆地 该地区盖层经历了加里东 海西 印支 燕山和喜马拉雅等多期构造运动 和局部岩浆活动的影响二叠纪有偏碱性基性岩浆活动 这些构造运动造成盖层多期次变形 从而形成比较复杂的构造系统 1 第二章 矿床地质特征 2 1 2 1 矿区地质矿区地质 2 1 12 1 1 地层地层 矿区出露及钻孔揭示的地层主要为二叠系和三叠系 水银洞金矿床赋矿地 层主要为二 叠系上统 对该区地层从下到上描述如下 二叠系中统 P2 茅口组 P2m 灰色中厚层至块状生物灰岩 局部夹浅灰色中层白云质灰岩 具缝合 线构造 产纺缍虫 珊瑚等化石 为钻孔揭露的最老地层 厚度 400m 二叠系上统 P3 二叠系上统从下到上地层包括 构造蚀变体 Sbt 龙潭组 P3l 长兴组 P3c 大隆组 P3d 分述如下 构造蚀变体 Sbt 位于茅口组 P2m 和龙潭组 P3l 之间 与下伏地层和上 覆地层均为构造不整合接触 由区域性构造作用和热液蚀变作用形成 厚 5 08 41 51m 平均 16 23m 由一套深灰色中层强硅化灰岩 角砾状强硅化灰岩 硅质岩及角砾状粘土岩 组成 具有黄铁矿化 硅化 方解石化 萤石化等特征 见少量的雄 雌 黄 辉锑矿等 常见团块状 细脉状白色方解石 石英 偶见片状石膏 硅化灰岩中晶洞较发育 晶洞内 见少量石英晶族 矿区内水银洞金矿床 a 矿体和戈塘金矿床即产于其中 龙潭组 P3l 该组厚 217 80 360 09 m 可分为三段 从下到上分述如下 龙潭组第一段 P3l1 上部为灰色 灰白色中层条带状细砂岩夹深灰色薄层 粘土质粉 砂岩及多层厚 1m 左右的生物屑砂屑灰岩 下部为深灰色薄层粉砂岩与条带状粘土质粉砂岩 呈不等厚互层 见少量雄黄和辰砂 厚 54 30 129 97m 龙潭组第二段 P3l2 为深灰 灰黑色薄至中层粉砂质粘土岩 粘土质粉砂岩夹灰色 中层粉砂岩 灰黑色薄层炭质粘土岩及二至三层簿煤层以及三层深灰 色中层硅化含生物屑 灰岩 厚 2 2 5m 底部有一层煤线作为一段和二段之间的分层标志 厚 91 69 126 14m 该段为水银洞金矿床主要赋矿层位 所夹的生物屑灰岩或生物屑砂屑灰 岩即为水银洞金矿床最主要的容矿岩石 龙潭组第三段 P3l3 顶部为灰黑色薄层粘土质粉砂岩夹簿煤层 上部为灰 深灰色 中层粉砂质或炭质粘土岩 粉砂岩与浅灰色中层灰岩呈不等厚互层 最上一层灰岩含燧石 条带或团块 下部为深灰色中层细砂岩 粘土质粉砂岩夹炭质粘土岩含一至二层薄煤层 底部为灰色中层生物碎屑灰岩 厚 2 3m 长兴组 P3c 中上部为灰色 灰黑色中层含钙质粘土岩及薄层层纹状粘土岩与深灰 色中厚层生物灰岩及条带状砂屑灰岩呈不等厚互层 下部为深灰色厚层含燧石条带或团块 细晶生物灰岩 岩石普遍含硅质 炭质或石英 厚 18 20m 生物化石有腕足类 单体珊 瑚 菊石 纺缍虫 双壳类 厚 47 00 52 63m 与下伏地层整合接触 大隆组 P3d 灰 深灰色中厚层含钙质粘土岩 顶部有 0 3m 灰色生物灰岩 顶底 及中部夹二至四层 2 5cm 浅黄绿色蒙脱石粘土岩 岩层厚度由东向西增厚 产菊石 腕足 及双壳类生物化石 厚度 1 15 9 29m 与下伏地层呈整合接触 2 三叠系下统 T1 三叠系下统地层包括 夜郎组 T1y 永宁镇组 T1yn 夜郎组 T1y 分三段 其中第一段分三个亚段 第二段分二个亚段 夜郎组第一段 T1y1 分三个亚段 总厚 275 20m 第一亚段 T1y1 