朱富社,楊安林,馬曄,卞利 (陜西省核工業(yè)地質(zhì)局二二四大隊(duì),陜西西安 710024)

后林溝金礦地質(zhì)特征研究

朱富社,楊安林,馬曄,卞利 (陜西省核工業(yè)地質(zhì)局二二四大隊(duì),陜西西安 710024)

根據(jù)現(xiàn)場觀察及礦體樣品統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)后林溝金礦地質(zhì)特征進(jìn)行了研究。詳細(xì)闡述了該金礦的地層、構(gòu)造、礦(化)體和礦石特征,并探討了圍巖蝕變現(xiàn)象,研究結(jié)果表明,礦區(qū)構(gòu)造包括褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造,其中近東西向斷裂構(gòu)造具有2條較好礦化顯示的斷層帶F2和F7,是后林溝金礦床主礦體賦存部位;礦(化)體產(chǎn)狀與斷層破碎帶產(chǎn)狀基本一致,同時(shí)也與地層產(chǎn)狀相近,沿近東西向呈緩波狀展布;礦石類型主要為構(gòu)造蝕變巖型,巖性主要為碎裂白云巖或碎裂巖化鐵質(zhì)白云巖,礦石結(jié)構(gòu)包括半自形粒狀、假晶和包含結(jié)構(gòu);圍巖蝕變類型包括硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化和碳酸鹽化,其分帶性包括中心帶、過渡帶和外部帶。

后林溝金礦;礦床地質(zhì)特征;圍巖蝕變

1 礦區(qū)地層特征

該區(qū)礦床出露地層主要為震旦系斷頭崖組(Zd)、大安群和碧口巖群郭家溝巖組(Pt2-3g)。

1.1 斷頭崖組(Zd)

礦床主要出露于該組的第三巖性段和第四巖性段地層:①斷頭崖組第三巖性段(Zd3)。該巖性段地層少量出露于勘查區(qū)的東南部,上部巖性為炭質(zhì)板巖、泥鈣質(zhì)板巖、絹云母板巖夾灰?guī)r、變質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)砂板巖夾碳酸鹽巖透鏡體,下部巖性為硅質(zhì)條帶白云質(zhì)灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r、泥灰?guī)r、炭質(zhì)板巖及少量的砂礫巖。巖層走向149～210°,傾向NE,傾角30～79°。②斷頭崖組第四巖性段(Zd4)。礦區(qū)金礦體主要賦存于該巖性段地層的硅質(zhì)碎裂白云巖中,因而該巖性段是主要含礦層位。上部巖性為灰、深灰色硅質(zhì)條帶微粒泥質(zhì)硅質(zhì)白云巖;中、下部巖性為灰白、青灰色灰質(zhì)白云巖及硅質(zhì)白云巖,局部夾灰?guī)r、泥板巖。硅質(zhì)碎裂白云巖又稱碎裂化鐵白云巖,是區(qū)內(nèi)含礦主巖,為碎裂～碎粒結(jié)構(gòu),呈塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為鐵白云石(73%),其次為方解石脈(20%),再次為石英細(xì)脈(7%),金屬礦物褐鐵礦化黃鐵礦少量(0.50%),自然金微量。

1.2 郭家溝巖組(Pt2-3g)

礦床出露于礦區(qū)東南部和東部,面積較小,為一套基底拼接過程中形成的一套以中基性巖為主的變質(zhì)海相火山巖,巖性組合為細(xì)碧巖、角斑巖、石英角斑巖、凝灰?guī)r、夾鐵碳酸鹽巖、砂巖及板巖等。區(qū)內(nèi)可見到巖性為灰色、深灰色凝灰?guī)r及少量灰?guī)r。

2 礦區(qū)構(gòu)造特征

2.1 褶皺構(gòu)造

____區(qū)內(nèi)地層受隆升、擠壓、折離、滑脫、逆沖推覆、走滑等各種多期構(gòu)造活動(dòng)影響,形成雞公石向斜構(gòu)造,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,因而褶皺構(gòu)造較為發(fā)育褶皺[2]。

阿花又一聲嘆息，說，景花廠以前有一個(gè)廠長，能力也不錯(cuò)，前些日子被大廠用高薪挖走了。阿花剝了個(gè)荔枝給我，說我正在孤立無援的時(shí)候，你出現(xiàn)了。第一次見到你，我就想，上帝知道我不容易，特意把你送到我面前。通過這段時(shí)間的接觸，我更覺得，景花廠需要你，這個(gè)廠長非你莫屬。可惜??！阿花晃晃腦袋，你被女老板嚇住了，一次次拒絕我，一次次冷落我，你似乎從來沒想過我被拒絕的感受。難道……難道你就沒看出，我除了是老板，還是個(gè)女人嗎？一滴淚滾了下來，滴到了阿花如蔥的玉指上。女人被拒絕是什么滋味，你想過嗎？

