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安庆白岭金矿地质及地球化学特征与找矿标志

2015-04-17马冬何家国严四华

有色金属(矿山部分) 2015年4期
关键词:黄铁矿金矿组分

马冬,何家国,严四华

(1.安徽省地质矿产勘查局326地质队,安徽安庆246003;2.安徽省勘查技术院,合肥230031)

安庆白岭金矿地质及地球化学特征与找矿标志

马冬1,何家国2,严四华1

(1.安徽省地质矿产勘查局326地质队,安徽安庆246003;2.安徽省勘查技术院,合肥230031)

白岭金矿位于长江中下游铁铜多金属成矿带安庆段内,本文以该矿的地质特征、地球化学特征为基础,重点解剖该区组合异常特征,提出白岭金矿南北向压扭性构造及20°~50°方形压扭性构造为本区主要控矿构造,是本区找矿的主要构造标志。

地质特征;地球化学特征;金矿;找矿预测标志

白岭金矿区处于长江中下游铁铜多金属成矿带内,位于安徽安庆市北部,月山矿田的北东侧,是一小型中—低温热液构造裂隙充填型金矿床。本文以该区的地质特征、地球化学特征为基础,分析预测找矿标志。

1 区域地质特征

白岭金矿处于长江中下游铁铜多金属成矿带安庆段[1-2],大地构造单元属扬子准地台、下扬子台坳,长江凹断褶带、宿松—庐江断隆,构造位置处于怀宁—枞阳褶断隆起带中间部位[3]。区域地层自前寒武系至第四系皆有出露,共划分38个地层单元,总厚度大于12 000m。区域构造主要为地层紧密褶皱、配套极为发育的断裂,其演变历史具多期次叠加改造特征,对区内成岩成矿具有不同程度的控制和影响。区域岩浆岩位于香茗山—黄屯构造岩浆岩中段,早白垩世侵位的花岗岩、晚侏罗世侵位的闪长岩侵入体、正长岩侵入体广泛分布,前者对该区的铁、铜、金(硫)、钼矿具有控制作用[4]。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区主要为出露地层简单的中统月山组、三叠系下统南陵湖组、上统拉犁尖组和铜头尖组,侏罗系下统中统罗岭组和磨山组。含金矿化破碎带及矿体主要赋存于三叠系中统铜头尖组(T2t)地层中,地层总厚1 735m,矿床下部为透镜状钙质细砾岩和钙质粉砂岩夹粉砂质页岩,含铜粉砂岩泥质含量高,透镜体较多;上部为粉砂岩夹细砂岩、砂质页岩等[3]。

2.2 构造

白岭金矿区位于百子山倒转背斜倾伏端的东翼,矿区为倾向北东的单斜层,倾角20°~45°。

矿区断裂构造发育,已查明20余条。构造活动具有多期次性、继承性。主要构造带方向有近南北向、北西向、北东向、东西向四组,其中近南北向断裂为主要控矿构造,北东、北西向断裂为次级构造。

2.3 岩浆岩

矿区岩浆岩主要为总铺岩体和胡腰塘岩体,岩体出露总面积15km2,形态大致呈东西向椭圆形,岩石类型有闪长岩、闪长玢岩、似斑状闪长岩等,矿物成分有斜长石、角闪石及石英等。

2.4 变质作用及热液蚀变

变质作用主要有动力变质作用、热力变质作用、接触交代变质作用。与金矿化关系密切的热液蚀变主要有硅化、水云母化、黄铁矿化,其次有碳酸盐化、绿泥石化等。

2.5 矿体地质特征

金矿体主要赋存于近南北向构造破碎蚀变岩带内。共查明8条含金矿带20个工业矿体,由多个右型侧列的金矿透镜体组成、且大部分出露地表(图1)。矿体长500m、宽0.9m(最大宽5.6m),倾向延伸60m(最大延伸125m)。总体产状为10°走向,向西陡倾,倾向85°~88°。估算332+333类金矿478.46kg,平均品位6.87k/t。

金矿体地表(20m以上)为氧化带。带内由褐铁矿石英脉、褐铁矿铁帽、褐铁矿化角砾岩、碎裂岩、片理化变质粉砂岩组成。主要金属矿物为褐铁矿,其次还包含黄铁矿、赤铁矿、黄铁钾矾、毒砂以及分散状自然金银金矿、自然银、铜蓝、蓝辉铜矿、黄铜矿、辉钼矿。非金属矿物以石英、水云母为主,其次有玉髓、高岭石、重晶石、绿帘石等。主要构造为脉状、胶状、交代残余状。主要构造为土状、脉状、块状、角砾状、浸染状。

