于恒彬,朱 磊,李 希
(1.陜西省地質(zhì)調(diào)查中心,陜西西安710068;2.西北有色地質(zhì)研究院有限公司,陜西西安710054;3.西北有色地質(zhì)礦業(yè)集團(tuán)有限公司,陜西西安710054)
秦嶺東江口巖體NE向斷裂破碎帶控礦特征與金鉬礦化規(guī)律
于恒彬*1,朱磊2,李希3
(1.陜西省地質(zhì)調(diào)查中心,陜西西安710068;2.西北有色地質(zhì)研究院有限公司,陜西西安710054;3.西北有色地質(zhì)礦業(yè)集團(tuán)有限公司,陜西西安710054)
東江口巖體屬印支期花崗巖,位于商丹斷裂帶南側(cè),山陽—鳳鎮(zhèn)斷裂北側(cè),主體侵位于中上泥盆統(tǒng)中。在巖體和圍巖地層中發(fā)育一系列燕山期NE-NNE向斷裂,其中上磨子溝斷裂破碎帶具明顯斷裂控礦特征,上磨子溝金礦床即嚴(yán)格受控于該NE向斷裂。其成因類型屬于熱液石英脈型+斷裂破碎蝕變巖型疊加改造礦床。北東向斷裂破碎帶對金、鉬礦化富集控制明顯,是秦嶺地區(qū)燕山期成礦階段的一類重要控礦構(gòu)造,應(yīng)引起礦田構(gòu)造研究和找礦預(yù)測的重視。
秦嶺;東江口花崗巖;北東向構(gòu)造;斷裂破碎帶;上磨子溝金礦;地質(zhì)特征
東江口巖體位于商丹斷裂帶南側(cè),山陽—鳳鎮(zhèn)斷裂北側(cè)。巖體西起周至縣華樹坪,東至柞水縣豐北河,出露面積約365km2,平面呈NE向延伸的扁豆?fàn)睢?/p>
巖體以中細(xì)粒似斑狀二長花崗巖為主。內(nèi)部見少量黑云閃長質(zhì)暗色包體,部分具弱定向特征。巖體屬于典型復(fù)式巖體,由外到內(nèi)分為5個(gè)巖相學(xué)單元,分別是小川街單元、營盤街單元、藥王堂單元、沙洛帳單元和梅莊單元,各單元有環(huán)狀分布特點(diǎn),小川街單元分布于巖體的邊緣,面積較小,且斷續(xù)分布,營盤街與藥王堂單元分布于巖體的邊部,面積較大,環(huán)帶狀,沙洛帳與梅莊單元分布于巖體內(nèi)部,產(chǎn)出多具巖株?duì)?,面積分布也較大。
巖體主體侵位于中晚泥盆世劉嶺群淺變質(zhì)的長石石英砂巖及粉砂巖內(nèi),與圍巖侵入接觸特征明顯,巖體邊界發(fā)育明顯接觸變質(zhì)帶,變質(zhì)程度為綠片巖相。據(jù)楊愷等(2009)LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素定年結(jié)果顯示,東江口巖體形成于(219~209)Ma之間,屬印支期俯沖型和碰撞型巖漿巖。據(jù)前人地球化學(xué)方面研究表明,東江口巖體屬于I-A型花崗巖,是深部下地殼物質(zhì)部分熔融形成的,以高級區(qū)域變質(zhì)基底為物源,且侵位較淺,屬造山后期的產(chǎn)物。
東江口一帶,區(qū)域上構(gòu)造變形較強(qiáng)烈,以斷裂為主,發(fā)育兩類斷裂,除近EW向斷裂(即山陽—鳳鎮(zhèn)斷裂,為區(qū)域性大斷裂)以外,尚發(fā)育一系列NE-NNE向斷裂,這類斷裂常成雁行式斜列,有的沿走向延伸較遠(yuǎn),有的呈斷續(xù)出露,它們均既切割印支期東江口巖體又切割泥盆紀(jì)地層。
