黃江華,敬海霞,葛旭,施云龍
(安徽省地質礦產勘查局第一水文工程地質勘查院, 安徽蚌埠 233000)
安徽省五河地區(qū)金礦地質特征及成因探討
黃江華,敬海霞,葛旭,施云龍
(安徽省地質礦產勘查局第一水文工程地質勘查院, 安徽蚌埠 233000)
安徽省五河地區(qū)有錢臺子、西坂、硤石三個小型金礦在開采,多處金礦點正在勘查。區(qū)內成礦地質件較好。太古界五河巖群西崮堆組是金礦有利的成礦圍巖和礦源層。郯廬斷裂帶及其次級構造控制金礦體分布,燕山期巖漿熱液流體沿斷裂系統(tǒng)充填為大量的巖脈和含金石英脈,形成中—低溫熱液型金礦床。
蚌埠復背斜;郯廬斷裂帶;含金石英脈;成礦階段;礦物包裹體;熱液
安徽省五河地區(qū)金礦多分布在蚌埠復背斜和郯廬斷裂帶的交匯部位,目前有錢臺子、西坂、硤石三個小型金礦在開采,另外有多處金礦點正在進行普查地質工作。對已經發(fā)現或開采的金礦(點)分析研究,有利于指導本地區(qū)金礦地質勘查工作。
1.1 地層
區(qū)域地層大部分被第四系覆蓋,僅東部低緩丘陵區(qū)有太古界五河群基巖出露。
礦區(qū)地層主要為太古界五河群西崮堆組(Ar3x),下部巖性為黑云(角閃)斜長片麻巖夾淺粒巖、黑云變粒巖及蛇紋石化大理巖,上部巖性為黑云斜長片麻巖夾淺粒巖、斜長角閃巖、角閃巖等,并見碳酸鹽化變綠輝巖、輝石巖、蛇紋巖等??偤穸?534m。
1.2 構造
本區(qū)位于華北地臺(Ⅰ級)東南緣的淮河臺坳(Ⅱ級)的蚌埠臺拱(Ⅲ級)的東端。蚌埠臺拱為一近東西向展布的復式背斜,在五河地區(qū)受郯廬斷裂帶影響轉為北東向。核部由五河群西崮堆組組成,翼部為莊子里組、峰山李組及小張莊組組成,地層向南或南東傾斜,傾角25°~45°。局部受斷裂及巖漿巖的影響有變化。
郯廬斷裂帶五河段是本區(qū)的北北東向主干斷裂,具有多期活動特征[5]。西側為五河-紅心鋪斷裂,傾向西,大部分隱伏在第四系之下;東側為朱頂-石門山斷裂,傾向東,傾角50°~80°,寬約數十米(圖1)。
另外,北東向、北西向斷裂構造較少。北東向斷裂常呈雁行斜列式出現,走向35°~50°,傾向北西,傾角20°~40°;斷裂破碎帶常尖滅再現,并見硫化物石英脈充填。
1.3 巖漿巖
區(qū)內大面積出露的巖漿巖較少,脈巖較發(fā)育,主要有花崗斑巖、花崗閃長玢巖、閃長玢巖、煌斑巖等。以北北東向脈巖為主,時代為燕山期,與金礦成礦關系密切,但規(guī)模較小,反映巖漿熱液活動較弱,形成的礦體規(guī)模也較小。
2.1 礦體形態(tài)規(guī)模
五河地區(qū)已開采的三個金礦床位于北北東向郯廬斷裂帶內,圍巖均為五河群西崮堆組。金礦體規(guī)模較小,多為脈狀和透鏡狀,大部分傾向南東,部分傾向北西,延深較淺。為小型金礦床。
圖1 五河地區(qū)金礦地質圖Fig.1 Geological map of gold deposits in the Wuhe area
2.1.1 錢臺子金礦床
錢臺子金礦床主要為石英脈型,由Ⅰ、Ⅱ兩個礦化帶五個礦體構成。
Ⅰ礦化帶位于礦床東部,已圈定三個礦體。其中Ⅰ1號礦體位于礦床東部,為含金石英脈,局部間夾含金糜棱巖。礦體南北長197m,東西延深124~370m,平均真厚度1.83m,最厚達4.34m。
Ⅱ礦化帶位于礦床西部,已圈定兩個礦體。其中Ⅱ1號礦體位于礦床西部,為含金石英單脈。礦體南北長344m,東西延深122.50~370.00m,平均真厚度1.21m,最厚達2.03m。
礦體空間展布及產狀受北北東斷裂控制,傾向東-南東東,傾角42°~60°。礦體形態(tài)受賦礦石英脈形態(tài)制約,呈脈狀和透鏡狀,具膨大收縮、尖滅再現現象。礦床金品位1.78~53.68g/t,平均8.46g/ t;銀品位2.20~185.60g/t,平均32.72g/t;銅品位0.34%、鉛品位5.47%、鋅品位0.16%。
2.1.2 西坂金礦床
西坂金礦床的礦化類型為石英脈型和破碎蝕變巖型。西坂破碎蝕變帶的產狀與礦體產狀基本一致,由于石門山斷裂的左旋應力作用,使該處的石英脈呈左行右列雁行展布[2],走向25°~35°,傾向南東,傾角55°~75°。