原生带由黄铁矿化碳酸盐化石英脉、黄铁矿化硅化碎裂岩、变质粉砂岩、构造角砾岩、糜棱岩组成。主要金属矿物为黄铁矿,其次为黄铜矿,少量自然金、毒砂、自然银。非金属矿物主要为石英、绢云母,其次为方解石、重晶石、高岭石、玉髓等。主要构造为自形-半自形粒状,其次为交代残余状、压碎状、包含状等。主要构造为浸染状、块状、脉状。

金矿物主要为中细粒显微状自然金。主要呈浑圆状,其次为树枝状、乳滴状、角砾状、片状。粒径0.20~0.01mm。浅部氧化带以包体金、裂隙金形式嵌布于水云母、褐铁矿、黏土矿物内。深部以晶隙金形式嵌布于黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、毒砂矿物内。少量银金矿、自然银呈包裹体状,浅部赋存于褐铁矿、水云母内,深部则包裹在黄铁矿内。

金矿体垂向金属矿物组合分带特征为:矿头(+70m以上,大部分剥蚀)为黝铜矿、方铅矿、黄铁矿、黝砷铜矿、辰砂、自然金组合;矿上(+40~70m,地表氧化带)为褐铁矿、赤铁矿、黄铁钾矾、黄铁矿、铜蓝、孔雀石、毒砂、自然金、银金矿组合;矿中(0~+40 m)为黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、闪锌矿、辉钼矿、自然金、银金矿、自然银组合;矿下(0~-120m)为黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿组合;矿尾(上)(-120~-150m)为黄铁矿、磁铁矿组合;矿尾(下)(-150m以下)为辉砷钴矿、黑钨矿、磁铁矿、黄铁矿、闪锌矿组合。

金矿成矿主要在石英黄铁矿阶段。其中早期为高温石英黄铁矿期、成矿温度250~330℃,以微细粒银金矿及少量自然金形式形成沉淀。晚期为中低温石英黄铁矿期(多金属硫化物期),成矿温度150~250℃,以细粒自然金形式沉淀。结束于低温石英碳酸盐黄铁矿阶段、成矿温度130~150℃或更低,以微细粒自然金形式沉淀。

3 矿区地球化学特征

3.1 矿区地球化学背景

区内金矿围岩为粉砂岩(T2t),闪长玢岩、闪长岩内微量元素丰度较区域内同岩系、同岩类克拉克值差异较大。其中元素Au、Ag、Cu、As丰度明显偏高(表1)。元素Pb、Mn、Ba、V、Ni、Zr丰度明显偏低[5]。其差异说明围岩在成矿过程中遭受热液侵蚀,有微量成矿元素产生沉淀,而造岩元素自围岩拆离分散。区内闪长岩、闪长玢岩在岩石化学上均属硅饱和、富碱、高钠似浅色闪长岩(表2),其在金矿成矿过程中可能为矿液提供了元素Si、Al、K、Na及Fe、S、Au等组分。

3.2 矿区地球化学异常特征

1)异常几何特征

金矿异常以金矿体为中心,平面上呈透镜状、条带状。总体走向10°、长约800m、宽约60m,平面规模为金矿体的50倍。其中横宽为金矿体的20倍。剖面上呈条带状、楔状,产状与金矿体一致;垂深约220m,横宽约为金矿体的20倍。

2)异常组分及强度特征

金矿异常组分主要由成矿元素Au及伴生元素As、Cu、Mo、Ag、Pb、Bi、Zn等组成。局部含Sb、Hg、Be、Co、W、Nb。同时还存在负异常状元素Zr、V、Cr、Ni(Ba、Mn、Co)组分。异常主要组分Au、As、Cu、Mo、Ag强度明显,平均异常衬度>8。次要组分Pb、Bi、Zn、Be等强度较低。平均异常衬度≥2。负异常组分平均异常衬度≤0.6。

成矿及伴生元素异常强度沿金矿垂向(由上至下)呈线性降低,而负异常元素强度则增高。

图1 矿体平面分布示意图Fig.1 Schematic diagram of the orebody planar distribution

表1 白岭金矿围岩微量元素丰度值表Table 1 Trace element abundance value of the wall rock for Bailing Gold Mine

