金岩沟范文

时间:2023-11-03 06:05:49

金岩沟篇1

关键词:成因矿物学;串岭沟组;独居石;金红石;热液成因;SHRIMP UPb年龄;能谱分析;北京

中图分类号:P571文献标志码:A

Occurrence and Origin of Monazites and Rutiles from Sedimentary

Rocks of Chuanlinggou Formation in Changping Area of Beijing

DING Jing1,2, SONG Tianrui3, SHI Yuruo2

(1. School of Graduates, China University of Geosciences, Beijing 100083, China; 2. Beijing SHRIMP Center,

Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China; 3. Institute of

Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China)

Abstract: Monazite and rutile grains are found in the contribution by using energy spectrum analysis to study the silty mudstones, which are collected from the lower part of Chuanlinggou Formation in Changping area of Beijing. The maximum particle size of the monazite is up to 88 μm while the largest rutile is 20 μm. According to lots of backscattered images, the monazites show jagged edges and irregular shapes, appeared as fishes, birds, flowers, worms, and so on, while the rutiles are arranged as a string of beads. An overwhelming majority of the monazites and rutiles are distributed in quartz or hematite veins. However, monazites or rutiles are hardly found in the places far away from the veins. These monazites with the age of (152±11)Ma are dated using SHRIMP Ⅱ at Beijing SHRIMP Center. According to the preliminary age data, it is suggested that these monazites belong to secondary monazites, which are associated with the late hydrothermal event, not formed in the diagenetic stage.

Key words: genetic mineralogy; Chuanlinggou Formation; monazite; rutile; hydrothermal origin; SHRIMP UPb age; EDAX; Beijing

0引言

图件引自文献[9],有所修改

图1华北克拉通中―新元古代沉积盖层分布

Fig.1Distribution of the MesoNeoproterozoic Strata in North China Craton

国际上首次报道的沉积物中自生稀土矿物发现于匈牙利中部Transdanubian卡斯特岩的缝隙中[1]。在中国,宋天锐首次在大连地区前寒武纪沉积岩中发现了包裹在针铁矿细脉中的自生独居石,认为其形成于前寒武纪震旦系正常沉积环境中[2]。宋天锐等根据宏观、微观和地球化学研究结果,证明了在北京十三陵中元古界长城系串岭沟组有地质事件层,并提出串岭沟组的火山地震事件可能导致串岭沟组泥岩中存在自生独居石[3]。若设法找到这些自生独居石,并对其进行精确定年,将有效限定串岭沟组沉积岩的成岩年龄。因此,笔者对北京昌平地区中元古界长城系串岭沟组地层按层位进行采样,并对其下部层位岩石中的矿物进行了详细的能谱分析,发现确实存在不规则状的独居石,并发现了呈串珠状分布的金红石颗粒。本文对这些发现进行详细报道,并对其成因进行了探讨。

1地质背景和样品描述

北京昌平地区在大地构造位置上位于华北地块或中朝克拉通的北部(图1)。吕梁运动(1 800~1 900 Ma)之后,华北地块开始进入地台演化阶段,即裂谷系的发育与演化阶段[45]。裂谷系分南、北两个裂陷槽和北缘、东缘各一个裂谷带。华北地块南部的裂陷槽称为熊耳裂陷槽,华北地块北部的裂陷槽称为燕辽裂陷槽。研究区位于燕辽裂陷槽内。

北京昌平地区中元古界长城系地层自下而上包括常州沟组(Chc)、串岭沟组(Chch)、团山子组(Cht)、大红峪组(Chd)和高于庄组(Chg)共5个组。本次研究样品采自长城系第2个组――串岭沟组(图2)。

串岭沟组为一套近海篮沉积[68],厚度约50 m,底部以平行不整合与常州沟组顶部的砂坝砂岩相接触,顶部与团山子组整合过渡。串岭沟组岩性组合分3段,下部层位为粉砂质泥岩,中部层位为粉砂岩与白云岩凸镜体,上部层位为黑灰色薄层砂岩粉砂岩互层。

Q为第四系;Jxt为铁岭组;Jxh为洪水庄组;Jxw为雾迷山组;Jxy为杨庄组;Qb为青白口系;Chg为高于庄组;Chd为大红峪组;Cht为团山子组;Chch为串岭沟组;Chc为常州沟组;Ar为太古代;图(a)引自文献[12],有所修改

图2北京十三陵地区地质简图及长城系地层岩性柱状图

Fig.2Geological Map of the Ming Tombs Area of Beijing and Column of Stratum Lithology of Changcheng System

宋天锐等认为,串岭沟组的地质事件是由于燕山裂陷槽形成早期的火山活动及由其引发的地震事件产生的[3]。串岭沟组下部旋回的上段与中部旋回的下段出现明显的地震构造。宏观标志包括典型的砂体液化构造、层内滑塌构造和层内断层构造(图3)。微观标志包括小型泄水构造、细脉充填和显微层内错动[3]。

图3中元古界串岭沟组古地震沉积构造

Fig.3Paleoseismic Sedimentary Structures of Mesoproterozoic Chuanlinggou Formation

本次研究样品MC1采自北京昌平地区十三陵德胜口附近(40°17′56.8″N,116°10′55.8″E),属串岭沟组下部层位,岩性为粉砂质泥岩。详细的能谱分析发现了大量的独居石和金红石颗粒。图4为串岭沟组底部粉砂质泥岩显微照片,赤铁矿脉和几条石英脉清晰可见,独居石和金红石即分布在这些脉中。

能谱分析在北京矿冶研究总院扫描电镜室EDAX能谱分析仪上完成。测试样品表面磨平抛光,表面喷镀金膜。电子束加速电压(HV)为2500 kV,所需工作距离(WD)为10.5 mm,束斑为4.5 μm。

2独居石特征

独居石别名磷铈镧矿、磷镧铈石,化学式为(Ce,La,Nd,Th)(PO4),是一种富含轻稀土元素的磷酸盐矿物。因其含有较高的U、Th及较低的普通Pb[1314],经常能形成一致的UPb和ThPb年龄,而且独居石UPb同位素体系封闭温度较高(530 ℃~720 ℃)[15],不易受到后期热事件的干扰,是理想的UThPb定年对象[1618]。

图4串岭沟组底部粉砂质泥岩显微照片

Fig.4Photomicrograph of the Silty Mudstone from the Lower Part of Chuanlinggou Formation

独居石在背散射图像中呈亮白色(图5),粒径为30~88 μm,具他形粒状结构,形状复杂,可呈现出“鱼形”、“鸟形”、“花形”、“虫形”等各种形状。独居石颗粒的边部出现晶棱圆化、港湾状结构等特征。从图5可以看出,独居石内部有细小石英的交代残余结构。独居石有两种产状:①以分散细粒状或团粒状集合体沿着赤铁矿脉分布;②以他形晶粒状结构被包裹在石英脉中。

图6展示了独居石及其周边石英脉的能谱曲线。图6(a)中,Ⅰ所在区域为一独居石颗粒,具他形晶粒状结构,边缘呈锯齿状,被包含在石英脉里,Ⅱ所在区域为石英脉。

3金红石特征

在发现独居石的同时,还发现了金红石(化学式为TiO2,图7),背散射图像中呈暗灰色。根据能谱曲线,独居石生长在赤铁矿脉[图7(a)、(c)中十字标记处]上,数量较少,颗粒较大,而金红石[图7(e)、(g)中十字标记处]数量较多,单个颗粒较小,最大粒径仅为20 μm,呈不规则粒状结构,沿着赤铁矿脉呈串珠状分布,构成一条金红石细脉。

图7(i)中独居石的边上生长有金红石颗粒,两者之间为共结边结构,界面平整呈舒缓波状,反映矿物是近于同时结晶的。独居石和金红石内部均有细小的长石残余。

4独居石成因讨论

4.1年龄

独居石SHRIMP UPb原位定年在中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心SHRIMP Ⅱ仪器上完成。独居石测年原理和方法见文献[19]。一次离子流O-2强度为1.55 nA,束斑为15 μm左右。独居石定年时,每个数据点的测定由5组扫描构成,对203(CePO2)+、204Pb+、背景值、206Pb+、207Pb+、208Pb+、238U+、248(ThO)+和254(UO)+共9个质量峰进行数据采集。独居石标准样GM3(U含量(质量分数,下同)为0.658 8%,年龄为486 Ma)用于未知样品U 含量标定和年龄校正。用于年龄计算的衰变常数为IUGS 同位素年代学分会的推荐值[20]。标准样GM3 和待测样之比为1∶(3~4)。数据处理采用Squid和ISOPLOT程序[2122]。实测204Pb用于普通Pb校正。单个数据点误差类型为1σ。

4.2成因

独居石成因类型主要有岩浆成因[2326]、热液成因[2730]、变质成因[3133]及沉积成岩过程中自生独居石成因[2,3436]。本文中独居石显然不是变质成因。独居石SHRIMP UPb原位定年初步结果为(152±11)Ma,表明这些独居石颗粒也不是串岭沟组沉积成岩过程中形成的。通常情况下,岩浆成因独居石晶形较好,具柱状、近等轴状或浑圆状晶形[14],Th含量高[25](3%~7%或更高[37]);而热液成因独居石呈脉状产出[25],与脉石矿物共生[25],U含量低[38],Th含量也低[25],Th含量通常小于1%[37]。本文中独居石产出在石英脉或赤铁矿脉中,U、Th含量均较低,U、Th含量分别为(148~5 923)×10-6和(348~4 301)×10-6,平均值分别为820×10-6和2 145×10-6,显示热液独居石的特征。相对于岩浆成因独居石,热液成因独居石通常颗粒较小[14](岩浆成因独居石为100~200 μm,热液成因独居石约小于50 μm),本文中独居石颗粒为30~88 μm。

另外,不同成因独居石具有不同的产状和矿物组合。岩浆成因独居石多产于花岗岩、花岗伟晶岩或碱性伟晶岩中,常与磷钙钍石、褐帘石、锆石、绿柱石、铯榴石、黑稀金矿等共生;热液成因独居石多产于交代岩和白云岩中,常与斜钍石、赤铁矿、磁铁矿、萤石等共生[14]。本文中独居石绝大多数都聚集分布在石英脉或赤铁矿细脉里(图9)。这些细脉所在处具备了结晶独居石和金红石的条件,包括内部条件和外部条件。内部条件指细脉所在处含有一定量的形成独居石和金红石的化学元素;外部条件指当时的温度、压力、pH值等外部因素有利于独居石和金红石的结晶。

宋天锐等认为,串岭沟组火山地震事件可能导致串岭沟组泥岩中存在自生独居石[3]。笔者对所发现的独居石进行初步SHRIMP UPb原位定年,获得的年龄为(152±11)Ma,属晚侏罗世。这一年龄结果表明,北京昌平地区串岭沟组泥岩中的独居石并非成岩期产物,而是结晶于热液流体中的次生独居石。晚侏罗世时期,华北地块有大量中酸性岩浆多次喷发[39],热液可能来源于这些大规模的岩浆活动。

图9独居石沿着细脉生长

Fig.9Monazites Growing Along the Veins

5结语

(1)串岭沟组下部层位岩性为黑色页岩和粉砂质泥岩,在该层中发现了大量独居石和金红石颗粒。独居石最大粒径为88 μm,边缘不平整,形状不规则,呈现出“鱼形”、“鸟形”、“花形”、“虫形”等各种形状;金红石颗粒较独居石小,呈他形粒状。

(2)独居石被包含在石英脉中或沿着赤铁矿脉分布;金红石则沿着赤铁矿脉呈串珠状分布。

(3)独居石SHRIMP UPb原位定年研究表明其年龄为(152±11)Ma,结合其低U、Th含量及其特有的产状和矿物组合,确定该独居石颗粒为热液成因。

Allen Kennedy提供了独居石标准样,中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心车小超、甘伟林等在样品制备和分析过程中给予帮助和支持,在此一并致谢!

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金岩沟篇2

关键词:东昆仑成矿带 五龙沟金矿床 成矿流体 成矿年龄 成矿机制

中图分类号:P618 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)04(b)-0115-05

The Geological Characters and Genesis of the WuLongGou Deposit in Qinghai Province

Zhao Yin

(No.1 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources of Qinghai Province, Xining, Qinhai, 810000)

Abstract: WuLongGou gold deposits in Qinghai province is one of the large ore concentration area of east Kunlun metallogenic belt, which is of great economic value and research significance. This paper expounds the geology and geochemistry characteristics of the deposits. Furthermore, we also study the ore-forming period, the origin and nature of ore-forming fluid and ore-forming age. Based on above research, we conclude this paper with the discussion of the metallogenic mechanism.

