任 濤
(咸陽西北有色七一二總隊有限公司,陜西 咸陽 712000)
華縣任家灘金礦位于華北地臺南緣豫西斷隆金堆城坳陷區,在中新生代經歷了秦嶺造山帶的陸內造山運動,成為秦嶺造山帶的北緣組成部分[1,2],隸屬于華北地臺南緣金堆城-盧氏-欒川多金屬成礦帶。
區域地層區劃屬華北大區豫西分區華山(金堆)地層小區,區域地層主要由古元古界鐵銅溝組的石英巖、中元古界熊耳群中基性火山巖、高山河組陸源碎屑巖和洛南群白云巖等組成。
區域構造形態復雜,斷裂與褶皺均較發育。區域褶皺構造主要有黃龍鋪背斜(草鏈嶺-八里坡背斜)、路家街向斜(木子溝-路家街向斜)。斷裂構造以近EW向及NE向兩組為主,構成較多的棋盤格子狀構造。北東向斷裂主要為一系列成帶分布的斷裂束,并具多期活動的特征,代表者主要為青崗坪斷裂、石家灣似帚狀斷裂構造;東西向斷裂有大石溝斷裂、上水岔斷裂束;此外,尚發育有北西向斷裂。
區域巖漿巖發育廣泛,從海西期到印支-燕山期均有不同程度的巖漿活動表現。但以中生代最為強烈。區內主要出露有老牛山黑云母二長花崗巖、金堆城花崗斑巖、石家灣花崗斑巖等巖基、巖株以及碳酸鹽巖脈等。
區域礦產以鉬礦為主,已知鉬礦床有華縣金堆城斑巖型鉬礦床等。金礦床主要分布于桃園、洛源、角洛岔、百花嶺一帶,主要為石英脈型、蝕變巖型金礦。
礦區出露地層由老到新主要有元古界鐵銅溝組(Pt1t)、熊耳群(Pt2xn)、高山河組(Pt2g)。鐵銅溝組主要出露于礦區西北部,巖石主要為灰白色中-厚層狀白云母石英巖、白云母石英片巖夾二云母石英片巖。熊耳群主要分布在礦區中部及南部,可分為兩個巖性段,分別為下段(Pt2xna)和上段(Pt2xnb),下段巖石主要為安山巖,局部見安山玢巖,上段巖石主要為板巖。熊耳群與高山河組為不整合接觸,與鐵銅溝組間為大面積第四系坡積物覆蓋,接觸關系不清。高山河組下亞組地層在礦區大面積出露,可分為三個巖性段,下段為紫紅色、灰白色(變)石英砂巖,底部為1m~5m厚的底礫巖;中段為紫紅色、灰色泥質板巖夾(變)石英砂巖;上段為紫紅色(變)石英砂巖夾泥質板巖。
礦區位于路家街向斜向西翹起轉折端,西北部鐵銅溝組地層以北東向青崗坪大斷裂為界。褶皺主要為草鏈嶺背斜和路家街向斜,草鏈嶺背斜出露于礦區西北角,受青崗坪大斷裂的破壞影響,背斜形態很不完整,礦區主要出露背斜核部和南翼,背斜核部為鐵銅溝組和熊耳群,向翼部和傾伏端則為高山河組的下亞組。礦區位于路家街向斜西部轉折端,向斜兩翼地層由高山河組下亞組地層組成。斷裂主要為北東向斷裂,具有多期活動的特征,代表性斷裂為青崗坪斷裂。次級斷裂主要表現為北東向和北西向斷裂,局部見近東西向斷裂。北東向斷裂控制了SK1、SK2、SK3以及SK5蝕變帶的展布,北西向斷裂控制了區內SK4蝕變帶的展布。
礦區出露巖漿巖主要為任家灘正長斑巖,主要出露于礦區南部桐花溝一帶,巖體呈巖株狀或脈狀產出,與圍巖呈侵入接觸。正長斑巖斑晶主要為正長石、斜長石和石英,基質主要為長英質。陜西省區域地質志認為任家灘石英正長斑巖侵入體,在東部相當于河南龍王壯堿性正長花崗巖中,HSRIMP U-Pb同位素年齡為1625±16Ma,其時代形成于中元古代,地質志時代暫劃歸中元古代。
(1)SK1蝕變帶:賦存于熊耳群中,位于礦區1:2.5萬溝系次生暈金異常內,出露標高1576m~1623m,由3條探槽控制,控制長470m,寬1.1m~10.4m,蝕變帶主要由構造角礫巖和蝕變安山巖組成,帶內巖石較疏松破碎,主要蝕變為綠泥石化、高嶺土化、硅化、絹云母化,主要礦化為褐鐵礦化、黃鐵礦化。蝕變帶受北東向斷裂構造帶控制,走向北東,產狀333°~350°∠47°~50°。
(2)SK2蝕變帶:主要賦存于高山河組以及熊耳群中,位于1:5萬水系沉積物金異常內,出露標高1569m~1756m,由8條探槽控制,控制長720m,寬0.5m~6.0m,蝕變帶主要由蝕變安山巖及蝕變石英砂巖組成,帶內巖石較疏松破碎,主要蝕變為硅化,其次為綠泥石化、絹云母化等,主要礦化為褐鐵礦化,呈浸染狀分布。蝕變帶受北東向斷裂構造控制,走向北東,產狀307°~355°∠30°~50°。
(3)SK3蝕變體:賦存于高山河組石英砂巖中,出露標高1796m~1806m,蝕變體由一個探槽控制,長14m,寬16.8m,蝕變體呈褐紅色、灰白色,土狀、碎裂狀構造,主要由構造角礫巖和蝕變石英砂巖組成,主要蝕變為綠泥石化、高嶺土化,主要礦化為褐鐵礦化。蝕變體受斷裂破碎帶控制,走向北東,產狀152°∠70°。