礦化帶斷續(xù)出露540m,礦體埋藏淺, 賦存標高+2~100m深度。有四個工業(yè)礦體:D1號礦體長64m,厚1.24m,平均品位70.62g/t;D2號礦體長126m, 厚2.63m,平均品位17.22g/t;D3號礦體長57m,厚1.46m,平均品位19.79g/t;D4號礦體長60m,厚1.25m,平均品位23.00g/t。
2.1.3 硤石山金礦床
硤石山金礦床主要是含金石英脈型。礦體賦存于近南北向、北東向斷裂破碎帶、碎裂巖帶、硅化鐵染的角礫巖帶中,共有五個礦體,金平均品位3.34 g/t。
Ⅰ、Ⅱ號礦體位于礦床西部,礦體走向近30°,傾向南東,傾角52°~60°。如Ⅱ號礦體呈透鏡狀,走向長350m,礦體斜深200~90 m,平均129m;厚度3.57 ~0.85m,平均2.21 m。
Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號礦體位于礦床東部,礦體走向30°~50°,傾向北西,傾角20°~60°。如Ⅴ號礦體呈脈狀,走向長100 m,控制斜深90m;厚度15.00 ~13.00m,平均14.10 m。
2.2 金的賦存形式
區(qū)內金礦床金的賦存形式主要有裂隙金、粒間金,少量為包體金。它們主要呈自然金產出,少量為銀金礦。
金的粒度為0.004~0.047mm,少數粗粒金達0.1~0.9mm。在蜂窩狀褐鐵礦化中??梢娒鹘?,呈金黃色、強金屬光澤。形態(tài)多為樹枝狀、雞骨狀和不規(guī)則粒狀。據南京大學現代分析中心所做的金礦物電子探針分析結果,區(qū)內以自然金為主,少量銀金礦和雜質鐵(3.28%)。金的成色在704~795之間,平均成色為745,Au/Ag=2.98。銀金礦的成色為661,Au/Ag=1.95,金的成色較低,表明金的形成時代較新,成礦溫度不高。
五河地區(qū)金礦化受多種因素控制,是各種成礦作用多次疊加、再造后形成的(曹達旺,1998)。
3.1 地層與金礦化的關系
蚌埠復背斜主要由太古界五河群組成,其中西崮堆組地層金豐度值為41.6×10-6,較上覆地層中金豐度值高2~5倍,分布的金礦床、金礦化點占全區(qū)已知金礦的80%以上。表明西崮堆組對金礦的形成具有明顯的控制作用,是金礦有利的成礦圍巖和礦源層。
3.2 構造與金礦化關系
郯廬斷裂帶是長時間、多階段、繼承性的活動,是本區(qū)的主要導礦、容礦構造,并控制著礦床、礦帶的分布。朱頂—石門山、五河—紅心鋪斷裂的左旋作用,產生一系列NE-NNE向次級構造,它們大多被含金石英脈充填,控制著石英脈型金礦的分布。
3.3 脈巖與金礦化的關系
多種脈巖的侵人,有利于金的活化、轉移,同時提供了部分熱源、金源。特別是石英脈的多期注入,使金的載體多次得到疊加、富集。如西坂地段含金石英脈密集成群,含金石英脈金品位多數大于10g/t,局部高達94g/t。
3.4 圍巖蝕變與金礦化關系
區(qū)內蝕變種類較多,黃鐵絹英巖化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、褐鐵礦化和硅化與金礦化關系密切。
五河地區(qū)金礦化可劃分4個階段(李建設,2001):黃鐵礦—石英階段:以灰白色強油脂光澤的石英脈為主,有少量黃白色自形程度較好的立方體黃鐵礦分布,金礦化較弱;多金屬硫化物—石英階段:主要礦物組合為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、毒砂等,以細粒黃鐵礦為主,多金屬硫化物呈浸染狀、細脈狀分布在石英脈中,是主要成礦階段,持續(xù)時間較長;碳酸鹽—石英階段:由深灰色微晶石英細脈和菱鐵礦、方解石、碳酸鹽脈組成。含金性較差;石英—重晶石階段:由石英—重晶石脈或重晶石脈組成,有極弱的金礦化,是區(qū)內最晚的一次脈體活動。
根據五河錢臺子、硤石金礦床包裹體特征,早期包裹體復雜,以原生為主,多為含子礦物包裹體;中晚期比較簡單,通常為含CO2包裹體[1,4]。區(qū)內有三個熱液期次:早期溫度為320~360 ℃,主要為原生包裹體,成礦作用??;中期溫度為220~300 ℃, 主成礦溫度為255℃,包裹體以次生為主,與含金構造帶形變由韌性向脆性轉化并發(fā)育大量金屬硫化物,與金礦物主要形成期相一致,相當于多金屬硫化物—石英階段;晚期溫度為170 ~180 ℃,為次生包裹體,與晚期脆性形變發(fā)生的晚期碳酸鹽化、重晶石化、綠泥石化及弱的金屬硫化物和少量金的形成相適應。