1 上部为灰色 深灰色中层条带状泥灰岩夹灰色薄层粉砂质粘土岩 具水平纹层 中部为灰 灰绿色中厚层层纹状 条带状泥灰岩夹灰黑色泥灰岩 下部为灰 深灰色中层泥灰岩 紫色泥灰岩夹灰白色粉砂岩 具微细交错层理 沙纹水平微层理 底 部为灰黑色薄层粘土岩 具水平微层理 产双壳类 菊石化石 厚 84 30m 与下伏地层呈 整合接触 第二亚段 T1y1 2 上部为紫灰 深灰色中层条带状泥灰岩夹生物泥灰岩具水平纹层 产双壳类 小腕足 菊石 海扇等生物化石 中部为灰 蓝灰色中厚层状泥灰岩夹灰色粉 晶灰岩 水平纹层发育 下部为紫灰色薄至中层条带 状泥灰岩 具水平纹层 灰岩条带细 且密集 产海扇 腕足类化石 厚 69 80m 第三亚段 T1y1 3 上部为紫红色中层粘土岩夹粉砂质粘土岩及少量灰绿色 粘土岩 粉砂质粘土岩中见沙纹层理 中部为灰色 紫红色 灰绿色中厚层灰 岩 条带状泥质灰岩 条带状砂质泥灰岩 粉砂质粘土岩 下部为灰色 深灰 色中层至块状砾屑泥灰岩 条带状 灰岩夹紫红色 灰绿色中层条带状泥灰岩 以及粘土岩及粉砂质粘土岩 具水平及微斜交 错层理 底部为深灰色厚层条带 状含生物灰岩 矿区南部粉砂质粘土岩增多 北部由东向 西粉砂质粘土岩有增多趋势 产双壳类生物化石 厚 121 10m 夜郎组第二段 T3y2 分两个亚段 厚度 154 50m 第一亚段 T1y2 1 上部为灰到浅红色厚层灰岩夹灰色厚层鲕粒灰岩及紫红色薄层泥 灰岩 泥灰岩具条带状构造 局部泥质条纹呈卷曲状 中下部为淡红色厚层灰岩夹紫红色 中层泥质灰岩及灰白色白云质灰岩 局部夹同沉积灰岩团块 具多层同心圈层结构 底部 为灰色砂质灰岩 厚 1 5m 具波纹层理 楔状交错层理缝合线构造发育 厚 77 20m 第二亚段 T1y2 2 中上部为灰色中厚层鲕粒灰岩与紫灰 紫红色中层泥质条纹灰岩 泥灰岩呈不等厚互层 泥质条纹呈卷曲状沿层分布 下部为灰色厚层鲕粒灰岩 由东往西 鲕粒灰岩中鲕粒和粘土质粉砂岩夹层增多 紫红色泥灰岩减少 产双壳类生物化石及腕足 类生物化石碎片 厚 77 30m 夜郎组第三段 T1y3 上部为灰绿色薄层粉砂质粘土岩 粘土岩夹灰色薄至中层泥灰 岩及灰岩 中部为紫红色 灰绿色薄至中层粉砂质粘土岩与粘土质粉砂岩不等厚互层 具 水平微层理和交错层理 下部为紫红色 灰绿色中层粉砂质粘土岩 粘土质粉砂岩夹灰色 紫灰色中层泥灰岩 产双壳类 腕足类化石 厚 106 80m 永宁镇组 T1yn 矿区仅出露第一段中下部 为灰色中厚层状灰岩 含鲕粒灰岩夹 薄层粉砂岩 粘土质粉砂岩 缝合线构造发育 具水平纹层及斜交层理 底部为灰色中层 蠕虫状灰岩夹薄层泥灰岩 厚度 100m 与下伏地层为整合接触 2 1 22 1 2 构造构造 区域内发育的断裂构造主要有东西向 近南北向和北东向三组 沿背斜轴线附近发育 有近东西向逆断层 控制了矿田内 层控矿 产出 叠加的北东向构造主要控制了矿田内 汞矿和铊矿的产出 近南北向组构造则为成矿后期构造 对矿体起破坏作用 此外 在深部 P2m 和 P3l 不整合界面附近发育有由构造作用形成的并经热液蚀变的构造蚀 变岩 是重要的控矿构造之一 水银洞矿体即产于其中 水银洞金矿体赋存于海陆交互相的上二叠统龙潭组地层中 为以层控型为主 断裂型 为辅的复合型隐伏矿体 矿体埋藏于地表下 150m 以下 3 2 1 32 1 3 岩浆岩岩浆岩 矿区内没有岩浆岩出露 其邻区晴隆 兴仁一线西北部地区 