表2 白岭金矿闪长岩类岩石氧化物含量Table 2 The oxide content in Diorite of Bailing Gold Mine/%

3)异常结构特征

成矿及伴生元素Au、As、Cu、Mo异常均以金矿体为中心呈中心对称或近对称状浓度分带。其中元素Au、As、Cu异常内浓度带包裹金矿体、中浓度带环绕含金破碎带、外浓度带覆盖变质粉砂岩及裂隙触变带。次要元素Pb、Bi、Zn异常则以中外浓度带包裹金矿体,中心及对称分带不清。元素Zr、V、Cr、Ni(Co、Ba)负异常以中心极低浓度带包裹金矿体,外缘低浓度带环绕含金破碎蚀变带。地表浅部,元素Au、As、Cu、Mo异常横向浓度均以金矿体为中心呈对称或近对称状。

沿异常垂向(由上至下)成矿及主要伴生元素异常浓度分带逐渐减弱,消失。其中元素Au、As异常内浓度带至金矿尾部消失,元素Cu、Mo、Ag异常内浓度带至金矿下部消失,元素Pb、Bi(Zn)异常浓度带至矿下消失。反之,元素Co、W、Nb则在矿尾部呈高浓度异常。

横向上主要组分Au、As、Cu、Ag异常浓度均以金矿体为中心向两侧呈明显梯度降低,而次要组分Pb、Zn、Mo、Be异常均在金矿体两侧呈低缓梯度增强。负异常组分Zr、V、Cr、Ni、Mn异常浓度在金矿体及西侧呈宽缓槽状。上述组分异常浓度场结构特征沿金矿垂向(由上至下)随异常场的减弱而减弱消失。异常组分横向浓度场的这些特征说明异常主要组分在横向运移上呈中心扩散型运移,次要组分则呈两侧扩散型运移,负异常组分呈中心分散型运移。

4)异常组分相关组合特征

异常组分以元素Au、As呈典型相关。组分总体表现为两大相关组合。其一为成矿元素Au与伴生元素As、Cu、Mo、Ag、Pb、Bi的相关组合,其二是负异常组分V、Ni、Co、C的相关组合。局部沿金矿垂向异常组分相关组合具规律性变化。其中金矿上部为元素Au、As、Mo、Cu、Pb组合,金矿中部为As、Ag、Au、Cu、Mo组合,金矿下部为元素Au、As、Cu、Ni(Mn)组合,金矿尾部为元素Au、As、Co及Co、W、Nb组合。

5)异常组分垂向分带特征

经计算,沿金矿垂向组分(由上至下)分带顺序为Pb-Cu-As-Mo-Bi-Au-Ag-Mn-Ni-Co-W(Nb)-Zr-Cr。元素Hg、Sb、Ba异常在金矿走向前缘存在,以上弥补上述分带得出白岭金矿异常组分全分带顺序为Hg-Sb-Ba-Pb-Cu-As-Mo-Bi-Au-Ag-Mn-Ni-Co-W(Nb)-Zr-Cr。

综合异常组分强度、相关组合、垂向分带特征分析得出:金矿异常组分垂向分带与金矿矿物垂向组合分带基本一致;金矿成矿主要与中低温黄铁矿型多金属硫化物沉淀同时期,成矿部位在0m标高以上;与我国同类型金矿异常特征相比,白岭金矿异常缺失前缘晕及部分矿上晕异常段,金矿体赋存性较高,剥蚀程度30%~40%。

3.2 异常评价预测参数特征

根据异常组分强度,相关组合的垂向分带特征分析得出如下评价预测参数:

1)金属量参数(MS),2)白岭参数(BL),3)触变参数(SB)。其参数值主要指标作用为:金矿赋存部位、富金矿段部位、金矿体规模及产状。其中MS参数主要用来指示金矿前缘及矿上的赋存部位,BL参数主要用来指示金矿体富金段赋存部位,SB参数主要用来指示金矿体及外围蚀变岩带规模及产状(图2~4)。

4 白岭金矿异常分带特征

金矿异常以金矿体为中心,围绕含金构造蚀变岩带及外围裂隙蚀变带分布。总体形态呈透镜状、条带状,垂向呈楔状。异常规模为金矿体的40~50倍。其中横向规模为金矿体的20倍以上。

金矿异常主要由成矿元素Au及伴生元素As、Cu、Mo、Ag、Pb、Bi(Zn、Sb、Hg、Ba、Mn)组成,其次还有负异常状态元素Zr、V、Cr、Ni、Co等。

图2 白岭金矿异常评价参数值垂直变化曲线图Fig.2 The vertical change curve of abnormal evaluation parameter values of Bailing Gold Mine