(4)SK4蝕變帶:主要賦存于熊耳群中,局部賦存于高山河組中,位于1:5萬水系沉積物金異常內,出露標高1625m~1664m,由6條探槽控制,蝕變帶長250m,寬約0.3m~1.1m,主要由構造角礫巖、蝕變石英砂巖、蝕變安山巖組成,帶內巖石極疏松破碎,呈碎塊狀、土狀,褐紅色,主要蝕變為綠泥石化、高嶺土化,主要礦化為褐鐵礦化,呈浸染狀分布。蝕變帶受北西向斷裂構造帶控制,走向北西,產狀25°~45°∠15°~30°。
(5)SK5蝕變帶:由1條地化剖面圈定,位于1:2.5萬溝系次生暈金異常內,寬2.5m,蝕變特征與SK3蝕變帶類似,巖石疏松破碎,褐鐵礦化較發育,原生暈金異常值高達1440×10-9,具有較好的找礦前景。
(1)Au-Ⅱ金礦體:Au-Ⅱ金礦體賦存于SK2蝕變帶中,由3個槽探工程控制,長78m,厚0.76m,單工程金品位1.46×10-6。礦體走向85°,傾向355°,傾角49°。金礦體主要由蝕變安山巖組成,主要蝕變為硅化,其次為綠泥石化、絹云母化,主要礦化為褐鐵礦化,呈浸染狀分布。
(2)Au-Ⅲ金礦體:Au-Ⅲ金礦體賦存于SK3蝕變體中,由1個槽探工程控制,長14m,厚7.38m,單工程金品位4.03×10-6。礦體走向62°,傾向152°,傾角70°。金礦體主要由構造角礫巖和蝕變石英砂巖組成,主要蝕變為綠泥石化、高嶺土化,主要礦化為褐鐵礦化。
(3)Au-Ⅳ金礦體:Au-Ⅳ金礦體賦存于SK4蝕變帶中,由3個槽探工程控制,長80m,厚0.27m,單工程金品位4.20×10-6。礦體走向300°,傾向30°,傾角20°。金礦體主要由構造角礫巖組成,主要蝕變為綠泥石化、高嶺土化,主要礦化為褐鐵礦化。
(4)Au-Ⅰ/金礦化體:Au-Ⅰ/金礦化體賦存于SK1蝕變帶中,由3個槽探工程控制,長80m,厚1.96m,單工程金品位0.63×10-6。礦化體走向63°,傾向333°,傾角47°。礦化體主要由構造角礫巖組成,主要蝕變為綠泥石化、高嶺土化,主要礦化為褐鐵礦化,局部見黃鐵礦化。
礦石礦物主要為褐鐵礦;脈石礦物主要為石英。礦石結構主要為碎裂結構、他形-半自形粒狀結構,礦石構造以浸染狀、細脈狀為主。礦石工業類型為構造蝕變巖型金礦石。
礦區北西部大面積出露老牛山黑云二長花崗巖,在角洛岔出露含礦似斑狀二長花崗巖體,老牛山巖體的深部發生分異演化,為角洛岔含礦巖體提供了大量的熱液和礦物質。礦區北西部為角洛岔斑巖型-石英脈型鎢鉬礦床,外圍已發現莫胡溝鉛鋅礦、洛源金礦、角洛岔金礦、任家灘金礦等多處礦床,從已有的發現及研究來看,斑巖型礦床附近發現大量的淺成低溫熱液型礦床,或者淺成低溫熱液型礦床與斑巖型礦床屬于同一成礦體系[3]。根據任家灘金礦區地質構造背景、礦區地質特征、礦體特征、成礦作用等特點認為該礦床為中低溫熱液型金礦床。在時、空及物質組分與老牛山巖體的演化和多次侵入有著密切關系。成礦作用由高溫到低溫,W、Mo→Au、Pb、Zn的演化順序。礦區金礦化主要發生在巖漿后期和熱液期,在淺部中低溫有利的構造條件下形成構造蝕變巖型金礦。
4.2.1 構造控礦作用
礦區內次級北東向、北西向斷裂構造發育強烈,北東向、北西向構造控制著金礦帶的展布形態,構造活動為含礦熱液上升運移和富集賦存提供通道和空間,為金礦重要控礦構造、含礦構造。
4.2.2 巖漿巖控礦作用
礦區北西部大面積出露老牛山巖體,巖漿演化與多次侵入產生的高溫、高壓及化學活動性流體為區域變質提供了基礎。在區域變質期,含金成礦熱液在構造巖漿活動熱應力驅動下沿著北東向、北西向構造向上運移,在運移過程中繼續溶解萃取地層中金元素,使其成為富金成礦熱液,在有利構造部位富集成礦。
4.2.3 地層控礦作用
礦區熊耳群安山巖以及高山河組(變)石英砂巖巖石化學性質使金更容易沉淀,是形成金礦床的有利容礦圍巖。
任家灘金礦主要產于斷裂破碎帶中,礦體嚴格受構造控制,區內北東向、北西向構造控制著礦區金礦帶的展布形態,構造活動為含礦熱液上升運移和富集賦存提供通道和空間,礦床工業類型為構造蝕變巖型金礦。根據任家灘金礦區地質構造背景、礦區地質特征、礦體特征、成礦作用等特點初步認定礦床成因為中低溫熱液型金礦床。