2.2 斷裂構(gòu)造

雞公石向斜南翼基底火山巖和蓋層之間、白云巖與板巖之間產(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(傾向315～345°,傾角20～80°),形成寬度不等的斷裂破碎帶、糜棱巖化帶、構(gòu)造角礫巖帶和擠壓片理化帶等。

區(qū)內(nèi)發(fā)育近東西向、北東向和北西西向斷裂構(gòu)造,其中近東西向斷裂為區(qū)內(nèi)主要含礦斷裂構(gòu)造,具有2條較好礦化顯示的斷層帶F2和F7,均產(chǎn)出于震旦系斷頭崖組第四巖性段地層中,是后林溝金礦床主礦體賦存部位(見圖1)。

1)F2斷層帶 出露于測區(qū)中部,礦區(qū)內(nèi)斷續(xù)出露840m,走向258～125°,傾向NE,傾角48～73°。是該區(qū)碎裂蝕變巖型金礦體的主要容礦構(gòu)造。含礦主巖為硅質(zhì)碎裂白云巖,具有糜棱巖化、鉀長石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、角礫巖化等,頂?shù)装鍞嗝婀饣?局部具舒緩波狀形態(tài),斷層性質(zhì)為逆斷層。沿該斷層周邊出現(xiàn)一系列不同時(shí)期的脈巖,可見該斷裂為區(qū)域性深大斷裂的一部分,具有形成時(shí)期早、長期活動(dòng)的特點(diǎn),對(duì)后期的控礦起著至關(guān)重要的作用,Ⅰ-1、Ⅰ-2號(hào)金礦體就賦存于該斷層帶中。

2)F7斷層帶 斷層性質(zhì)為逆斷層,出露于測區(qū)中西部,礦區(qū)內(nèi)出露大于480m,向東被F5斷裂所截,走向近東西向,傾向北傾,傾角22～35°,具褐鐵礦化、泥化和碳酸鹽化,斷面光滑,呈舒緩波狀。Ⅱ-1、Ⅱ-2號(hào)金礦體賦存于該斷層帶中。

圖1 后林溝金礦斷頭崖組第四巖性段斷裂構(gòu)造圖

3 礦(化)體特征

金礦體多產(chǎn)于礦化蝕變帶中,受破碎蝕變帶規(guī)模限定,蝕變帶規(guī)模越大,褐鐵礦化越強(qiáng)烈,所形成的礦體規(guī)模越大,同時(shí)金礦化越明顯[3]。后林溝金礦各礦(化)體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,需要依靠普通化學(xué)樣分析結(jié)果進(jìn)行圈定。礦區(qū)內(nèi)斷層帶與地層呈微-小角度相交,或直接表現(xiàn)為層間破碎帶,因此礦體產(chǎn)狀與斷層破碎帶產(chǎn)狀基本一致,同時(shí)也與地層產(chǎn)狀相近,呈近東西向展布,傾向北北西-北北東向。礦體沿走向呈緩波狀展布,有分枝復(fù)合、膨脹狹縮現(xiàn)象,礦體形態(tài)較簡單,多為層狀、似層狀或透鏡狀。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。

4 礦石特征

礦石類型主要為構(gòu)造蝕變巖型,巖性主要為碎裂白云巖或碎裂巖化鐵質(zhì)白云巖。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。礦石結(jié)構(gòu)包括半自形粒狀結(jié)構(gòu)(礦石中的褐鐵礦呈此結(jié)構(gòu))、假晶結(jié)構(gòu)(褐鐵礦完全交代黃鐵礦但保留黃鐵礦晶體外形)、包含結(jié)構(gòu)(金呈粒狀包裹于褐鐵礦中,因而金與褐鐵礦較難解離)。礦石構(gòu)造包括條帶狀-塊狀構(gòu)造(褐鐵礦呈條帶狀-塊狀分布)、充填構(gòu)造(金充填于褐鐵礦粒間及裂隙中)、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)。對(duì)參與儲(chǔ)量估算的101個(gè)樣品統(tǒng)計(jì)分析表明,金含量(0.5～1.2)×10-6共49個(gè)樣品,占總樣品數(shù)的48.52%;金含量(1.2～2.5)×10-6共22個(gè)樣品,占總樣品數(shù)的21.78%;金含量＞2.5×10-6共30個(gè)樣品,占總樣品數(shù)的29.70%,總體上礦石的品位中等偏低-中等。后林溝金礦中金的賦存形式以粒間金為主,其次為裂隙金和包裹金。此外,礦石中與金礦關(guān)系密切的載體礦物為褐鐵礦和石英。

