長安大學 資源學院 高熙賀 劉云華
西秦嶺太陽寺金礦成礦背景及礦體特征研究
長安大學 資源學院 高熙賀 劉云華
甘肅省兩當縣太陽寺金礦區地處西秦嶺北部成礦帶上,其金礦床類型主要為熱液型和構造蝕變巖型,具有多金屬成礦特點。該礦主體成礦時代為印支期-燕山期,礦體后期受多期次、多方位的斷裂及褶皺控礦改造,痕跡明顯,侵入巖與礦體的時空關系密切,礦化蝕變現象普遍存在。
西秦嶺地處華北板塊與揚子板塊交界部位,屬被動大陸邊緣地帶,是我國東西向和南北向構造交匯部位。地質構造運動復雜,地表構造總體呈近EW – NWW向展布,自北而南以多層次疊瓦狀復合逆沖推覆構造為骨架,向南突出的巨型弧形為復合斷裂構造帶。復雜的構造環境為礦產資源的形成提供了良好條件,該區礦產豐富,尤以金、鉛鋅和汞銻礦床著稱,是我國西部重要的構造成礦帶。
太陽寺金礦地處祁連造山帶與秦嶺造山帶的接合部位,位于北秦嶺商丹斷裂帶西端,北以黃家坪韌性斷裂為界,南以太陽寺斷裂為界,西為太白巖體,東為磨扇溝巖體,面積約500 km2。此處西秦嶺北部多金屬成礦帶,礦產以金、銀、鉛為主,并含有少量銅鉬礦。礦床主要為熱液型和構造蝕變巖型,具有金銀鉛、銀鉛、銅金共生多金屬成礦特點。
1.地層。出露地層主要有元古界秦嶺巖群、下古生界丹鳳群、上古生界舒家壩群和大草灘組。
(1)基底元古界秦嶺巖群。該群分布在區域北部,為一套深變質的淺海相基性火山-陸源碎屑-碳酸鹽巖沉積建造。受不同程度的中深變質作用,糜棱巖化、混合巖化普遍存在,可分為斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖、大理巖、變粒巖等4個巖段,是該區金、銀、銅、鉛、鋅礦床的礦源層。蓋層下古生界丹鳳群分布在區域中北部和南部,為一套中淺變質的海相基性-中酸性火山巖-碳酸鹽巖沉積建造,屬活動型沉積,區內僅下部的木其灘巖組和黑灣里巖組出露。前者分布在區域北部,為以中基性火山巖為主的沉積建造;后者分布在區域南部,為以中酸性火山巖為主的沉積建造,是該區金礦的主要賦礦層位。
(2)上古生界舒家壩群。該群分布在區域南部,為一套淺變質高變形的陸源碎屑巖沉積建造;大草灘群分布在區域中部,為海陸過渡相泥質巖、碳酸鹽巖組合, 也是主要的容礦層,湘潭子金礦Ⅰ礦帶就賦存在該套地層內。
2.構造。太陽寺金礦區域總體構造線呈近EW向,以近EW向韌性及韌脆性斷裂為主,派生出NE 向、NW向、SN 向斷裂及EW向大型構造帶,顯示出多期構造活動特征,形成了不同期次、不同方向相互交織的、錯綜復雜的斷裂構造基本格架,NE向和NW向斷裂是區內最為發育的兩組斷裂,也是區內重要的控礦斷裂,為深部礦液向上運移提供了有利通道。褶皺構造在本區發育,表現為復式向斜和復式背斜,軸線總體走向為近EW向,反映該區以南北向擠壓應力場模式為主的構造活動特征。
3.巖漿巖及控礦性。該區內巖漿巖與金成礦具有密切的時空關系,侵入巖以中酸性花崗斑巖體為主,巖石類型有閃長玢巖、石英二長斑巖等,均屬同熔型花崗巖,物質來源較深,東西向、北西向、北東向、南北向均有分布,大部分的中酸性脈巖特別是閃長玢巖與金礦體在空間上相伴,成巖時代主體以印支末期-燕山期為主。礦區西側分布有天子山二長花崗巖體和太白牙二長花崗巖體,東北部有磨扇溝二長花崗巖體及晚期的花崗斑巖、閃長玢巖巖脈。其中,區域花崗巖類主要形成的構造環境應為印支期秦嶺造山帶碰撞造山后期的構造體制轉換階段;天子山和磨扇溝巖體為印支期侵入巖,成巖年齡為236 Ma;太白牙巖體為海西期侵入巖。這三個巖體均不同程度地與金礦化有關,尤其是天子山巖體外圍金礦床(點)分布較多。
太陽寺金礦包括湘潭子和柳梢溝兩個探礦區,兩者礦體特征相似,目前湘潭子探礦區共圈定出金礦(化)體26個。本文,筆者以Ⅰ–1礦體、Ⅱ–3礦體為例,介紹各自的礦體特征。
1.Ⅰ–1礦體。該礦體位于Ⅰ礦帶東段,是區內規模最大礦體,其分布和產出受五坪山-祖祠廟斷裂破碎帶斷裂影響,后期近南北向斷裂對其有破壞作用。礦體產狀205° ~ 225°∠54° ~ 69°,已控制總長490 m,平均見礦厚度5.57 m。礦石主要為構造蝕變巖型,礦化蝕變表現為黃鐵礦化和硅化。黃鐵礦一般呈細小它形粒狀,粒徑多小于0.5 mm,以星點狀和細脈狀分布,局部呈團塊狀,其含量一般1% ~ 3%,最高達5%;硅化主要表現為礦石中有硅質交代和少量石英脈。礦石總體表現為低硫化物、弱硅化,有用組分主要為金,金品位多為(1.5 ~ 3.0)×10–6。
2.Ⅱ–3礦體。該礦體位于Ⅱ礦帶東段,為區內規模較大的礦體,位于白崖溝-潘家壩區域分界斷裂與次級北西向斷裂的交匯復合部位。因受多組斷裂的影響,礦體形態較為復雜,斷裂交匯處礦化較強,局部出現金品位大于10×10–6、厚度大于10 m的礦化富集地段,礦體產狀358° ~ 37°∠59° ~ 77°,地表控制長度170 m,平均見礦厚度3.54 m。礦化蝕變特征與Ⅰ-1礦體相似;主要為黃鐵礦化和硅化,另外,還特有葉臘石化。礦石總體表現為低硫化物、較強硅化,有用組分主要為金,金品位多為(3.0 ~ 5.0)×10–6。
礦區內共完成1∶10 000土壤測量23 km2,圈定出金、銀、鉛單元素異常36個,另據地球化學塊體研究預測,該區表現出以金為主的多元素綜合異常,異常金資源潛力為232 t,銀為6 625 t,異常面積達5 567 km2,反映出該區具備良好的開采潛力和找礦前景。