Key Words:The East Kunlun Metallogenic Belt; WuLongGou Gold Deposits;Ore-forming FluidOre-forming Age;the Metallogenic Mechanism

1 矿区地质特征

五龙沟地区介于东昆仑昆中、昆北两条深断裂之间(图1),区内出露的地层有早元古代金水口群(Pt1J)、中元古代长城系(Pt2Ch)、晚元古代青白口系(Pt3Qb)及少量新生界地层。元古代地层岩系具有较高的Au含量,是金矿床相对密集产出的位置[2],区内大多数矿体都与这些古老的变质岩系密切相关,如岩金沟金矿带产出于金水口群中,打柴沟矿带产于长城系小庙群中,石灰沟、红旗沟金矿带产于青白口系中。

研究区内岩浆活动十分复杂,元古代、寒武纪、泥盆纪及三叠纪的侵入岩广泛分布,致使地层多断续出露,部分呈残留体形式产出。侵入岩多为中酸性花岗岩类,其形成时间主要为元古代前兴凯期、华力西期及印支期,岩石类型主要为I型、S型及A型花岗岩。地质观察发现金矿床常产在韧性剪切带穿切的元古界与花岗岩岩体的内外接触带附近[4],表明矿床的形成与岩浆作用关系密切。

区内断裂构造十分发育,是东昆仑地区的一个构造密集分布区。断裂主要有NW、NWW、NNW、NE、NS及EW六组,区域构造形迹以3条NW-NNW向脆韧性剪切带为特征:岩金沟、萤石沟-红旗沟、三道梁-苦水泉剪切带,构成了五龙沟地区三个主要的控矿构造带(图2),是本区寻找金矿体的有利地段。

五龙沟金矿区共划定金矿化段7个(表1),分别为石灰沟、淡水沟、深水潭、红旗沟、水闸东沟、黑石沟、中支沟矿段,矿石平均品位为0.18~33.51 g/t,其中以深水潭矿段矿化最强、含金量最大,矿体大多呈层状或似层状产出,沿北西、北北西方延伸、尖灭或再现。

通过野外观察和室内研究,矿石主要类型有(含金)黄铁绢英岩化片麻花岗岩、毒砂黄铁矿化硅化碎裂状碳质板岩、(含金)毒砂矿、毒砂磁黄铁矿化蚀变绢云硅板岩、毒砂黄铁绢英岩化片麻状花岗岩、黄铜黄铁矿化绢英岩化花岗岩、含黄铁矿石英脉、磁黄铁毒砂矿化碳质绢英岩、蚀变辉石岩、含金黄铁矿化蚀变斜长花岗岩。矿石结构主要以半自形-它形粒状结构、半自形粒状结构、它形粒状结构、交代结构、鳞片变晶结构、碎裂结构为主,包含结构次之;矿石构造主要为浸染状-脉状构造。

2 矿物组合及围岩蚀变

对较多的矿石及光片观察表明,五龙沟金矿区内矿石矿物组合较为简单,金属矿物主要以自然金、黄铁矿、黄铜矿、毒砂、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿为主,磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、铜蓝、白钛矿、钛铁矿、白铁矿、蓝辉铜矿、辉锑矿次之,脉石矿物主要为长石、石英、云母,次含方解石、电气石、绢云母、金红石、榍石、锆石、石墨等矿物。根据矿物分布特征、交代、穿插或包裹等关系,初步判定矿物的生成顺序为:石墨黄铁矿、毒砂磁黄铁矿闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、白铁矿、钛铁矿、辉锑矿自然金铜蓝、褐铁矿。

区内围岩蚀变十分强烈,主要蚀变类型有黄铁矿化、硅化、绢云母化、高岭土化、碳酸盐化。其中硅化、绢云母化、高岭土化、黄铁矿化蚀变组合的蚀变强度与金矿化具有正相关关系(图3);而黄铁矿是主要的载金矿物,通常作为寻找金矿床的重要标志。矿区硅化较为发育,多见石英细脉、网脉呈透镜状、串珠状或弯曲脉状沿构造裂隙、片理、片麻理方向产出,脉体两侧围岩多发生烘烤褪色蚀变现象;石英脉旁多发育交代式硅化形成浅色蚀变岩。硅化强度与矿化密切相关,一般来说,硅化强度大,石英细脉及网脉发育,金的矿化强度则越大。本区绢云母化多在赋矿地层、糜棱岩和脉岩中发育,但与金矿化关系密切的绢云母化仅局限于硅化强烈的部位。

依据矿物组合及矿物生成顺序,五龙沟金矿可以划分为多金属矿化热液期、金矿化热液期及表生氧化期,其中金矿化期为金矿主要的成矿期,又分为黄铁绢英岩化金矿化阶段、硅化毒砂化金矿化阶段、辉(铁)锑矿化金矿化阶段、石英黄铁矿化金矿化阶段、碳酸盐化阶段;各阶段矿物共生组合、围岩蚀变及温度,压力等成矿条件见于表2。

3 矿床成因

3.1 成矿物质来源

对区内各地质体中的Au元素含量统计如表3,古元古代金水口群、新元古代青白口纪丘吉东沟组、祁曼塔格群均明显高于泰勒值,以祁曼塔格群变火山岩组含金最高,平均值达14.61×10-9,为泰勒值的3.5倍,其中基性火山岩、变角闪安山岩更高达91.42×10-9和31.0×10-9,为泰勒值的 8~25倍。丘吉东沟组浅变质岩系的硅质岩、砂泥质板岩、石英片岩等各类岩石的含金量平均值为9.20×10-9,为泰勒值的2.3倍。金水口群的各类片麻岩、碳酸盐岩的金含量为5.02~10.0×10-9,平均值为6.99×10-9,为泰勒值的1.75倍。各地质单元的Au元素含量值表明,本区地层具有较高的Au背景值,可能为金成矿提供了充足的物质来源。而围岩及黄铁矿中S同位素研究表明:围岩S同位素组成(δ34S为4.74‰~ 6.86‰)与矿石(δ 34S为3.26‰~5.32‰)相近,也表明二者具有相同的成矿物质来源。矿区侵入岩Au平均含量为7.63~12.16×10-9,为泰勒值的2~3倍,对金矿石与侵入岩的地球化学研究显示矿石的稀土元素配分模式与闪长玢岩类岩脉十分相似,表明成矿物质来源于印支期的中酸性岩浆活动具有一定的关系。

3.2 成矿流体

对不同期次的矿物及共生的脉石矿物包裹体进行了温度,pH值,及Eh值得测定,结果列于表2。可见矿床的成矿温度为215℃~600 ℃,为中低温-中温矿床,从成矿早期到晚期,成矿温度降低;成矿流体的PH值4.09~6.08,为弱酸性~中性,从早期到晚期,成矿流体由中性向酸性演化;成矿流体的Eh值为0.523~0.766 V,为弱还原条件,随着成矿作用的进行,还原条件有所减弱。而金矿石中硫化物包裹体水为δD为-57.32‰~-75.24‰,落入岩浆水的δD=-40‰~-80‰范围内,说明成矿热液源自岩浆。

3.3 成矿时代

前人对五龙沟地区的剪切带变形和成矿时代进行过较深入的研究(如表3)[6~10]。对该区岩浆活动、变形及成矿有如下认识:(1)区内控矿剪切带的年龄为216~240 Ma,剪切带糜棱岩的年龄为399~439 Ma;(2)区内最晚活动的岩浆活动-红石岭钾长花岗岩及外滩杂岩体年龄为209~228 Ma;(3)矿化岩石矿石的年龄采用Rb-Sr、K-Ar、Ar-Ar法获得的年龄变化范围较大,主要集中于175 Ma~275 Ma,由于Rb-Sr、K-Ar、Ar-Ar法等定年方法得到的只是蚀变矿物或矿化围岩的年龄,蚀变矿物通常早于或者晚于成矿年龄,故其年龄并不能准确的反应成矿年龄,而只能作为参考;(4)方铅矿的Pb同位素模式年龄分别为210 Ma,矿石的磷灰石裂变径迹年龄为200.5 Ma,矿化流纹斑岩的锆石U-Pb年龄为210 Ma,矿化闪长玢岩全岩Rb-Sr年龄为209.09 Ma,这表明200~210 Ma时,可能发生了主要矿化事件。另外,锆石及磷灰石热年代学分析显示矿区经历了2次升温和降温过程,表明具有多期次成矿的特征[5]。

在以上工作基础上,“青海省都兰县五龙沟地区金矿成矿规律研究及大比例尺成矿预测”项目对其它的剪切带围岩和矿石再次进行了测年,共取得12个年龄数据。其中反映成矿时代的矿石样品8个,采自红旗沟、打柴沟、黑石山等地,在成都理工大学采用ESR方法测定;反映韧性剪切带变形时代的2个样,采自岩金沟和打柴沟剪切带,在中科院广州所采用Ar-Ar法进行测定,获得坪年龄和等时线年龄共4个。12个年龄数据中,韧性剪切带样品的年龄主要集中于240 Ma左右;矿石样品年龄主要集中于235~197 Ma;金、铜、铅锌矿石的石英HAESRDQ年龄则主要为91.9~21 Ma。这表明围岩的韧性剪切作用完成于240 Ma左右的印支早期;到晚印支-早燕山期时(235~197 Ma)区内则以脆性变形为主,并发生第一期矿化事件,燕山晚期到喜马拉雅期,由于受到岩浆活动及构造运动的影响,再次发生了脆性变性及晚期矿化事件。

综上所述,五龙沟地区自变质基底形成以来,经历了多期构造变形及岩浆活动[11]:晋宁-加里东期,基底裂陷,深源岩浆活动强烈,生成超基性-基入岩,本次岩浆活动可能是区内最早的岩浆活动;海西期,昆中断裂带俯冲作用形成了北西向韧性剪切带及一系列超基性-基性岩;印支-燕山期,该区发生了规模性的右行走滑作用,韧性剪切带发生脆性复合,在北西向韧性剪切带的基础上形成一系列次级断裂组合,为该区矿体就位提供了空间位置。自加里东期,早期深源超基性-基性岩浆在构造作用下不断的发生部分熔融及结晶分异作用,最终形成了中酸性岩浆及深源流体,并将地壳及岩体中的金富集其中;初期的成矿流体近于中性,处于还原环境,富含较多的[HS]-,因此在流体运移过程中,又进一步萃取围岩中的Au元素,最后在印支-燕山期,中酸性岩浆侵位,形成了红石岭钾长花岗岩体及外滩杂岩体,而成矿流体由于地球化学障的作用在先前断裂破碎带以及岩体与围岩接触带发生矿化;进入喜山期以后,区域发生东西向的断裂活动,断裂多以正断层为主,区域发生差异隆升及风华剥蚀作用,构造作用可能带来深部的岩浆热液再次成矿。

五龙沟金矿集中区是东昆仑成矿带典型的矿集区之一[1],其位于青海省都兰县,区内矿产丰富,发育铜、铅、锌、铁、金、银等多金属矿床,其中以金矿床规模最大,最具经济价值,目前已发现金矿点30余处,探明金矿储量86万吨,被认为是青海省最具资源潜力的金矿集中区之一[2]。

参考文献

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[2] 张廷斌,钟康惠,易桂花,等.东昆仑五龙沟金矿集中区遥感地质信息提取与找矿预测[J].地质与勘探,2009,45(4):444-449.

[3] 袁万明,莫宣学,喻学慧.东昆仑印支期区域构造背景的花岗岩记录[J].地质论评,2000,46(2):203-211.

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[5] 李厚民,沈远超,胡正国,等.青海东昆仑五龙沟金矿成矿条件及成矿机理[J]. 地质与勘探,2001,37(1):65-69.

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[7] 钱壮志,李厚民,胡正国.青海五龙沟地区金矿控矿构造研究[J].西安地质学院学报,1997,19(增刊):7-32.

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[10] 陆露,胡道功,张永清,等.昆中断裂带同构造花岗斑岩锆石U-Pb年龄及构造意义[J],地质力学学报,2010,16(1).

