楊海宏,卞利,馬曄,張夏濤 (陜西核工業(yè)地質(zhì)局二二四大隊(duì),陜西西安 710024)

寧強(qiáng)縣后林溝金礦金的賦存狀態(tài)研究

楊海宏,卞利,馬曄,張夏濤 (陜西核工業(yè)地質(zhì)局二二四大隊(duì),陜西西安 710024)

根據(jù)現(xiàn)場觀察及礦體磨光薄片觀察,對陜西寧強(qiáng)縣后林溝金礦金的賦存狀態(tài)進(jìn)行了研究。后林溝金礦中金礦物以自然金為主,形態(tài)以粒狀和長角狀為主,多為細(xì)、微細(xì)粒金;金礦物多賦存在褐鐵礦和石英中,以粒間金、裂隙金和少量包體金形式存在;與金礦化關(guān)系密切的主要蝕變類型有硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化。

后林溝金礦;金賦存狀態(tài);載金礦物

秦嶺造山帶是一條世界著名的多金屬成礦帶,蘊(yùn)藏著豐富的貴金屬和有色金屬礦產(chǎn),其中又以金礦尤為突出。陜西寧強(qiáng)縣后林溝金礦是新近發(fā)現(xiàn)的金礦床,研究該金礦金的賦存狀態(tài)對秦嶺金礦勘查具有重要作用。為此,筆者根據(jù)礦床地質(zhì)特征,了解礦石中金的賦存狀態(tài)、載金礦物特征及其與金的密切關(guān)系,以便為該地區(qū)金礦的進(jìn)一步勘查和開發(fā)提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

在區(qū)域上,該區(qū)處于松潘甘孜褶皺系摩天嶺褶皺帶的東端,“勉-略-寧三角地帶”的核心部位。北接秦嶺褶皺系南秦嶺褶皺帶,以略褒斷裂為界與秦嶺造山帶毗鄰,呈向東收斂、向西撒開的扇形構(gòu)造格局;南鄰揚(yáng)子準(zhǔn)地臺北緣坳陷褶皺帶,以漢江斷裂為界與揚(yáng)子板塊分割,受南北2大構(gòu)造體系影響,區(qū)內(nèi)巖石變形強(qiáng)烈,且有不同程度的變質(zhì)。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造、褶皺構(gòu)造非常發(fā)育,巖漿活動頻繁,造就了有利的區(qū)域成礦地質(zhì)環(huán)境[1]。根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造的特點(diǎn),大致分為3個三級構(gòu)造單元,由南而北依次為陽平關(guān)-勉縣褶皺束、碧口-茶店褶皺束和康縣-略陽坳陷褶皺束,中間以區(qū)域大斷裂陽平關(guān)-勉縣大斷裂和略陽-勉縣大斷裂分割,均隸屬于摩天嶺褶皺帶,從而形成與上述構(gòu)造帶相適應(yīng)的一系列重要褶皺和斷裂,斷層自南而北由北東東-北東向轉(zhuǎn)為北西西-北西向的基本構(gòu)造格局。雞公石向斜即處在南部北東東向構(gòu)造-巖漿礦化蝕變帶上,是該地區(qū)的金銅礦產(chǎn)重要成礦帶,而后林溝地區(qū)則位于雞公石向斜南翼中段,區(qū)域上出露的主要是震旦系、寒武系、奧陶系、志留-泥盆系及第四系地層。受區(qū)域構(gòu)造控制,區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈,以侵入巖為主,主要分為4個期次。即燕山期、印支期、華力西期和加里東期,尤其以印支期中酸性侵入巖最為發(fā)育,構(gòu)造活動頻繁。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)出露地層主要為震旦系斷頭崖組、大安群組和碧口巖群郭家溝巖組。礦體主要賦存于斷頭崖組第四巖性段硅質(zhì)白云巖中。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)位于雞公石向斜南翼之廟壩復(fù)背斜中段,區(qū)內(nèi)呈單斜構(gòu)造。雞公石向斜構(gòu)造,軸線在娑婆溝-納家河壩-望天坪一帶,走向?yàn)楸睎|東-南西西向,軸面總體向北陡傾,為一向南倒轉(zhuǎn)的向斜。在向斜南翼基底火山巖和蓋層之間、白云巖與板巖間產(chǎn)生剝離構(gòu)造,其后在由北向南推擠過程中,產(chǎn)生北東東向逆沖推覆斷裂組,形成寬度不等的斷裂破碎帶、糜棱巖化帶、構(gòu)造角礫巖帶、擠壓片理化帶等。工作區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育,主要有三組,即近東西向、北東向和北西西向。后林溝金礦床主要賦存于近東西向斷裂構(gòu)造中。

