甘肃省狼娃山金多金属矿控矿条件及找矿标志分析

2019-01-24 03:49任军强张玉明杨彦义
世界有色金属 2018年21期
关键词:褐铁矿闪长岩矽卡岩

任军强,金 鹏,张玉明,杨彦义

(甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院,甘肃 张掖 734012)

1 区域地质概况

工作区位于红石山—六陀山裂谷缝合带南侧狼娃山-白梁复背斜南翼。区域构造线主要为近EW向轴向延伸的次一级复式背斜构造及其近EW向断裂及次级NW向红柳疙瘩干井-跃进山南、NE向公婆泉北山北-红柳疙瘩干井等断层形成了本区的主干构造骨架。

区域地层主要为石炭系下统白山群(C1bs)的下亚群(C1bs1)酸性火山岩组(C1bs11)和中酸性火山岩组(C1bs12)、新近系苦泉组(N2K)及第四系(Q)。与区域矿产有关的地层为石炭系白山群的酸性火山岩组(C1bs11)。

区域上以华里西期为主的中、酸性侵入岩呈岩基产出,白山群等地层受岩基侵入蚕食,多呈港湾状不规则接触。火山岩包括火山熔岩、火山碎屑岩均有出露。而白山群酸性火山岩组中见含铁硅质岩建造,是本区重要的含矿层位。

2 工作区地质特征

区内出露地层有石炭系下统白山群(C1bs)酸性火山岩组(C1bs11)、第四系。主要岩性为含砂凝灰岩、含晶屑凝灰岩、流纹斑岩、矽卡岩等(图1)。

区内构造为轴向近EW向延伸的狼娃山—白梁复背斜的南翼,该背斜整体地层由石炭系下统组成,两翼不对称,北翼地层相对完整,倾角约50°~60°,而南翼残缺不全,倾角约60°~80°,是经后期近EW向主断裂及NW、NNW向次级断裂破碎带中烟灰色石英脉侵入所致,是本区金矿化重要富集场所,故近EW向、NW、NNW向断裂是本区金矿的主要导矿和储矿断裂。后经中酸性岩侵入,沿接触带形成了矽卡岩型铁矿体。区内侵入岩以华力西期花岗闪长岩为主,局部见中性岩脉有石英闪长岩,基性岩脉为辉长岩、辉绿岩脉,多呈为NW向分布。而花岗闪长岩、石英闪长岩与金等成矿密切相关。

3 金多金属矿地质特征

3.1 矿体特征

通过野外普查工作暂圈定了北、中、南三条矿化带。其中在北矿化带共圈定钨矿体6条,主要是褐铁矿化蚀变带内的石英脉含矿,长20m~270m。真厚0.19m~1.34m,品位为0.17%~1.29%,呈脉状分布,产状190°~252°∠60°~80°。矿体矿化分布不均匀、不连续,主要以黑钨为主、少量白钨矿。

在中矿化带共圈定金矿体2条,银矿体1条,主要是断裂蚀变带中的石英脉含矿,与褐铁矿化相关。金矿体长约100m~200m,平均真厚0.82m~1.18m,平均品位0.93×10-6-2.29×10-6;银矿体长240m,平均真厚1.18m,平均品位:224.64×10-6,呈脉状分布,产状200°~215°∠60°~80°,金银矿体中伴生Pb、Zn不均匀、不连续矿化。

南矿化带共圈定矽卡岩型铁矿体5条,矿体长20m~270m,真厚度1.34m~4.58m、平均品位:20.28%~35.77%,呈透镜状或似层状产出。总体来说矿化分布不均用,不连续,以磁铁矿为主,少量赤铁矿。

综上,由北到南三个矿化带通过工程验证得知各矿体规模为小型矿,厚度变化相对稳定,有用组分分布不均匀。

图1 狼娃山矿区地质简略图

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石组成

钨矿石矿物主要为黑钨矿、白钨矿。脉石矿物主要为石英。

金矿石矿物以自然金、黄铁矿、褐铁矿、磁铁矿、赤铁矿为主,黄铜矿、毒砂次之。矿石矿物均为星点状分布,含量不均匀;褐铁矿呈粉末残留于石英晶洞中,使石英具铁染现象。脉石矿物以石英脉为主,方解石、绢云母次之。

铁矿石矿物以磁铁矿为主,含少量赤铁矿、镜铁矿、黄铁矿及微量黄铜矿。脉石矿物有石英、方解石、绿泥石、石榴石、绿帘石、阳起石、透闪石等。

3.2.2 矿石结构

钨矿石结构主要为自形、半自形或它形粒状结构。块状及脉状构造。

金矿石结构主要为自形、半自形、他形粒状结构,矿石中的黄铁矿常具此种结构;其次为交代残余结构,常见褐铁矿交代黄铁矿形成此类结构。矿石构造主要为块状构造,即黄铁矿或褐铁矿以自形、半自形、它形粒状晶体呈星散状分布于矿石中。