5 圍巖蝕變現(xiàn)象

后林溝金礦床金礦體位于破碎蝕變帶中,圍巖蝕變較強(qiáng),受成礦期破碎蝕變帶控制,多局限于斷裂構(gòu)造帶兩側(cè),呈現(xiàn)帶狀分布特征。

5.1 主要類型

1)硅化 區(qū)內(nèi)硅化蝕變是由含礦熱液作用形成,表現(xiàn)為石英脈、石英細(xì)脈-網(wǎng)脈的充填交代,巖石褪色現(xiàn)象明顯。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)褐鐵礦化 重要的成礦熱液蝕變,常與黃鐵礦化共生。根據(jù)蝕變程度可分為2期,早期主要為含黃鐵礦微小細(xì)粒的褐鐵礦(褐鐵礦化黃鐵礦),呈淺黃色或黃褐色,中細(xì)粒半-自形晶結(jié)構(gòu),以侵染狀、條帶狀分布于石英脈裂隙,產(chǎn)出于碎裂白云巖中;后期主要為褐紅色、褐黑色侵染狀褐鐵礦,具有明顯的膠狀特征,產(chǎn)出于構(gòu)造帶上下盤分界的斷層泥中。褐鐵礦化強(qiáng)烈地段,金品位相對(duì)較高;反之,金品位相對(duì)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。

3)黃鐵礦化 重要的成礦熱液蝕變常與硅化、褐鐵礦化伴生[4]。根據(jù)晶形及產(chǎn)出狀態(tài)可分為三期,早期黃鐵礦結(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,含金性較差或一般;晚期黃鐵礦為微細(xì)粒,呈浸染狀分布,且絕大部分發(fā)生褐鐵礦化,但五星十二面體狀自形特征仍然保留。原黃鐵礦粒徑多數(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。

4)碳酸鹽化 主要表現(xiàn)為條帶狀、細(xì)脈狀鐵方解石、鐵白云石沿裂隙充填于膠結(jié)礦石角礫中,產(chǎn)出于破碎蝕變帶上盤外沿。碳酸鹽化與金礦化關(guān)系不是特備明顯。

5.2 分帶性

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變受成礦期斷裂構(gòu)造控制,在斷裂構(gòu)造及其兩側(cè)呈帶狀分布,以破碎蝕變巖為中心,在橫向上存在著蝕變分帶現(xiàn)象,大致可劃分為中心帶、過渡帶和外部帶,由于巖石破碎程度不同以及含礦熱液強(qiáng)弱,破碎蝕變帶兩側(cè)存在差異或不對(duì)稱[5]。

1)中心帶 主要蝕變類型為硅化、褐鐵礦化及碳酸巖化,寬度一般在0.6～2.0m,其中心部位多形成0.1～0.3m的方解石脈或碳酸鹽巖脈,有礦化疊加蝕變減弱,金礦化明顯降低。中心帶是金礦體產(chǎn)出的次要部位。

2)過渡帶 位于中心帶外側(cè)及上下盤接觸帶的內(nèi)外緣,蝕變組合主要為黃鐵礦化-褐鐵礦化-碳酸巖化,局部有高嶺土化。巖石一般較破碎,褐鐵礦化呈侵染狀產(chǎn)出于構(gòu)造泥內(nèi),顯褐紅色或褐黑色,金礦化明顯增強(qiáng),是形成金礦體的主要部位。過渡帶與中心帶之間呈漸變過渡關(guān)系。

3)外部帶 以構(gòu)造蝕變帶外部邊緣與圍巖分界向內(nèi)分布,具體要靠樣品分析結(jié)果圈定。主要蝕變類型為硅化,其次有方解石化、碳酸鹽化等,金礦化一般逐漸減弱。外部帶往往成帶成束沿平行破碎蝕變帶的節(jié)理裂隙注入交代,蝕變范圍較寬。

6 結(jié)論

1)該區(qū)礦床出露地層主要為震旦系斷頭崖組(Zd)、大安群和碧口巖群郭家溝巖組(Pt2-3g),礦區(qū)金礦體主要賦存于斷頭崖組第四巖性段地層的硅質(zhì)碎裂白云巖中。

2)礦區(qū)構(gòu)造包括褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造,其中近東西向斷裂構(gòu)造具有較好礦化顯示的斷層帶F2和F7,是后林溝金礦床主礦體賦存部位。

3)礦(化)體產(chǎn)狀與斷層破碎帶產(chǎn)狀基本一致,同時(shí)也與地層產(chǎn)狀相近,沿近東西向呈緩波狀展布。

4)礦石類型主要為構(gòu)造蝕變巖型,巖性主要為碎裂白云巖或碎裂巖化鐵質(zhì)白云巖,礦石結(jié)構(gòu)包括半自形粒狀結(jié)構(gòu)、假晶結(jié)構(gòu)和包含結(jié)構(gòu)。

5)圍巖蝕變類型包括硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化和碳酸鹽化,其分帶性包括中心帶、過渡帶和外部帶。

[1]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(shí)間、構(gòu)造背景和模式[J].地質(zhì)論評(píng),2004,50(2): 134-152.

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[編輯] 李啟棟

P618.51

A

1673-1409(2014)32-0039-03

2014-05-13

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41173061)。

朱富社(1960-),男,工程師,現(xiàn)主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查方面的研究工作。