漆 瑋
(甘肅省地質(zhì)調(diào)查院,甘肅 蘭州 730000)
甘肅北山地區(qū)礦產(chǎn)工作主要開展于20世紀50年代末到60年代。經(jīng)過地質(zhì)工作者的多年辛勤工作,發(fā)現(xiàn)了一系列金、銅、鉛-鋅-銀、鐵、鉬、鎢和其它金屬礦床(點)以及一大批礦化異常區(qū)。
2009年-2011年,甘肅省地質(zhì)調(diào)查院開展甘肅北山公婆泉-雙尖山地區(qū)銅多金屬礦遠景調(diào)查,以銅、金、鎢、鉛鋅為主攻目標,開展成礦地質(zhì)背景研究,并進行銅多金屬礦資源成礦預測,本文基礎(chǔ)資料主體來源于“甘肅省肅北縣昭格呼都北金礦普查”項目,通過此次評價對該區(qū)內(nèi)地質(zhì)背景,成礦特征,控礦構(gòu)造進行了總結(jié)。
勘查區(qū)內(nèi)出露地層有奧陶紀窯硐努如巖片,志留紀公婆泉群等地層。主要出露巖性:千枚狀板巖、絹云綠泥石英片巖、石英巖及安山巖。
巖石中部分晶屑、巖屑呈透鏡狀在膠結(jié)物中呈定向分布,膠結(jié)物繞過晶屑和巖屑,形成波狀紋或板狀層理。層內(nèi)緊閉褶皺直立尖棱頂厚褶皺劈理頗發(fā)育,底部發(fā)育順層剪切帶和順層掩臥褶皺,變質(zhì)程度不均一,總體為區(qū)域低溫動力變質(zhì)低綠片巖相。地層具正序列和正韻律型結(jié)構(gòu)特點?;鹕綆r巖相具噴溢→爆發(fā)→強烈爆發(fā),火山噴發(fā)由弱→強。
勘查區(qū)巖層受區(qū)域應力作用較強,區(qū)內(nèi)主應力方向為北東~南西向擠壓,使得小規(guī)模褶皺較發(fā)育,褶皺總體軸向北西~南東走向,核部總體近直立。南西區(qū)受石英脈侵入作用強烈,破壞嚴重。北東區(qū)受斷層作用強烈,形成約2公里的韌性剪切帶,礦化蝕變強烈,為勘查區(qū)內(nèi)主要含礦層位。
1.2.1 褶皺特征
核部以絹云綠泥石英片巖為主,總體走向為北西-南東向(115°-125°),傾角近直立(70°-88°):兩翼以千枚狀板巖為主,巖層傾角近直立(70°-85°)。
1.2.2 斷層特征
勘查區(qū)以北西-南東向斷裂為主,對巖層具有破壞作用。主要斷層分布于勘查區(qū)西部以及公婆泉群安山巖與窯洞努如巖片的接觸帶附近,斷層兩側(cè)巖石產(chǎn)狀相反,斷裂帶內(nèi)巖石破碎,硅化、褐鐵礦化等現(xiàn)象明顯。沿走向斷續(xù)延伸約100-800米,走向108°-120°,傾角60°-75°。沿斷裂部分覆蓋嚴重,地貌上多為一線狀負地形。
1.2.3 板劈理特征
勘查區(qū)較為發(fā)育的一種劈理,發(fā)育于細粒低級變質(zhì)巖石中的透入性面狀構(gòu)造??辈閰^(qū)奧陶紀地層內(nèi)皆較發(fā)育,平行層理或小角度斜交產(chǎn)出。劈理面為由肉眼難辨的細小絹云母,綠泥石定向排列后構(gòu)成的面狀構(gòu)造。屬區(qū)域性壓扁作用的產(chǎn)物。
1.2.4 韌性剪切帶特征