主要组分Au、As、Cu、Ag、Mo异常蚀变明显,平均异常衬度>8。浓度均以金矿体为中心呈中心对称型浓度分带。其内浓度带包裹金矿体,中浓度带环绕含金构造蚀变岩带,外浓度带覆盖强变质粉砂岩及裂隙蚀变带。地表横向呈对称“山”字形浓度场。垂向上浓度分带向下渐弱、消失。其中,元素Au、As分带至矿尾消失,元素Cu、Mo、Ag分带至矿下消失,元素Pb、Bi(Zn、Sb)分带至矿中消失。

金矿异常以组分Au、As为典型相关。矿前缘为Au、As、Hg、Sb、Cu相关组合,矿上为Au、As、Cu、Mo、Pb相关组合,矿中为Au、As、Ag、Cu、Mo相关组合,矿下为Au、As、Ni(Mn)相关组合,矿尾为Au、As、Co(W、No)相关组合。

异常组分垂向分带顺序为:(Hg-Sb-Ba-Pb)-Cu-As-Mo-Bi-Au-Ag-Mn-Ni-Co-W-Nb-Zr-Cr。其中Hg至Pb段为矿前缘异常部分,Cu至Ag段为矿中晕异常部分,Mn、Ni段为矿下晕异常部分,Co至Cr段为矿尾晕异常部分。

图3 异常评价参数与MS、BL、SB值异常平面剖析图Fig.3 Plane profile of abnormal evaluation parameter and MS,BL,SB abnormal values

5 找矿标志与结论

地球化学异常组合浓度分带标志为矿前缘异常显示有Hg、Sb、Pb(Ba)内浓度带,Au、As、Cu中浓度带,Mo、Ag外浓度带。矿上晕异常显示有Au、As、Cu内浓度带,Mo、Bi、Ag中浓度带,Pb(Zn)中外浓度带。矿中晕异常显示有Au、As中浓度带,Cu、Mo、Ag外浓度带。矿尾晕异常显示有Co(W、Nb)内浓度带Au、As、Cu外浓度带。金矿矿上异常参数值联合指标为MS>6,BL>6,SB<-60%。矿中矿下异常参数值联合指标为MS>4,BL>3,SB<-40%。矿尾异常参数值联合指标为MS>2,BL>0,SB<-20%。

南北向压扭性构造及20°~50°方形压扭性构造为本区主要控矿构造,是本区找矿的主要构造标志。黄铁矿石英脉及铁帽是本区找矿的宏观标志,具隐晶质结构的浅灰色石英脉含金量较好。硅化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化的蚀变矿组合是金矿的围岩蚀变标志。

图4 异常评价参数(MS、BL、SB)值异常剖面剖析图Fig.4 Surface profile of abnormal evaluation parameter(MS,BL,SB)values

[1]常印佛,刘湘培,吴言昌.长江中下游铜铁成矿带[M].北京:地质出版社,1991.

[2]唐永成,吴言昌,储国正,等.安徽沿江地区铜金多金属矿床地质[M].北京:地质出版社,1998.

[3]安徽省地质矿产局三二六地质队.安徽省怀宁县月山区月山矿田大比例尺成矿预测地质报告[R].1989.

[4]程长跟,李勇.安徽省怀宁县月山朱冲地区铁铜矿床地质特征、控矿条件及找矿成果[J].安徽地质,2012:28-36.

[5]安徽省地质矿产勘查局三二六地质队.安徽省怀宁县月山地区深部找矿工作报告[R].2010.

Geological and geochemical characteristics and prospecting prediction of Anqing Bailing Gold Mine

MA Dong1,HE Jiaguo2,YAN Sihua1
(1.326Geological Team of Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province,Anqing Anhui 246003,China;2.Geological Exploration Technologies Institute of Anhui Province,Hefei 230031,China)

Bailing Gold Mine is located in Anqing iron and copper polymetallic metallogenic belt in the middle and lower reaches of Yangtze River.Based on the geological and geochemical characteristics of the mine,the abnormal combination characteristics of the area were emphasized in analysis.It is proposed that north-south compressive shear structure and 20°~50°square compressive shear structure are the major ore-controlling features,as well as the main structure symbol for prospecting prediction.

geological characteristics;geochemical characteristics;gold mine;prospecting prediction

P612;TD15

Α

1671-4172(2015)04-0035-06

10.3969/j.issn.1671-4172.2015.04.008

马冬(1967-),男,高级工程师,长期从事地质勘查和勘查技术管理工作。

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