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甘肃省小东沟金矿床地质特征及找矿探讨

2021-01-06

中国金属通报 2020年10期
关键词:灰岩岩性矿石

孙 芹

(甘肃煤田地质局,甘肃 兰州 730000)

小东沟金矿是通过1:50000 水系沉积物异常过程中发现的一重要的金矿床,矿床主要分布在四儿沟门-小东沟金成矿带中段,草关坝岩体南东3.5km 处,通过对该矿地质特征等进行系统研究,认为该矿具有较好的找矿前景。

1 区域地质概况

研究区大地构造位置处于秦岭褶皱系西秦岭海西褶皱带东段,秦岭加里东褶皱带分布于研究区的北侧,秦岭印支褶皱带与其南部相接,西成铅锌成矿带的西延位置。(图1)。

图1 西秦岭地区大地构造分区图

(1)地层。泥盆系(上古生界)是区域上的主要地层出露,三叠系(中生界)以及第三系、第四系(新生界)出露较少。泥盆系(上古生界)主要表现为浅海一滨海陆棚相沉积特征,主要有碳酸盐岩以及碎屑岩(浅变质)所组成的类复理式建造。灰岩、千枚岩以及变粉砂岩和变砂岩等是其主要的岩性特征,达到2500m 的总厚度。从下到上主要分为,吴家山组(下统)、安家岔组(中统)和洞山组(上统)。泥盆系吴家山组(下统),含炭硅质岩、石英片岩以及变质砾岩和大理岩等是其主要岩性组成。泥盆系安家岔组(中统),主要为千枚岩、灰岩以及生物灰岩和大理岩所组成,厂坝式铅锌矿主要附存在该层位当中。泥盆系西汉水组(中统)主要有生物灰岩以及粉晶灰岩(中厚层)和粉砂质板岩、细粒石英砂岩等是其主要岩性组成,邓家山式铅锌矿主要在该地层中赋存。泥盆系洞山组(上统)主要有粉晶灰岩以及细砂岩和绢云母绿泥石板岩(粉砂质)是其主要岩性组成。三迭系(中生界),主要有砂板岩以及灰岩所组成。砖红色以及红色砂砾岩第三系主要组成,和黄土共同组成第四系。

(2)构造。人土山-江洛断裂与董河-黄渚关断裂是西成铅锌矿之间主要构造位置所在,主要为两个断裂相互夹持形成的菱形区域,泥盆纪地层在区域上发育广泛,由于区内构造变动(华力西、印支、燕山期)造成该区褶皱构造以及断裂构造,呈现不同的规模,广金坝复式背斜是该区主要的构造骨架,展部方向主要为近东西向,区内的铅锌矿均受控于该背斜。区内发育非常突出的断裂构造,主要断裂构造分为三组,展部方向主要为东西向,南北向和北东东向,主要发生在背斜的轴部以及两翼,而且具有非常大的规模,最长的达到数千米,同时层间断裂带非常发育,主要呈现东西向展布。

(3)岩浆岩。该区不发育岩浆岩,有中酸性的岩体,如大山花岗岩体以及草关花岗闪长岩体规模均为小型。

2 矿区地质

2.1 地层

浅海相碎屑岩与碳酸盐岩建造是该区的主要地层出露,根据区域资料对地层构造系统进行划分,安家岔组(中泥盆统)上段是矿区的主要地层特征,地层岩性日化分歧成为系统的主要前提,为根据岩层上下实际关系和构造形态进行相应的划分,为了确保和前人在该区地层构造研究方面划分系统保持一致。根据前人研究的地层层位对系统及代号进行划分:

(1)D2a2-1:斑点状千枚岩以及粉砂质千枚岩是其主要岩性特征,生物灰岩透镜体(深灰色)在其间夹生,这一层位又有两个亚层之分。①D2a2-1a:绢云母千枚岩(黄绿色钙质)是其主要的岩性特征,灰岩透镜体(灰色砂质)以及砂质板岩(黄褐色薄层)在其间夹生,该区的含矿层位即是该亚层,有多条金矿体在该亚层中被发现。②D2a2-1b:绢云母千枚岩(黄绿色粉砂质)是其主要岩性特征,砂质灰岩透镜体(多层浅灰色),表外金矿(化)体在其中被发现。

