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        甘肅天水黑溝金礦成礦地質(zhì)條件及找礦遠(yuǎn)景評價(jià)分析

        2021-05-21 09:20:40王振琦豆冬春
        中國金屬通報(bào) 2021年5期
        關(guān)鍵詞:變質(zhì)巖巖組天水

        王振琦,豆冬春

        (四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八二大隊(duì),四川 德陽 618000)

        隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,在金礦開采方面也愈發(fā)成熟。我國擁有豐富的金礦資源,同時(shí),金礦也是我國重要的戰(zhàn)略礦種。近些年來,我國發(fā)現(xiàn)了諸多大礦,每發(fā)現(xiàn)一處礦床,都預(yù)示著中國礦產(chǎn)資源基地有了新的誕生。成礦地質(zhì)條件指的就是控礦因素,間接或直接影響礦床礦體的形成。對于成礦地質(zhì)條件進(jìn)行分析,是找礦過程中不可缺少的一步。在礦產(chǎn)勘查的過程中,由于地質(zhì)條件不同,礦產(chǎn)需求也不同,導(dǎo)致勘探及找礦的技術(shù)也存在局限性。

        尤其是我國對于金礦的成礦規(guī)律掌握不足,在找礦過程中存在效率低下且易造成資源浪費(fèi)的問題。針對這一問題,本文從新的因素上對甘肅天水黑溝金礦的成礦條件及找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行評價(jià)分析。希望本文的分析能夠?yàn)檎业V工作提供有所參考的理論依據(jù)。

        1 甘肅天水黑溝金礦成礦地質(zhì)條件

        1.1 地層及構(gòu)造

        甘肅天水黑溝金礦位于北祁連山金屬成礦帶,地處于祁連地塊的兩大構(gòu)造地塊與北祁連山東期的造山帶交接部分。礦區(qū)的地層是由中寒武黑茨溝巖組的前三巖段、青白口紀(jì)大柳溝巖組硅化灰?guī)r以及太古代捷達(dá)坂巖組大理巖化灰?guī)r來組成的[1]。其中,太古代捷達(dá)坂巖組的原巖,是有著復(fù)理石和火山活動(dòng)的特征的海相沉積變質(zhì)巖系。太古代捷達(dá)坂巖組是北大河巖群,它主要分布在黑溝礦區(qū)的東北部,大理巖化灰?guī)r為主要的巖性。青白口紀(jì)大柳溝巖組是由各種地細(xì)碎屑巖石組合的,上部主要為硅質(zhì)巖和白云巖,下部主要為火山巖和灰?guī)r。上下兩部呈現(xiàn)的是整合關(guān)系。中寒武黑茨溝巖組在黑溝礦區(qū)呈散狀分布,它具有三個(gè)巖段。

        上巖段主要是基性的火山巖組合,中間巖段是由富含凝灰質(zhì)的粗細(xì)碎屑巖組成,其中包括石英細(xì)砂巖、綠灰色雜礫巖以及巖屑泥礫等不同巖質(zhì)的巖石。下部巖段中具有灰?guī)r透鏡體,主要為火山巖巖組和碳酸鹽巖組,碳酸鹽巖組的巖石組合是以碳酸鹽為主,通常巖性以大理巖、深灰到灰色的厚狀層白云巖為主要巖性。與中部的巖段形成不整合接觸的關(guān)系。黑溝金礦礦區(qū)由上述三種地層形成地質(zhì)構(gòu)造,一般地質(zhì)構(gòu)造分為褶皺和斷裂。褶皺構(gòu)造通常見于中寒武黑茨溝巖組中,復(fù)式向斜為它的形態(tài)?;椎鸟薨櫩傮w是呈南東東方向展布,在酸性巖體切割斷層時(shí),構(gòu)造常顯得破碎[2]。

        在斷裂方面來講,礦區(qū)內(nèi)斷裂帶發(fā)育極為快速。礦區(qū)內(nèi)斷裂帶由南向東,由北向西形成,且斷裂帶呈現(xiàn)為“線狀”形態(tài)。局部的礦化與斷裂帶相伴產(chǎn)生。這表現(xiàn)出了非常有利的成礦體系。

        1.2 巖漿巖

        在甘肅天水黑溝礦區(qū)內(nèi),巖漿的活動(dòng)頻繁。礦區(qū)內(nèi)巖體類型眾多,頻繁出現(xiàn)不同程度的活動(dòng),活動(dòng)主要分為五個(gè)時(shí)期,分別是中元古代、二疊紀(jì)、三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)以及白堊紀(jì)。出現(xiàn)侵入活動(dòng)最強(qiáng)的為侏羅紀(jì)時(shí)期的鉀長花崗巖。