2.3 礦體特征

通過對后林溝金礦床進(jìn)行地質(zhì)詳查工作,認(rèn)為金礦床中礦體均受破碎蝕變帶控制,破碎蝕變帶構(gòu)成了礦液運(yùn)移通道或礦體就位空間,含礦主巖為碎裂白云巖或碎裂巖化鐵質(zhì)白云巖,礦體與兩側(cè)近礦蝕變圍巖無明顯界線。礦體在走向、傾向上與地層產(chǎn)狀基本一致,礦體均呈近東西向展布,傾向北北西-北北東向,礦體形態(tài)較簡單,多為層狀、似層狀、透鏡狀。礦體規(guī)模大小不等,長度55～480m,厚度0.41～4.92m,礦體品位0.54～5.73g/t。

2.4 礦石類型及礦物組成

礦石自然類型主要為碎裂白云巖型褐鐵礦化金礦石,礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形粒狀結(jié)構(gòu)(礦石中的褐鐵礦呈此結(jié)構(gòu))、包含結(jié)構(gòu)(金呈粒狀包裹于褐鐵礦中)。礦石構(gòu)造有條帶狀-塊狀構(gòu)造(褐鐵礦呈條帶狀-塊狀分布)、星點(diǎn)-星散狀構(gòu)造(金屬礦物呈星點(diǎn)-星散狀分布于巖石中)。通過對所磨光薄片在顯微鏡下的詳細(xì)觀察可知,礦石中的非金屬礦物主要為石英、白云石、方解石等,金屬礦物主要為褐鐵礦,其次有少量黃鐵礦,貴金屬礦物為自然金(見表1)。

表1 礦石礦物組成及目估百分含量

3 金的賦存狀態(tài)

金主要賦存于碎裂狀蝕變白云巖,礦石中共伴生礦物主要為石英、碳酸鹽、褐鐵礦等,其中金的載體礦物為褐鐵礦和石英。

3.1 金的存在形式

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表2 原礦中金的類型及含量數(shù)據(jù)表

1)粒間金 粒間金是金的主要賦存狀態(tài),從表2可以看出,粒間金占原礦中金總量的比例較高,金主要分布于褐鐵礦粒間、褐鐵礦與非金屬礦物粒間等,這種金比較容易解離。

2)裂隙金 裂隙金占原礦中金總量的比例較少(見表2),金主要分布于褐鐵礦裂隙中,這種金容易解離。

3)包裹金 包裹金占原礦中金總量的比例較高(見表2),金主要包裹于褐鐵礦中,這種金不容易解離。

3.2 金的外形特征

金的外形形態(tài)多樣,主要以角粒狀為主,其次為長角粒狀和渾圓狀,再次是枝杈狀,而板片狀、線狀等較少。

4 載體礦物特征及其與金的密切程度

4.1 褐鐵礦

褐鐵礦呈半自形粒狀,粒徑一般為0.02～0.5mm,呈帶狀、團(tuán)塊狀分布于礦石中,與石英細(xì)脈關(guān)系密切,由黃鐵礦氧化形成,在顆粒中可見到黃鐵礦細(xì)粒殘晶,保留黃鐵礦假象。褐鐵礦由于受到構(gòu)造作用影響,比較破碎,在其粒間、裂隙和顆粒中可見到金賦存,是巖石中自然金的主要載體礦物。在破碎蝕變帶中,褐鐵礦化是最直接的找礦標(biāo)志,褐鐵礦化強(qiáng)烈地段,金品位相對較高;反之,金品位相對較低,說明金元素的富集與褐鐵礦化的蝕變強(qiáng)度呈正比關(guān)系。