(2)D2a2-2:粉砂质板岩(黄绿色薄层状)以及钙质砂岩(浅灰绿色)是其主要的岩性特征,灰岩透镜体(灰色粉晶)夹生期间,现在没有在这一成为当中发现金矿体。

2.2 构造

断裂构造是矿区的主要构造特征,同时发育较小规模的褶皱构造。断裂构造。矿区当中发育的断裂构造,展布方向主要呈现近东西向展布如(F1、F2、F3)断裂以及(F4、F5)近南北向展布,同时还发育一些节理裂隙。在脆韧性相互交接部位,产生明显的层间滑动形成东西向展布的断裂,是该区主要的控矿构造,区内金矿体产出主要受控于这些断裂构造,相较于F1、F2、F3断裂,F4、F5断裂形成时间较晚,对矿区当中的1号、2号矿体形成斜切,同时2、3号矿体受到F5断裂斜斜切,对矿区矿体起着明显的破坏作用。

F1断裂:砂岩(浅黄褐色)和粉砂质板岩(浅灰绿色)以及两种岩石碎块和岩屑共同所组成,具有光滑平直的断面特点,北侧接触面具有陡峭的特征,南侧接触面呈现缓和的接触特征,矿区有400m 长,呈现148°~175°<49°~78°产状特征,断裂带有约5m ~28m 宽,其性质为压扭性。

F2断裂:该断裂平行于F1 断裂,呈现150°~172°<69°产证特点,有约2m ~8m,是区内重要的控矿容矿断裂。

F3断裂:该断裂平行于F1 断裂,呈现130°~174°<65°~80°产状特点,逆断层以及平移断层是其主要性质特征,有约1m ~10m 宽度大小,保持在200m ~400m 长度范围。

F4断裂:该断裂展布方向主要呈现北北东向,呈现135°<45°~50°产状特征,逆断层以及平移断层是其主要性质特点,处于1m ~5m 宽度范围,保持在200m ~400m,主要呈现深灰色以及浅灰色,呈现较细粒度的碎块特征。

2.2 岩浆岩

岩浆岩在矿区范围内,主要为草关花岗闪长岩体,分布于矿区北侧3km 处。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

通过针对小东沟金矿开展相关研究工作,目前已有20 条金矿体被圈出,同时有3 条矿化体被圈出,在规模上较大的矿体为矿体2,主要产出在断裂破碎带,产状特征主要呈现脉状以及似层状,膨缩以及尖灭再现在走向上较为明显。在空间范围内,矿体展部方向主要呈现为,北东东向。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石质量

(1)矿石物质成分。矿区当中矿石物质相对简单,白铁矿以及毒砂黄铁矿和贺铁矿是主要的金属矿物,绿泥石、绢云母以及石英、方解石等是其主要的非金属矿物。

(2)矿石的结构。碎裂结构以及鳞片变晶结构是矿石的主要结构特点。

(3)矿石构造。角砾状构造以及蜂窝网状构造和块状构造是矿石的主要构造类型。

3.2.2 矿石类型

(1)自然类型。依照矿石自然状态以及矿石物质组成对矿石自然类型进行划分,原生矿石以及氧化矿石是该区矿石的主要自然类型。

原生矿石:少有或者没有表生地质作用,硫化物是载金矿物的主要存在形式,矿石没有被氧化。石英碳酸盐以及黄铁矿和自然金等是其主要的矿物组合特点,细脉浸染状以及细脉状和星点状是矿石的主要构造特征。

氧化矿石:形成矿体之后,在表生地质因素影响下,在经硫化矿物受到氧化因素影响,有少量硫化物残留。绢云母以及石英,褐铁矿,自然金等是主要的矿物组合特征,残余硫化物碳酸盐粘土矿和黄铁矿相对较少,蜂窝状以及粉末状是矿石的主要构造特征,同时还有条带状以及残余浸染状构造特点。矿体顶部分布氧化矿石,由于地形因素和矿体埋藏改变,矿床没有进行化学物相分析,难以对其自然类型界限进行划分。

