張選治++高志軍
摘 要:對金渠金礦區域地層與構造,成因成礦機理分析了為例,探討小秦嶺成礦模式。
關鍵詞:金渠金礦區 構造特征 成因與控礦探討 小秦嶺成礦模式
中圖分類號:P618 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)07(b)-0100-02
小秦嶺金礦帶位于華北地臺南緣的東西向構造體系中,是華北地臺的組成部分。帶內地層主要為太華群,變質年齡在2200-2940Ma(U—Pb法),屬中朝準地臺周邊太古宙地體第三旋回(2700-2500Ma)的產物。金渠金礦區位于小秦嶺金礦田東部。礦區內以金為主的多金屬礦產資源蘊藏豐富。
1 地層與構造
區內地層以太古宇為主,溝谷中有零星的第三系、第四系沉積層。自下而上為煥池峪組:主要由黑云斜長片麻巖。閭家峪組:巖性為黑云斜長片麻巖、混合花崗巖夾角閃斜長片麻巖;觀音堂組:長石石英巖(硅英巖)與斜長角閃片麻巖互層;槍馬峪組:巖性為斜長角閃片麻巖與黑云斜長片麻巖互層組成。
老鴉岔復背斜核部位于小秦嶺分水嶺附近,復背斜南翼有槍馬峪背斜,北翼依次有西陰—雷家坡向斜和五里村背斜。在漫長的地質時期,受到不同方向的應力作用,使區內斷裂構造非常發育,控礦斷裂構造多具韌性剪切帶的特征,首先以近東西向韌性剪切帶為主;其次呈近南北向、北東向和北西向。韌性剪切帶內有糜棱巖、千糜巖等構造巖。晚期沿韌性剪切帶活動的壓扭性斷裂內,有含金石英脈充填,并有熱液交代構造巖或圍巖成蝕變巖型金礦石。其礦區位置主要位于老鴉岔的復背斜軸北側,并且延伸至西陰—雷家坡向著斜軸的北側,同時礦區跨越了向斜軸部,礦區地層為閭家峪組、觀音堂組。
在礦區內部出露的底層主要為古宇太華群,其中在礦區內的混合巖化作用與區域變質都很強烈,同時巖漿活動呈現的比較頻繁,在不同深度中的韌性與脆性層次所形成的斷裂構造發育,金礦脈在區域內分布的很普遍,這就促使我們找礦的前景非常良好。
位于西陰—雷家坡向斜東段南翼以及核部的礦區內,其中西陰—雷家坡向斜呈現近東西向的展布開來,東起西庭,向西經雷家坡、西陰,至西部被文峪花崗巖體吞蝕,東西延伸約30 km長,南北約2~4 km寬,韌性斷層。
按其走向可分為3組:近東西向、北東東向和北西西向,其中以近東西向和北西西向最為發育,規模較大,具有密集成群分布的特征。在礦區內規模較大(500 m)的有11條(含延伸至礦區外圍):F5、F6、F303、F304、F305、F302、F301、F300、F299、F88、F51、F110(斷層及含金石英脈編號均沿用前人工作編號)。韌性剪切帶與金礦關系密切,除F305剪切帶外,其它韌性剪切帶內均賦存有含金石英脈。后期疊加脆性構造角礫巖。礦區內常見的圍巖蝕變當中主要包含了:黃鐵礦化、多金屬礦化、硅化、碳酸鹽化等等方面。其中這種蝕變主要發育在兩石英脈之間或者兩端的延長部位,同時還在含金石英上下盤發育,具線型蝕變特征(詳見礦體地質圍巖蝕變的種類)。其它一些蝕變為區域性巖石蝕變,如:黑云母化、綠泥石化、綠簾石化、鈉黝簾石化及纖閃石化等,常發育在片麻類巖石及暗色脈巖中,與礦化無關。
金渠金礦區礦脈較多,可分為4個礦脈組,自南而北分別為202脈組、16脈組、303脈組和845脈組。202脈組位于礦區南部,其中的308脈位于礦區,其他礦脈在礦區以南的四范溝礦區內,深部延至礦區。303脈組位于礦區中部,地表露頭多在桐溝礦區。845脈組在礦區北部。16脈組地表無露頭,為隱伏礦脈,與202脈傾向相反,呈“X”型交。