贞丰白层和镇宁文六马 一带有燕山期偏碱性超基性小岩体零星分布 2 2 2 2 矿体特征矿体特征 水银洞金矿体五个主要矿体储量高达 45571 18kg 占查明储量的 83 95 目前 紫金 矿业对水银洞片区黄金原生矿进行开发 总投资 1 5 亿元 设计规模日处理矿石量 900 吨 年产黄金 2 5 3 吨 其中总投资 6000 万元 日处理矿石 300 吨 年产黄金 800 公斤的一 期工程已经完成基本建设并投入生产运行 于 2003 年 7 月 25 日成功产出第一桶金 水银 洞金矿一期工程至 2003 年 12 月 31 日 已生产出 562 公斤黄金 交售 540 公斤 交纳税 费 600 万元 存成品金 22 公斤 2003 年 9 月 投资 9000 万元 将生产规模扩大到日处理原生矿石 900 吨的水银洞金 矿二期技改工程全面启动 2004 年 1 月至 4 月 贵州紫金水银洞金矿共产金 380 多公斤 该金矿投产 9 个月便产金 940 多公斤 销售收入 9100 多万元 实现税收 1100 多万元 水银洞金矿床主要赋存于上二叠统龙潭组煤系地层中 主要岩石类型为钙质细碎屑岩 及不纯灰岩等 矿体围岩主要为凝灰质生物碎屑灰岩 矿体产于灰家堡背斜轴部附近300m 范围内 受层间破碎带 层间断裂 控制 矿体呈层状 似层状 透镜状产出 产状与围岩 产状一致 主要矿体走向长大于300m 最长约900m 宽200 600m 厚度多为1 5m 最厚 达7m 根据矿体在龙潭组一 二 三段位置以及在每一段底部 中下部 中部位置的不同 将矿体分为Ia矿体 a矿体 b矿体 c矿体 11Ia矿体 11Ib矿体 llle矿体 金矿石颜色较深 呈黑色或者深灰色 多呈块状构造 镜下观察矿石中普遍含有玄武 凝灰物质 含量一般在10 80 之间 主要类型有长条状斜长石晶屑 不规则状岩屑 和弧形玻屑等 2 3 2 3 矿石特征矿石特征 2 3 12 3 1 矿石组成矿石组成 矿石中金属矿物主要为黄铁矿和毒砂 辉锑矿 磁铁矿 黄铜矿 雄黄等偶见 脉石 矿物有石英 方解石 白云石及玉燧 沸石 黏土矿物等 金主要赋存于黄铁矿 毒砂等 硫化物矿物的晶粒裂隙中 硫化物为金的最主要载体 黄铁矿是金的主要载体 含金黄铁矿粒度主要在 0 0005 0 05mm 成莓状 球状 皮壳 状 环带状等 黄体矿主要成浸染状分布 次成细脉状 条带状 透镜状分布 沉积期黄 铁矿多成自行立方体或五角十二面体晶型 粒度较大 多成条带状产出 热液期黄铁矿明 显表现为两个阶段 第一阶段为沿沉积期的不规则状或草莓状黄铁矿内核生长的砷黄铁矿 环带 第二阶段为金沉淀后于砷黄铁矿环带外的黄铁矿生长表层 金主要赋存于热液成因 的砷黄铁矿环带中 毒砂是仅次于黄铁矿的第二种金属硫化物 与黄铁矿多形成连晶或在草莓状黄铁矿上 生长 其含量多且颗粒细小 小于0 02mm 金与毒砂关系较明显 显示了较好的含金性 2 3 22 3 2 矿石结构 构造矿石结构 构造 4 矿石结构主要有 莓状结构 自形晶结构 它形晶结构 胶状结构 假象结构 交代 残余结构等 矿石的构造主要有 浸染状构造 草莓状构造 胶状构造 晶簇状构造 角 砾状构造 生物假象构造等 本次观察的矿石主要为 SYD Y 1 灰黑色粉砂岩 灰黑色 块状构造 属 于围岩组分 主要由粒度小于 0 05mm 的碎屑物质组成 碎屑物质不易观察 可能由长石 石英组成 图 2 1 灰黑色粉砂岩 