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        甘肅省兩當縣湘潭子金礦床找礦標志與“三位一體”找礦模式探討

        2020-12-10 02:24:01蔡軍偉
        中國金屬通報 2020年6期
        關鍵詞:脈巖湘潭三位一體

        蔡軍偉

        (甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 天水 741020)

        湘潭子金礦床先后發(fā)現(xiàn)了西安河、朱家灣、五坪山、陳家灣等四個礦段;發(fā)現(xiàn)至今,勘查工作程度持續(xù)提高;截止2018 年湘潭子金礦333 類以上金資源量達50t,規(guī)模已達大型。筆者先后參與了由所在單位甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院負責開展的“甘肅省兩當縣湘潭子一帶金礦普查和詳查”工作,對區(qū)內(nèi)地質(zhì)情況較為熟悉,本文結(jié)合最新“勘查區(qū)找礦預測與理論方法”,對湘潭子金礦在找礦標志與“三位一體”找礦模式方面做了初步歸納和探討[1]。

        1 區(qū)域地質(zhì)背景

        湘潭子金礦床位于甘肅省東南部隴南市兩當縣境內(nèi)。大地構造位置屬秦嶺西段商丹蛇綠混雜巖帶,中北秦嶺加里東、燕山期鉛鋅、金、銅、銀、銻、鉬成礦帶(III-10),葡萄園-兩當金、鉛鋅成礦帶(Ⅳ21),太陽寺金、銀、鉛鋅成礦區(qū)(Ⅴ級)(張新虎等,甘肅省區(qū)域成礦與找礦)。

        該地區(qū)目前已發(fā)現(xiàn)的各類型礦床、礦(化)點較多,其中金礦是該帶的優(yōu)勢礦種,主要位于巖體外接觸帶上,礦體受近東西向斷裂和北東向斷裂控制,主要在兩種斷裂交匯處富集。湘潭子金礦床包括了西安河、朱家灣、五坪山、陳家灣等四個礦段;最主要的含礦地層是李子園群中等變質(zhì)的基性-酸性火山巖夾碳酸鹽巖[2]。

        2 礦床地質(zhì)

        2.1 礦床地質(zhì)

        區(qū)內(nèi)礦體分布總體受區(qū)域構造控制,顯示出東西向帶狀分布特征。其中丹鳳群地層控礦作用最為明顯,大草灘群次之;丹鳳群地層中還分布有多處鉛、鋅、銅礦(化)點。

        整體上可以將湘潭子金礦區(qū)劃分為三個金礦帶,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦(化)帶,Ⅰ和Ⅱ號礦(化)帶主要受北西-北西西向構造控制,規(guī)模較大,品味較低;Ⅲ號礦(化)帶受北東向斷裂構造控制,且規(guī)模不穩(wěn)定,品味高。

        礦體均產(chǎn)于泥盆系大草灘群與震旦-奧陶系李子園群分界斷裂及兩側(cè)的次級斷裂構造破碎帶內(nèi)??氐V構造主要為分界斷裂兩側(cè)的NWW 向、近EW 向和NEE 向次級斷裂;礦體走向70°~120°,傾向160°~210°;印支期的巖漿活動造成的動力變質(zhì)和熱液蝕變與金礦的形成關系密切。

        2.2 控礦因素

        (1)礦區(qū)內(nèi)的礦體的分布和產(chǎn)出均主要受蝕變斷層破碎帶所控制,中酸性脈巖的分布和產(chǎn)出與金礦化也有一定的關系但不十分明朗。金礦化蝕變則主要顯示為構造熱液蝕變特征,以褐(黃)鐵礦化及硅化與金礦化關系較為密切,蝕變礦化過程依礦化特征大致可劃分4 個期次,主礦化蝕變均以較強的黃鐵礦化為顯著特征,蝕變礦物黃鐵礦多為它形-半自形粒狀晶,呈星點狀、細脈狀(局部網(wǎng)脈狀)、團塊狀、條帶狀等分布于礦石中、大部分沿裂隙充填。

        (2)控礦斷裂構造均顯示出多期活動特征,且伴隨有不同程度的脈巖活動,構造活動為熱液活動提供通道和空間,構造巖石的組構變化形成不同的地球物理化學環(huán)境,為熱液活動中的礦化富集創(chuàng)造條件。

        在Ⅰ、Ⅱ礦帶內(nèi),金礦化的強弱與構造特征、蝕變特征的關系較為明顯,斷裂構造的膨大和復合部位是金礦化的最有利部位,黃鐵礦化蝕變的強弱與金礦化強弱明顯成正相關關系。

        3 找礦標志

        (1)地層、巖性標志。礦區(qū)金礦體主要產(chǎn)在震旦-奧陶紀丹鳳群木其灘組第三巖性段中巖性層變英安巖中,尤其是北東向(銀)金礦體嚴格產(chǎn)在變英安巖與碳硅質(zhì)板巖、碳硅質(zhì)構造片巖、硅質(zhì)巖界面附近的構造破碎帶中,受地層和巖性控制的特點十分明顯。因此,丹鳳群木其灘組第三巖性段中巖性層是礦區(qū)找礦的地層標志,變英安巖、碳硅質(zhì)板巖、碳硅質(zhì)構造片巖是找礦的巖性標志[3]。

