鄭江江,任 濤,馬國(guó)華,和 威,張則孟
(1.咸陽(yáng)西北有色七一二總隊(duì)有限公司,陜西 咸陽(yáng) 712000;2.中國(guó)冶金地質(zhì)總局西北局六隊(duì),陜西 漢中 723000)
龍崗壩地區(qū)位于揚(yáng)子板塊的西北邊緣,其地質(zhì)構(gòu)造單元屬松潘—甘孜褶皺系摩天嶺褶皺帶東南段,勉略寧“金三角”的西南部,陽(yáng)(平關(guān))—勉(縣)—廣坪大斷裂北側(cè)[1]。該區(qū)域上處于倉(cāng)社向斜東南翼,托河-林家溝韌性剪切帶之(金)銅成礦帶東段,即區(qū)域內(nèi)的主要控礦構(gòu)造(圖1)。該區(qū)構(gòu)造復(fù)雜,斷裂構(gòu)造發(fā)育,巖漿活動(dòng)頻繁,熱液活動(dòng)強(qiáng)烈,圍巖蝕變強(qiáng)烈,是多種構(gòu)造體系長(zhǎng)期相互作用的結(jié)果。區(qū)域內(nèi)主要礦產(chǎn)有金、銅、鉛、鋅、重晶石等,已發(fā)現(xiàn)金礦床4處(舊房梁金礦、金廠溝金礦、小燕子溝金礦、火峰埡金礦);銅礦床2處(大茅坪銅礦、蒼社銅礦梁銅礦)(圖1),其中金礦床、金礦化點(diǎn)多分布在(Pt2-3bk22-2)地層中,而銅、鉛、鋅多金屬礦產(chǎn)分布在(Pt2-3bk22-3)地層中[2]。
出露在區(qū)域內(nèi)的地層主要是中上元古界碧口群二亞群二巖組二巖段(Pt2-3bk22-2)、三巖段(Pt2-3bk22-3),為一套淺海相火山噴發(fā)沉積建造,在區(qū)域內(nèi)兩個(gè)巖段為Cu、Au富集層位。二巖段(Pt2-3bk22-2)地層主要巖性為細(xì)碧質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)片巖、細(xì)碧巖,局部含銅;三巖段(Ptbk2-3)2-32主要巖性為斜長(zhǎng)角閃片巖、絹云綠泥片巖、凝灰?guī)r,夾磁鐵石英巖。
圖1 陜西青木川—蒼社地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)廖時(shí)理[3]修改)
2.2.1 褶皺構(gòu)造
褶皺構(gòu)造主要為蒼社向斜:位于工作區(qū)北部蒼社一帶(圖2),呈北東—南西向展布,核部由(Pt2-3bk22-3)中酸性凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)粉砂巖夾基性火山巖組成,軸面傾向北西,傾角60°~70°。兩翼地層均為二巖段(Pt2-3bk22-2)細(xì)碧質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)片巖、細(xì)碧巖等。
2.2.2 斷裂構(gòu)造
圖2 陜西省寧強(qiáng)縣龍崗壩地區(qū)地質(zhì)圖
工作區(qū)處在多條韌性剪切帶內(nèi),主要韌性剪切帶為托河-林家溝逆沖型韌性剪切帶、王家山-龍崗壩壓扭性韌性剪切帶、燕家梁上-茍家陰坡壓扭性韌性剪切帶(圖2)。韌性剪切帶是區(qū)內(nèi)主要的構(gòu)造表現(xiàn)形式,分布的范圍較廣、規(guī)模大,其主要表現(xiàn)形式為,強(qiáng)烈的塑性流動(dòng)變形與糜棱巖化變形特征,并形成片理化糜棱巖帶,產(chǎn)狀傾向318°~352°,傾角60°~78°。韌性剪切帶中的原生層理已被構(gòu)造所取代,形成各種面理,特別是糜棱化細(xì)碧巖中的面理最為發(fā)育。