鹿儿坝金矿床地质特征与找矿标志.doc

矿产与地质M IN ERA L R E SOU R C E S A N D GEOL O GY1998 年第 5 期1998 年 10 月第 12 卷总第 67 期鹿儿坝金矿床地质特征与找矿标志吴烈善韦龙明( 中国有色金属工业总公司矿产地质研究院, 桂林 541004)摘 要 鹿儿坝金矿床产于西秦岭中三叠统浊积岩建造的浅变质岩中的 NWW 向断裂破碎带及两侧硅化蚀变带内。 矿石的金矿物由自然金和银金矿组成, 以粒间金为主, 次为 裂隙金和包裹金, 矿石分为破碎角砾岩型和碎裂岩型。 金矿与围岩硅化、黄铁矿化蚀变关系密切, 具有消长关系。微量元素显示 A u - A s- Sb - H g- B i 低温矿物元素组合。表明鹿 儿坝金矿为低温热液型金矿床。 同时指出了沉积相、构造破碎带、硅化黄铁矿化蚀变等找矿标志。关键词 金矿床, 地质特征, 找矿标志, 甘肃鹿儿坝金矿位于甘肃宕昌岷县锑矿带上, 是化探异常扫面新发现的金矿点, 随着地质勘探工作的深入, 目前有望成为中型金矿床。矿床地质特征1宕昌岷县锑矿带上主要发育中三叠统 (T 2 ) 和第四系。 金矿床主要赋存于中三叠统第三岩性组。 中三叠统岩性具有明显的沉积韵律, 它组成了洮河复式向斜的主体地层, 构成一套规 模小而紧密、与地层总体走向一致的褶皱构造。 矿区的断裂构造比较发育, NW W 向、N N E 向及 NW 向三组, NW W 向一组为控矿和容矿断裂, 规模大, 斜切层理, 平行雁列展布; 断裂带一般宽 1 6m , 在地表上一般延伸几百米至 5km , 带内见有破碎角砾岩、碎裂岩。 此外, 在矿区NW 方向上有一条闪长玢岩脉亦沿 NW W 向断裂侵入, 说明该组断裂深度较大。N N E 向和向断裂规模较小, 矿化不明显。NW1. 1矿体特征鹿儿坝金矿体与锑矿体产出位置基本一致, 矿体主要呈脉状、透镜状产于中三叠统第三岩 组的断裂破碎带及两侧硅化蚀变带中, 矿体多呈斜列式排列, 间距为 20 40m ; 断裂带多为逆冲断裂, 上盘岩层破碎强。 金矿化主要富集于上盘附近的破碎岩中, 矿体在走向上有膨大收缩现象, 金品位与矿体宽成正比, 赋矿岩石主要为砂岩、粉砂岩、砂质板岩。 在有 N N E 向断裂叠 1998 年 1 月 5 日收稿。第一作者简介: 吴烈善, 男, 1966 年 9 月生, 工程师, 1989 年毕业北京大学地质系岩矿及地球化学专业, 从事矿床地质研究工作。加交汇时, 矿体变大变富。 根据矿体产出的位置, 矿区划分为三条矿带 (图 1)。I 矿带位于矿区西北部, 由 10 个矿体组成, 地表断续出露长约 2km , 宽 017 12m , 坑道控制垂深 80m , A u 的平均品位 51410- 6 , 最高达 5410- 6 , 是矿区规模最大的一条矿带, 矿体总体产状 19080, 推测该矿带向东、西还将断续延伸。 矿带矿体呈似层状分布于麻眼沟至 后沟湾, 共 7 个矿体。 矿带东西控制长度近1km , 宽约 3m , A u 平均品位 3168 10- 6 , 钻 探控制斜深 160m 。? 矿带分布在矿区南部, 矿体呈不规则透镜状分布于断层破碎带中, 矿体形态复 杂, 分支复合, 一般厚为 1193 9137m , 最厚16103m , A u 品位 21210- 6 31910- 6 , 坑道和钻孔控制斜深 80m 。1. 2矿石特征1. 2. 1矿石类型根据矿石的组构特征, 分为两种类型:(1) 破碎角砾岩型矿石: 主要由构造角砾岩、碎裂岩和断层泥组成。 胶结物为细碎裂岩, 断层泥, 并且其中充填有方解石、石英细 脉。构造角砾岩硅化强, 角砾在十几毫米至几 十毫米之间, 呈棱角次棱角状。角砾及胶结 物常见有星点状黄铁矿、针状辉锑矿、毒砂 等, 该矿石氧化后疏松多孔, 呈黄褐色, 是该 矿区的主要矿石类型。 