勘查區(qū)地層變形較強,形成一系列受后期應力作用下近東西向的剪切擠壓帶??辈閰^(qū)東北部為一條北西-南東向韌性剪切帶(本次勘查的主要含礦層位),夾持于兩條北西-南東向斷層之間,以發(fā)育褶疊層為其特征,包括順層韌性剪切帶、順層掩臥褶皺、揉皺、順層片理、局部的拉伸線理、石香腸構(gòu)造同構(gòu)造分泌脈等組成的構(gòu)造群落。
圖1 韌性剪切帶中的揉皺現(xiàn)象
片理和糜棱面理十分發(fā)育,有些巖石被片理切割成幾毫米的薄片。受變形分解作用的改造,褶疊層內(nèi)有發(fā)育程度不同的石香腸構(gòu)造,主要是一些長英質(zhì)脈體呈斷續(xù)狀、縮頸狀或透鏡狀等形態(tài)展布,其走向與糜棱面理走向一致。另外由于剪切-壓溶分異作用,巖石組分發(fā)生分解、遷移,并重新聚集形成同構(gòu)造分泌脈,主要為石英脈和長英質(zhì)脈體,局部見淺色的長英質(zhì)條帶與暗色(由暗色礦物集合體組成)條帶相間排列產(chǎn)出,組成定向構(gòu)造。
分布于勘查區(qū)北部、東北部及南部的較小區(qū)域。巖漿巖主要為奧陶紀的二長花崗巖和花崗閃長巖。酸性巖巖體北西-南東向帶狀展布,呈巖枝狀產(chǎn)出,侵入于奧陶紀地層中,巖性有花崗閃長巖、二長花崗巖。
表2 礦石化學成分分析結(jié)果表
勘查區(qū)分布大量石英脈,主要為沿構(gòu)造面理分布的石英脈,次為沿斷裂分布。沿構(gòu)造面理面分布的石英脈大體上呈南東東向分布,寬一般幾米到幾十米不等,延伸長100米到1700米不等,局部地段密集分布;脈與巖層同變形,呈透鏡狀、布丁狀斷續(xù)分布;該期石英脈多比較干凈,少數(shù)具弱的褐鐵礦化,應該屬同構(gòu)造期脈。該脈巖與勘查區(qū)金礦(化)體沒有關(guān)系。沿斷裂分布的石英脈基本是沿著斷裂走向分布,寬一般幾米到十幾米不等,延伸長幾十米到幾公里不等。石英脈隨著斷裂切割地層。該類石英脈蝕變現(xiàn)象較強,主要蝕變類型為褐鐵礦化、赤鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化及高嶺土化等。
本次勘查共圈出了7條金礦體,礦體規(guī)模均較小。礦體長度為40米-165米,礦體厚度0.8米-1.2米,含礦巖性主要為強蝕變碎裂絹云綠泥石英片巖,上下盤圍巖為石英巖,千枚狀板巖,接觸關(guān)系均為斷層接觸,近東西向帶狀分布。含礦巖層為強蝕變褐鐵礦化,黃鉀鐵釩化破碎帶夾褐鐵礦化網(wǎng)脈狀石英細脈,少量孔雀石化。
勘查區(qū)礦石類型單一,為褐鐵礦化蝕變絹云綠泥片巖夾較致密的蝕變石英網(wǎng)脈。依據(jù)不同工程樣品的金物相分析成果(表1)計算(計算公式及劃分標準:氧化率=氧化相金/總金×100%,大于等于30% 為氧化礦,10%~30%為混合礦,小于等于10%為原生礦),礦石總體氧化程度弱,基本以原生礦為主。與圍巖中發(fā)育巖溶裂隙有關(guān)。
表1 勒巴泉西金礦體氧化程度計算表
礦石主要在韌性剪切帶中,強蝕變碎裂絹云石英片巖夾褐鐵礦化細小石英網(wǎng)脈。礦石結(jié)構(gòu):鱗片微粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)、糜棱/碎裂結(jié)構(gòu),局部見裸露和半裸露自然金,少量碳酸鹽包裹金。礦石構(gòu)造:主要是細粒浸染和細脈浸染狀構(gòu)造,局部見團塊狀、團斑狀構(gòu)造,以及細脈狀和稠密侵染狀、塊狀構(gòu)造等,巖石受構(gòu)造應力作用影響,受到擠壓,產(chǎn)生波狀紋,局部形成微褶皺構(gòu)造。