巖石的不同程度均表現(xiàn)出韌性剪切變形過(guò)程中變質(zhì)分異所形成的條帶狀構(gòu)造特征。同時(shí)也經(jīng)歷了多期構(gòu)造變形,即早期韌性剪切變形和晚期脆性變形。前者表現(xiàn)為透流劈理,控制了石英脈的走向,后者則使成礦熱液的熱液活動(dòng)沿帶內(nèi)弱應(yīng)力區(qū)增強(qiáng),形成含金石英脈[4]。初步認(rèn)為韌性剪切帶是成礦熱液運(yùn)移的通道,對(duì)金礦體的形成起著控制作用。
工作區(qū)內(nèi)侵入巖發(fā)育較強(qiáng),主要為花崗斑巖脈,少量石英閃長(zhǎng)巖,其中花崗斑巖脈呈北西向展布,傾向200°~220°,傾角50°~65°,一般寬0.5m~5.0m,延伸長(zhǎng)0.5km~2.0km。石英閃長(zhǎng)巖分布在工作區(qū)西南角園潭子一帶,出露面積0.35km2,呈橢圓狀北東向展布。
侵入巖與成礦關(guān)系密切,在金礦體附近可見(jiàn)花崗斑巖脈發(fā)育,花崗斑巖脈為本區(qū)金成礦提供了導(dǎo)礦熱液、深部礦源,對(duì)金成礦具有重要的控制作用。
工作區(qū)內(nèi)的地層經(jīng)歷了區(qū)域變質(zhì),經(jīng)歷多期的構(gòu)造變化改造,并且對(duì)熱液蝕變產(chǎn)生作用,其變質(zhì)的程度較低,屬于低綠片巖相。變質(zhì)后的礦物組合為黑云母、綠簾石、鈉長(zhǎng)石以及絹云母等。該區(qū)域內(nèi)的巖石,多為變余結(jié)構(gòu),鱗片狀變質(zhì)構(gòu)造、板狀構(gòu)造和條狀構(gòu)造。
通過(guò)1/1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量,在工作區(qū)圈定四個(gè)較為明顯的金異常,即北部和中部與(Pt2-3bk22-2)地層中細(xì)碧巖內(nèi)含金石英脈有關(guān)的二、三級(jí)金異常;東部與王家山~羅家埡韌性剪切帶內(nèi)含金石英脈有關(guān)的三級(jí)金異常;西部與(Pt2-3bk22-2)地層中細(xì)碧巖內(nèi)壓張性裂隙石英脈中有關(guān)的二、三級(jí)金異常。在這四個(gè)異常中都形成各自明顯的濃集中心。其中北部的金異常主要圍繞細(xì)碧巖呈東西向分布,受區(qū)內(nèi)張性構(gòu)造裂隙控制,含金石英脈主要分布在東西向、北東向斷裂和裂隙中,異常源主要為細(xì)碧巖中的含金石英脈,異常強(qiáng)度高,規(guī)模大,濃集中心明顯,濃集中心金含量大于100×10-9;東部(Pt2-3bk22-3)地層中形成了局部三級(jí)金異常,異常源主要為含金石英脈,以含金石英脈形成了Au的濃集中心,含金量幾十至100×10-9;西部(Pt2-3bk22-2)地層中形成了二級(jí)金異常,異常源主要為細(xì)碧巖中含金石英脈,含金量十幾至幾十×10-9。整個(gè)南部異常規(guī)模不大,強(qiáng)度為中等,呈斷續(xù)分布。
異常檢查評(píng)價(jià)認(rèn)為金異常強(qiáng)度100×10-9以上的異常均具有金礦化顯示,規(guī)模較小的強(qiáng)金異常與區(qū)內(nèi)礦化石英脈相對(duì)應(yīng),對(duì)尋找小而富的金礦體有重要指示意義;金異常(礦化)主要與含金石英脈和韌性剪切帶有關(guān);金礦體的異常元素組合為Au、Ag、Cu、Hg、Mo。
