吉鵬朝
(陜西廣鑫礦業開發有限公司,陜西 西安 710065)
南羊山斷層周邊區域先后發現了大量的汞銻、鉛鋅、金礦床(點),通過前人完成的勘查成果發現,從賦礦地層、構造控礦等因素來看,都預示著該研究區具有較大的找礦前景[1]。本文在總結包家河金礦特征的基礎上,開展找礦方向研究,為今后地質工作者在該區進行礦產勘查提供方向。
研究區大地構造位置屬秦嶺褶皺系南秦嶺印支褶皺帶之留鳳關—金雞嶺褶皺束;地層分區為秦嶺區徽縣—旬陽分區。羊山復向斜和旬陽復背斜、公館—雙河、冷水河—旬陽—棕溪大斷裂構成了該區主干構造骨架。
區內出露地層主要為下古生界志留系、泥盆系地層,為一套濱海—淺海相細碎屑?碳酸鹽巖沉積建造,以淺變質細碎屑巖、碎屑巖、碳酸鹽巖為主。區內未見巖漿巖出露,變質程度為低綠片巖相。
受諸多地質作用的影響,區域上形成了以近東西向褶皺及縱橫向脆、韌性斷裂為主的一系列不同期次、不同規模的構造形跡,最典型的褶皺構造為羊山復向斜和旬陽復背斜。其次為斷裂構造,以脆性斷裂為主,表現形式為北西向、近東西向順層斷裂,其中以北西?南東向轉近東西向斷裂規模最大,如象園溝—麻坪河—白河西營斷裂;東西向斷裂主要為包河街—包家河斷裂。
區域順層斷裂均具有多期活動特征,早期具有東西向走滑、北盤東移、晚期為上盤向北西逆沖的逆斷層。其次為小型順層掩臥褶皺,節理劈理發育。其中以北西向節理最為發育,且延伸較大,為后期的成礦物質來源起到了遷移富集作用。這些斷裂決定了包家河一帶鉛鋅金礦的空間展布形態,金礦化受控于次級構造蝕變帶。
研究區出露地層主要為志留系下統梅子埡組、中泥盆統石家溝組。志留系下統梅子埡組為區內主要含礦層,金礦體賦存于該套地層中發育的一組層間構造破碎帶中。
研究區構造主要為羊山復向斜和旬陽復背斜。包家河金礦位于旬陽復背斜西端南西翼,構造相對簡單,構造形態總體表現為向北傾的單斜構造,褶皺不發育,以斷裂為主,順層斷裂、順層劈理和小型順層褶皺較發育,但多數規模較小。該單斜構造既控制含礦地層,又控制順層斷裂的產出。
研究區內的斷裂構造主要表現為脆性斷層,以北西?南東向轉近東西向斷裂(F1)為主,東西向斷裂(F2)次之,斷裂具剝離斷層性質(見圖1)。其中,F2斷裂在包家河附近被F1錯斷,兩盤順時針錯動,具多期活動性質,早期具東西走滑特征,北盤東移,晚期為上盤向北逆沖的斷層。斷裂內蝕變主要為硅化、絹云母化、褐鐵礦化等。巖石具有強烈的片理化,具多期活動的特點。該斷裂為研究區主要控礦構造,控制著各個含礦構造蝕變帶的產出與分布。

圖1 陜西旬陽包家河金礦區區域地質圖
F3斷裂屬F1斷裂同組次級斷裂,基本控制著F2同組次級斷裂分布,是主要的控礦容礦構造,具多期活動的特點。F3斷裂與F2斷裂是具有成生關系的次級張扭性斷裂,與F2斷裂近于平行產出,廣泛充填石英脈、含鐵碳酸鹽化石英脈等,是本區金礦沉淀的主要賦礦場所。
區內巖漿活動較弱,未見巖漿巖及脈巖出露。