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金岩沟篇3

[关键词]大阳沟 成矿环境 成矿预测

中图分类号:P618.51 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0286-01

一、区域地质背景

大阳沟大地构造位置处于华北断块北缘,辽东裂谷东段营口-宽甸台拱的东端,北部太子河浑江台陷交接部位。

1、区域上主要出露地层下元古界辽河群(Pt1L):自下而上为浪子山组、里尔峪组、高家峪组、大石桥组和盖县组;上元古界青白口系(Qnd):主要出露钓鱼台组,与下伏辽河群地层呈角度不整合接触;下古生界寒武系(C)系下统、中统、上统;中生界白垩系(K1):主要出露小岭子组。其中辽河群大石桥组上部碳酸盐岩与盖县组下部碎屑岩过渡互层带,是区域上金、银矿产的“矿源层”和赋矿层。

2、区域上岩浆活动强烈,多期多位形成的侵入体构成岩浆岩田。早在裂谷初始扩张期(前辽河期)就有大规模的幔源分异的强烈花岗岩侵入谷底,其后有多次基一酸性海底火山喷发和热泉喷流,为裂谷型Pb、Zn、Au、Ag矿床提供了充分的成矿物质,同位素年龄2350Ma;在裂谷回返期(辽河期)有壳源超变质作用形成的重熔型花岗岩和幔源侵入的辉长岩,硅酸过饱和贫碱性,Na2O>K2O,同位素年龄1621-1740Ma,微量元素低于克拉克值;裂谷活化期(即印支-燕山期)有大规模的同熔-重熔型花岗岩多位侵入。岩基-岩株状大小不等,铝过饱和富碱性K2O>Na2O,同位素年龄190.0-230.7Ma。

3、区域内主要分布以北东向为主体的线性构造,主要为北东向的太平哨断裂、鸭绿江断裂所夹持的北西向构造带中,浅部构造以褶皱构造为主,断裂构造次之。区内褶皱构造为一系列褶曲。轴向由近东西转向北东,向东倾伏。造成向斜的翘起端多在西部出露。

二、大阳沟区地质特征

1、与白云式金矿床、沙窝沟式金矿床类比,该区具有优越的地质成矿环境

大阳沟区具有与类比矿床相似的成矿地层条件。大阳沟区主要出露辽河群里尔峪组、高家峪组、大石桥组和盖县组地层。大石桥组由白云石大理岩局部夹斜长角闪片岩,含石墨中粒大理岩和硅质条带大理岩组成;盖县组由黑云母变粒岩、浅粒岩、透闪变粒岩及矽线石云母片岩夹浅粒岩、透闪变粒岩薄层组成。这两组地层在青城子矿集区内是金银铅锌矿床的主要矿源层和赋矿层位,白云金矿床及林家三道沟金矿床产出于该层位中。

大阳沟区具有与类比矿床良好的赋矿空间。区内褶皱构造和断裂构造均较发育。区内断裂构造主要为北东向及北西向展布,断裂构造不仅为矿液运移提供通道,而且为矿质沉淀提供场所。区内北东向断裂构造控制Au矿化体的产出,区域上北西向断裂带是沙窝沟式金矿床控矿构造。褶皱构造主要有矫顶子向斜、胡家堡背斜、驼道岭-高家堡子背斜,褶皱构造往往与北东向及北西断裂构造交汇,形成多期次构造特征。褶皱的转折端往往是矿液运移通道和赋矿场所,而白云式金矿床常产出于初褶皱的转折端与北西向断裂交汇附近。

大阳沟区内具有与类比矿床相似的成矿热源条件。大阳沟区内及周边分布有吕梁期斑状黑云线二长花岗岩、角闪二长花岗岩;燕山期黑云母花岗岩及辉石闪长岩体。燕山期的岩浆活动在白云式金矿床、沙窝沟式金矿床形成过程中,不仅为含矿热液的形成和运移提供了充足的热动力条件,还为金、银多金属矿床的形成提供了有利储矿空间。

2、丰富的地球物理、地球化学信息表明大阳沟区内具有寻找大中型金多金属矿床的线索

大阳沟区区外周边环形构造分布广泛,北部有牛毛坞环形构造,西部紧临大阳沟区有五道岭子环形构造。青城子矿集区白云金矿床要赋存于环形构造影像内大石桥组、盖县组的东西、北东、北西向断裂发育地段,大阳沟区内具有与其相似的遥感影像特征。

大阳沟区内分布航磁异常,位于胡家堡子航磁异常分布范围较广,该异常与化探分散流Au异常重叠,该异常引起原因不明,与成矿关系不明。

大阳沟区内分散流异常分布较广。区内西部胡家堡分布Au、Pb、Zn组合异常带,区内异常带面积达1.4×2.5Km2,呈北东向展布,铅锌异常吻合度较好;区内南部赵家堡附近分布有铅锌组合异常带,异常面积1×2Km2,呈东西向展布,铅锌异常吻合度较好;区内东南部迟家堡分布Au单体异常,呈北东向展布,面积达2×5.0Km2,异常浓集中心不明显,以往踏查显示,Au打块最高品位0.88×10-6,可能系矿致异常;区内还零星分布有Pb、Zn单体异常,异常规模较小。

可见该区具有丰富的遥感、物化探异常信息,为本次工作奠定了较好基础,指明了勘查方向。

3、大阳沟区周边发现众多的矿床(点),且地质预查矿化信息预示该区具有寻找沙窝沟式金矿床的潜力

大阳沟区内仅开展了中小比例尺的地质勘查工作,局部开展了1/5万地质预查工作,虽取得了一些成果,但地质工作程度依然较低,基本上是找矿空白区。

大阳沟区外矿床(点)较多,矿化类型丰富。大阳沟区外北股河、南股河砂金矿点较为丰富;矽卡岩型主要有万宝铜金矿、四平街钼矿等中小型矿床(点);硅化蚀变岩型主要有沙窝沟金矿床、大金坑铅锌矿、张家堡子铅锌矿、老营沟铜铅锌矿、马架子铜金矿、步达远铜铅锌矿、下河湾铅锌矿、下岔沟金矿等中小型矿床(点)。

以往在该区进行过地质预查工作,发现多处矿化点。位于迟家堡Au单体异常带内有二处民采坑,一处矿石类型为石英脉型,岩石呈红褐色-乳白色,半油脂-油脂光泽,岩石裂隙发育且破碎,脉体强硅化、褐铁矿化、黄铁矿化(呈团块状、粉末状),脉体宽3m,打块Au最低品位0.32×10-6,最高Au品位0.88×10-6,矿化类型均为硅化蚀变岩型;另一处民采坑矿化体围岩为黑云母变粒岩,岩石具团块状、立方体状黄铁矿化、磁黄铁矿化,具褪色蚀变,硅化,打块品位0.24-0.26×10-6。

可见,区内具备寻找硅化蚀变岩型沙窝沟式金矿床的地质条件。

4、近年来相临矿区马架子金矿的发现对本区有着较好的启示

2000年-2012年,我队一直在马架子矿区进行找矿勘查工作,勘查矿种围绕Au、Cu,多年以来认为该区Au矿化较弱,该区不具备Au成矿地质条件,但今年,我队在此有了较大突破,围绕化探单金异常摆布工作,发现了较好金矿体。马架子区内地层为高家峪组,地表仅有单体Au异常围绕硅化带展布,异常强度不高。地表蚀变表现为褐铁矿化及强硅化,矿化强度一般,打块最高Au品位0.7×10-6,刻槽Au品位1.10×10-6,深部金矿化较强,经钻孔控制发现二条金矿体,控制延长400m,控制延深200m,矿体走向延长及倾向延深均未封闭,Au矿体品位最高48×10-6。

三、小结

金岩沟篇4

摘要:乌拉嘎团结淘金矿矿体赋存于燕山晚期的斜长花岗斑岩与黑龙江群下亚群接触带附近的近东西向展布的构造角砾岩中,本文通过对该区的地质背景、矿区和矿床地质特征的分析,提出了关于找矿方向与方法的几点建议,并指明了该区域的找矿前景。

关键字:乌拉嘎团结沟;地质背景;找矿方向

一、矿区的地质背景

乌拉嘎团结沟位于古亚洲构造域与滨太平洋构造域交接复合部位的东北缘,区域内划分为3个次级构造单元,即鹤岗凸起、乌拉嘎断陷盆地和结烈凸起,乌拉嘎断陷盆地西侧,以南北沟大断裂与西部结烈凸起分界,东侧以乌拉嘎大断裂与东部鹤岗凸起分界。乌拉嘎断陷盆地属牡丹江深大断裂的北部延伸。

区域地层出露比较齐全,由老到新有元古代的古、中、新元古界,古生代的寒武系、泥盆系和二叠系,中生代的三叠系和白垩系。新生代的古近系、新近系和第四系。

区域内岩浆岩类型复杂,既有超镁铁一镁铁质岩类,亦有中一酸性岩类。其中,尤以中一酸性岩类侵入岩最为发育,侵入时代由老到新分别为晋宁期、加里东期、印支期和燕山期。

1 矿区的地质特征

乌拉嘎团结沟金矿区位于太平沟隆起基底与嘉荫断陷东缘交接处。矿区内地层比较简单。中元古代晚期黑龙江群下亚群为一套含金较高的变质岩系。区内断裂构造发育,岩浆活动频繁。成矿条件良好。

矿区出露地层极不连续,中间跨度大,因而比较简单。由老而新有中元古代晚期黑龙江群下亚群,中生界下白垩统宁远村组、淘淇河组,上白垩统鱼亮子组,新生界新近系中新统一上新统孙吴组,中新统大罗密玄武岩岩组和第四系。

2 矿床的地质特征

乌拉嘎团结沟金矿矿体多呈脉状似以脉状、扁豆状、蝌蚪状,主矿体在走向和倾斜方向常有分枝。出露地表的矿体在横剖面上多呈上宽下窄的漏斗状;隐伏矿体多上中部厚大,下端多有分枝;含矿角砾岩发育地段,矿体呈串珠式椭球状。

矿石矿物有自然金、黄铁矿及少量的辉锑矿、白铁矿、自然银、闪锌矿、自然汞、方铅矿、黄铜矿、雄黄、雌黄、黄钾铁钒等,次生矿物有褐铁矿;脉石矿物有偏胶体玉髓状石英、显微粒状石英、梳状石英、胶状蛋白石、方解石、白云石、石英、长石、高岭土等。

矿石结构类型较多,主要有胶状结构、镶嵌结构、细粒状结构、细晶质结构、包含结构,此外可见乳滴结构,低温结构的普遍发育是乌拉嘎金矿的重要特征之一。

乌拉嘎金矿矿石构造以脉状、网脉状构造、角砾状构造最为发育,此外还发育有浸染状构造、胶状构造和晶洞状构造等。由于矿床是中低温热液下形成的,因此矿区内矿石胶状构造较为发育,黄铁矿、白铁矿、蛋白石等均发育有胶状构造。

二、找矿方向与找矿方法

1 找矿方向

首先,对比团结沟附近的平顶山金矿,二者产出的大地构造位置和控矿因素两个方面,具有内在联系:

二者均产于凸起和凹陷的接壤部位。

二者的成矿均与岩浆活动及构造活动有关。不同的是成矿时代有所区别。

因此,我们把这一地区称为平顶山一团结沟成矿带,围绕这两个金矿床及乌拉嘎凹陷带,通过类比,就矿找矿方法在该区开展地质找矿工作。应该能收到良好的找矿效果。

其次,分析该区的区域找矿方向。团结沟金矿床明显受乌拉嘎断裂及其旁侧的次级扭动构造控制,作为其成矿母岩的燕山期花岗闪长斑岩体侵入到黑龙江群山嘴子组结晶片岩中,岩体与地层接触的构造角砾岩带是主要的含矿带。在此成矿带,受乌拉嘎一嘉荫河深断裂带的影响,相当于上述背景的地段由南向北依次有团结沟南部斜长花岗斑岩体、葡萄沟花岗斑岩体、长脖山花岗斑岩体和柳树河子花岗岩体。这些岩体的产出部位、岩性特征和围岩条件均与团结沟金矿床的地质条件相似应当作为我们寻找类似的金矿床的首选靶区。在保兴一四方山林场成矿带。比较典型的金矿床有杜家河中型金矿,小金山、太平沟、马连小型金矿床。由以上分析可知该区金矿床明显受保兴一四方山林场南北向断裂带的控制。根据该区成矿的这一规律,结合以往的地质资料及该区的地貌特征-砂金开采情况,认为应将朝阳沟、中兴沟、德胜沟、横道河子和杜家河上游作为寻找石英脉型金矿的首选区域。

2 找矿方法

(1)大功率电法测量

金矿化强度与硫化物发育程度有关,两者皆呈正相关关系,乌拉嘎金矿的矿化发育在受断裂构造控制的斜长花岗斑岩内。而该岩体具低的极化率和高电阻率,但含矿蚀变破碎带具有相对高的极化率,由于含矿构造蚀变带与围岩在激发极化率存在明显差异,因此在地质调查基础上利用激发极化法开展工作,将有利于圈定隐伏区含矿构造,了解深部矿化体的异常特征。

(2)土壤中汞气测量

金岩沟篇5

关键词:浅成侵入体;岩脉;地球化学;岩石成因;构造环境;金矿;古生代;祁连山

中图分类号:P588文献标志码:A

Geochemical Characteristics of Intermediateacid Hypabyssal Intrusions

and Dykes in Danghenanshan Area of South Qilian and

Its Implications on the Gold Mineralization

DAI Shuang1,2, LIU Bo1,2, YAN Ningyun1, ZHANG Xiang1,2,3, JIN Zhipeng4, MENG Zhen4,