工作區(qū)目前地質(zhì)工作程度較低,礦體由地表槽探工程控制,無(wú)深部工程控制。工作區(qū)金礦體分布在2個(gè)礦段:自東向西為羅家埡礦段、馬家溝礦段,其中在羅家埡礦段發(fā)現(xiàn)AuⅠ礦體,馬家溝礦段發(fā)現(xiàn)AuⅡ、AuⅢ、AuⅣ礦體。
3.1.1 羅家埡礦段
羅家埡AuⅠ礦體位于中上元古界碧口群二亞群二巖組三巖段(Pt2-3bk22-3)中,產(chǎn)出于燕家梁上-茍家陰坡壓扭性韌性剪切帶中強(qiáng)變形片理化帶內(nèi),分布在SK1金礦化帶中,主要由強(qiáng)片理化帶+含金石英脈組成,含礦巖石主要為石英脈,圍巖含礦性差。礦體受到構(gòu)造帶變化后的擠壓控制,并產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象,斷裂帶的波狀變化反映出礦體的走向,該區(qū)域內(nèi)礦體的走向?yàn)閮A向延伸上膨大狹縮、分支復(fù)合及尖滅再現(xiàn)等。在構(gòu)造的交匯處與轉(zhuǎn)彎處形成交匯,該交匯點(diǎn)處于密集裂隙帶中,在裂隙處注入石英脈填充,并形成了厚度較大的礦體。
AuⅠ礦體長(zhǎng)度約90m,走向?yàn)楸睎|向,傾向115°~135°,傾角60°~85°。礦體形態(tài)呈透鏡體狀、脈狀,單工程礦體厚度0.50m~0.80m,礦體平均厚度0.63m;單工程平均品位1.28g/t~2.49g/t,礦體平均品位1.56g/t。
3.1.2 馬家溝礦段
馬家溝礦段金礦體位于中上元古界碧口群二亞群二巖組二巖段(Pt2-3bk22-2)中,產(chǎn)出于糜棱巖化細(xì)碧巖內(nèi),礦體受北東向壓扭性斷裂控制,斜切地層產(chǎn)出,主要由蝕變破碎細(xì)碧巖、含金石英脈組成。礦化帶內(nèi)裂隙發(fā)育強(qiáng),在構(gòu)造裂隙內(nèi)充填發(fā)育含金石英細(xì)脈,每米3條~5條,石英脈寬1cm~5cm,最寬約10cm,脈體膨大狹縮、波狀起伏,在脈體與圍巖接觸面及脈體裂隙孔洞內(nèi)發(fā)育黑褐色鐵錳質(zhì)物質(zhì)。脈體兩側(cè)圍巖發(fā)育較強(qiáng)硅化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、碳酸鹽化、褐鐵礦化等。
按產(chǎn)出形態(tài)含金石英脈又可分為單脈、復(fù)脈及網(wǎng)脈,它們可單獨(dú)存在也可相伴而生。一般單脈在尖滅處可分叉形成網(wǎng)脈,單脈常構(gòu)成帶,當(dāng)兩脈相近時(shí)也出現(xiàn)網(wǎng)脈或節(jié)理脈使其相連。由于構(gòu)造的影響,單脈常有斷續(xù)、順層及穿層等現(xiàn)象發(fā)生,復(fù)脈由主脈及旁側(cè)小脈構(gòu)成,它們可局部相連,主脈與旁側(cè)小脈相連呈樹(shù)枝狀,為充填或交代充填的產(chǎn)物。
AuⅡ礦體長(zhǎng)度約80m,走向?yàn)楸睎|向,傾向110°~125°,傾角60°~70°。礦體形態(tài)呈透鏡體狀、脈狀,單工程礦體厚度0.45m~0.82m,礦體平均厚度0.52m;單工程平均品位1.0g/t~1.51g/t,礦體平均品位1.22g/t。
AuⅢ礦體長(zhǎng)度約100m,走向?yàn)楸睎|向,傾向115°~128°,傾角70°~85°。礦體形態(tài)呈透鏡體狀、脈狀,單工程礦體厚度0.35m~1.82m,礦體平均厚度0.62m;單工程平均品位1.0g/t~1.82g/t,礦體平均品位1.35g/t。