研究區內主要為一套中淺變質的泥質碎屑巖,變質作用相對較弱,變質程度為低綠片巖相。變質礦物主要為絹云母、綠泥石,巖石主要為絹云母石英片巖、粉砂質絹云母片巖。此外,伴隨著大規模的擠壓構造變形,在形成區域性構造斷裂的同時,使巖石物質成分及結構構造再次發生變化,形成糜棱巖、構造片巖等動力變質巖。在動力變質作用過程中隨著構造應力的釋放,形成構造減壓擴容帶,從而為變質熱液提供了運移的通道和場所,使地層中的金得以活化、遷移并在適宜的環境下沉淀,成為該區成礦的重要條件。此種成礦作用是動力變質作用的重要組成部分和表現形式之一。
近礦圍巖蝕變形式以滲濾擴散交代、熱液沿裂隙充填細脈為主,呈線狀展布。主要蝕變類型有硅化、(磁)黃鐵礦化、絹云母化及綠泥石化、鐵碳酸鹽化、褐鐵礦化等,顯示了中低溫熱液蝕變礦物組合特征,以硅化、(磁)黃鐵礦化與金礦化關系最為密切。
研究區共圈定金礦體11條,一般長60~429 m,厚0.21~4.65 m。金礦體賦存于下志留統梅子埡組第三巖性段和區內同組次級斷裂構造中,為灰?淺灰色,硅化、黃鐵礦化發育,石英呈團塊狀、細脈狀產出。金礦體分布范圍廣,數量多,厚度、品位變化大;沿走向、傾向均呈舒緩波狀,并具膨大、縮小,尖滅再現、側現,分枝復合、復合分枝的現象,特別是沿傾斜向深部厚度增大,蝕變增強,顯示地層、巖性、構造熱液活動多因素控制的特點[2]。
現將研究區內主要金礦體特征分述如下:
K4號金礦體為區內主要礦體之一,平均產狀350°∠58°。控制長度429 m,厚0.29~1.70 m,平均厚度0.65 m,礦體呈透鏡狀,厚度變化系數56.64%,屬厚度穩定型。金平均品位4.38×10-6,變化系數為128.47%,金的分布屬較均勻型。該礦體具有厚度小、品位高、變化較大的特點,鉆探工程控制的礦段長44 m,礦體厚0.82 m,金品位42.27×10-6,經特高品位處理,計算礦床平均品位為5.46×10-6。
K5號金礦體為區內主要礦體,地表出露長為126 m,工程控制長400 m,厚0.32~3.38 m,平均厚1.24 m,厚度變化系數62.70%,屬厚度較穩定型。金平均品位2.59×10-6,變化系數為81.69%,金的分布屬較均勻型。金礦體呈似層狀產出,平均產狀355°∠64°。
K6號金礦體為區內最大礦體,賦存于下志留統梅子埡組灰色粉砂質千枚巖和區內同組次級含礦構造斷裂帶中。其分布嚴格受構造斷裂帶控制,帶內石英脈較為發育,為灰?灰白色,石英脈主要為團塊狀、細脈狀分布。主要蝕變以硅化、黃鐵礦化、絹云母化為主,黃鐵礦主要表現為浸染狀、細脈狀,金礦體呈似層狀產出。礦體平均產狀340°∠65°。礦體地表出露長約187 m,工程控制長399 m,厚0.15~5.85 m,平均厚1.79 m,厚度變化系數89.26%,屬厚度較穩定型。金平均品位6.64×10-6,變化系數為166.31%,金的分布屬較均勻型。
4.1.1 成礦控制條件
地層條件:依據研究區容礦層的展布規律及與同類型相鄰礦區對比表明,金礦均受下志留統梅子埡組地層控制,賦礦巖性為粉砂質千枚巖、含碳絹云千枚巖夾粉砂巖條帶,尤其當千枚巖與粉砂巖等細碎屑巖組合出現時,礦化更好。
