陳榮
(甘肅省地礦局第四地質礦產勘查院,甘肅 酒泉 735000)
甘肅北山金廟井金礦地質特征
陳榮
(甘肅省地礦局第四地質礦產勘查院,甘肅 酒泉 735000)
金廟井金礦賦存于敦煌巖群粉塵質和泥沙質沉積的一套中淺變質巖巖系中,礦床具有明顯的構造控礦特征,主要受NWW—SEE向韌性剪切帶控制,礦石品位較高,礦石類型主要有石英脈型金礦石和蝕變巖型金礦石。礦床同時與北側的石炭紀花崗巖侵入形成的熱源有關,為變質-熱液型金礦床。同時指出,在該NWW—SEE向的韌性剪切帶上為尋找同類礦床的有利地段。
金礦;地質特征;金廟井
甘肅北山金廟井金礦處于北山造山帶南帶四十里井復向斜北翼,屬天山—興安地層區北山分區紅柳園小區[1]。區內NWW-SEE向韌性剪切帶,嚴格控制了金礦的形成及分布,沿該韌性剪切帶分布著眾多的金礦床(點)[2],如圖1所示。

圖1 甘肅北山金廟井一帶區域地質略圖
2.1地層
礦區出露的地層主要是前長城系敦煌巖群第一巖組第一、第二、第三、第四、第五巖性段,其次是分布在溝谷和低洼處的第四系。
太古宇-古元古宙敦煌巖群第一巖組巖性以粉塵質和泥沙質沉積的一套淺變質巖系。
第一巖性段:上部夾少量細粒變砂巖薄層或透鏡體。黃灰色粉砂質板巖,變余泥質結構,主要碎屑成分有斜長石、石英、綠簾石,占巖石總量的75%~85%;粒徑0.03~0.1mm。膠結物為變質而成的綠簾石、絹云母、黑云母雛晶和鐵質等。礦物分布不均,往往相對富集,平行排列。
第二巖性段:為區內賦存金礦的主要地層,由黃灰色粉砂質板巖夾細粒變巖屑砂巖組成。細粒變巖屑砂巖為灰色,變余砂狀結構,層狀構造,接觸-孔隙式膠結。碎屑成分有石英 (25%~35%)、斜長石(5%~15%);巖屑(35%~75%),次棱角狀,粒徑0.1~0.25mm,占總重量的80%以上。膠結物為由泥質變來的絹云母、綠泥石和少量長英礦物。
第三巖性段:由灰黑色粉砂質板巖夾細粒變巖屑砂巖組成,部分地段賦存金。灰黑色粉砂質板巖呈薄層,變余粉砂質結構。碎屑成分主要為石英,次為長石,粒徑0.03mm左右,占總量50%~80%。膠結物由新生的綠泥石、綠簾石、黑云母雛晶組成。第四巖性段:由黑色絹云板巖夾變巖屑砂巖組成。變巖屑砂巖的粒度向上變粗。黑云母板巖具變余泥質結構,地表風化后呈葉片狀。除部分殘存泥質外,出現絹云母、綠泥石、綠簾石、黑云母雛晶等新生礦物。
第五巖性段:巖性為灰色不等粒變砂巖。具砂狀結構,層狀構造。主要碎屑成分由石英 (30%~60%)、斜長石(5%~10%)、巖屑(25%~40%);粒徑0.25~2mm,一般向上變粗,偶見>2mm的礫石成分。碎屑占巖石總量的80%~90%。膠結物以鈣質為主,并有少量泥質和鐵質,現為新生礦物為方解石、綠泥石、黑云母雛晶所取代。2.2侵入巖
區內侵入巖不甚發育,僅在其北部有二長花崗巖和輝長巖的小侵入體,并有較多的巖枝穿插于地層之中。
區內脈巖主要是閃長玢巖脈和花崗斑巖脈,其次有少量石英脈。花崗斑巖脈是二長花崗巖體伸進地層的巖枝。展布方向,在西北部以東西向和北東向為主;在東南部以東西向和北西向為主。與成礦未發現有直接關系。
2.3構造
礦區位于四十里井復向斜北翼東段。地層走向為一近東西,向南陡傾的單斜構造,斷裂構造比較復雜,形成一大致向西收斂,向東散開的次級斷裂組。次級斷裂走向由北而南,從70°~90°—>100°。與處于舊井北-金廟井南斷裂的分叉位置有關,屬壓扭性質。
在次級斷裂附近,產生不太發育的扭性斷裂和擠壓透鏡體,以北東東向為主,次為北西向。
斷裂構造中的蝕變破碎帶控制著金礦化體的分布。
2.4圍巖蝕變
圍巖蝕變歸納起來有以下特點:(1)蝕變以低溫型為主,如硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化,偶見鈉長石化。(2)蝕變嚴格受構造控制,形成“線型”蝕變帶。(3)蝕變帶的寬度與熱流通道的關系密切。構造破碎帶越大,形成的蝕變帶越寬。
3.1礦體特征