SYD K 1 砂屑灰岩型矿石 灰黑色 细粒结构 块状构造 可观察的矿物为方解石 黄铁矿 方解 石 白色 半自形粒状 玻璃光泽 有两组解理含 量约为 10 黄铁矿 浅黄色 金属光泽 自形结构 集合体呈块状构造 含量约为 10 图 2 2 砂屑灰岩型矿石 SYD Y 3 深灰色灰岩 深灰色 粒状结构 块 状构造 属于围岩组分 其中 可观察到方解石细 脉 方解石呈白色 玻璃光泽 有两组完全解理 半自行粒状 半透明 含量约为 5 图 2 3 深灰色灰岩 SYD SH 1 硅化砂屑灰岩 灰黑色 块状构造 属于蚀变围岩 其上可见到方解石和细碎砂屑 方解 石呈现黑色 玻璃光泽 有两组完全解理 硬度低 呈半自行 他形粒状 图 2 4 硅化砂屑灰岩 SYD K 2 砂页岩型矿石 灰黑色 具有层理结构 浸染状构造 矿石可以观察到具有由颜色而分出的层 理 条带 黄铁矿主要集中于深黑色条带中 可见 矿物有黄铁矿和方解石 黄铁矿 浅黄色 自形结构 含量约为 20 方解石呈黑色 有两组解理 玻璃光 泽 硬度较低 含量约为 5 图 7 砂页岩型矿石 5 2 4 2 4 围岩围岩 热液蚀变类型 黄铁矿化 白云石化 硅化 毒砂化 雄 雌 黄化 方解石化 辉锑 矿化 萤石化 滑石化 辰砂化等 硅化 白云石化 黄铁矿化 因矿石中毒砂含量少 故 毒砂化仅处于相对较次要的位置 三化 组合是成矿的必备条件 有利的容矿岩石 生物 碎屑灰岩或生物屑砂屑灰岩 能否成矿 取决于是否具有相应的热液蚀变 矿石金含量的高 低 取决于黄铁矿 热液期 化的强弱 2 5 2 5 成矿期和成矿阶段成矿期和成矿阶段 根据矿床构造 围岩蚀变 矿石结构构造和矿物共生组合及其相互关系等可将水银洞 金矿成矿作用划分为两个成矿期 沉积成岩期和构造 热液期 构造热液期划分为三个阶段 石英 白云石 黄铁矿阶段 自然金 黄铁矿 毒砂 石英阶 段 雄黄 辰砂 石英 方解石阶段 二叠纪中晚期的海相盆地边缘淡化区沉积 为水银洞金 矿床准备了岩性条件 即容矿岩层 生物屑灰岩或粉砂岩 和有利的封闭岩层 粘土岩 第三章第三章 矿床成因简析矿床成因简析 3 1 3 1 成矿条件成矿条件 1 成矿物质来源 来自上地幔和地壳含 Au Hg Sb As Tl 等成矿物质的成矿流体 2 能源 岩浆热 3 通道 褶皱 断层 4 介质 岩浆热液 5 沉淀场所 碎裂带和碳酸盐岩体 3 2 3 2 成因简析成因简析 印支晚期至燕山早期的构造运动结束本区盆地演化历史 地层褶皱 断裂 深大断裂 和岩浆活动的发展 异常高地温 较深的埋藏 使地壳深部和上地幔形成了富含挥发份活 动元素的成矿流体 并浸取了基底和深部富Au和Hg Sb As Tl等的地层岩石 Hueta1 2003 中的成矿元素而成为超压成矿流体 此时由于地壳以挤压封闭的应力状态 超压成矿流体被封存在深部与岩石圈处于强力平衡状态中 燕山晚期本区处于拉张伸展状 态 偏碱性超基性岩脉 筒 的惯入 基底早己有的断裂再度复活 并与盖层断裂一起切穿 地壳 破坏了超压成矿流体的封存条件 断裂系统就象抽水泵一样 汇聚成矿流体进入地 壳上部 在有利部位由于成矿条件的骤变 Au被快速沉淀富集形成金矿床 6 Hg Sb As Tl等成矿元素也在适应的部位沉淀成矿 造成我们今天所见到的黔西南地区 卡林型金矿成矿在区域上Au Hg Sb As T1密切共生或伴生 而各自矿床又有分异的现象 此时 在水银洞金矿床 由于灰家堡短轴