YANG Huaiyu4, WU Zhijiang4, BAI Bin4, ZHANG Lili1,2, PENG Dongxiang1,2

(1. College of Earth and Environmental Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 730000, Gansu, China;

2. Key Laboratory of Western Chinas Environmental Systems of Ministry of Education, Lanzhou University,

Lanzhou 730000, Gansu, China; 3. Gansu Institute of Geological Survey, Lanzhou 730000, Gansu, China;

4. No.2 Institute of Geological and Mineral Exploration of Gansu, Lanzhou 730030, Gansu, China)

Abstract: The Late Caledonian small intermediateacid hypabyssal intrusions and dykes in Danghenanshan area of South Qilian include granite and granite porphyry, subrhyolite porphyry, subdacite porphyry, quartz diorite and quartz diorite porphyrite. The mass fractions of SiO2 are 53.05%74.12%, and the sums of mass fractions of K2O and Na2O are 4.01%10.43%. The rock series include calcalkaline, highpotassium calcalkaline, shoshonite and alkaline with the characteristics of peraluminousquasialuminous, and the highpotassium calcalkaline and alkaline series are main. The rocks have the characteristics of low contents of rare earth elements, and are relatively enriched in light rare earth elements, large ion lithophile elements (Rb, Ba, La, Ce and Sr), Th and U, and relatively depleted in high fieldstrength elements (Nb, Ta, Zr and Hf) and heavy rare earth elements with weakmediate negative Eu anomaly (0.70.9). The occurrence characteristics of intermediateacid intrusions and dykes and the analysis results of trace elements show that the rocks form in postcollisional tectonic setting, and the source rocks of magma are mainly metabasite and a little of metasedimentary, so that the rocks maybe inherit the geochemical characteristics of source rocks. There is metasomatism between magma and wall rock in the process of emplacement. The magmatic differentiation is ranked by granite and granite porphyry, subrhyolite porphyry, subdacite porphyry, quartz diorite and quartz diorite porphyrite in the ascending order. The Au content of rock from dyke is low, and that of metaacid rock increases because of the alteration. The intermediate rock of dyke (quartz diorite) provides thermal source and provenance for gold mineralization in Langchagou and Dongdonggou mining areas.

Key words: hypabyssal intrusion; dyke; geochemistry; petrogenesis; tectonic setting; Au deposit; Paleozoic; Qilian Mountain

0引言

党河南山地区位于南祁连构造带西段党河以南,西接阿尔金断裂,东到97°E,呈NW向展布,东西长约250 km,南北宽为20~50 km。该区早古生代构造沉积及岩浆活动发育,近年来在该区发现并探明了贾公台、鸡叫沟等10多处金矿床,显示其具有较好的找矿潜力。金矿成矿大多与加里东期中酸性岩体关系密切。党河南山地区中酸性岩浆侵入活动可分为4期[12],其中后两期岩体为金矿成矿提供成矿物质,并提供成矿流体和热源[39]。这些与金矿成矿关系密切的岩体具有一定的规模,多呈岩株状―岩枝状;岩石类型包括石英角闪闪长岩和二长花岗岩、奥长花岗岩等,岩体Au含量高出地壳克拉克值数倍以上[9];岩体形成于岛弧或板块碰撞环境[1,9],具有不同的矿床地质地球化学特征[3,7,9]和找矿前景。

党河南山地区还发育一系列中酸性小型浅成侵入体及岩脉,常见有辉绿岩脉、闪长玢岩脉等中基性岩脉或煌斑岩脉,它们与前述深成岩体成分差别较大,分别构成二分脉岩的浅色脉岩和暗色脉岩。这些中酸性浅成侵入体或岩脉也与金矿成矿有关,在党河南山地区东部狼查沟、东洞沟形成一定规模的金矿床。但目前对这些小型浅成侵入体及岩脉的地质地球化学特征、岩石成因及其与金矿成矿关系还缺乏研究,制约着对该区金矿成矿规律和找矿方向的全面认识。本文通过对这些中酸性小型浅成侵入体及岩脉的岩石学、岩石地球化学特征研究,探讨了岩浆来源及其与金矿成矿关系,以期对认识党河南山地区金矿成矿规律提供参考。

1地质背景与岩石学特征

1.1地质背景

党河南山地区大地构造位置属秦祁昆造山系中―南祁连弧盆系南祁连岩浆弧[10]西段(图1)。党河南山地区地层出露元古界、震旦系、奥陶系和志留系,呈NWW向展布。元古界出露在西部肃北县以南地区,为一套中高级变质片麻岩大理岩;震旦系出露在中西部扎子沟―钓鱼沟一带,为一套火山碎屑岩碳酸盐岩组合[3,11];奥陶系由下奥陶统吾力沟组(O1w)火山碎屑岩碎屑岩、中奥陶统盐池湾组碎屑岩及中―上奥陶统碎屑岩组成;志留系主要为浅变质火山岩碎屑岩组合。

党河南山地区中酸入岩在西段发育,形成扎子沟超大岩基,而在东部岩体规模一般较小,多呈岩枝、岩脉产出。岩浆侵入活动分为5期[12]:第一期(活动时代约为500 Ma)为洋岛花岗岩和岛弧花岗岩类,第二期(465~480 Ma)和第三期(450~460 Ma)为岛弧花岗岩类,第四期(420~445 Ma)为碰撞(后)花岗岩类[1,12],第五期以中酸性和碱性小型浅成侵入体、岩脉活动为主,包括石英闪长玢岩、次英安斑岩、次流纹斑岩、花岗斑岩、花岗岩、二长岩及辉绿岩、煌斑岩等[12]。其中,煌斑岩类是板块碰撞后地壳伸展作用的产物[13]。

①为石块地金矿床;②为清水沟金矿床;③为小黑刺沟金矿床;④为乌里沟金矿床;⑤为振兴梁金矿床;⑥为贾公台金矿床;⑦为黑刺沟金矿床;⑧为鸡叫沟金矿床;⑨为东洞沟金矿床;⑩为狼查沟金矿床;Ⅰ为北祁连蛇绿混杂岩带;Ⅱ为疏勒南山―拉脊山蛇绿混杂岩带;Ⅲ为宗务隆山―夏河甘加裂谷;Ⅳ为柴北缘结合带;图件引自文献[10],有所修改中酸性浅成小岩体(脉)在大多数金矿区都有出露,多沿断裂带产出(图2)。小岩体平面上呈不规则状、脉状,面积一般为001~010 km2(图2)。

岩脉一般宽为1~4 m,最宽可达8~10 m。小岩体和岩脉多穿插侵位于奥陶系[图2(a)和图3(a)、(e)、(m)]或前4期中酸性岩体中[图2(b)、图3(b)]。在东段贾公台[图3(a)]、振兴梁、黑刺沟、狼查沟[图2(a)、图3(m)]、东洞沟一带,岩(体)脉穿插于下奥陶统吾力沟群中,在贾公台、鸡叫沟等地穿插于奥长花岗岩或石英角闪闪长岩中[1]。

在西段小黑刺沟,次英安斑岩脉穿插于震旦系中基性火山岩中[图3(c)]。在石块地,次流纹斑岩脉穿插于第一期花岗闪长岩与第四期似斑状二长花岗岩接触带及其内部[图2(b)]。第四期似斑状二长花岗岩LAICPMS锆石UPb年龄为(420.3±5.1)Ma[14],说明次流纹斑岩脉就位年代应该晚于(420.3±5.1)Ma。

区域上,这些岩脉在党河南山地区以东、青海湖以西的泥盆纪地层中有报道,但在石炭纪地层中未见报道[15],据此推测这些中酸性小岩体(脉)可能形成于泥盆纪―石炭纪过渡时期。这与北祁连地区泥盆纪处于前陆盆地发育阶段[16]以及党河南山地区泥盆纪以来处于抬升剥蚀阶段的事实相符。

1.2岩石学特征

花岗岩、花岗斑岩类为灰红色―浅肉红色,岩石具微晶结构、斑状结构,呈块状构造。花岗斑岩斑晶体积分数为5%左右,为长石及石英。基质主要由黑云母(体积分数为3%~8%)或白云母(1%~5%)、斜长石(25%~35%)、钾长石(20%~35%)和石英(30%~40%)组成,长石为半自形―自形柱状[图3(b)],石英为不规则状他形。按照长石种类和含量,该类岩脉包括花岗岩脉、花岗斑岩脉、正长花岗岩脉(主要在鸡叫沟)、黑云二长花岗岩脉(主要在鸡叫沟、清水沟)。在振兴梁,斜长石(钠奥长石)体积分数可达80%,石英仅为10%左右[图3(g)]。

次英安斑岩呈灰―浅灰黑色,斑晶体积分数为5%~10%,由斜长石和石英组成[图3(d)],斜长石为自形短柱状,石英为浑圆状,说明受到岩浆溶蚀作用,指示浅成就位特征。基质主要由微细粒状长英质矿物组成。在黑刺沟矿区,次英安斑岩多发生绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化和毒砂化,黄铁矿和毒砂多呈脉状、团斑状产出[图3(h)],并见毒砂交代黄铁矿现象[图3(i)]。黄铁矿和毒砂都是重要的载金矿物。

次流纹斑岩为酸性超浅成岩脉,呈灰―青灰色、浅紫红色[图3(e)],具斑状结构。基质为梳状结构、霏细结构和球粒结构、羽状结构,具流动构造、块状构造。斑晶体积分数为5%左右,主要为石英、钾长石。石英呈不规则状,边部具溶蚀特征[图3(f)]。基质体积分数为95%左右,主要由长石和石英组成。

闪长(玢)岩类包括闪长玢岩、石英闪长岩、石英闪长玢岩,多呈脉状小岩体[图2(a)]或岩脉[图3(m)]产出,具深灰色―浅灰绿色斑状结构。基质具半自形―他形粒状结构和块状构造。斑晶体积分数为30%~35%,主要为普通角闪石及少量斜长石。角闪石呈自形柱状[图3(k)、(o)],粒径为0.5~1.5 mm,多具暗化边现象[图3(k)],说明其在浅部发生过氧化作用,指示岩体在浅部就位。基质体积分数为65%~70%,由普通角闪石、斜长石和少量石英(体积分数为10%左右)组成。石英闪长岩与石英闪长玢岩的区别在于前者具连续不等粒结构[图3(o)],角闪石粒径为01~1.5 mm(与基质粒径相当),其他特征基本一致。该类岩石多发生蚀变矿化,表面多呈黄褐色[图3(j)、(l)、(n)],见有绿泥石化、绢云母化和黄铁矿化,黄铁矿多呈团斑状产出[图3(l)、(p)],是主要的载金矿物。

2岩石地球化学特征

本次采集了19件浅成侵入体和岩脉样品,岩石化学分析在西北矿冶研究院用化学分析法完成,结果见表1。3件中酸性岩脉和1件辉绿玢岩样品的微量元素和稀土元素分析在长安大学国土资源部成矿作用及其动力学开放研究实验室ICPMS 7700E分析仪上完成,结果见表2。

2.1主量元素特征

花岗岩类包括花岗岩、花岗斑岩、二长花岗岩和二长岩。岩石SiO2含量(质量分数,下同)变化范围较大(59.13%~74.12%,平均为68.12%),TiO2含量低(平均为034%),w(K2O)+w(Na2O)值变化范围也大(537%~10.43%,平均为8.45%),w(K2O)/w(Na2O)值为0.84~1.80(平均为124),MgO含量较低(平均为1.38%),A12O3含量较高(平均为15.24%),里特曼指数为1.19~6.74(平均为330),岩石分异指数为68.81~94.38,平均为82.29,分异程度较高。

次英安斑岩SiO2[KG-30x]含量较花岗岩类低(平均为6029%),TiO2[KG-30x]含量较高(平均为056%),w(K2O)+w(Na2O)值变化范围较小(4.77%~7.12%,平均为5.93%),w(K2O)/w(Na2O)值为038~436(平均为185),MgO含量较低(平均为1.20%),A12O3含量高(平均为17.09%),里特曼指数平均为2.42,岩石分异指数为53.00~69.78,平均为60.78,分异程度较低。

次流纹斑岩具有较高的SiO2含量、w(K2O)+w(Na2O)值和w(K2O)/w(Na2O)值(276),较低的MgO、A12O3含量和里特曼指数(2.51),分异程度最高(92.16)。

闪长(玢)岩类包括闪长岩、石英闪长岩、闪长玢岩和石英闪长玢岩,岩石SiO2[KG-30x]含量(5305%~6805%,平均为61%)和w(K2O)+w(Na2O)值(4.01%~8.04%,平均为5.73%)比花岗岩类及次流纹斑岩低,与次英安斑岩相当,TiO2[KG-30x]含量相对较高(平均为067%),MgO含量较高(平均为418%),A12O3含量中等(平均为1545%),里特曼指数变化较大(0.64~4.85,平均198),岩石分异指数为43.00~73.09(平均为57.50),分异程度低。