(2)工业类型。依照矿石工业利用特点,分析矿石成因类型,石英方解石脉型矿石以及微细粒浸染型是该区矿石主要的类型划分。

3.3 控矿因素及找矿标志

(1)控矿因素。断裂破碎带:断裂破碎带对矿区矿体起着明显的控制作用,F1、F2、F3断裂以及北东东向短步的平行次级断裂,对区内的矿体起着明显的控制作用。

石英-方解石网脉(红褐色):石英方解石网脉主要为烟灰色和红褐色,呈现不同规模充填于裂隙和节理之间。

(2)找矿标志。断裂破碎带以及石英方解石网脉(红褐色)和发育毒砂化、黄铁矿化以及褐铁矿化地段。碳酸盐化、绢云母化和硅化围岩蚀变地段。

4 找矿方向及找矿前景

(1)找矿方向。该区的断裂破碎带对矿体起着明显的控制作用,所以断裂带以及断裂破碎带,是重要的找矿方向,矿体主要形成于断裂带的交汇部位,所以,各断裂交汇部位是重要的找矿方向,另外在矿区东段区域上,有着扩大找矿范围的潜力,有望发现新的盲矿体。在矿区东段继续扩大找矿范围。寻找新的盲矿体,依照异常强度特征以及规模大小,应当重点加强矿区南岔沟找矿工作。同时在找矿工作当中,应当对两种不同岩性接触部位加强研究,而这些区段也是岩石蚀变特征较为强烈的部位,根据地化剖面测量,有异常高值点被发现,通过槽探工程进行揭露,对于较大矿体寻找非常有利,还能有效提高矿体找矿规模。

(2)找矿前景。断裂构造是该区的主要控矿因素,矿区当中的F1 断裂达到400m 长,在矿区当中发挥着重要的导矿构造与容矿构造作用,同时容矿构造当中,还有平行于F1断裂的次级层间小断裂,对成矿非常有利。所以该区有利的构造条件,具有良好的找矿前景。金次生晕异常和矿区当中金分散流异常非常吻合,具有非常大的范围,集中分布在F1旁侧,金次生晕异常有着非常明显的浓集中心和分带性,和F1断裂展布方向相同,这是该区找矿有利的化探异常条件。

依照小东沟测区坡面研究成果发现,剖面次生晕金异常特征,在该矿床中西部区域上有着较高的背景场。次生晕金异常非常的突出,规模大还存在明显的浓集中心,展布方向主要呈现近东西向,区域构造线呈现一致的方向特征。在南岔沟和F1 断裂旁侧集中进行分布,异常带规模和强度都比较大,对矿化带的延伸方向起到明显的指示作用。

小东沟金矿区西段存在两个沟系次生晕金异常浓集中心,主要的异常包括南岔沟异常以及北岔沟异常,有多条金矿体分布在北岔沟区域上,相较于北岔沟区域异常,南岔沟异常有着较高的强度,而且具有非常大的分布面积,因此南岔沟区域找矿前景良好,应当进一步加大研究工作。

通过对该区进行地化剖面测量有很多原生晕高值点以及次生晕高值点没有通过探槽工作进行控制与揭露,控制和揭露这些高指点对于新的金矿体寻找具有重要的促进作用。总之,矿床研究程度相对较低,矿体工程控制相对稀疏,没有完全的控制矿体长度,断层破碎带明显控制的矿体,找矿前景优越。

5 结语

针对小东沟金矿开展过大量研究工作发现该矿具有较好的找矿前景,为了寻求更大的找矿突破,不断扩大找矿投入,加强工程控制,了解和掌握矿体走向和倾向,促进找矿规模不断扩大。该区有着较厚的地表覆盖,矿体难以通过地表工程进行控制,在今后研究过程中,不仅要加大槽探揭露,同时还应当进一步扩大深部找矿工作,通过综合分析地层构造以及岩浆岩等和金矿成矿之间的关系,提高勘查程度,寻求更大的找矿突破。

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