礦石礦物主要為褐鐵礦、黃鐵礦和赤鐵礦,其次為閃鋅礦;脈石礦物主要為石英、絹云母,綠泥石,其次為葉蠟石。
褐鐵礦,細粒半自形-它形粒狀,多為膠狀或粉末狀;磨光較好?;疑У{色;反射率略高于閃鋅礦而低于磁鐵礦和赤鐵礦。褐紅、褐黃、暗紅內(nèi)反射。弱非均質(zhì)性。中等硬度。有些內(nèi)部見黃鐵礦殘留。
黃鐵礦,粉塵狀、微粒狀,粒度約0.02mm±,不透明,分布不均。部分呈膠狀,沿巖石裂隙充填,呈褐黃、褐黑色。
由礦石化學成分分析結(jié)果可以看出(表2),SiO2是礦石中最主要的組分,其次為Al2O3、FeO等,反映了賦礦巖石的成分特點。礦石化學成分的平均含量由高到低的順序為SiO2→Al2O3→FeO→CaO→MgO→NaO→S→MnO等。圍巖的化學成分反映了不同巖石的成分特點。
勘查區(qū)礦石自然類型較單一,主要為褐鐵礦化石英網(wǎng)脈夾強蝕變絹云綠泥石英片巖。褐鐵礦化石英網(wǎng)脈:呈深灰色-褐黃色,碎裂狀,團塊狀,巖石主要由隱晶質(zhì)石英組成,氣孔發(fā)育,氣孔內(nèi)可見梳狀石英和高嶺石等充填;局部含少量角礫,硅化較強。強蝕變絹云綠泥石英片巖:呈灰綠色,黃褐色,碎裂狀,局部黃鉀鐵釩化。金礦石以微、細粒金為主,多呈微細粒狀被黃鐵礦包裹,黃鐵礦是金的主要載體礦物,礦體以似層狀為主,礦石工業(yè)類型屬少硫化物金礦石。
礦體產(chǎn)于韌性剪切帶中并嚴格受上下兩盤斷層控制,金礦體呈局部富集狀。斷層上下盤為硅質(zhì)板巖,石英巖,圍巖主要為石英巖,石英片巖、綠泥片巖等。在韌性剪切帶內(nèi),礦體與圍巖界線不清楚,依據(jù)分析結(jié)果圈定礦體。礦體內(nèi)夾石與礦石屬于過渡關(guān)系,一般巖性相同,區(qū)別在于夾石的主要有用組分含量低于邊界品位要求。夾石主要為次生石英巖,形態(tài)多呈長透鏡狀、板狀、楔形、透鏡狀等形態(tài)。夾石規(guī)模普遍較小,一般厚20-50cm之間。對礦體的完整性影響不大。夾石在礦體內(nèi)其外推原則與礦體相同。
區(qū)內(nèi)出露的海相火山巖系,是有利的礦源巖系和賦礦巖系,也是成礦流體的提供者??辈閰^(qū)區(qū)域上礦床的成生、分布均與構(gòu)造關(guān)系密切,嚴格受到不同級別的構(gòu)造控制。不同成因類型的礦床蝕變特征和蝕變礦物的含量略有差別,但硅化、黃鐵礦化及黃鉀鐵礬化是區(qū)內(nèi)礦床普遍出現(xiàn)的熱液蝕變,僅有強弱之分而已。
該金礦床發(fā)育于韌性剪切帶中,具有明顯的構(gòu)造控礦特征,成礦作用與后期區(qū)域變質(zhì)關(guān)系密切。礦化富集帶產(chǎn)于層間破碎帶和層間裂隙中,往往巖層揉皺現(xiàn)象強烈,含石英細脈、網(wǎng)脈或者團塊狀石英脈透鏡體多,金品位相對就高;褶皺轉(zhuǎn)折端是礦化富集的有利部位;黃鐵礦化、黃鉀鐵礬化及硅化與礦體密切相關(guān),蝕變現(xiàn)象越強,金品位越高。