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肃北县乌龙泉金矿地质特征浅析

2021-12-04

世界有色金属 2021年3期
关键词:片岩黄铁矿变质

汪 涛

(甘肃省地质矿产勘查开发局水文地质工程地质勘察院,甘肃 张掖 734000)

乌龙泉金矿是20 世纪80 年代地质勘查工作当中被发现,该矿主要处在塔里木板块敦煌元古代隆起之窑洞梁—小西弓古—中元古代裂谷盆地。近年来,随着地质研究工作的不断深入,针对该矿和该区已知矿床点进行对比分析,认为乌龙泉金矿是甘肃肃北县发现的又一类新型金矿。

1 区域地质背景

该区的主体构造主要呈现NWW 向,是由韧性剪切带与锻炼构造所组成,多条规模不等的小型韧性剪切带共同组成韧性剪切带,从北部小西弓-狼柴沟到南部杨圈沟—老君庙,有约2km~6km 宽,脆性断裂对其叠加改造,糜棱岩化在断裂两侧岩石比较强烈,NWW向、NE向断裂共同组成断裂构造带,区域主干断裂主要为杨圈沟-西尖山-华窑山断裂,约70km 长,走向295°,地表向南倾斜,倾角50°~75°,次级断裂伴生于两侧,知行成一定夹角,发育很多蚀变和糜棱岩,金异常密集分布在断裂带区域上,该断裂带控制着区内金矿,具有强烈的片理化,和多期构造形变叠加[1]。

2 矿区地质

2.1 地层

敦煌岩群(古元古代)是区域上主要的地层出露,主要发育小西弓黑云石英片岩岩组,变安山岩在矿区的北部区域上较为发育,二长石英片岩在局部区域上比较发育,有约220m 的出露厚度,绢云石英片岩在矿区南侧区域上非常发育,石英岩在局部位置少量夹生,是矿区当中的重要含矿层位,有约240m 的出露厚度,二者的接触关系主要为断层接触特征。

2.2 构造

杨圈沟-西尖山-华窑山断裂带北部区域上是矿区的分布所在,小西弓-乌龙泉逆断裂主要的次级断裂,展布方向表现为NWW 向,将矿区中部位置横贯,断层呈现228°倾向特征,表现为68°的倾角,含金石英脉充填在断裂破碎带中,是矿区当中最为重要的容矿构造,而且对该矿陈矿也起到非常重要的促进作用。

2.3 侵入岩

区内非常发育侵入岩,侵入岩主要为印支期比较发育,有条带状NWW 向展部的岩体在矿区南北侧方向上分布,花岗岩以及二长花岗岩是其主要的岩性特征,矿区中不发育脉岩,石英脉单一发育,断裂破碎带在矿区中呈现NWW 向展布,含金石英脉与之有着相同的产出特点,是矿区当中最为重要的金矿体,有约1140m 长,主要处于0.8m~1.2m 脉宽范围。

3 矿体特征

3.1 矿体特征

矿区当中仅有一条金矿体被圈出,主要在变安山岩和绢云石英片岩二者中间区域断裂破碎带中赋存,NWW 向断层对其起着明显的控制作用,石英脉市区主要的含矿岩性,同时还有两侧区域上分布的蚀变碎裂岩,矿体约有1140m 的长度,主要处在0.8m~1.2m 的厚度范围,平均处于0.96m厚度,矿体为1.37~3.91×10-6品位特征,处于2.20×10-6平均品位水平[2]。似层状以及脉状是矿体的主要形态,透镜状在局部地段可见,主要表现为NWW 向的展布方向,向228°方向倾斜,角度为68°,在走向以及倾向上抗体延伸特点主要为弯曲状或舒缓状,膨缩现象比较明显。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石矿物

绢云石英片岩型以及石英脉型金矿石是该矿的主要矿石类型,石英脉型金矿占比较大达到90%左右。金属硫化物在石英脉型金矿石当中达到27.90%,分布最多的为黄铁矿,银金矿、闪锌矿、毒砂和磁黄铁矿等分布较少,同时还有石英脉石矿物达到72.10%,绢云母相对较少。金属硫化物在绢云石英片岩型金矿石当中,达到8.53%的水平范围,最主要的是毒砂,银金矿、磁黄铁矿以及黄铁矿相对次之,方铅矿和闪锌矿以及黄铜矿等呈微量特点,绢云母和石英等是主要的脉石矿物,达到91.47%。