AuⅣ礦體長(zhǎng)度約80m,走向?yàn)楸睎|向,傾向113°~135°,傾角75°~85°。礦體形態(tài)呈透鏡體狀、脈狀,單工程礦體厚度0.26m~1.26m,礦體平均厚度0.56m;單工程平均品位1.0g/t~2.10g/t,礦體平均品位1.38g/t。
金礦礦石礦物主要為黃鐵礦,其次為褐鐵礦,少量方鉛礦、黃銅礦、鏡鐵礦、磁鐵礦。貴金屬礦物是自然金。脈石礦物主要有鈉長(zhǎng)石、白云石、石英、絹云母、白云母、少量磷灰石、碧璽等。礦石結(jié)構(gòu)包括自形式、半自型粒狀結(jié)構(gòu)、裂隙充填結(jié)構(gòu)和包裹體結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要由微脈浸染構(gòu)造和角礫構(gòu)造組成。
根據(jù)礦石產(chǎn)出特征,可分為石英脈型金礦和細(xì)碧巖型金礦,石英脈型金礦是礦區(qū)主要的礦石類(lèi)型。自然金直接存在于石英脈中。礦石工業(yè)類(lèi)型為石英脈型金礦,主要含礦巖石為石英脈和黃鐵礦脈。礦石的自然類(lèi)型主要是原生礦石,氧化礦的數(shù)量很少。
該工作區(qū)內(nèi)的圍巖的蝕變有黃鐵礦化、褐鐵礦、絹云化、綠簾石化、硅化、鈉長(zhǎng)石化、綠泥石化以及碳酸鹽化等中低溫?zé)嵋何g變。金礦化要與黃鐵礦化、硅化、褐鐵礦化以及絹云母關(guān)系較為密切。硅質(zhì)脈、多金屬硫化物石英脈和方解石脈越發(fā)育,伴生的熱液蝕變?cè)綇?fù)雜、強(qiáng)烈,金礦化效果越好。
綜合舊房梁、金廠溝、火峰埡金礦床研究成果[2,3],分析類(lèi)比認(rèn)為本區(qū)金礦的形成受地層、巖性和構(gòu)造多重因素控制,成因類(lèi)型屬海相火山沉積—后期構(gòu)造熱液型金礦床。
在工作區(qū)分布的金化探異常、金礦(化)體均賦存于碧口群二亞群二巖組二巖段(Pt2-3bk22-2)、三巖段(Pt2-3bk22-3)層位間,該層位為本區(qū)金礦形成提供物質(zhì)來(lái)源,是該區(qū)重要的礦源層和含金母巖。含礦巖石及圍巖多為糜棱巖。工作區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的石英脈型金礦與糜棱巖關(guān)系密切。石英脈型金礦主要產(chǎn)自糜棱巖,在空間分布上受糜棱巖的嚴(yán)格控制。
工作區(qū)內(nèi)的礦體形成與韌性剪切變形產(chǎn)生密切的聯(lián)系,并且韌性剪切變形對(duì)礦體結(jié)構(gòu)的形成與分布起到了主導(dǎo)控制作用,金元素的富集與金礦體的分布與韌性剪切構(gòu)造密切相關(guān),為本區(qū)域內(nèi)重要的含礦構(gòu)造[5],主要表現(xiàn)在:
(1)韌性剪切帶形成過(guò)程中的強(qiáng)應(yīng)力不僅促進(jìn)了地殼中金礦的活化,而且由于其高滲透介質(zhì)條件,形成了極為有利的導(dǎo)礦和含礦空間。因此,韌性剪切帶的存在是礦床形成的最基本條件。區(qū)內(nèi)有托河-林家溝逆沖韌性剪切帶、王家山-龍崗壩壓扭韌性剪切帶等,反映了韌性剪切帶的整體控礦特征。
(2)韌性剪切構(gòu)造控制金礦床的一個(gè)共同特征是,金礦體呈脈狀側(cè)向排列在韌性剪切帶中部。在走向變化劇烈的斷層帶中,小角度斜切地層有利于成礦流體的循環(huán)和金的富集。