在TAS图解[图4(a)]上,花岗岩类投于花岗岩、花岗闪长岩及正长岩范围,次英安斑岩投于闪长岩、二长闪长岩和花岗闪长岩范围,次流纹斑岩投于花岗岩范围,闪长(玢)岩类投于闪长岩及花岗闪长岩范围。除次流纹斑岩(只有1个样品)外,其他类型岩石既有位于碱性区的样品,也有位于亚碱性区的样品。在SiO2K2O图解[图4(b)]上,亚碱性岩石主要投于高钾钙碱性系列和钾玄岩系列中,在A/NKA/CNK图解[图4(c)]上投于准铝质―过铝质范围。

综上所述,南祁连党河南山地区中酸性小岩体(脉)岩石系列包括钙碱性、高钾钙碱性、钾玄岩和碱性系列,以碱性和高钾钙碱性系列为主,具准铝质―过铝质性质。这些特征与当地煌斑岩及基性岩脉的特征[13]一样,略微不同的是,后者Al含量较低,为准铝质性质。岩石w(K2O)/w(Na2O)值普遍大于1,具有较低的TiO2含量。在AFM图解[图4(d)]上,中酸性岩脉不具富铁演化趋势,从闪长(玢)岩到花岗(斑)岩,MgO和FeO(全铁)含量均呈减小趋势,而碱质含量增高,暗示这些小型浅成侵入体和岩脉可能是同一岩浆在不同演化阶段形成的。

2.2稀土元素、微量元素特征

岩石微量元素和稀土元素分析结果见表2。岩石稀土元素总含量为(111.1~195.0)×10-6,花岗斑岩含量最高,次英安斑岩最低,石英闪长岩介于二者之间;岩石wLREE/wHREE值为8.48~10.70,轻稀土元素强烈富集;球粒陨石标准化稀土元素配分模式右倾[图5(a)],w(La)N/w(Yb)N值为10.68~28.09,轻、重稀土元素分馏明显;Eu异常为076~090,具弱负Eu异常,表明浅成侵入体和岩脉由于在浅部快速就位,分离结晶作用较弱。比较而言,石英闪长岩岩浆分离结晶作用比英安斑岩略弱,但比花岗斑岩强,这与石英闪长岩以小岩体产出,岩石具连续不等粒结构,分离结晶作用比较充分的事实基本一致。

比较同期的基性岩脉(辉绿玢岩和角闪岩脉)和煌斑岩脉,后者的稀土元素含量较低(表2),稀土元素总含量为(64.37~10250)×10-6;wLREE/wHREE值为490~675,轻稀土元素相对富集,但是富集程度不及中酸性岩脉;球粒陨石标准化稀土元素配分模式右倾,但相对平缓[图5(a)],w(La)N/w(Yb)N值处于中间水平(466~898),轻、重稀土元素分馏不甚明显;Eu异常为0.61~072,具中等负Eu异常,说明岩浆分离结晶作用比中酸性岩脉明显。

在原始地幔标准化微量元素蛛网图[图5(b)]上,岩石富集大离子亲石元素(Rb、Ba、La、Ce、Sr)和Th、U,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf。辉绿玢岩、角闪岩脉富集Th、U,亏损大离子亲石元素(Rb、Ba)和高场强元素(Nb、Ta、Zr),与石英闪长岩相比具有更低的Nb、Ta、Zr、Hf含量。

总体来看,党河南山地区中酸性岩脉(小岩体)、基性岩脉、煌斑岩脉(源自本文及文献[13])的稀土元素配分模式类似,显示具有相同的岩浆来源[图5(a)]。但是,中酸性岩脉(小岩体)比基性岩脉、煌斑岩脉的稀土元素总含量要高,轻、重稀土元素分馏更明显,从石英闪长岩、次英安斑岩到花岗斑岩,稀土元素总含量渐次升高,Eu异常也升高,更富集大离子亲石元素[图5(b)],说明岩浆分异作用越来越强。

3讨论

3.1岩石成因与构造环境

区域上,中酸性小型浅成侵入体和岩脉大多穿插于较大规模的中酸入岩或围岩中,岩石学特征与该区规模较大的中酸入岩差别较大。在一个矿(地)区,产有两种或两种以上不同岩性的小型浅成侵入体和岩脉:在贾公台和振兴梁矿区不足1 km2范围内,见有花岗岩脉[图3(a)]、花岗斑岩脉及辉绿岩脉;在狼查沟和东洞沟矿区,见有石英闪长岩、闪长玢岩、次英安斑岩和煌斑岩脉。这些小型浅成侵入体和岩脉大多在空间上相伴产出,总体走向为NWW向或NE向,与NWW向区域构造线平行或与NE向次级构造走向一致。另外,这些小型浅成侵入体和岩脉具有类似的岩石地球化学性质,稀土元素配分模式和微量元素蛛网图类型更与煌斑岩、基性岩脉相似(图5),说明其可能具有相同的构造背景及岩浆来源。岩石分异指数变化范围较大,从4300到93.48连续变化,中性到中酸性,再到酸性,逐渐升高,说明岩石类型不同可能是岩浆分异程度不同所致。浅色的中酸性小侵入体及岩脉与暗色的煌斑岩、辉绿岩等构成二分岩脉,代表一种张裂环境。在石块地矿区,流纹斑岩穿插第四期二长花岗岩(LAICPMS锆石UPb年龄为(420.3±5.1)Ma),该期花岗岩属A型花岗岩,代表碰撞后地壳张裂环境岩浆活动[14]。区域上,泥盆纪祁连山整体处于碰撞后伸展阶段,因此,从宏观地质特征来看,脉岩的形成环境为张裂环境。

在岩石A/MFC/MF图解(图6)上,大多数样品均落入基性岩部分熔融区域或附近,只有石块地次流纹斑岩投于变质泥质岩范围,钓鱼沟花岗斑岩投入变质砂岩范围,反映这些中酸性小型浅成侵入体和岩脉的源岩除少量为沉积岩外,大多为变质基性岩,与党河南山地区主期岩浆源岩一致[12]。值得注意的是:岩石w(K2O)/w(Na2O)值较大(均大于1),说明源岩含有较多的壳源成分;出现连续的岩石系列(包括钙碱性、高钾钙碱性、钾玄岩及碱性系列),以及既有准铝质又有过铝质性质岩石,说明岩浆可能存在不同程度的混合[19],这种混合可能是基性岩浆(如辉绿玢岩岩浆)与酸性岩浆的混合,也可能是岩浆同化混染上地壳围岩造成的,或者两种情况都存在。

岩石均富集轻稀土元素,表明岩浆重熔与深部地质过程有关,可能是幔源岩浆底侵(或地幔底劈)触发深部地壳重熔形成了长英质岩浆。酸性岩脉(次英安斑岩和花岗斑岩)MgO含量低,Ni含量(6.0×10-6和189×10-6)、Cr含量(660×10-6和25.79×10-6)也较低,而中性小岩体石英闪长岩MgO含量中等,Cr含量((107.91~130.64)×10-6)和Ni含量((34.91~84.38)×10-6)较高,但远低于基性岩脉和煌斑岩脉。综上所述,本区中酸性小岩体(脉)代表的岩浆熔体与地幔楔发生过交代作用[2122]。

在Rb(Y+Nb)图解(图7)上,中酸性小型浅成侵入体及岩脉均投入碰撞后构造环境,这与前述小型浅成侵入体和岩脉穿插于前泥盆纪地层、岩体及与区域断裂走向平行的裂隙中(即明显处于张裂环境)的事实相一致。样品位于岩浆弧一侧,可能反映了脉岩岩浆继承了源区岩石地球化学特征,即源岩形成与岛弧环境[12,13]有关。

早奥陶世以来,党河南山地区处在岛弧活动时期[12],与南部柴北缘[2633]一样,形成了大量的岛弧岩浆沉积产物,这些物质构成了党河南山地区深部岩石圈的重要部分。在晚奥陶世[34]或志留纪[3536],柴北缘及南祁连地区碰撞造山后,由于应力松弛,浅部地壳发生伸展,深部熔融形成的岩浆快速或者比较快速地上升并在裂隙中就位,形成中酸性岩脉(小岩体)、基性岩脉和煌斑岩脉[13]。

3.2岩脉与金矿成矿关系

党河南山地区目前探明了10处金矿,其中7处与规模较大的中酸性岩体有关[39],3处(清水沟、东洞沟和狼查沟)与小型浅成侵入体(岩脉)有关。经过对党河南山地区中酸性小型浅成侵入体(岩脉)成矿元素的统计(表3),发现Au含量普遍较低,偏酸性岩脉Au含量与地壳克拉克值相当(如花岗岩脉、正长花岗岩脉、次英安斑岩脉、次流纹斑岩脉),但是蚀变后一些岩脉的Au含量普遍升高,甚至高达46倍,说明这些小侵入体(岩脉)不具备提供成矿物质的条件,蚀变后Au含量升高,可能指示Au来源于后期构造热液活动,有待于进一步的研究证实。

偏中性岩脉(石英闪长岩)Au含量略高。狼查沟石英闪长岩脉中普遍含有毒砂和黄铁矿[图3(l)、(p)],Au含量为(1.4~10.6)×10-9,平均为5.58×10-9,略高于地壳克拉克值,可能提供了部分成矿物质。在东洞沟和狼查沟矿区,金矿体赋存于下奥陶统吾力沟组与石英闪长岩、闪长玢岩接触带[图2(a)],共圈出金矿体18条(狼查沟矿段有11条,东洞沟矿段有7条),矿体呈似层状、透镜状,长45~640 m,厚100~623 m,Au品位为(192~17.85)×10-6。岩脉与地层接触面呈波状、枝杈状,局部地段呈断层接触。接触带内矿化蚀变强烈,发育钾长石化、硅化、绢云母化、钠黝帘石化、碳酸盐化、黄铁矿化、褐铁矿化等,金矿化与钾化、硅化、黄铁矿化关系密切。矿石具自形―半自形粒状结构,交代残余结构,具块状构造、浸染状构造,显示金矿成矿与石英闪长岩、闪长玢岩有一定关系,岩脉就位可能为金矿成矿提供了热源。岩脉和紧邻的凝灰质砂岩在蚀变后Au含量普遍升高,上升超过10倍,同质矿石Au含量平均为1 092×10-9(表3),说明它们为成矿提供了物源。

4结语

(1)南祁连党河南山地区中酸性小型浅成侵入体(岩脉)包括花岗(斑)岩、次流纹斑岩、次英安斑岩、石英闪长(玢)岩。岩石系列包括钙碱性、高钾钙碱性、钾玄岩和碱性系列,具准铝质―过铝质性质。岩石低MgO、Cr、Ni含量,富含大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素,轻、重稀土元素分馏作用明显,具弱―中等负Eu异常。从石英闪长(玢)岩次英安斑岩花岗(斑)岩次流纹斑岩,岩石分异程度逐渐升高。

(2)中酸性小型浅成侵入体(岩脉)宏观地质特征显示其形成于地壳伸展环境,岩浆源岩主要为变质基性岩,少量为变质碎屑岩;构造环境判别显示其形成于后碰撞环境,源岩可能继承了岛弧区岩石地球化学特征。不同类型的脉岩起源于同一构造环境下的岩浆源,岩浆在侵位过程中与围岩发生了交代作用,从而在不同演化阶段形成了不同的岩石类型。

(3)偏酸性脉岩Au含量总体不高,但蚀变后脉岩Au含量普遍升高,原因尚不明确。偏中性脉岩(如石英闪长岩脉)Au含量较高,在东洞沟、狼查沟矿区与金矿成矿关系密切,脉岩就位为成矿提供了热源和物源。

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金岩沟篇6

[关键词]: 冷水沟 铜钼矿床 柞水-山阳矿集区 斑岩型 前景广阔

柞水-山阳矿集区是秦岭造山带内一个重要的晚古生代构造―裂陷沉降带和热水沉积盆地,面积 3000 Km2,区内金属矿产丰富,主要产出热水沉积改造-再造型Fe、Ag、Pb、Zn、Cu矿,斑岩型Cu、Mo矿,目前已经发现大中型矿床5个,矿点、异常百余处。20世纪70年代以来,区内的找矿工作不断取得突破,先后发现了大西沟菱铁矿、银洞子银多金属矿等大型矿床,然而区内寻找铜矿的工作却一直未取得突破。最近,在柞水县冷水沟寻找斑岩型铜矿的初步工作获得铜资源量5.10万吨,显示出区内巨大的找矿潜力,有望实现柞水-山阳矿集区寻找斑岩型铜矿床的重大突破。