但在西坂金礦中,根據礦物包體測試結果,其平均溫度有兩組:224.5 ℃ ( 中溫)和168.5℃ ( 低溫)[2]。它反映了朱頂金礦在成礦過程中至少有兩期較強的熱液活動,前組溫度代表金礦早期含金石英脈形成時的熱液溫度和金低礦化形成的溫度;后一組溫度是主成礦期熱液活動的溫度。
從上述三個礦床的成礦溫度反映,石英脈型的金礦床以中溫為主,蝕變巖型金礦床以中低溫為主。因此,五河地區(qū)金礦床應屬中—低溫熱液型金礦床。據礦脈脈壁絹云母Rb-Sr等時線年齡為109.03Ma,成礦時代為燕山期[3]。
通過圖解法求得的流體壓力結果表明,早期壓力值較高,中期次之,晚期較小,平均值分別為67.5、64.4 和14.0MPa[1]。依據每0.101MPa為深度3m的統(tǒng)計規(guī)律, 推算出本區(qū)礦床形成的深度為415~2000m,主成礦深度為1900m。
郯廬斷裂帶及其次級構造是含礦熱液運移通道和容礦場所,并控制五河地區(qū)金礦床分布;成礦物質主要來自地殼深部巖漿分異的含礦熱液和礦液沿構造上升運移過程中吸取圍巖中的部分金物質,為中—低溫熱液型金礦床,推測成礦深度為2000m。
[1]孟憲剛,陳洪新.安徽大鞏山一榮渡地區(qū)金礦包裹體地球化學研究[J].礦物巖石地球化學通報,1996,(4).
[2]曹達旺.五河朱頂富金礦的成礦特征及控礦因素[J].安徽地質,1998,(4).
[3]李建設,吳禮彬.安徽省五河縣榮渡金礦床地質特征及成因[J].安徽地質,2001,(1).
[4]劉青.安徽五河-鳳陽地區(qū)基于流體包裹體研究的成礦作用溫壓條件分析[J].安徽地質,2013,(1).
GEOLOGICAL FEATURES AND GENETIC DISCUSSION OF GOLD ORE DEPOSITS IN THE WUHE AREA, ANHUI PROVINCE
HUANG Jiang-hua, JING Hai-xia, GE Xu, SHI Yun-long (No.1 Hydrogeological and Engineering Geology Survey Instittue, Bureau of Geology and Mineral Explorationof Anhui Province, Bengbu.Anhui 233000,China)
There are 3 small gold producing mines as Qiantaizi, Xifan and Xiashi, and many gold prospects under exploration in the Wuhe area, which is good in ore-forming geological conditions.The Xigudui Formation of Achaean Wuhe Group-Complex is the favorable gold ore-forming wall rock and mineral source.The Tan-Lu Fault and its secondary structures control distribution of the gold ore body, and the Yanshanian magmatic thermal fluid moved along the fault to form by filling a great number of dykes and auriferous quartz veins, giving rise to medium-low-temperature gold ore deposits.
Bengbu anticlinoria; Tan-Lu fault; auriferous quartz vein; ore-forming stage; mineral inclusion; thermal solution
P618.51
:A
1005-6157(2015)04-0258-3
2015-08-10
黃江華(1963-),男,安徽潛山人,高級工程師,現主要從事礦產地質、水文地質、工程地質、環(huán)境地質工作。