中新生代為秦嶺造山帶大地構(gòu)造體制發(fā)生重要轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期,在侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)之交,我國東部構(gòu)造體制發(fā)生了大的轉(zhuǎn)換,從近東西向構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變成受古太平洋板塊向歐亞板塊之下俯沖作用控制的北東—北北東向構(gòu)造體制。秦嶺造山帶在這樣的構(gòu)造背景下,形成了一系列NE向構(gòu)造—巖漿活動帶。這類活動帶自東向西逐漸減弱,西部多為隱伏構(gòu)造??傮w表現(xiàn)為NNE或NE向分布的隆起帶和凹陷帶。其隆起帶表現(xiàn)為不同序次的、密集發(fā)育的NE向(包括隱伏的)斷裂和中生代中酸性—中基性巖漿巖侵入體(脈)群;凹陷帶則多由不同規(guī)模的斷裂和發(fā)育侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)沉積的北東向斷陷盆地組成。在主要NE向構(gòu)造帶內(nèi)發(fā)育次一級斷裂;在前述主要的構(gòu)造帶之間,尚發(fā)育一系列的較小規(guī)模的NE向斷裂[9]。
同時(shí),印支期—燕山期內(nèi)的構(gòu)造—巖漿熱液活動對秦嶺造山帶的區(qū)域成礦控制與影響作用十分顯著;主要表現(xiàn)在該期NE向構(gòu)造—巖漿活動不僅控制了金等礦產(chǎn)的形成,而且使先期形成的銅、鉛鋅等礦產(chǎn)發(fā)生了較強(qiáng)烈的改造和富集作用。該期NE向構(gòu)造帶與先期的NW、近EW向構(gòu)造或含礦層交匯疊加部位,是形成大型—超大型礦床的重要條件。即姚書振(2011,學(xué)術(shù)會議)認(rèn)為存在一類NE向展布的構(gòu)造—巖漿—成礦帶;如華陰—寧陜—漢南構(gòu)造巖漿巖帶,該成礦帶中已有東江口和胭脂壩2個(gè)礦集區(qū)。
東江口一帶所發(fā)育的NE-NNE向斷裂區(qū)域上應(yīng)屬于這一類NE向構(gòu)造—巖漿—成礦系統(tǒng),并已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有明顯的斷裂控礦跡象,本文述及的上磨子溝金礦床即嚴(yán)格受控于NE向斷裂構(gòu)造。
區(qū)內(nèi)巖體以東江口超單元小川街—藥王堂單元為主,大面積分布于礦區(qū)東北部;巖體南部邊界形態(tài)不規(guī)則,接觸界面總體為向南傾,傾角約為60°~70°。圍巖可見明顯接觸變質(zhì)現(xiàn)象,其角巖帶寬度100~200m(見圖1)。
地層主要出露于礦區(qū)西南部,為中泥盆統(tǒng)牛耳川組(D2n)。巖性以變石英細(xì)砂巖夾粉砂質(zhì)板巖、大理巖為主(見圖1)。
圖1 上磨子溝金礦床斷裂破碎帶及礦脈體地質(zhì)圖
區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造線為北西西向,褶皺不發(fā)育,主體呈北西傾斜的單斜,片理產(chǎn)狀320°~340°∠50°~70°。斷裂較發(fā)育,除北西西向斷裂外,尚發(fā)育多條北東30°~50°走向延伸的斷裂破碎帶,沿上磨子溝、付家溝、小竹山溝等地分布,它們均切割了礦區(qū)南側(cè)的北西西向斷裂帶。其中3條代表性斷裂基本地質(zhì)特征如下:
F1:位于上磨子溝東坡,長約3km,寬約1.5~5m,蝕變類型為硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化、鉀長石化、綠泥石化、絹云母化等,斷裂面產(chǎn)狀為121°~136°∠37°~43°,屬低緩傾斜的含礦破碎蝕變帶,斷裂性質(zhì)屬于壓扭性,嚴(yán)格控制上磨子溝金礦體的空間展布(見圖1)。