1.区域地质特征

冷水沟铜钼矿床位于陕西省柞水县城东南约40km处,大地构造位置为南秦岭印支褶皱带凤县-镇安褶皱束东段,山阳-凤镇深大断裂的中段南侧,小茅岭-李家碥链状隆起东段,迷魂阵-玉皇顶近东西向隆起带北侧,构造单元北界为山阳-凤镇断裂,南界为镇安-板岩镇断裂,属基底隆起和多期次构造岩浆强烈活动地区(图1)。

区域出露的地层以泥盆系中、上统和下石炭统(东南部)为主,以山阳-凤镇断裂为界,分为南、北二区,冷水沟矿区位于南区北部。

北区出露地层自下而上依次为中泥盆统牛耳川组(D2n)池沟组(D2c),主要岩性特征为绢云母板岩、绢云母片岩、角岩夹碳酸盐岩及碎屑岩, 反映了近岸及大陆架沉积环境。

南区出露地层自下而上依次为中泥盆统龙洞沟组(D2l)、上泥盆统有古道岭组(D3g)、云镇组(D3y)、火星沟组(D3h)、沙湾组(D3s),下石炭统八善沟组(C1b),主要岩性特征:中泥盆统龙洞沟组(D2l)为复成份砾岩、砂岩夹灰岩;上泥盆统古道岭组(D3g)云镇组(D3y)、火星沟组(D3h)、沙湾组(D3s),总体为一套中-细粒碎屑岩-泥质岩-碳酸盐岩组合,下石炭统八善沟组(C1b)为闪长质砾岩花岗质砾岩。下石炭统八善沟组(C1b)与上泥盆统沙湾组(D3s)呈角度不整合接触,反映了水下台地沉积环境。

区内岩浆活动频繁,北部由西向东分布有柞水花岗岩体(224.8Ma,弓虎军等,2009)、曹坪花岗岩体(216.9~224Ma,尚瑞钧等,1988.张宗清等,2006.弓虎军等,2009)、沙河湾花岗岩体(205~213.8Ma,张宗清等,2006.张成立等,2008)等印支期花岗岩基;中部分布有袁家沟、小河口、元子街、下官坊等中酸性小斑岩体群(140~148Ma,牛宝贵等,2006.谢桂青,2011);南部沿山阳-凤镇大断裂两侧分布有基-超基性、中-酸性斑岩体:南侧分布有李家砭基性岩体、冷水沟杂岩体和板板山酸性花岗岩体(519Ma、412Ma,卢欣祥等,2001),北侧分布双元沟、土地沟、池沟等燕山期小斑岩体(140~148Ma,谢桂青,2011)。

2.矿区地质特征

冷水沟矿区构造格架由小磨岭-陡岭次级古隆起岩块与泥盆系沉积盖层组成,构成基底与盖层的二元结构,其核部由元古界斜长角闪岩变质岩系组成,四周由泥盆系一套中-细粒碎屑岩-泥质岩-碳酸盐岩地层所覆盖,两者之间为角度不整合或断层接触(图2)。

图2 冷水沟矿区地质简图

1-上泥盆统云镇组;2-上泥盆统古道岭灰岩;3-中泥盆统龙洞沟组;4-斜长角闪岩;5-蚀变斜长角闪岩;6-花岗斑岩;7-花岗闪长斑岩8-斜长花岗岩;9-钠长岩;10-石英闪长岩;11-火山角砾岩;12-矽卡岩;13-角岩;14-铜矿体及编号;15-铜矿化体及编号;16-断层; 17-角度不整合界线;18-黄铜矿、黄铁矿、绢英岩化蚀变范围.

2.1基底

该区基底为新元古界斜长角闪岩,为小磨岭-陡岭基底隆起带的一部分,原岩可能为火山岩或火山熔岩,主要出露于冷水沟地区的洋芋沟以西,面积约0.75Km2,为矿化的主要围岩。

对于该斜长角闪岩存在较大的争议,一种观点认为它为加里东期岩浆岩,另一种观点认为它为区域变质岩(谢桂青,2011),可能形成于早元古代(1727±25Ma),由玄武质岩石变质形成,受到新元古代(800-950Ma、700Ma)和白垩纪早期(140Ma)热液事件的影响,与南秦岭陡岭群和佛坪群地层(张本仁等,2002)相当,为陡岭-小磨岭隆起带中古老的部分。

2.2地层

矿区地层主要为泥盆系古道岭组(D3g),岩性主要为中厚层灰岩,少量大理岩、薄层灰岩夹千枚岩及少量灰黑色铁白云石硅质岩,古道岭组地层按岩性初步划分为三个岩性段。

D3g3(第三岩性段):灰色-深灰色中厚层灰岩,在矿区出露厚度≥60m;

D3g2(第二岩性段):浅灰-灰白色中厚层大理岩,在矿区出露厚度≥30m;

D3g1(第一岩性段):薄层灰岩夹千枚岩及少量灰黑色铁白云石硅质岩,在矿区出露厚度≥50m;

龙洞沟组(D2l),分布面积较小,主要岩性为角砾凝灰质大理岩、凝灰质千枚岩夹透镜状凝灰岩。

2.3构造

冷水沟地区位于陡岭-小磨岭基底琏状隆起带西段,区内构造十分发育,主要体现为断裂构造,褶皱构造均为一些小型的层间褶皱(见图4)。

(1)断裂

工作区断裂构造十分发育,呈NNE向、NW向二组方向断裂,规模大小不等,长数十米至数千米,带宽0.1~10m,成群或斜列分布,具有多期活动性,伴生的次级裂隙十分发育。其中,NW向断裂表现为韧性左行走滑剪切断层,伴生有大量的压扭性构造面、挤压片理、破劈理及拖曳褶皱,局部可见叠瓦状构造;NNE向断裂主体表现为脆性张性滑落,但其早期活动是以逆冲推覆为主,兼有左行走滑的韧-脆性变形。

(2)褶皱

褶皱在古道岭组地层中有所表现,在大洼槽、天河档和南沟寨一带体现为层间褶皱,由大洼槽到天河档其轴线由近南北向转向近东西向,呈弧形展布,地层呈盖层覆于基底斜长角闪岩之上,在徐家湾地段体现为单斜层,被后期岩脉和岩体分割,岩层倾向北东或近南北。

2.4岩浆岩

侵入岩分布较广泛(图2),其出露面积约占总面积的2/5。岩浆侵入活动频繁而强烈,根据岩体锆石U-Pb测年数据及相互穿切关系分析,成岩时代从新元古代晚侏罗世。岩性从基性中酸性酸性,侵入深度从中深度-浅成、超浅成均有出露。岩浆活动具有同空间、多期次、多岩相特点。岩浆侵入活动主要有二期。第一期为中深成相的闪长岩类,主要岩性有斜长角闪岩(辉长岩)、闪长岩、石英闪长岩、钠长岩、斜长花岗岩;第二期为中深成相-浅成相的花岗岩类,主要为中-酸性复式斑岩体,岩石类型主要有主要有花岗闪长斑岩体和花岗斑岩体,为燕山期区内构造-岩浆活动的产物。

3.围岩蚀变特征

冷水沟地区围岩蚀变强烈,与斑岩型铜矿床关系密切的“火烧皮”现象尤为明显,蚀变类型主要有硅化、绢英岩化、绿泥石化、绿帘石化、矽卡岩化、角岩化,其次有高岭土化、钾化,其中以绢英岩化、矽卡岩化、硅化、绿泥石化与铜钼矿化关系密切。

(1)绢英岩化

矿物组合为石英+绢云母+绿泥石,主要分布于矿区西部斜长花岗岩与斜长角闪岩接触带附近和矿区东部花岗闪长斑岩体的东北部孔雀垭一带斜长花岗岩中,伴有较强的黄铁矿化、黄铜矿化、辉钼矿化,地表为孔雀石化、褐铁矿化,绢英岩化带在洞子沟一带宽240~500m,长度>1400m。

(2)硅化

本区硅化分布较广,各岩性中均有分布,并以石英脉或网脉状产出,脉幅一般几米。该蚀变与燕山期的花岗闪长斑岩和花岗斑岩有成因联系,是斑岩侵入活动期后的热液活动产物。主要分布在斑岩体、斜长花岗岩体、斜长角闪岩及钠长岩中,蚀变较强,脉体中含有黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿金属矿物,并见少量方铅矿,本区中的铜钼矿化均与此蚀变关系密切。

(3)钾化

矿物组合为钾长石+黑云母,主要发育在矿区东部花岗闪长斑岩和花岗斑岩岩体内部,伴有黄铜矿化、辉钼矿化。

(4)绿泥石化

本区绿泥石化主要分布于斜长角闪岩和石英闪长岩中,由角闪石或黑云母蚀变而成,集合体主要呈细脉状,少量呈不规则团块状、条带状,常伴有辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿,与铜钼矿化关系密切。

(5)角岩化

本区角岩化主要分布于斜长花岗岩与斜长角闪岩接触带附近,在洞子沟北有小面积分布,岩石呈黑色,显微角岩结构,块状构造。主要由斜长石、黑云母、石英、透闪石组成,有少量绿泥石、磷灰石,蚀变常有透闪石化、绿泥石化。岩石中发育黄铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿。

其余的蚀变如高岭土化主要发育在斑岩体内钾长石化较强地段。

(6)矽卡岩化

矽卡岩化主要分布在斜长花岗岩体的外接触带,围岩为中厚层状灰岩,大致可分为北矽卡岩带和南矽卡岩带。

①北矽卡岩带:分布于岩体北部双龙寨一带。长度大于1000m,宽一般为20~38m,蚀变矿物主要为透辉石、石榴石、绿帘石、阳起石,次为透闪石、钠长石;金属硫化物主要为黄铁矿、黄铜矿等。

②南矽卡岩带:主要分布在南部银洞垭一带。长500m,最大宽200m,一般70~80m,矽卡岩矿物主要为钙铁榴石、透辉石、钠长石、阳起石、透闪石、绿帘石和绿泥石,金属硫化物主要为黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿等,金属矿物富集与透闪石、阳起石化强弱成正比。

另在斜长花岗岩西接触带的斜长角闪岩中发育少量矽卡岩化,矽卡岩矿物主要为绿泥石、透辉石、绿帘石、透闪石、石榴石、阳起石和方解石,多被金属矿物交代。

4.矿化带及矿体特征

区内铜钼金矿化普遍,按其成因类型可分为斑岩型、矽卡岩型、热液型,构成斑岩体成矿系列。

斑岩型主要分布于岩体内外接触带附近,有孔雀垭铜钼矿点、洞子沟铜钼矿点;矽卡岩型地区主要分布于岩体与泥盆系龙洞沟组灰岩、大理岩接触带附近,有双龙寨铜矿点、银洞垭铜矿点(图2);热液型主要分布于岩体南沟地区,发现了多个低温热液型金(银)矿体。

(1)在斜长花岗岩与斜长角闪岩西接触带两侧,发育一蚀变矿化带,即洞子沟铜钼矿化带(IV号铜钼矿化蚀变带),长约1200m,宽200-430m,Cu品位0.10-7.34×10-2,Mo最高品位0.046×10-2。矿化蚀变较强,主要为硅化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化及褐铁矿化,属斑岩蚀变类型绢英岩化组合。矿化为黄铜矿化及辉钼矿化,裂隙面或黄铁矿粒间偶见星点状黄铜矿,表面分布薄膜状孔雀石,氧化后呈“火烧皮”现象。矿化分布规律与花岗闪长斑岩关系较为密切,在距花岗闪长斑岩体较近矿化较为富集,远离花岗闪长斑岩体,矿化呈逐渐减弱趋势。该带呈南北向展布,具南宽北窄特征,产状81°-109°∠41°-82°。

Ⅳ-1号铜矿体:矿体赋存于斜长角闪岩、钠长岩中,呈SN向展布,产状:81°~119°∠47°~77°,由9个探槽和4个钻孔控制,局部地段第四系覆盖较厚未控制全,地表长约920m,真厚8.84~31.2m,平均厚13.63m,单工程品位0.20~0.32×10-2;钼矿化弱,不连续,Mo最高品位0.029×10-2;最大控制斜深500m。北部矿体矿体较连续、稳定,向南出现分枝现象。

(2)北矽卡岩铜矿化带:分布于岩体北部与围岩接触带,断续长700余米,宽3.5-28.4米,分为东、西两段,呈“U”型带状分布。主要矿物为石榴石、透辉石、绿帘石等;次之为绿泥石、透闪石、长石、石英、方解石等。矿化蚀变以孔雀石化、褐铁矿化为主;蓝铜矿化、绿帘石化、高岭土化次之。蚀变分布不均匀,其西北侧矿化蚀变较强。