4.2 石英

石英呈他形粒狀～半自形柱粒狀、櫛狀,粒徑一般為0.01～2mm,常與方解石脈呈穿插關(guān)系,主要沿巖石裂隙呈細(xì)脈狀產(chǎn)出于碎裂白云巖間。偶見其細(xì)脈被方解石包裹。在其粒間可見到金粒存在,是巖石中自然金的次要載體礦物。根據(jù)石英脈穿插關(guān)系,大致分為3期,即早期表現(xiàn)為細(xì)粒石英細(xì)脈,脈體寬度在0.01～2.0mm之間,金礦化一般較弱;中期表現(xiàn)為樹枝狀、條帶狀石英細(xì)脈充填于斷裂裂隙中,并伴有較強(qiáng)金屬礦化,金礦化一般較強(qiáng);晚期表現(xiàn)為脈狀石英與層狀方解石、碳酸鹽形成石英-碳酸鹽脈充填于裂隙中,金礦化一般較弱。石英細(xì)脈主要由他形粒狀-半自形柱粒狀、櫛狀石英組成。分析結(jié)果顯示,硅化強(qiáng)烈地段往往金礦化較強(qiáng),金品位較高,伴隨金屬硫化物疊加多形成金礦體富礦段[2]。

4.3 黃鐵礦

黃鐵礦常與石英脈、褐鐵礦伴生。根據(jù)晶形及產(chǎn)出狀態(tài)可分為3期,早期礦物結(jié)晶粒度較大,晶型完整,呈亮黃色或淺黃色,中-粗粒自形晶結(jié)構(gòu),星散狀、浸染狀分布,含金性較差;中期礦物結(jié)晶粒度較細(xì),呈暗黃色或銅黃色,中細(xì)粒半-自形晶結(jié)構(gòu),以浸染狀、網(wǎng)脈狀、星散狀分布于石英脈中,含金性一般;晚期礦物結(jié)晶粒度為少量的微小細(xì)粒,絕大部分已被褐鐵礦化所取代,僅保留其假象,但五星十二面體狀自形特征仍然保留,從假象上所見,黃鐵礦粒徑多數(shù)介于0.01～0.1mm,星散侵染狀分布碎裂白云巖中,含金性較好。

5 結(jié)論

1)后林溝金礦金主要賦存于碎裂狀蝕變白云巖,礦石中最主要的載金礦物為褐鐵礦,其次是石英,還有極少量的金與黃鐵礦連生。金有3種賦存狀態(tài),即粒間金、裂隙金和包裹金,以粒間金和裂隙金為主,包裹金較少。金的外形形態(tài)多樣,主要以角粒狀為主,其次為長角粒狀和渾圓狀,再次是枝杈狀等,板片狀、線狀等較少。

2)與金礦化關(guān)系密切的主要蝕變類型有硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化。硅化強(qiáng)烈地段往往金礦化較強(qiáng),金品位較高,伴隨金屬硫化物疊加多形成金礦體富礦段。褐鐵礦化強(qiáng)烈地段,金品位相對較高;反之,金品位相對較低,說明金元素的富集與褐鐵礦化的蝕變強(qiáng)度呈正比關(guān)系,在破碎蝕變帶中,褐鐵礦化是最直接的找礦標(biāo)志。黃鐵礦化常與硅化、褐鐵礦化伴生,也是破碎帶中重要的找礦標(biāo)志。

[1]陳衍景,翟明國,蔣少涌.華北大陸邊緣造山過程與成礦研究的重要進(jìn)展和問題[J].巖石學(xué)報,2009,25(11):2695-2726.

[2]陳衍景,張靜,張復(fù)新,等.西秦嶺地區(qū)卡林-類卡林金礦床及其成礦時間、構(gòu)造背景和模式[J].地質(zhì)評論,2004(50):134-152.

[編輯]李啟棟

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A

1673-1409(2014)26-0057-03

2014-03-12

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41173061)。

楊海宏(1984-),男,工程師,現(xiàn)主要從事資源勘查方面的研究工作。