F2:位于付家溝一帶,長約4km,向南北兩側(cè)延伸較遠(yuǎn),寬約2~4m,主要構(gòu)造標(biāo)志有斷層破碎帶、斷層泥、片理化帶、河流直線狀分布、花崗巖與泥盆系直接突變接觸等,斷裂產(chǎn)狀為150°∠75°~85°,在該斷裂破碎帶中已發(fā)現(xiàn)明顯輝鉬礦化。
F3:位于小竹山溝一帶,長約2km,寬1~3m,主要構(gòu)造標(biāo)志有斷層破碎帶、斷層泥、片理化帶、河流直線狀分布、旁側(cè)伴生有斷層泥破碎帶發(fā)育的近東西向次級斷層帶,且近東西向斷層帶中發(fā)現(xiàn)有花崗巖體內(nèi)的與輝鉬礦化有關(guān)的破碎蝕變帶,斷裂產(chǎn)狀150°∠88°。
如前所述,上磨子溝金礦床礦體賦存于斷裂破碎帶F1中,礦體厚度在0.5~4m內(nèi),金礦石品位變化較大,一般在(0.50~2.50)×10-6,較富地段Au品位在(1.0~5.5)×10-6,金品位最高為26.0×10-6。
4.1斷裂破碎帶和金礦體產(chǎn)狀特征
斷裂破碎帶產(chǎn)狀為NE走向,主要由斷續(xù)分布的透鏡狀、脈狀石英脈和破碎蝕變黑云母花崗巖組成,總體延伸較遠(yuǎn),礦體形態(tài)呈脈狀、透鏡狀(見圖1)。
該區(qū)其它地段所見石英脈基本上多為小脈細(xì)脈,延伸較短,長度僅幾米或十幾米,以雁列式細(xì)脈出現(xiàn)較多,延伸短的大多發(fā)生尖滅,與相鄰的石英脈體多發(fā)生過錯(cuò)移。多數(shù)石英脈是沿著斷層破碎帶發(fā)育較好,且有些石英脈是沿著構(gòu)造裂隙發(fā)育,石英脈完好,沒有受到破碎作用,有些石英脈則較破碎,與蝕變巖混雜在一起,可以看出區(qū)內(nèi)石英脈是多期熱液活動的產(chǎn)物。
對該區(qū)發(fā)現(xiàn)的所有石英脈產(chǎn)狀做統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果表明其走向具有一定的優(yōu)選方位,主體優(yōu)勢走向?yàn)楸睎|30°~50°(見圖2)。
圖2 上磨子溝一帶石英脈走向玫瑰花圖
4.2圍巖蝕變特征
上磨子溝金礦區(qū)斷層破碎帶內(nèi)巖石破碎,石英脈、斷層泥十分發(fā)育,片理化明顯,近礦圍巖蝕變較為發(fā)育,且明顯受斷裂控制。由于構(gòu)造活動及熱液成礦作用具有長期性和多階段性。蝕變主要有硅化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化、黃鉀鐵礬化、褐鐵礦化、蝕變花崗巖及鉀長石化,還有少量碳酸鹽化。其中石英脈的礦化程度不均勻,有硫化物礦物出現(xiàn)的部位其含金量一般比較高,無任何礦化現(xiàn)象的石英脈含金量一般較低。
黃鐵礦化:與金礦極為密切,多發(fā)育在含金石英脈及圍巖中。黃鐵礦一般呈細(xì)脈狀或浸染狀,部分黃鐵礦的呈半自行—自形顆粒。
硅化:巖石的硅質(zhì)成分含量較高,巖石硬度大。硅化面積較廣,基本都是沿著破碎帶,中間夾有石英脈,這些硅化帶常因受到斷裂的影響而產(chǎn)生破碎現(xiàn)象。
鉀長石化:在花崗巖中或石英脈兩側(cè)見有鉀長石化,表現(xiàn)為紅色。
蝕變花崗巖:花崗巖中的云母經(jīng)過蝕變作用成為綠泥石,大部分云母發(fā)出金光閃閃的光芒,類似于金云母,石英成為顆粒狀,磨圓度較差,顆粒大小不一,在0.05~0.1cm,長石大多變成泥質(zhì)成分。
4.3礦石組構(gòu)特征