Ⅰ-1号铜矿体:产出于矽卡岩内、矽卡岩与岩体内外接触带附近,控制长度400余米,厚度1.45-10.92m,平均厚度4.31m,单样最高品位2.22×10-2,单工程平均品位0.33-1.32×10-2,矿体平均品位0.93×10-2。矿体呈不规则脉状分布,并有分枝复合现象,总体产状与矽卡岩和岩体接触带产状一致,产状:58°-92°∠45°-65°。

(3)孔雀垭铜矿化带:位于花岗斑岩体北东部外接触带的斜长花岗岩中,长620m,宽100~320m,呈北西向展布,南西倾,倾角70°±;主要蚀变有绢英岩化、绿泥石化、硅化、绿帘石化等,矿化主要有黄铁矿化、黄铜矿化、辉钼矿化等,呈细脉状、细脉浸染状或浸染状分布,具斑岩铜矿特征;铜(钼)矿化体赋存于斜长花岗岩中,矿化体呈脉状、透镜状、成群平行分布。该铜矿化带工作程度较低,圈定了5个铜矿体,单矿体体长20-250m,厚0.4-3.77m,CU品位0.20-2.40×10-2,最高9.7×10-2,平均品位0.34-1.70×10-2;Mo 0.01-0.097×10-2。

5.矿石特征

(1)矿石矿物成分

矿石矿物成分比较简单,主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿和辉钼矿,其次为闪锌矿、方铅矿、斑铜矿;表生矿物有孔雀石、蓝铜矿和褐铁矿。按主要金属硫化物可分为2种共生组合:①黄铁矿-黄铜矿-辉钼矿组合,主要发育于斜长花岗岩、花岗闪长斑岩中;②磁黄铁矿-黄铁矿-黄铜矿-辉钼矿组合,主要发育于蚀变斜长角闪岩、钠长岩、矽卡岩及角岩中。

矿石中主要有益元素为铜、钼,铜一般0.5~0.8×10-2,个别可达2.72×10-2,钼一般含量低,仅少数为0.02~0.05×10-2,个别可达0.123×10-2;银、金、镍、钴、铅、锌等含量极微。

(2)矿石组构

矿石构造主要为脉状、细脉状、斑点状、浸染状和团块状。矿石结构主要为中~细粒它形、半自形、交代残余、胶状和固溶体结构等。黄铜矿除矽卡岩中粒度较粗外,一般均细小,粒径在0.005~0.5mm间;磁黄铁矿、黄铁矿、辉矿颗粒稍粗,且呈集合体产出,黄铁矿粒径0.02~0.5mm,部分达3~5mm。

(3)矿石类型

矿石类型有斑岩型铜钼矿石和矽卡岩型铜钼矿石两大类。两者金属矿物成分大同小异,前者主要为黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿和磁铁矿,次为方铅矿、闪锌矿,氧化金属矿物有孔雀石、蓝铜矿等,脉石矿物与赋矿围岩矿物成分基本相同,主要为石英、钠长石、黑云母、绿帘石、绿泥石等;矽卡岩型矿石金属矿物成分与前者基本相同,但磁铁矿、磁黄铁矿含量明显增高,脉石矿物主要为石英、透辉石、透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石等。

(4)矿物生成顺序

本区金属硫化物生成顺序大体为:磁黄铁矿,黄铁矿-黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、辉钼矿-黄铁矿(微脉状、胶状)-方铅矿。黄铁矿可分为三期:早期被稍晚的金属硫化物或脉石交代,呈它形及交代残余结构,斑点状、浸染状构造;中期呈它形、半自形及交代残余结构、浸染状、脉状构造,脉宽0.5~5mm,有时伴有硅化;晚期呈微细脉状、胶状结构。黄铜矿主要与中期的黄铁矿有关。

6.找矿标志

(1)蚀变矿化标志

热液蚀变的规模和类型是热液活动强度和期次的直接标志,决定着矿化强度和矿化类型。冷水沟铜矿床围岩蚀变发育有矽卡岩化、绢英岩化、钾化、高岭土化、硅化等。且具有较好的空间分带性,自斑岩体向外,蚀变类型依次为钾化~绢英岩化~矽卡岩化,与典型斑岩铜(钼)矿床围岩蚀变分带特征相似。以往工作在各蚀变带中均发现有铜(钼)矿化,尤其是在绢英岩化带中发现了较好的铜矿体,显示了较好的成矿远景。

(2)构造标志

侵入体和围岩的接触带构造。矿区侵入体和围岩的接触带构造比较复杂,接触带构造形态有波状、港弯状、锯齿状、平直状。按性质可分为多次侵入接触带、热液蚀变接触带、构造叠加接触带等。这些复杂的接触带构造面及其附近,特别是岩体的凹部,矿液常易于集中,并能与有利围岩进行充分的交代作用而形成富矿。

围岩层理及构造裂隙。这些面状构造为成矿提供了通道和容矿空间,是本区重要的控矿构造,尤其是断裂构造与接触带交汇部位是形成大矿的有利部位。

褶皱构造。背斜对含矿溶液的流通有控制作用,在背斜轴附近、背斜倾伏端有利于成矿。

捕虏体构造。冷水沟岩体内有较多的捕虏体,规模从几十米到百余米,由于其与岩体接触充分,有利于交代作用的发生,可以形成相当规模的矿体,例如孔雀垭一带的斜长角闪岩捕虏体内普遍发育较强的黄铜矿化。

(3)物化探异常标志

矿区物化探异常规模大,浓集中心较明显,围绕斑岩体呈环状分布;次生晕异常自斑岩体向外由Cu、Mo、Au―Au、Ag、As的变化规律,反映斑岩铜矿化学特征,二者叠加部位是成矿有利部位。异常区发现了孔雀垭铜钼矿带、南矽卡岩铜钼矿带、洋芋沟铜钼矿带,说明物化探异常指示性较好,可作为找矿的间接标志。

斑岩型铜矿化体常常产出于低缓磁异常(0-200nT)、中低阻高极化率(大于6%)异常和Cu原生晕异常(大于500×10-6)叠加部位。

7.找矿前景分析

(1)冷水沟铜钼矿床大地构造环境为南秦岭印支褶皱带北缘,迷魂阵-玉皇顶近东西向隆起带北侧与山阳-凤镇深大断裂之间,属基底隆起和多期次构造岩浆强烈活动地区,燕山期强烈的岩浆(岩)侵入作用对多金属成矿提供了充分的矿源和热(液)源;山阳~凤镇断裂和其次级构造二者相交形成贯通式构造,成为重要的导岩、导矿构造,直接控制了携矿岩体、成矿热液的贯入。多期次叠加的北西向及近南北向断裂构造破碎带纵横交错,构成庞大的热液循环、对流、渗透构造体系,为本区大规模成矿提供了有利的成矿构造空间。

(2)区内岩浆活动十分强烈,具有多期次活动的特点,分布有侵入岩和火山岩。目前,在中酸性小岩体及其内外接触带发现有铜钼矿化带;岩体发现有金银矿化带。矿化类型为斑岩型铜钼矿、矽卡岩型铜矿、热液脉型金银矿,它们围绕岩体自斑岩型-矽卡岩型-(中低温)热液脉型有规律地分布,这种成矿元素空间分带的完整性显示了其成矿热液体系的演化规律和巨大的成矿远景。

(3)孔雀垭地段目前工作程度较低,地表圈定Ⅱ号铜钼矿化蚀变带规模大,矿化蚀变强,矿化呈细脉状、浸染状分布于花岗斑岩体外接触带的斜长花岗岩中,蚀变矿物组合为钾长石+黑云母,属斑岩型蚀变类型中的钾化带,其特征与斑岩型铜矿特征相似,成矿条件十分优越;且与矿化分布范围相对应的M1-1激电异常长约1300m,连续性较好,中心较明显,经钻孔验证为矿致异常,说明此矿化带深部找矿潜力大,矿体向深部呈数量增多、厚度增大并有连为一体的趋势,分析认为:在花岗斑岩体中上部外接触带的斜长花岗岩中可能存在厚大的铜矿体,具有寻找斑岩型铜矿良好前景。

根据冷水沟地区所处的成矿地质背景,地质构造部位,成矿地质条件,已有地、物、化特征及前期勘查成果,综合分析认为冷水沟地区找矿前景广阔,具有形成中-大型斑岩铜(钼)矿床的找矿潜力。

参考文献

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本文得到“十二五”国家科技支撑计划课题(2011BAB04B05)项目资助

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金岩沟篇7

关键词 黑龙江省;团结金矿床;矿地质背景;成矿模式

中图分类号:P618 文献标识码:A 文章编号:1671―7597(2013)031-137-02

在浅成热液矿床中,其中最为重要的一种矿床类型为浅成低温热液型金矿床,其大量研究学者对此成矿理论早已经进行过深入研究。然而,当前所论述的成矿作用模式大多数都为概念模式,缺少足够的科学依据,再加上,研究者都是将此和岩浆作用相结合对成矿作用以及岩石圈的地幔演化研究所取得的成果非常少。而研究学者大多数都只对团结沟金矿的地质、成因成矿规律等加以详细探究。然而,针对团结沟金矿床成矿模式的认识与研究相对较少,因此,我们必须针对此方面内容进行深入的研究。

1 区域成矿地质背景

团结金矿床分布在鹤岗隆起和乌拉嘎断陷接壤部位以及乌拉噶盆地东部,如图所示。其中,由北东方向的乌拉噶深断裂部位把本区划分成两大部分,即鹤岗凸起与乌拉噶断陷盆地。在此地区,其火山以及岩浆较发育,特别是中生代岩浆活动较频繁,这样一来,为诸多贵金属成矿提供足够热源。在此矿区中,其主要由铁、金以及各种非金属矿带构成。

1.1 区域地层

对团结金矿床的研究,主要位于黑龙江省的滨东区,作者在前人研究基础上以及此次研究工作,其地层的划分主要包含以下几大类:元古界浅变质岩系、中生代火山-沉积岩系、新生代古近系等。

1.2 区域岩浆岩

在区域岩浆内,岩浆活动十分频繁,而且侵入岩类型相对复杂,它是由酸入岩、完善且世花岗质侵入岩等所构成的,若按照侵入时代进行划分,从老至新大致划分成四个时期,即吕梁期、晋宁期、印支期以及燕山期。

1.3 区域火山岩

区域火山岩的作用十分发育,通常出露在乌拉噶盆地东侧,而只有少量在盆地西侧出现,其区域火山岩出露总面积达到48.33平方千米。通常情况下,我们是将区域火山岩划分为两个期,即宁远村期与福民河期。

1.4 区域地质矿产

本文主要对佳木斯隆起铁、金以及非金属成矿带进行了深入探究,其主要的矿产资源为内生岩金矿产与砂金矿床。包含国内著名大型岩金矿床团结沟金矿在内的5处矿床。另外,还包含油页岩、泥炭等矿产资源,因此,此区为黑龙江省金属以及非金属的极其重要的矿远景区。

2 成矿作用和成矿模式的探究

2.1 成矿作用研究

事实上,团结沟金矿床的成矿作用是十分复杂的,通常情况下,都是结合成矿地质背景、作用性质等进行划分的,其成矿作用主要有三种,即内生成矿作用、外生成矿作用以及变质成矿作用。这样一来,便会出现了三种主要矿床类型,即内生矿床、外生矿床以及变质矿床。

在对团结金矿成矿作用进行研究时,我们必须要对以下几个问题加以考虑:1)对金和伴生元素来源进行全面考虑;2)导致金活化、迁移以及富集热液中水分来源的考虑;3)循环热液来源;4)有利于金沉淀的各种构造条件;5)各种物理以及化学条件的变化。其中,前三个问题为成矿的内在因素,而后两个问题为成矿的基本条件。

2.2 成矿特征比较分析

从世界角度分析,在全球范围,其浅成低温热液型矿床主要分布在三个成矿带,即环太平洋成矿带、地中海-喜马拉雅成矿带以及蒙古-鄂霍茨克成矿带,大师,矿床分为最多是是在环太平洋成矿带中。

在团结沟金矿床中,其矿体分布是受断裂控制的,特别是在不同构造交汇处、断裂复合位置处,都对矿化是极其有利的位置分布,因此,它是和浅成低温热液矿床成矿环境是完全相同的。

浅成低温热液型矿床涉及到的矿物有黄铁矿、自然金、方铅矿、铜蓝等,将各种蚀变作用作为矿化的标志,如:硅化、泥化等。然而,在团结沟金矿床当中,其矿物主要有黄铁矿、金、黄铜矿等之外,还有冰长石以及绢云母等蚀变矿物。由此我们得出,团结沟金矿床形成环境是和浅成低温热液矿床环境是完全相同的。

