河北地质大学 河北石家庄 050000
摘要:金矿赋矿围岩为巨厚的新元古代浊流沉积的一套浅变质碎屑岩系。区内目前发现的金矿床按矿体产出特征及其与构造的关系,有“石英脉型金矿”与“蚀变岩型金矿”2种类型。石英脉型金矿产于坑头背斜两翼的层间滑脱带内,构造蚀变岩型金矿产于隐伏的逆冲断层中。本研究拟以造山型金矿的观点,研究坑头金矿的矿床地质特征,分析其成因。
关键词:金矿;地质特征;矿床成因;类型分析
引言
受诸多地质作用的影响,矿区上形成了以近东西向褶皱及纵横向脆、韧性断裂为主的一系列不同期次、不同规模的构造形迹,最典型的褶皱构造为羊山复向斜和旬阳复背斜。其次为断裂构造,以脆性断裂为主,表现形式为北西向、近东西向顺层断裂,其中以北西-南东向转近东西向断裂规模最大。区域顺层断裂均具有多期活动特征,早期具有东西向走滑、北盘东移、晚期为上盘向北西逆冲的逆断层。其次为小型顺层掩卧褶皱,节理劈理发育。其中以北西向节理最为发育,且延伸较大,为后期的成矿物质来源起到了迁移富集作用。这些断裂决定了包家河一带铅锌金矿的空间展布形态,金矿化受控于次级构造蚀变带。
1矿床地质特征
存在石英脉型金矿与蚀变岩型金矿2种类型。都以自然金的形式产出,少许以颗粒金形式赋存于毒砂中。石英脉型金矿矿体赋存于坑头背斜两翼的层间滑脱带内,脉体形态规则,脉壁舒缓波状起伏,沿走向或倾向延伸都比较稳定。有分支复合与尖灭再现情况。脉体呈似层状、扁豆状、条带状产出。脉宽为0.1~2m,走向延伸100~850m。构造蚀变岩型金矿赋存于北东向隐伏断层矿区内。断层带内的强硅化碎裂岩与石英岩是主要的赋矿岩石,带内的石英脉不含矿,且无矿化。蚀变比较简单,以硅化为主,毒砂化及黄铁矿化亦较普遍,碳酸盐化及绿泥石化次之。矿石结构呈多边形粒状,以中—细粒为主自然金嵌布在蚀变岩中,少数嵌布在褐铁矿与毒砂等载金矿物中。矿石构造主要为角砾状、条带状,碎裂角砾状,块状。矿床整体特征呈现出,矿区既是区内的导矿断裂,也是区内的含矿断裂,在该断层活动过程中形成了牵引褶皱,即坑头背斜。富矿流体沿断层运移,金元素大量在断层中沉淀富集成矿,少许进入断层相关褶皱中的滑脱带内。围岩蚀变,含矿热液沿先期的构造裂隙以扩散渗透的方式进入,使近矿围岩均遭受到不同程度的热液交代作用,整个蚀变受构造控制,且具多期性。围岩蚀变主要分为硅化、绢云母化、黄铁矿化及碳酸岩化等较典型的中低温蚀变,与金矿关系密切的主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化,三者往往组成黄铁绢英岩。通过前人研究,该地区金矿具有硅化、黄铁矿化越强,则金品位越高特征。从矿体向两侧呈明显的分带性对称分布,由矿体向两侧逐渐变弱。石英脉两侧有较弱的绢英岩化,且蚀变幅度较小。
2矿石特征
部分矿床矿石矿物成分较简单,主要矿石矿物为黄铁矿、黄铜矿,其次为磁黄铁矿、闪锌矿等,金矿物主要为自然金。脉石矿物主要为绢云母、石英、方解石等。自然金:反射色呈金黄色,高反射率,均质性,低硬度,表面具擦痕。金的粒度以中、细粒金为主,少量微粒金。黄铁矿:反射色为淡黄色,高反射率,均质性。自形—半自形晶粒状分布,晶形多为立方体,裂隙发育,裂隙中充填黄铜矿、磁黄铁矿等,粒径为0.2~1.5mm,呈浸染状、细脉浸染状分布。黄铜矿:反射色为铜黄色,弱非均质性,低硬度。亦为矿石中的重要金属矿物,他形粒分布于黄铁矿裂隙或粒间,交代黄铁矿,粒径为0.02~0.15mm。闪锌矿:呈他形粒状,粒径部分为0.01~0.2mm不等,部分为0.2~2mm不等,部分为2~7mm不等,杂乱或聚集呈堆状分布,粒内可见乳滴状黄铜矿出溶显固溶体分离结构,部分粒内嵌布方铅矿。磁黄铁矿:呈他形粒状,粒径为0.005~0.02mm,分布于闪锌矿中显固溶体分离结构,乳黄色微带粉褐色。绢云母:细小鳞片状,常与交代石英共生。绢云母化是一种延续时间长、分布广的蚀变矿物,多数呈脉状、面状分布。石英:是主要的脉石矿物,是金的载体矿物之一。成因上主要是交代形成的石英,呈粒状,与绢云母共生。