        目前分布在礦區(qū)東北部區(qū)域,呈傘狀分散。這類巖石類型較為簡單,多沿著裂縫侵入到早期巖石體中,鉀長花崗巖為肉紅色。其次出現(xiàn)強(qiáng)烈侵入活動(dòng)的是在中元古代時(shí)的基性侵入巖。目前分布在礦區(qū)西部河流中上游,呈小巖株?duì)睢T缍B世侵入巖在礦區(qū)內(nèi)各處均有分布,是礦區(qū)內(nèi)形成最多的巖組,其中含鐵玄武巖和灰綠巖為主要巖石類型。兩類巖石相互之間呈現(xiàn)脈動(dòng)接觸,在空間上,是群居共生,互相依存的關(guān)系。這對成礦也是極為有利的。

        1.3 圍巖變質(zhì)作用

        在所有的礦區(qū)內(nèi),若要形成可挖掘的金屬成礦,礦區(qū)都需要經(jīng)歷圍巖的變質(zhì)作用。在甘肅天水黑溝礦區(qū)內(nèi),主要為褐鐵礦化、桂化以及絹云母化,在礦區(qū)內(nèi)形成變質(zhì)巖,礦區(qū)內(nèi)地層巖組皆有不同程度的變質(zhì)。變質(zhì)巖分為區(qū)域變質(zhì)巖,動(dòng)力變質(zhì)巖以及接觸變質(zhì)巖。其中,礦區(qū)內(nèi)占據(jù)絕大部分的是區(qū)域變質(zhì)巖。從古至今,地殼發(fā)生運(yùn)動(dòng),使得礦區(qū)內(nèi)巖組產(chǎn)生變質(zhì),多種元素結(jié)合,形成我們需要的礦產(chǎn)品。其中動(dòng)力變質(zhì)巖一般在青白口紀(jì)大柳溝巖組硅化灰?guī)r中,受區(qū)域低溫變質(zhì)及動(dòng)力作用,形成動(dòng)力變質(zhì)巖。接觸變質(zhì)巖在中寒武黑茨溝巖組,根據(jù)三個(gè)巖段的不同特征,形成多種接觸面,形成接觸變質(zhì)巖。金礦的成礦需要熱以及成礦物質(zhì),圍巖的變質(zhì)作用就為金的成礦提供了有利的條件。在甘肅天水黑溝礦區(qū)中早期進(jìn)行了火山活動(dòng),火山活動(dòng)主要為礦區(qū)幔源基性巖漿活動(dòng)121~105Ma的青山期和在殼源中108~96Ma的酸性火山噴發(fā)。幔源基性巖漿活動(dòng)正好對應(yīng)了造山型的金礦成礦。幔源基性巖漿活動(dòng)可以為金的成礦提供熱能。而酸性火山噴發(fā)為巖區(qū)中的低溫脈型的多金屬礦業(yè)提供了足夠的成礦物質(zhì)[3]。

        2 甘肅天水黑溝金礦找礦遠(yuǎn)景評價(jià)分析

        2.1 確定礦床成因

        經(jīng)研究表明,大型礦床的形成需要跨度達(dá)到幾—幾十Ma,形成特大型礦床需要成礦跨度演化的時(shí)間越長才越有利于成礦。通過含礦的熱液作用,形成后生礦床,這種礦床叫做熱液礦床。熱液分為多種類型,其中有建造水、變質(zhì)成因熱液、幔源熱液以及巖漿成因熱液等。想要成礦就一定先要成巖,成巖特殊的表現(xiàn)形式就是成礦。在一般情況下,熱液礦床與侵入巖成巖之間存在著時(shí)代差距,但這種間距有理可循。巖漿熱液的演化進(jìn)程的快慢和礦床中有用物質(zhì)組合所形成的溫度,都會(huì)影響熱液礦床的形成與侵入巖成巖之間的時(shí)間間距。下表為金元素異常特征表[4]。

        表1 金元素異常特征示意表

        上表為金元素異常特征示意表,根據(jù)表中數(shù)據(jù),再結(jié)合國家制定標(biāo)準(zhǔn),我們可以推斷金的礦床成因中的影響因素。例如,編號AU1-1金異常元素主要為金,寬度異常為99.62m,走向?yàn)?8°,說明濃集中心較為明顯且強(qiáng)度大,可以推斷出該異常與石英脈有所關(guān)聯(lián)。