斷裂條件:為礦區最主要的成礦控制條件,礦化多集中在區域斷裂旁側次級微斜交層理張扭性斷裂破碎帶內(陡傾)或發育于上下盤拖曳褶曲虛脫部位(產態不穩定),其嚴格控制著金礦體的產出。
熱液活動:熱液活動與區內構造活動對成礦控制作用一樣,構造活動為成礦提供了必不可少的導、容礦空間,而熱液活動提供了必要的熱動力源泉。成礦物質在沉淀過程中活化、改造、遷移重新富集而形成礦體。
構造熱液是本區最重要的成礦控制因素,礦體賦存在次級斷裂構造中,控礦構造為近東西向,構造性質為張扭性特征。熱液沿構造充填,礦體產狀與構造產狀基本一致,走向及傾向上呈舒緩波狀。
4.1.2 成礦階段劃分及礦物生成順序
根據研究區礦物共生組合,礦石結構構造,熱液脈的穿插關系及礦物間疊加、包裹、溶蝕、交代關系特征,包家河金礦可劃分為兩個成礦期,即熱液成礦期和表生成礦期。熱液成礦期又進一步可劃分為兩個成礦階段,即黃鐵礦?石英脈階段、黃鐵礦?磁黃鐵礦?石英階段。
(1)熱液成礦期。黃鐵礦?石英脈階段:本階段不太發育,主要表現為早期白色石英沿構造侵入,呈隱晶質交代圍巖或呈細脈分布,石英呈粗粒狀,并有自形程度較高的黃鐵礦沿石英脈與圍巖接觸部位產出,可偶見自然金粒,一般不形成工業礦體,金含量變化較大。
黃鐵礦?磁黃鐵礦(少量多金屬硫化物)?石英階段:是本區金礦形成工業礦體較為重要的成礦階段。本階段硅化蝕變強,范圍廣,在構造破碎帶中形成大量石英細脈,寬0.15~0.40 m,其產狀順層、切層均有;脈體內形成大量粒狀、草莓狀黃鐵礦、磁黃鐵礦和少量多金屬硫化物,呈細脈浸染狀、條紋狀分布于石英脈與圍巖接觸部位。
(2)表生成礦期。褐鐵礦?自然金階段:主要表現為金屬硫化物等在地表淺部氧化作用下變成褐鐵礦及其他次生礦物。自然金在本階段被剝離裸露且相對富集。
(3)礦物生成順序。礦物生成順序為石英?黃鐵礦?絹云母?磁黃鐵礦?黃銅礦?褐鐵礦?自然金?孔雀石?黏土礦物。
通過對研究區區域地層、構造、熱液條件的初步研究,包家河金礦賦存在特定的層位內,巖層中Au元素豐度值較高,受多期次疊加的斷裂構造控制,加之礦化富集與構造活動、熱液蝕變等地質作用關系密切,認為該礦床成因類型屬沉積?變質(熱液)改造而成,成礦溫度屬中低溫[3]。
研究區找礦標志主要有:大斷裂與次級斷裂構造控制部位的下志留統梅子埡組絹云母千枚巖是主要的含礦巖石;星點狀、浸染狀黃鐵礦化發育區是成礦較好的區域;硅化與成礦關系較密切,硅化發育區礦化較好;地表出露的褐鐵礦化碎裂狀石英脈是尋找此類金礦體的間接標志。
研究區共揭露10余條含金構造蝕變帶,圈定金礦體11個。礦體主要受近東西向構造控制。礦床類型主要為沉積?改造而成,成礦溫度為中低溫。地質工作對構造蝕變帶地表進行了追索揭露,雖然對深部采用鉆孔進行了控制,但深部尚未完全控制到礦體邊界。礦區北西部、南部礦體和若干礦化線索都顯示出良好的成礦條件,均具有較大的找礦潛力,礦床遠景樂觀。
通過對包家河金礦成礦特征的分析研究,建議今后工作應加強系統勘查,特別是深部和包家河西部地段的勘查工作,對區內金礦資源及成礦地質作用作出全面評價,為未來礦山開發建設提供準確依據。