3控矿因素及矿床成因
3.1地层因素
根据岩性组合特征,可将矿区地层分为碳酸盐岩地层、不纯碳酸盐岩地层、砂页岩地层、含砾亚粘土地层、砂砾石地层。对矿区内各地层的Au含量进行了统计,可以看出碳酸盐岩、砂页岩和砂砾石地层的Au含量较稳定且普遍较低,而不纯碳酸盐岩、含砾亚粘土的Au含量变化较大。碳酸盐岩地层包括娄山关组上段、南津关组下段、红花园组、牯牛潭组、宝塔组,各地层Au含量为0.4×10-9~3.6×10-9。砂页岩地层指龙马溪组、新滩组,各地层Au含量为0.9×10-9~19.8×10-9。砂砾石地层指第四系冲积物,Au含量为30×10-9~80×10-9。上述3类地层的Au含量普遍较低。不纯碳酸盐岩地层指以碳酸盐岩为主,局部夹页岩的地层,主要分布于南津关组上段和大湾组中。采样位置若不发育构造破碎带,Au含量一般为0.3×10-9~6.0×10-9;若发育构造破碎带,则Au含量升高为120×10-9~4400×10-9,说明不纯碳酸盐岩地层的含金量取决于是否发育构造破碎带。含砾亚粘土地层指第四系残积物,样品若分布于地下(卤)水溶滤型金矿体附近,Au含量相对较高,一般为130×10-9~7700×10-9;若远离地下(卤)水溶滤型金矿体,则Au含量迅速降低为30×10-9~90×10-9,说明第四系残积物的Au含量与距离含矿地质体远近有关。
3.2构造
根据断层走向和空间展布形态等,可将矿区构造分为3组:①北西向构造,是矿区内主干断裂,分布广泛,地表以破碎蚀变带为主,是矿区主要的含金构造;②近南北向构造,矿区出露较少,可见构造角砾岩、碎裂状蚀变安山岩等,该组构造的含矿性相对较差;③北东向构造,矿区出露较差,且规模相对较小,破碎带内可将碎裂状蚀变安山岩、构造角砾岩等,但未见矿化线索。矿区岩浆岩极为发育,形成时代差异较大,其中花岗闪长斑岩主要分布在矿区中部和北西少量矿区,岩体规模较小,与矿区金矿化关系不明确;晚奥陶世花岗闪长岩位于矿区西侧,呈带状产出,空间展布形态与矿区构造迹线基本一致,围岩接触带部位可见角岩化、角闪石化、硅化、绿帘石化等蚀变,局部有星点状黄铁矿化;早奥陶世蚀变辉长岩和蚀变安山岩,矿区内出露面积较小,与金矿化关系不明确。
3.3热液活动
热液活动与区内构造活动对成矿控制作用一样,构造活动为成矿提供了必不可少的导、容矿空间,而热液活动提供了必要的热动力源泉。成矿物质在沉淀过程中活化、改造、迁移重新富集而形成矿体。构造热液是本区最重要的成矿控制因素,矿体赋存在次级断裂构造中,控矿构造为近东西向,构造性质为张扭性特征。热液沿构造充填,矿体产状与构造产状基本一致,走向及倾向上呈舒缓波状。
结束语
通过对部分地区金矿成矿特征的分析研究,建议今后工作应加强系统勘查,特别是深部和矿区地段的勘查工作,对区内金矿资源及成矿地质作用作出全面评价,为未来矿山开发建设提供准确依据。
参考文献
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