2 成因分析
(1)成礦時代。
含金石英脈切穿了早燕山期的輝綠巖,又被同位素年齡為70Ma的云煌巖穿插(K—Ar法)。
含金石英脈圍繞晚燕山期花崗巖分布,且礦脈分布在花崗巖體外2~7 km范圍內。含金石英脈成礦后沒有經受較強的構造運動。除被云煌巖穿插外,僅有喜馬拉雅運動形成的平推斷層使礦體小距離位移。
成礦物質來源、小秦嶺金礦為晚燕山期生成的中低溫中深巖漿熱液礦床。不同礦化階段包裹體成分測定結果表明,礦化過程中熱液成分相近,組分的種類及數量沒有明顯變化,提示形成金礦的成礦溶液具有同源性特點。礦脈石英中包裹體CO2/H2O值平均為0.172,具巖漿熱液特征。
小秦嶺金礦的形成,主要受以下三方面的因素控制。
(1)地層對金礦化的控制作用:小秦嶺地區廣泛出露的太古界太華群地層,為金礦的形成提供了主要礦質,成為區域金礦形成的礦源條件。
(2)小秦嶺地區含金石英脈的分布受一定地層層位的控制。
(3)容礦地層對金礦脈分布的控制作用,在小秦嶺地區主要有以下幾方面:①太華群地層多期次的變質作用,使原來含于硅酸鹽礦物中的金,從不易釋放狀態變為易釋放狀態。在前述各類變質作用中,區域性的退化變質作用和區域性的混合巖化作用,對變質巖中金賦存狀態的變化有重要影響。
②從成礦晚燕山期前后太華群地層中金豐度值對比,也可說明小秦嶺金礦形成的礦質主要來自太華群地層。
③近年來的研究表明,花崗巖體的Rb—Sr年齡為花崗巖漿結晶分異的年齡,而黑云母的K—Ar年齡常可代表巖漿熱液脫離巖漿的年齡。由此即可理出從花崗巖漿的結晶分異、巖漿熱液的溢出到含金石英脈形成的時間序列圖。
構造運動對金礦化的控制作用:構造運動不僅為各期次巖漿活動、各類巖漿巖的形成提供了空間與動力,而且對金的活化遷移創造必要的物理化學條件。各種構造形跡對礦液運移的方向和礦化的條件都有明顯的控制作用。
④構造巖糜棱巖的控礦作用由于糜棱巖具有發育的裂隙、劈理、片理,空隙度可大于一般變質巖2~3倍,對礦液的運移, 以及后期脆性斷裂的形成十分有利。
3 小秦嶺金礦成礦模式討論
其內容主要包括:礦質來源、金的活化條件、遷移形式、沉出作用等?,F將小秦嶺金礦成礦模式概述如以下幾點。
(1)成礦物質的多源性。從金礦脈硫、氧、氫、碳、銀、鉛等同位素、礦物包體、微量元素、稀土元素,以及數學地質的判別分析等研究方法所得結果的分析證明,形成小秦嶺金礦的成礦物質具明顯多源性特征。
(2)金活化的長期性。華群地層成巖階段,金有兩種來源:一是來自原始古陸核的風化剝蝕碎屑堆積物;二是由海底拉斑玄武巖的噴發作用從地慢帶入。
(3)成礦機理的漸序性:成礦溶液一次貫入分階段成礦機理。當巖漿期后熱液與間隙溶液混合后形成成礦溶液,在構造運動的影響下,糜棱巖帶內的局部地段出現脆性引張斷裂,形成負壓空間。
當壓力差消失后,礦液的遷移終止,進入成礦期。
(4)礦化空間的分帶性:由于礦質運移的方向性和成礦物理化學條件變化的規律性,使小秦嶺金礦化具有明顯的空間分帶特征。
水平方向上主要集中于距晚燕山期花崗巖基2~7 km范圍內,在垂向上分布于標高2000-0 m的間距中。據此即可以晚燕山期花崗巖為中心,由內向外分為三個礦化帶,即弱礦化帶、強礦化帶、弱礦化帶。在強礦化帶,由內向外,由上至下:多金屬硫化物型、黃鐵礦型和少黃鐵礦型。小秦嶺金礦上述礦化原生分帶,也說明金礦化過程中物理化學條件在時空上的有規律變化。
參考文獻
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