铜厂沟金矿床地质特征及成因分析

铜厂沟金矿床地质特征及成因分析

1中寒武统铜带铜厂沟金矿位于北祁连优地沟褶皱带的东段，向斜向东。区内主要发育中寒武统的变质岩系,岩石类型有片岩、板岩、大理岩等。加里东期的超基性岩体、闪长岩体,侵位于中寒武统地层中。矿区构造以NWW向断裂为主,次有NW向和NE向断裂。托勒山北坡大断裂纵贯全区,在超基性岩体内形成5～45m宽的破碎带(图1)。2围岩侵蚀特征铜厂沟金矿围岩蚀变强烈,基本依超基性岩及破碎带而发育,明显受构造活动的控制。2.1中期、中期硅化、黄铁矿化矿区内围岩蚀变发育硅化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化等。硅化:具有蚀变作用强烈,分布范围广及多次叠加的特点,早期硅化呈脉型分布。石英以0.2cm～29.0cm脉幅,呈脉状、肠状、团块状、网状充填于超基性岩的裂隙之中;中期硅化呈面型,局限在破碎带中发育,石英与方解石、白云石交织在一起;晚期硅化石英以平行脉状产出,伴有黄铜矿、方铅矿、黄铁矿。绿泥石化:呈面型分布,与早期硅化相伴生。碳酸盐化:呈面型,主要表现为白云石、方解石的交代作用,与中期硅化同时发生在破碎带中,石英裂隙中多被碳酸盐矿物充填。黄铁矿化:是区内主要的蚀变—矿化类型,发育有三期。早期与绿泥石化同时发生,较微弱且无金矿化;中期黄铁矿化独立发生,是矿区内的金矿化阶段,晚期黄铁矿化与晚期硅化紧密共生,仅见金矿化。2.2-铁矿化阶段铜厂沟矿区的蚀变阶段明显受构造脉动的控制。托勒山北坡大断裂在岩体侵入后,在矿区先后有四次脉动,每次脉动都伴有热液活动,发生了相应的蚀变现象。硅化—绿泥石化阶段(Ⅰ):属早期的围岩蚀变,石英呈脉状在岩体裂隙中充填,绿泥石普遍交代岩体中的暗色矿物。硅化—碳酸盐化阶段(Ⅱ):表现为石英、方解石、白云石交织在一起。在破碎带及两侧广泛交代围岩,使原岩组份基本消失,结构构造发生了根本的改变。局部石英相对集中成团块,特别在破碎带中有NW向断裂通过的部位,原岩几乎全部被粒状石英交代,形成大小不等,形态不规则的“硅核”——矿区内的容矿岩石。黄铁矿化阶段(Ⅲ):本阶段从早到晚黄铁矿有三个结晶世代,粒度由大到小,晶形由自形到它形。第一世代黄铁矿呈1～2mm的立方体,分布于“硅核”的外侧;第二世代黄铁矿为0.15～0.5mm的它形粒状,部分交代“硅核”中的碳酸盐成分,部分充填在“硅核”裂隙中;第三世代黄铁矿呈粉末状胶结“硅核”中的角砾。第二、三世代的黄铁矿为自然金的载体。硅化—黄铁矿化阶段(Ⅳ):叠加于Ⅱ、Ⅲ阶段蚀变之上,烟灰色石英呈平行脉状沿走向裂隙交代充填,黄铁矿依附石英脉而生。构成黄铁矿石英脉。这种脉仅在局部具金矿化,但叠加在含矿“硅核”上时,可使贫矿变富矿。2.3矿物及蚀变的带矿区围岩蚀变具一定的环形分带,以“硅核”为中心向两侧可分三个蚀变带(图2、图3)。“硅核”带:与矿体范围大致吻合,断续长800～1000m,宽0.5～6m,蚀变的种类有硅化、碳酸盐化、黄铁矿化。硅化、碳酸盐化带:分布于矿体两侧,宽4～40m。硅化、绿泥石化带:分布于矿体的外围,是蚀变带的最外圈。3围岩侵蚀和矿化3.1晚期蚀变岩石与原岩相比,前两阶段蚀变过程中,Fe、Mg、Al有不同程度的带出,而Si有大量带入,Ca、CO2、H2O在第一阶段有带出,第二阶段有带入,形成了相应的碳酸盐矿物和石英;晚期蚀变岩石中,随着Si、S元素的带入,CO2的带出,使硅化进一步加强,并形成黄铁矿。通过围岩蚀变作用。原岩中的基性组份大量被淋出,岩石成分愈加简单,最终形成由Si、S等元素组成的金矿石。未蚀变岩石、蚀变岩石,金矿石的微量元素变化无明显规律性(见表1)。原岩中含量相对较高的Cu、Cr经过前两阶段的蚀变,基本被带出,Cu元素更为明显。但Cu元素在第三阶段蚀变时又突然升高。Pb、Sb元素在前两阶段蚀变岩石中,含量甚微,经过第三阶段蚀变后,明显增高,Zn也有此变化,只是增加幅度较小而已。其它元素基本保持不变。3.2超基性岩蚀变热液型金矿床成矿作用在未蚀变岩石中,金的丰度高于克拉克值数倍。通过前两阶段的蚀变,岩石中的金含量明显降低,趋近于零,说明金元素被带出进入溶液。在第三阶段蚀变叠加和含矿热液的作用下,金元素高度富集于“硅核”之中。经计算,尚有21.6t金进入溶液参与成矿作用。综上述,铜厂沟金矿的围岩蚀变种类多,蚀变时间长,并受构造脉动的控制,但与国内典型的破碎带蚀变型金矿的围岩蚀变相比较,尚存在某些差别。