礦體嚴格受東西向壓扭性斷裂及其次級斷裂的控制,主要產在斷裂蝕變破碎帶的膨大部位。礦體與圍巖之間無明顯的界線,多呈漸變關系,要靠樣品的分析結果來圈定。礦體的頂、底板為碎裂蝕變的粉砂質板巖、細粒變砂巖和沿斷裂貫入的脈巖。
全礦區共圈出礦體18個,礦體在平面上呈脈狀,豆莢狀,個別呈扁豆狀。
3.2礦石質量
3.2.1礦石的礦物成分
礦石中有用礦物僅為自然金。其它金屬礦物有黃鐵礦(1%)、菱鐵礦(2%~6%)、毒砂(幾粒~4%)和針鐵礦、鈦鐵礦等。脈石礦物除常見的石英和方解石外,與容礦巖石的碎裂巖有關。
金在礦石中呈它形狀粒或微細脈狀。粒度0.007mm,最大為0.01mm;細脈狀長0.07mm,寬0.003mm。金在礦石中常產在石英裂隙或石英與巖石角礫接觸處的裂隙中。
3.2.2礦石的結構構造
礦石結構以不等粒它形結構為主,其次有碎裂結構、交代殘余結構、脈狀充填結構等。礦石構造主要是角礫狀構造、條帶狀構造、網狀構造;次生構造為明顯的平行定向構造。
3.3礦石的化學成分
礦石中主要有用組分為Au,Au含量為1×10-6~38.9×10-6。
3.4礦石類型和品級
根據含金巖石種類的不同,礦區礦石自然類型有:碎裂蝕變巖型金礦石、石英脈型金礦石、硅化碎裂砂質板巖型金礦石、硅化碎裂絹云板巖型金礦石及碎裂變細砂巖型金礦石,其中前兩者最為重要。
在所圈定的礦體中,大于工業品位礦石約占礦石總量的53%;低于工業品位的礦石約占礦石總量的47%。
3.5礦體圍巖和夾石
礦體產于蝕變破碎帶中間或邊部,礦體頂、底板圍巖主要是碎裂蝕變巖,其次為砂質板巖。圍巖與礦體呈漸變過渡關系,礦體邊界完全靠樣品來圈定。近礦圍巖含金5.00×10-9~0.90×10-6。
礦體內夾石的巖性為不含金的石英脈和蝕變的砂質板巖,其展布方向與礦體一致。一般厚度較大的礦體夾石數量還是比較多的,對礦體的完整性有一定的影響。夾石的存在降低了礦石品位,影響了礦石質量。
4.1礦區地質體的含礦性
據前人資料痕金測試結果統計分析,破碎蝕變帶29個樣含金全部在5.00×10-9以上;石英閃長玢巖13個樣,有2個含金在5.00×10-9以上,占15%;花崗斑巖10個樣,只有1個樣含金5.00×10-9以上,占10%;石英脈100個樣有7個含金5.00×10-9以上,占7%;其他地質體,如二長花崗巖、輝長巖、黃灰色粉砂質板巖、灰黑色粉砂質板巖、黑色絹云板巖、粗粒變巖屑砂巖等,通過近100個樣品測試,含金在5.00×10-9以上者僅占樣品數的1%~3%。
上述數據充分說明,礦區只有破碎蝕變帶才是最主要的含金地質體;其他地質體普遍含金性較差。
4.2控礦構造
金廟井金礦礦體的空間分布明顯受斷裂構造控制,并具有多級有序控制的特點。
區域上東西向金廟溝-金廟井斷裂,控制了北東向、北東東向次級斷裂和華里西期花崗巖、二長花崗巖巖株的展布,而且金廟溝、金廟井、咸水井等金礦區均產于該斷裂北測距該斷裂1~1.5km的次級斷裂帶中。
北東東向斷裂和近東西向斷裂,尤其是北東東向斷裂是金廟井金礦主要的控礦構造,斷層面舒緩波狀,具多次活動的特點,金礦體常賦存在斷裂帶變寬、局部弧形及分叉復合部位,礦體在空間呈斜列式展布。
4.3巖漿巖與成礦的關系
金廟井金礦和金廟溝金礦、咸水井金礦一樣,與其北的華里西中期的二長花崗巖巖株在空間上關系密切,金廟井金礦位于巖株南側,在平面上巖株對礦區具有半包圍的特征。從這種空間上的關系分析,其巖漿活動可能為金的活化和遷移提供了熱動力條件。此外,金的弱化探異常AR1、AR5、AR9均處于花崗巖株中,也顯示了金元素的遷移和集中的趨勢。
綜上所述,該礦成因類型為變質-熱液型金礦床,工業類型屬破碎帶蝕變巖型[3]。
[1] 甘肅省地質局第二區域地質測量隊.1:20萬《后紅泉幅》區域地質調查報告[R].甘肅省地質局,1973.
[2] 張新虎.甘肅省地質礦產圖說明書(1:100萬),地質出版社,2013.
[3]沈清杰,雷貴.金廟井金礦普查報告[R].甘肅省地礦局第四勘查院資料室,2009.
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