(3)賦礦巖石為糜棱巖,自然金為填隙狀態(tài),分布于新形成的礦物之間,具有晚期構(gòu)造成礦的特征。韌性剪切帶的發(fā)育不僅是礦石運(yùn)移和賦存空間的通道,而且是成礦的最佳場(chǎng)所。
(1)有利層位是區(qū)內(nèi)找金的重要標(biāo)志。目前已發(fā)現(xiàn)的金礦(化)體均賦存在中上元古界碧口群二亞群二巖組二巖段(Pt2-3bk22-2)、三巖段(Pt2-3bk22-3)層位中,該地層為工作區(qū)重要的礦源層和含金母巖。
(2)韌性剪切帶。主要以?xún)?nèi)部發(fā)育的糜棱巖化帶,次要的為旁側(cè)的次級(jí)構(gòu)造帶、強(qiáng)片理化帶等,該工作區(qū)內(nèi)的強(qiáng)應(yīng)變體為金礦的主要賦存部位,為尋找構(gòu)造蝕變巖型金礦的間接標(biāo)志。
(3)圍巖蝕變。圍巖蝕變與金礦化關(guān)系密切,礦區(qū)有黃鐵礦、褐鐵礦、硅化、絹云母化、綠泥石、綠簾石、碳酸鹽巖,其中黃鐵礦、褐鐵礦、硅化、絹云母化與金礦化關(guān)系最密切。
(4)石英脈。金礦體與石英脈關(guān)系密切,在與主平面和主構(gòu)造線一致的石英脈附近或脈內(nèi)發(fā)現(xiàn)金。石英脈常發(fā)現(xiàn)于金礦化地區(qū),尤其是與成礦關(guān)系最密切的一組石英巖脈。
(5)化探金異常。工作區(qū)域內(nèi)的土壤化探異常與已知的金礦體套合性較好。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)所反應(yīng)出,具有高背景Au異常的地段(一般≥100ppb),一般均有Au的礦點(diǎn)或礦化顯示。元素的相關(guān)性分析表明,Au與Ag、Cu、Hg、Mo關(guān)系密切,這些元素可以作為尋找金礦的間接指標(biāo)。
(1)龍崗壩金礦區(qū)位于勉略寧“金三角”西南部,托河—林家溝韌性剪切帶之(金)銅成礦帶東段。工作區(qū)內(nèi)馬家溝礦段、羅家埡礦段與火峰埡金礦床在空間上具有定向三等距分布規(guī)律,組成一個(gè)礦床帶。從成礦條件與礦床成因分析具有很好的相似性,說(shuō)明馬家溝、羅家埡礦段具備形成與火峰埡金礦床相當(dāng)規(guī)模金礦的潛力。
(2)區(qū)域上小燕子溝金礦、金廠溝金礦、火峰埡金礦區(qū)礦體賦存標(biāo)高為680m~1150m,龍崗壩金礦區(qū)馬家溝礦段礦體地表出露標(biāo)高為1225m~1306m,平均標(biāo)高為1266m,較其它已知金礦平均高約288m~402m,即在垂向上找礦空間更大。根據(jù)礦體垂向蝕變礦化分帶規(guī)律,本區(qū)主要為鐵錳礦化,屬于頭部(頂部)蝕變,而火峰埡金礦為以黃鐵礦化為主的多金屬硫化物,說(shuō)明工作區(qū)處于礦體頂部,深部具備較好的找礦潛力。
(3)工作區(qū)金礦體受陡傾斷裂(節(jié)理)構(gòu)造控制,存在多組金礦脈平行分布規(guī)律,該類(lèi)構(gòu)造沿走向?qū)?yīng)連接較好,沿傾向延深穩(wěn)定、規(guī)模大,深部找礦空間大。
(4)工作區(qū)1/1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量圈出以Au為主的R1、R2、R5綜合異常,在3個(gè)綜合異常區(qū)均發(fā)現(xiàn)金礦脈,說(shuō)明為礦致異常。金礦脈呈雁列狀平行排列,通過(guò)進(jìn)一步工作,在已知礦體外圍可發(fā)現(xiàn)新的平行礦體,找礦前景好。