据 5 件样品的分析,图 1岷县鹿儿坝金矿床地质略图F ig. 1Geo lo g ica l sk e tch m ap o fL u e rb a go ld depo sit1- 断层及破碎带 2- 矿体 3- 矿带偏号 4- 坑口T 2c-三叠系中统第三岩组Q -第四系A u 品位 014510- 6 181510- 6 , 平均 510710- 6 , 其中 A u 181510- 6 的样品为硅化角砾岩, 单独采集断层泥分析, 金品位不高, 为 010210- 6。(2) 碎裂岩型金矿石: 由块状、浸染状辉锑矿、黄铁矿、毒砂等金属硫化物和砂质、粉砂质碎裂岩组成。其间常见稀疏的方解石、石英细脉、碳质物充填, 亦有高岭土、绢云母、绿泥石等蚀变矿物。 单纯富含辉锑矿的矿石, 金品位不高, 我们对 3 件样品采用原子吸收光谱分析, A u 品位014510- 6 11510- 6 , 平均品位为 019710- 6。同时, 对矿体内围岩夹石及断裂带旁围岩, 进行了系统地采样分析: 矿体内夹石A u 0109013510- 6 , 近矿围岩 A u 0104610- 6 , 远矿围岩 A u 0103010- 6。综上所述, 金品位与构造破碎带的强度和宽度成正比, 与硅化强度、硫化物蚀变程度呈正比, 硅化角砾岩的金品位大于碎裂岩, 富含黄铁矿、毒砂矿石的金品位大于单纯富含辉锑矿矿石的金品位。1. 2. 2矿物成分根据光、薄片鉴定, 矿石的矿物组成特征如下 (表 1)。1. 2. 3矿石的结构构造矿石的结构主要有: 石英常呈它形半自形粒状, 具微晶镶嵌结构。 碳酸盐矿物一般呈它岷县鹿儿坝金矿 1992 1995 年地质探矿技术工作报告形半自形晶, 见有骸晶残余结构, 微晶碳酸盐矿物常组成胶结物。斜长石矿物聚片双晶明显,呈自形晶半自形晶。 金属矿物结构主要有次生交代结构, 多是次生褐铁矿交代黄铁矿、磁黄 铁矿, 次生臭葱石交代毒砂。 其次还见次生环带结构、次生假象结构等等。矿石构造主要有: 角砾状构造、碎裂构造、土块状构造, 其次为浸染状构造、网脉状构造等。表 1矿石矿物组成一览表T ab le 1 L ist o f o re m in e ra l com po sit io n矿物贵金属矿物金属矿物非金属矿物主要次要 偶见自然金银金矿黄铁矿、辉锑矿、褐铁矿毒砂、磁黄铁矿、臭葱石、锑华、黄钾铁矾 辰砂石英、方解石白云母、绢云母、高岭石、长石 白云石、磷灰石、电气石、绿泥石、绿帘石1. 2. 4金的赋存状态矿石中金的赋存状态主要以粒间金为主, 其次裂隙金和包裹金。 金粒微细, 一般粒度2m。粒间金嵌布特点是: 以石英间接触粒间金为主, 其次在脉石和黄铁矿、褐铁矿等接触粒间 金; 包裹金主要以石英包裹为主, 裂隙金仅以石英裂隙中嵌布为特征, 金含量较低。1. 3 围岩蚀变矿区的矿化蚀变主要受构造破碎带控制, 蚀变类型主要有: 硅化、黄铁矿化、毒砂化、碳酸 盐化、绿泥石化、绢云母化、褐铁矿化、黄钾铁矾化和高岭土化等。( 1) 硅化主要有两种存在形式。 一是发生在热液成矿早期阶段, 含 S iO 2 热液由于构造作 用, 由深部顺着构造带上侵, 沿围岩和矿物间隙渗透交代, 使围岩和碎裂岩的 S iO 2 组份增高,这个阶段形成的 S iO 2 主要以微晶石英为主。二是 S iO 2 形成石英脉体, 充填于破碎带角砾间隙 和围岩间隙中, 这个时期也是硫化物和金矿的主要成矿阶段, 常伴随有黄铁矿化、毒砂化、辉锑矿化等。 硅化与金矿化紧密相随, 同步消长。(2) 碳酸盐化分布广, 活动时间长, 在赋矿断裂带中几乎均有产出。早期的方解石化相对较 弱, 常与硅化、细粒黄铁矿化形成边界不甚清晰的复合脉, 并且伴随有毒砂化、辉锑矿化。 晚期 方解石脉基本上顺着断裂带的方向以厘米级脉体产出, 与矿化关系不密切。(3) 黄铁矿化多呈星点状、微细脉状分布于角砾胶结物和碎裂岩中。 