铁矿石结构主要为自形、半自形或它形粒状结构,有时具交代(溶蚀)结构、细脉穿插结构。块状,浸染状及条带状构造。

3.2.3 矿石类型

金矿的自然类型为石英脉型,为氧化矿,主要与构造破碎蚀变带中的石英脉褐铁矿化强弱有关,说明褐铁矿化是金的载体。而黑钨矿自然类型也属石英脉型。

磁铁矿的自然类型为矽卡岩型,与矽卡岩化强弱关系密切,铁质是花岗闪长质富铁流体侵入或喷出时与碳酸盐反复交代形成矽卡岩型磁铁矿、少量赤铁矿以及铅锌矿化均与此有关。

3.3 金多金属矿的成因

狼娃山金多金属成矿物质来源于石炭系下统白山群的酸性火山岩系中的含晶屑凝灰岩、英安岩、流纹斑岩。并受后期海西期-华里西期石英闪长岩、花岗闪长岩热液、近EW向强挤压断裂形成次级NE向、NW向断裂构造、蚀变共同叠加改造的中低温热液型成因的金多金属矿集区。

4 控矿地质条件分析

4.1 地层岩性对成矿的控制

工区主要为近EW向分布石炭系酸性火山岩组(C1bs11),岩性为含晶屑凝灰岩、英安岩、矽卡岩。钨、金矿主要分布在石英脉中,铁矿主要分布在矽卡岩中。这就说明该地层岩性中W、Au、Fe、Ag等成矿元素的背景值明显高于地壳克拉克值,表明这些元素在该地层中可能富集成多金属矿。

4.2 构造对成矿的控制

早石炭世末,勘查区经历了强烈的构造运动,在工区北部形成一轴向近东西向的背斜构造,于褶皱南翼经区域性近EW向构造破碎带及次级NW、NNW向断裂破碎带改造,为后期中酸性岩浆活动和含矿热液上升提供了重要通道,便形成中低温热液型金等多金属矿。

4.3 花岗闪长岩等对成矿的控制

工区内花岗闪长岩、石英闪长岩等(即地球化学分类为没有特征的岩石学或矿物学标志称为“埃达克岩”)与金等多金属矿产关系极为密切[1]。在晚古代石炭纪造山运动后碰撞阶段使增厚的岩石圈地幔部分岩浆发生熔融,部分岩浆受重力影响发生沉降使原构造体系从碰撞挤压到伸展、拉伸致花岗质等中酸性流体从上地幔上涌到下地壳发生熔融形成了埃达克岩[2]提供了充足的动力和热源及物源条件。成矿热液流体向近地表迁移、汇聚在岩体内外接触带附近的构造及裂隙中,从而形成含矿石英脉[3]。

4.4 变质岩对成矿的控制

本区内多金属矿的成因为中低温热液的变质作用形成的,其变质作用伴随多期次构造运动和岩浆中产于多金属矿体及围岩中,靠近矿体接触带附近硅化、矽卡岩化、黄铁矿化、褐铁矿化等明显较强,说明与矿化的富集成矿密切相关,远离矿体的外接触带,即围岩蚀变为弱绿泥石化、碳酸盐化、褐铁矿化蚀变带等。但与矿化关系不大,对找矿有一定的指示意义。

5 找矿标志

5.1 地层岩性标志

石炭系酸性火山岩组(C1bs11),最主要赋矿地层,区内石英脉和矽卡岩与金多金属成矿作用关系比较密切,是本区主要的找矿标志之一。

5.2 构造标志

区域性近EW向断裂及次级NW、NNW向断裂和裂隙为后期中酸性岩浆活动和多金属含矿热液上升的提供了导矿通道和储矿空间。

5.3 矿化蚀变标志

沿石英脉分布的硅化、绢云母化、黄铁矿化及褐铁矿化共同构成强烈蚀变石英脉,是找矿的重要标志,黄铁矿化和褐铁矿化的强弱与金、钨矿体的品位呈正相关。

5.4 矿物共生组合标志

金、钨常与黄铁矿、毒砂、褐铁矿、黄铜矿、磁铁矿等矿物伴生出现。

6 结语

工区成矿类型为蚀变石英脉型和矽卡岩型,矿体主要赋存于石炭系酸性火山岩组(C1bs11)中,受EW向、NW向、NNW向断裂构造控制,矿体矿化不均匀,脉幅有限,规模不大。主要找矿标志为构造破碎带、蚀变石英脉和地层岩性。

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