        2.2 構(gòu)造找礦標(biāo)志

        金礦的形成需要具有多種因素,其中,足夠的容礦空間、充足的成礦物質(zhì)以及非常充分的成礦作用這三種因素缺一不可。金礦成礦是指在一定的巖礦構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段或是地質(zhì)歷史時(shí)期中,礦床形成自然組合,同時(shí)要在一定地質(zhì)成礦的作用下且需要有內(nèi)在成因聯(lián)系。根據(jù)地球的演化,在不同時(shí)期及構(gòu)造的環(huán)境中金與其他礦產(chǎn)會(huì)進(jìn)行共生組合,當(dāng)金占據(jù)一定標(biāo)準(zhǔn)后形成金礦。而在成礦類型中分為九類,一為邊緣活動(dòng)地帶中酸性火山侵入巖類型;二為海相火山噴氣沉積熱液改造類型;三為斷陷基性中酸性火山侵入活動(dòng)型;四為在褶皺蓋層中細(xì)微侵染型;五為火山島中酸性火山巖型;六為動(dòng)力變質(zhì)花崗巖型;七為斷塊隆起帶與殼源花崗巖型;八為海相火山沉積綠巖建造型;九為斷陷邊緣花崗巖型。其中,在甘肅天水黑溝金礦中,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),邊緣活動(dòng)地帶中酸性火山侵入巖類型、海相火山噴氣沉積熱液改造類型、斷陷基性中酸性火山侵入活動(dòng)型、在褶皺蓋層中細(xì)微侵染型以及火山島中酸性火山巖型在礦區(qū)內(nèi)均有分布。硅化、脈巖以及毒砂化是甘肅天水黑溝的特殊找礦標(biāo)志。在不遠(yuǎn)的將來,相信該地區(qū)可以形成一定規(guī)模的金礦。

        2.3 存在優(yōu)質(zhì)礦源

        根據(jù)甘肅天水黑溝礦區(qū)的資料顯示,此礦區(qū)的礦產(chǎn)受斷裂層控制,主要產(chǎn)礦與巖體的接觸帶附近。黑溝礦區(qū)位于秦嶺的柴家莊龐家河金礦以及多金屬的成礦帶上面。礦區(qū)內(nèi)存在著大斷裂區(qū)域,該大斷裂區(qū)域?yàn)檫w移成礦物質(zhì)富集提供了極其重要的條件。同時(shí)該大斷裂區(qū)域也是重要的導(dǎo)熱和導(dǎo)礦的構(gòu)造。在中元古代、二疊紀(jì)、三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)以及白堊紀(jì)時(shí)期,均有侵入活動(dòng)發(fā)生,尤其在侏羅紀(jì)時(shí)期時(shí),受秦嶺造山帶向西開始擠壓,從而造成了地殼增溫及加厚,導(dǎo)致礦區(qū)區(qū)域內(nèi)形成了多點(diǎn)噴發(fā)的鉀玄巖系列的火山巖。在晚期時(shí)。大規(guī)模的花崗巖侵位又形成了極大規(guī)模的巖漿侵入的活動(dòng),這是形成礦化的主要時(shí)期。

        同時(shí),在黑溝礦區(qū)內(nèi)存在著偏堿性的花崗斑巖體,并在花崗斑巖體的周圍存在著金異常、銅、鐵以及金重砂異常的現(xiàn)象。此類現(xiàn)象也給了我們非常大的找礦想象空間。根據(jù)上述的分析,從該礦區(qū)的地層及構(gòu)造、巖漿巖、圍巖變質(zhì)作用等本文認(rèn)為在甘肅天水黑溝地區(qū)內(nèi)找尋金礦是具有極大的期望的。因此,該礦區(qū)具有極大的找礦潛力,對于該礦區(qū),我們應(yīng)加強(qiáng)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用,加速地質(zhì)勘查的力度。

        3 結(jié)語

        本文對甘肅天水黑溝金礦成礦地質(zhì)條件及找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行了評價(jià)分析。相對于傳統(tǒng)的成礦條件分析,本文采取了多種因素進(jìn)行分析,對找礦具有極高的參考價(jià)值。但由于本文中對參考資料的選擇較少,導(dǎo)致本文分析具有一定的局限性,還需要選擇更多的參考資料進(jìn)一步展開研究。希望本文的分析,可以對金礦的找礦工作提供有所參考的理論依據(jù)。

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