粒度一般为 0111mm 。 黄铁矿化和金矿化有着直接的关系, 在矿体和矿化部位, 黄铁矿含量明显增多, 而在远 离金矿体破碎带, 其含量骤然下降, 两者界线十分明显。 黄铁矿是该矿床中金的重要载体。(4) 褐铁矿化、黄钾铁矾化、高岭土化等蚀变是原生矿石经表生氧化淋滤作用的产物, 其中的硫化物都已氧化, 碳酸盐矿物大部分被淋滤流失。A u 在表生条件下, 有可能从连生体中被 完全释放出来, 在适宜条件下, 再次沉积富集, 使矿石品位变富, 同时由于一些毒砂的氧化, 矿 石变成疏松多孔, 金更易于浸取。1. 4 地球化学特征1. 4. 1岩石化学特征 鹿儿坝金矿床的含矿岩系是一套浅变质具复理石、具底模建造的浊积岩系, 该岩石经后期构造破碎、蚀变成为矿区的主要赋矿岩石, 其岩石化学成分列于表 2。从表中看出: 矿石中除了 S iO 2 一项明显高出围岩以外, 其它测定项目都与围岩相当或明显偏低。 特别是 A l2O 3、C aO+ M gO 、K 2O + N a2O 等项目, 围岩明显高于矿石 (M L -3 样品由于后期氧化淋滤例外) , 这说明在成矿过程中, 发生了 S i 元素的带入和 A l、C a、M g、K、N a 等元素带出作用。 硅化与金品位基本呈正相关关系, 揭示了硅化破碎带是该区金矿的主要赋矿岩石。(% )表 2鹿儿坝金矿床构造蚀变岩岩石化学成分C h em ica l com po sit io n o f st ru c tu ra l2a lte ra t io n ro ck s in L u e rb a go ld depo sitT ab le 2样号岩性S iO 2T iO 2A l2O 3F e2O 3F eOM nOC aOM gO49121711516314447104501950147013201370137015912109613871829138151466179014611300180517401099217131272148012201120108401089011601073131305154611117110917201171197217011850170M L - 3褐铁矿化碎裂岩硅化角砾状矿石 碎裂岩矿石 矿石中夹石围岩M L -M L - M L -91011M L - 4A u ( 10- 6)样号岩性K 2ON a2OP 2O 5H 2O烧失量总量1117017201731144010510103801040213301420125012201151513281781110415166415721633109217499122991069714999104115181501950135M L - 3M L - 9M L - 10M L - 11褐铁矿化碎裂岩硅化角砾状矿石 碎裂岩矿石 矿石中夹石 M L - 4 围岩3128 0112 0116 12120 5137 99123 0109 中国有色金属工业总公司矿产地质研究院测试中心测定1. 4. 2微量元素和稀土元素特征通过矿石和围岩 17 项微量元素的测试研究, 鹿儿坝金矿床含矿岩系的微量元素 A s、Sb、H g、P b、B i、M n、S r 含量均高于地壳的克拉克值 ( T ay lo r, 1964) , 其中矿石微量元素 A s、Sb、H g、B i 又明显高于围岩的含量, 特别是 A s 的含量高于围岩 A s 含量近 100 倍, Sb 高于 46 倍。A u - A s- Sb - H g - B i 的元素组合表明该矿床是典型的低温热液型矿床。矿区的砂岩及碎裂岩矿石稀土元素分析结果表明, 该矿床矿石和围岩各项特征稀土元素比值很相似, 稀土配分曲线的走势也基本一致, 都表现为左高右低的曲线, E u 轻微亏损 ( 图 2)。 