        (2)構造標志。湘潭子金礦床住主要產(chǎn)于五坪山區(qū)域性斷裂的旁側(cè),斷層破碎帶中發(fā)育碳質(zhì)構造角礫巖、碳質(zhì)(構造)片巖,礫石具有一定的磨圓度。這些斷層以規(guī)模大、黑色、發(fā)育磨圓度很好的礫石為顯著特點,是礦區(qū)良好的找礦標志之一。區(qū)域性斷層北側(cè)的北東向次級斷層和后期形成的北西向斷層也是礦區(qū)較好的找礦標。在Ⅰ、Ⅱ礦帶內(nèi),金礦化的強弱與構造特征、蝕變特征的關系較為明顯,斷裂構造的膨大和復合部位是金礦化的最有利部位,黃鐵礦化蝕變的強弱與金礦化強弱明顯成正相關關系。

        (3)脈巖標志。礦區(qū)發(fā)育二長花崗(斑)巖脈、鉀長花崗巖脈、閃長巖脈、煌斑巖脈、輝綠巖脈等脈巖。二長花崗(斑)巖脈、鉀長花崗巖脈等酸性脈巖形成于成礦之前,產(chǎn)于含礦破碎帶中破碎的二長花崗(斑)巖、鉀長花崗巖含(銀)金較好;但其他脈巖形成于成礦之后,一般不含礦。因此,二長花崗(斑)巖脈、鉀長花崗巖脈等酸性脈巖可以作為礦區(qū)的找礦標志之一[4,5]。

        (4)礦化蝕變標志。含金構造破碎帶一般蝕變強烈,地表表現(xiàn)為強烈的褐鐵礦化蝕變,含銀地段褐錳礦化較為發(fā)育,它們是礦區(qū)地表找礦的重要標志。地下深部原生金礦帶黃鐵絹英巖化、碳酸鹽化強烈,礦體中鉛鋅礦細脈、微細脈發(fā)育;頂板圍巖鈉長石化強烈,礦體與頂板圍巖呈淺色調(diào),與呈深黑綠色發(fā)生綠泥石化的底板圍巖對比明顯;礦體及近礦圍巖中發(fā)育粉紅色的含錳方解石脈,這些蝕變特征是礦區(qū)深部找礦的有效標志。

        (5)地球化學找礦標志。地球化學異常區(qū)是最有找礦前景的區(qū)段,尤其是土壤化探異常的找礦指示作用非常顯著。

        礦區(qū)1:5 萬水系沉積物Au、Ag、Pb 組合異常帶上,以及礦區(qū)內(nèi)1:1 萬土壤Au 異常,是本區(qū)良好的地球化學找礦標志。土壤地球化學異常圖上金含量大于40×10-9 的中帶和內(nèi)帶范圍,一般是礦體、礦化體出露面積的數(shù)倍,可基本反映金礦體、礦化體的產(chǎn)出部位,是本區(qū)找礦的重要標志。

        (6)人工遺跡標志。礦區(qū)分布有古采硐及采礦廢渣堆積,這些人工遺跡也是礦區(qū)找金最有利、最直接的找礦標志。

        4 “三位一體”找礦模式

        (1)成礦地質(zhì)體。湘潭子金礦賦礦地層主要為震旦-寒武紀木其灘巖組第三巖性段和泥盆紀大草灘組第四巖性段。

        (2)成礦構造和結(jié)構面。湘潭子金礦顯示其金礦體主要受北西西向斷裂帶所控制,該組方向的斷裂組主要是五坪溝主斷裂的次級斷裂。此次通過綜合研究發(fā)現(xiàn)湘潭子金礦控礦構造不止斷裂構造,在金礦發(fā)育區(qū)褶皺構造也相當發(fā)育,如西安河金礦產(chǎn)于大柴溝向斜核部,朱家灣金礦產(chǎn)于李壩-向家梁背斜的南翼,五坪山金礦產(chǎn)于李壩-向家梁背斜南翼和五坪山斷裂接觸部位,而五坪山斷裂可能為李壩-向家梁背斜南翼的翼部斷裂。

        (3)成礦作用特征標志。在湘潭子金礦區(qū)局部地段發(fā)現(xiàn)了隱爆角礫巖型礦石,結(jié)合最新磁法測量成果,推測湘潭子礦區(qū)下部存在隱伏巖體,金成礦成因可能和巖體隱爆作用有關。

        5 討論與結(jié)論

        (1)湘潭子金礦主要賦礦地層為丹鳳群木其灘組第三巖性段中巖性層,礦體究竟產(chǎn)自和區(qū)域性斷裂的次級斷裂,還是跟褶皺有關的軸面斷裂或應力釋放空間,尚需進行深入的研究和分析。

        (2)湘潭子金礦對成礦作用研究尚不夠,成礦流體來源研究較缺乏,因此需要對湘潭子金礦做微量、稀土元素分析及穩(wěn)定同位素等研究,以確定該礦床的成礦作用。

        (3)成礦地質(zhì)體方面,以往工作對主要賦礦的兩套地層只在大比例尺填圖中填繪表達,現(xiàn)有資料不能進行區(qū)域?qū)Ρ?。今后應對該區(qū)兩套地層進行詳細填繪,對含礦地層在圖面進行詳細表達,以便進行區(qū)域?qū)Ρ取?/p>

        (4)成礦構造與結(jié)構面。今后工作應加強區(qū)內(nèi)褶皺構造與斷裂構造的配套性研究,查清控礦斷裂到底是區(qū)域性斷裂還是褶皺軸面斷裂,礦體產(chǎn)出部位更有可能為褶皺構造所形成的虛脫部位。

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