2.3 矿产形成原因探究

在前人研究与考察的基础上,再结合此次研究工作,此矿床为隐爆与充填交代双重作用所形成的浅成低温热液金矿床;其明显特征是以热液灌入角砾岩为主的,而且团结沟金矿流体包裹体温度都是在150-280摄氏度范围内,其盐度主要集中在3.0-4.1wt%NaCl范围内,包裹体的压力在10.2 MPa-22.1 MPa范围。在此矿床中,其主要的矿物为黄铁矿、辉锑矿脉石矿物包含冰长石以及绢云母等,它们都是极其常见的低温矿物组合;其矿床结构有多种,即碎裂结构、胶状结构等;矿床构造包含网脉状与蜂窝状构造等多种,上述这些都为低温矿床构成。由此看来,我们得出,团结沟金矿的成因是和浅成低温热液矿床基本上都是相符的。

2.4 成矿模式探究

早在中生代时期,太平洋板块对亚洲板块产生了一定俯冲作用,进而便出现了NNE-NE向乌拉噶大断裂。而到了113Ma时期,受大陆边缘环境影响,在古老基底部由于熔融作用而形成了岩浆,并且它还沿乌拉噶大断裂逐渐向上运移,最终喷出地表,进而产生了诸多碱性火山熔岩以及碎屑岩。但是,因岩浆内部压力逐渐降低,从而很难使岩浆喷出地表,这样一来,岩浆就会在地壳的浅部很快冷凝并结晶。而在109Ma时期,便形成了花岗斑岩、闪长斑岩以及斑岩的侵入体等,它们产出都为岩株状。但是,从岩浆房溢出此火山热液,便会沿乌拉噶大断裂逐渐向上运移,而且将花岗斑岩、闪长斑岩以及斑岩侵入体萃取各种矿物质,经过长时间的富集,便逐渐形成了含矿热液,特别是对大断裂具有导矿构造作用。因火山断裂盆地长时间的活动,将NNE-NE向的乌拉噶大断裂派生出次级NW、NWW向断裂。实际上,次级断裂有利于对含矿热液运移进行有效控制,并且对容矿构造的形成产生巨大的影响。但是,当含矿热液在向上运移时,因其压力的逐渐降低,导致大量流体都在浅部予以聚集和隐爆,从而形成更多热液角砾,进而会逐步形成砾桩金矿物,我们通常会把此阶段称之为是成矿的第二个阶段;然而,当含矿热液在持续上升时,因大气降水的影响,从而改变了含矿热液物理以及化学性质,使载金络合物十分不稳定,因此,便会发生分离,这样一来,金在沿着NWW向进行次级断裂过程中,会沉淀发生在虚脱的部位,进而出现网脉状矿体,此阶段为成矿的第三个阶段。

3 结论

在对黑龙江省的团结沟金矿区域地质背景以及成矿原因以及成矿模式等进行深入探究后,我们关于团结沟金矿床得出如下几点结论:

1)团结沟金矿大致可以划分为4个成矿阶段:其中第一阶段主要为脉状石英-黄铁矿成矿阶段,它是形成热液期最早的阶段;第二阶段主要为黄铁矿-石英成矿阶段,与此同时,它也为团结沟金矿床极其关键的一主成矿阶段;第三阶段主要为细小颗粒状黄铁矿形成阶段,同样为团结沟金矿关键成矿阶段;第四阶段为碳酸盐形成阶段,与此同时,也是热液期最后一个阶段。

2)团结沟金矿流体主要是气液交互包裹体,其温度都是在150-280摄氏度范围内,其盐度主要集中在3.0-4.1wt%NaCl范围内,包裹体的压力在10.2 MPa-22.1 MPa范围。

3)关于团结沟金矿侵入岩与火山岩成矿环境的研究,我们可以得出:所形成的岩浆岩和中生代太平洋板块对亚洲板块的俯冲作用紧密相关的,而且它也是在大陆边缘后张拉环境下所形成的。

4 结束语

总体来说,在当今社会,成矿作用模式大多数都为概念模式,缺少足够的科学依据,再加上,研究者都是将此和岩浆作用相结合对成矿作用以及岩石圈的地幔演化研究所取得的成果非常少。而研究学者大多数都只对团结沟金矿的地质、成因成矿规律等加以详细探究。而针对团结沟金矿床成矿模式的认识与研究相对较少。因此,本文主要对此矿床的地质背景以及成矿模式进行了深入的探究和分析,进而对黑龙江省团结沟金矿成矿规律以及成矿模式进行全面总结,并且得出以上几点结论,希望能够为读者提供更多有价值的参考。另外,通过本文的论述,能够对今后团结沟金矿床的挖掘与开发提供大量科学依据,降低开发成本消耗,为我国社会发展与进步作出巨大贡献。为我国社会的发展赢得更大的经济效益与社会效益。由于本人能力有限,在此项研究工作中还存在大量不足,对此项工作研究还需要进行深入开展。

参考文献

[1]卢汉堤,耿文辉,敬荣中,陈远荣.福建省何宝山金矿床成矿地质条件分析与找矿预测[J].矿产与地质,2011(6).

[2]张静,邓军,李士辉.哀牢山南段长安金矿床岩浆岩的岩石学特征及其与成矿关系探讨[J].岩石学报,2010(6).

金岩沟篇8

[关键词] 官地银金矿床地质特征控矿因素

中图分类号:P618.2文献标识码: A 文章编号:

1 . 成矿地质背景

官地银金矿床大地构造位置处于华北地台(Ⅰ级)北缘内蒙古台隆(Ⅱ级)与内蒙古地槽褶皱系(Ⅰ级)温都尔庙――翁牛特旗加里东地槽褶皱带(Ⅱ级)接部位靠地槽褶皱带一侧,即多伦复背斜(Ⅲ级)构造单元的中段[1]。化德―赤峰深大断裂从矿区的南部经过。在燕山早期发生强烈的构造活动及陆相火山活动,形成大兴安岭―燕山火山活动带,该矿床位于大兴安岭火山岩带的南端,北北东向的火山岩带叠加于东西走向的褶皱基底之上,并使其“活化”,导致中生代强烈的火山―侵入岩浆活动,受此火山岩带控制,火山岩带岩石组合以安山岩―英安岩―流纹岩为主,并形成银、铅、锌矿化。

该区构造层有三层,第一构造层为太古界结晶基底,与成矿作用关系密切,主要岩性为斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩;第二构造层为古生界褶皱基底:主要岩性为凝灰岩、安山岩;以上两个构造层在中生代“活化”,形成了本区的第三构造层[2]――中生界陆相火山岩盖层,主要岩性为流纹岩、凝灰质砂岩、安山岩等。

该区较大的断裂有四条:少郎川断裂、上唐家地断裂、上本不吐断裂和官地―温德沟―敖包山断裂。少郎川断裂东西走向,横穿全区,在区内延长25Km, 向东延出本区,该断裂被朱家沟花岗岩体占据;上唐家地断裂位于本区北部侏罗系与二叠系地层接触部位,北东走向,延长10Km,朱家沟花岗岩枝沿该断裂侵入。断裂东侧与其配套的北西向次级断裂群极为发育,并控制黄花沟、毛布沟铅锌矿床分生成;上本不吐断裂,位于官地东部,位于侏罗系与二叠系地层衔接部附近,北北东走向,延长8Km;官地―温德沟―敖包山断裂带:分布于侏罗系与二叠系地层衔接部靠老地层一侧。从官地至温德沟为北东走向,温德沟至敖包山渐转为北东东,长43Km,宽2―3Km,向北东延出本区。该断裂带为一多期次活动的基底断裂,柴达木、官地、温德沟等四级和五级火山构造分布于该断裂带中,官地―温德沟―敖包山银金矿带沿该断裂带展布[3]。

2. 矿床地质特征

2.1 矿体特征

官地银金矿床共发现银金矿脉6条(编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅳ、Ⅴ)均产出于侵入岩及次火山岩内,分别受F1、F2、F3-1、F3-2、F4、F5断裂控制,产状与断裂一致。

矿体形态简单,多为单脉。主矿体为Ⅳ号,平均品位Ag:286.32×10-6,Au:2.31×10-6。

2.2 矿石特征

矿石中金属矿物共发现33种,脉石矿物有石英、锰方解石和白云石等8种。

原生矿(硫化矿)矿石结构主要为半自形-他形粒状结构、交代残余结构、镶边结构、乳浊状结构和筛状-骸晶结构;氧化矿结构主要为胶状、半胶状结构,它形细粒结构,少量为自形晶结构(软锰矿针状晶体)。银金矿物为它形微粒结构。矿石构造主要为稀疏侵染状及脉状构造。硬锰矿、胶黄铁矿等为胶状、变胶状同心环带构造,软锰矿、褐铁矿等形成土状、疏松多孔状构造,少量为块状构造。

2.3 围岩蚀变特征

含矿岩体围岩主要为华力西期闪长岩及二叠系安山岩。围岩蚀变主要有硅化、菱锰矿化、菱铁矿化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化等。其次有高岭土化、萤石化、沸石化、电气石化、重晶石化及冰长石化。蚀变有明显的分带,从矿体向外大致为(菱锰矿、菱铁矿)硅化带高岭黄铁绢英岩化带碳酸盐绿泥石化带。

3. 矿床成因

3.1 成矿物质来源

据赤峰及周边地区金矿资料可知,太古界角闪斜长片麻岩金丰度值为0.1×10-6, 比克拉克值高25倍,斜长角闪岩金丰度值0.097×10-6, 比克拉克值高24倍。因此本区太古界鞍山群可能为矿源层之一。二叠系安山岩银金丰度高,银丰度比克拉克值高8.7~57倍,金丰度值比克拉克值高7倍左右。因此古生界地层,特别是二叠系安山岩,可能为矿源层之二。

3.2 成矿环境特征

3.2.1 温度、压力特征

官地银金矿床矿体围岩蚀变以绿泥石化、硅化、碳酸岩化、黄铁矿化、重晶石化等中、低温矿物矿化为主。根据矿物包裹体测温及盐度测定资料(见表5、6)可知,成矿温度范围117.4~175.3℃,主要集中于160~190℃。这个范围相当于地表水对流循环作用阶段,上升热液流体作用较弱。从成矿温度推测,成矿压力应为1.0×107Pa,相应深度约为330m。以上结果表明:成矿作用是在低温、低压,大气降水为主的条件下形成的。

3.2.2 岩浆岩特征

官地矿床产出于一套中―酸入岩及次火山岩中,主要为华力西期闪长岩及燕山期安山玢岩、流纹斑岩和隐爆角砾岩。这些岩体呈岩脉(岩墙)及岩株状。侵入岩岩石化学特征为富硅、钾,贫钙。

3.2.3 地球化学特征

根据矿石样品光谱分析及化学分析结果,可知:Ag与Mn、Cu、Zn、Au、Pb相关,相关系数分别为0.9、0.88、0.86、0.69、0.64。因此,据微量元素R型聚类分析可看出Ag与Mn最为相关,而与Fe、As、S等不相关。这与本区呈贫硫化物,但银品位仍较高相一致。

3.2.4 物理化学特征

官地银金矿床根据矿物包体测温资料,矿体中温度区间154.8~175.3℃, 最高温度为280℃,主要围岩流纹斑岩,测定长石矿物温度区间130~187.5℃。隐爆角砾岩成岩温度区间125~390.4℃。官地银金包裹体汽液包体较少,汽液比为10~25%,形态以椭圆状和浑圆状、不规则多边形为主,包裹体类型为两相汽液包裹体。

3.3 控矿构造

官地复合火山―侵入穹隆内部,次级断裂十分发育。以北西向为主,其次是南北向,再次为东西向和北东向。

(1)成矿前断裂(破碎带)共发现6条(F1、F2、F3-1、F3-2、F4、F5)。除F5为南北走向外,其余均为北西走向。6条呈北西聚拢,向南东撒开的趋势。断裂延长1200―2400m,破碎带宽2―21m。F1、F2、F4走向300°―310°,平行排列。F3-1、F3-2走向325°,为两条斜列式断裂。以F2和F3-2之间为界,两侧断裂倾向相反,F1、F2、F5向南西倾,F3-1、F3-2、F4向北东倾,具对称性,均为陡倾角(65°―85°)。其中F4断裂规模最大,延长2400m,宽2―21m延深已控制420m,矿脉(体)产于断裂中。

(2)成矿后断裂:主要见有东西向、北东向、北北东向、南北向四组。东西向断裂被闪长玢岩脉充填,对矿体无破坏。北北东向、北东向和南北向三组断裂被无矿石英(萤石)脉充填,对矿体破坏不大,水平错距0.5―6m,一般2m左右。当断裂中有无矿石英(萤石)脉穿过矿体部位时,对附近矿体起贫化作用。

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