矿石与围岩的主要差异在于所对应 的 稀 土 元 素, 围 岩 高 于 矿 石, 围 岩 2R E E =186181, 大于矿石 2R E E = 116161, 这说明矿 石和围岩有密切的继承关系, 在成矿过程中矿石的稀土发生了分馏淋滤作用。综上所述, 本矿床的矿石类型主要为角 砾岩和碎裂岩, 矿物组合主要为自然金、黄铁矿、毒砂、辉锑矿、方解石、石英等, 这是一套 中低温的矿物组合。围岩蚀变强度不大, 并且 以方解石化、硅化、黄铁矿化为主, 显示中低温热液蚀变的特征; 微量元素组合为 A u -A s- Sb - H g - B i, 也是一套低温元素组合。 以上特征显示本矿床应属于构造蚀变岩型中低温热液矿床。图 2矿石、围岩稀土元素球粒陨石标准化配分形式图F ig. 2cho n d r ite2no rm a lized R E Ed ist r ib u t io n p a t te rn fo r o re s an d w a llro ck s找矿标志2根据矿床的地质特征, 概括出以下几条找矿标志( 1) 中三叠统是属于被动陆缘的海底裂谷带所形成的浊积岩建造)。其地层A u 的平均含 量为 1162310- 9 , 明显高于中国大陆地壳A u 的丰度 01610- 9 (鄢明才等, 1990)。其次砂岩、 板岩具有高孔隙度的特点, 有利于含矿热液的渗透, 所以中三叠统的这套浊积岩既是矿源岩也 是赋矿层。( 2)NW W向构造破碎带直接控制着金矿化带的展布。 矿体的产状和构造破碎带基本一致, N NW 向小断裂的叠加部位是赋矿的最佳场所。( 3) 矿床以一套低温热液蚀变作用为特点, 其中与金矿化密切的蚀变组合有硅化、黄铁矿 化、碳酸盐化。 这套蚀变组合岩石经氧化次生富集作用, 形成由褐铁矿、黄钾铁矾、高岭土等组 成黄褐色的氧化矿带, 地表露头标志十分鲜明。(4) 利用 A u - A s- Sb - H g - B i 低温元素组合化探异常, 圈定化探综合异常区, 进行矿区 外围及深部隐伏矿体的预测。作者在野外工作中得到鹿儿坝金矿的大力支持和协助, 一起参加野外调研工作的还有西 北有色地质研究所的朱华平工程师, 表示衷心感谢。参考文献1 刘东升等. 中国卡林型 ( 微细浸染型) 金矿. 南京: 南京大学出版社, 19942 南京大学地质学系. 地球化学. 北京: 科学出版社, 1984GEOLO G ICAL FEA TURES A ND CR ITER IA FO R O RE- PRO SPECT INGO F THE L UERBA GO ID D EPO S ITW u L ie sh an W e i L o n gm in g(R esea rch I ns t itu re of G eology F or M ine ra l R esou rces, G u il in , 541004)A bstra c t L u e rb a go ld depo sit is lo ca ted in no r th 2w e st b y w e st fau lted zo n e an d in bo thside s o f silica t io n a lte ra t io n zo n e o f ep im e tam o rp h ic ro ck s w h ich b e lo n g to m idd le2t r ia ssic se2 r ie s tu rb id ite s o f w e ste rn 2Q in lin g o ro gen. N a tu ra l go ld an d e lec t rum a re ch ief o re go ld m in e r2 a ls, th e g rea t n um b e r o f go ld m in e ra ls o ccu r s a s in te rg ran u la r go