該區(qū)金礦體內(nèi)礦石礦物包括黃鐵礦、褐鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等,部分晶形較好;以星點(diǎn)狀及浸染狀不均勻分布于破碎蝕變帶內(nèi)。礦石結(jié)構(gòu)以細(xì)粒結(jié)構(gòu)為主,礦石構(gòu)造以團(tuán)塊狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造為主,礦物成分中石英約占50%,長石約占35%,黑云母約占15%,蝕變巖礦石內(nèi)的長石大部分已明顯高嶺土化,外表為灰褐色泥質(zhì)。礦化標(biāo)志主要是花崗巖體中發(fā)育的石英脈,脈體規(guī)模較大的,蝕變也較強(qiáng)烈,容易形成含礦體,且品位相對較高。
4.4礦床成因類型、礦化富集規(guī)律及礦標(biāo)志
上磨子溝金礦床主要富集出現(xiàn)在既切割中生代花崗巖、又切割泥盆系的燕山期斷裂破碎蝕變帶內(nèi),礦體內(nèi)既有石英脈體含礦,也多現(xiàn)斷裂破碎帶中的石英脈體旁側(cè)的斷層泥、黑云母花崗巖的破碎蝕變巖或碎粉巖、破碎角礫巖等具金礦化,并已達(dá)礦石的邊界品位。初步研究發(fā)現(xiàn),本區(qū)金礦成因類型屬于和巖漿熱液有關(guān)的熱液石英脈型+斷裂破碎蝕變巖型,是一種在構(gòu)造物理化學(xué)疊合成礦作用下形成的復(fù)合類型。
該類型金礦床通常具有相似的成礦富集規(guī)律和找礦標(biāo)志:首先,金礦體及礦化體都嚴(yán)格受控于斷裂;其次,沿?cái)嗔言谄涞V化地段通常均可見一定寬度的礦化石英脈,有些屬主脈、大脈,有些屬復(fù)合脈或細(xì)脈群,但和金礦化有關(guān)系的石英脈體通常都可見相應(yīng)的金屬硫化物,如黃鐵礦化、閃鋅礦化、方鉛礦化、黃銅礦化,并伴生相關(guān)的礦化蝕變現(xiàn)象,如黃鐵礦化、硅化、絹云母化等。
上磨子溝金礦床,沿F1斷裂破碎蝕變帶,主礦化石英脈的產(chǎn)狀相對穩(wěn)定,但也多見側(cè)現(xiàn)或尖滅再現(xiàn)的規(guī)律,含金石英脈體的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀對礦化富集影響明顯,通常厚大石英脈延伸較短,有時(shí)可見迅速尖滅的分枝;厚度較小的石英脈體延伸相對穩(wěn)定,常發(fā)育平行脈。透鏡狀的石英脈,盡管走向上尖滅再現(xiàn),但傾向上通常都較穩(wěn)定,常見富礦體出現(xiàn)。石英脈多為雁行式—斜列式產(chǎn)出。
該礦區(qū)的找礦標(biāo)志主要為燕山期花崗巖體內(nèi)的北東向(F1)破碎蝕變帶內(nèi)的石英脈體及破碎蝕變巖,一般北北東向斷裂控礦,且斷裂破碎帶規(guī)模和石英脈規(guī)模相對較大的,礦化蝕變現(xiàn)象也強(qiáng)烈,礦化富集相對較明顯,越易形成含礦體,且金礦化品位也相對較高,尤其是當(dāng)石英脈與脈旁破碎蝕變巖內(nèi)出現(xiàn)較多金屬硫化物時(shí),金品位會更高。這應(yīng)該在秦嶺成礦帶今后的礦田構(gòu)造研究和找礦預(yù)測工作中,引起足夠的重視。
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P61
A
1004-5716(2016)09-0129-04
2016-03-30
2016-04-28
于恒彬(1986-),男(漢族),山西呂梁人,助理工程師,現(xiàn)從事基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工作。