3.2.2 矿石结构、构造

粒状结构是石英脉型金矿石的主要结构特点,主要表现为浸染状构造以及块状构造。碎裂结构是绢云石英片岩型金矿时的主要结构特点,同时还有残余胶带结构,构造主要为片状、角砾状以及条带状。

3.2.3 围岩蚀变

非常发育围岩蚀变,主要的蚀变类型包括硅化、黄铁矿化以及高岭土化和绿泥石化,同时还发育碳酸盐化、绢云母化以及黄铁黄铁绢英岩化,和矿化存在紧密联系的蚀变类型主要为绢云母化以及黄铁绢英岩化和黄铁矿化等。黄铁矿化具有的特点是,在矿石与围岩内主要表现为块儿状与细脉状星点浸染状的磁黄铁矿、方铅矿、毒砂矿和黄铁矿分布其中,由于不断提高硫化物含量水平,也大幅提高了矿化程度[3]。硅化:金矿化体是硅化的主要特征,穿插在石英细脉当中,其他硫化物和黄铁矿以及绢云母、石英等共同组成黄铁绢英岩化,构造特点表现为碎裂状或者块状,糜棱岩以及片岩是其主要的原岩特征,原岩具有非常强烈的蚀变特点,恢复起来具有非常大的难度,还具有很高的还具有很高强度的金矿化特点,在金矿化与其两侧广泛的分布绢云母化,片岩是原岩时非常发育。

4 讨论与结论

4.1 控矿因素

4.1.1 地层和成矿存在的关系

敦煌岩群是该区金矿床点的主要赋存部位,退变质低绿片岩相在地层当中和金矿化有着非常紧密的关联性,由于低绿片岩相带因素影响,石英片岩以及二云片岩在敦煌岩群中达到了52.45×10-9的平均金丰度,和金含量在2.6×10-的混合岩化岩石相比具有较高的地壳克拉克值,认为退变质作用和区域动力热流变质作用影响非常明显,导致金不断从低温方向向高温方向迁移,促进矿源层的形成。

4.1.2 岩浆岩和成矿具有的关系分析

通过空间层面进行分析,在印支期侵入岩体内外接触带范围内分布大量的金矿床点,主要范围集中在0.2km~2km内,通过分析岩体含金量,微量金在小西弓石英闪长岩体当中主要处于6.9×10-9、而在杨圈沟二长花岗岩体当中达到7.34×10-9;综合分析认为该矿成矿过程当中,中酸性侵入岩在印支期将大量的热源提供出来,同时也为该矿成矿提供了很多矿源,岩浆水以及深源硫质通过岩浆侵入活动所提供,同时渗合多源水热液,在成矿过程当中,在原来富集金元素的前提下,在局部区域上不断富集形成矿体,同时还导致断裂再张,引发破碎的围岩,这些更利于上升的矿液,在有利空间部位上充填含金石英脉。

4.1.3 构造与成矿的关系

NWW 向展布的杨圈沟-西尖山-华窑山断裂,有约70km 长,南北侧达到2 ~6km 的宽度,形成很多压扭性断裂组彼此平行,而且都具有较大的规模,挤压片理带随着断裂带分布,受动力变质作用因素影响,敦煌岩群变质杂岩形成很多中酸性的侵入岩以及蚀变糜棱岩带和各类破碎岩,各种脉体在后期阶段充填,形成综合地质体,多期次的断裂活动,同时形成很多剪切变形。

4.2 稳定同位素特征

运用张理刚等(1988)研究成果分馏计算乌龙泉金矿石英-水氧同位素,通过分析研究认为地壳是成矿水的主要来源。分析该矿铅、硫同位素,综合研究认为,造山带深部是铅、硫主要的来源。

4.3 矿床成因

敦煌岩群在古元古代形成于陆间裂谷,含金建造属于半深海相陆源碎屑岩碳酸盐火山岩沉积特征,塔里木板块以及西伯利亚板块二者在华力西早期阶段属于碰撞后造山时期,形成该区的区域韧性剪切带,活化金组分并不断迁移至断裂带周围,区域动力热流变质因素影响,再加上不同期次的岩浆活动因素影响以及退变质因素影响,有利于金等各种成矿元素不断活化迁移,从退变质带低绿片岩相迁移至断裂带,并不断的富集下来[4]。岩浆水和壳幔混合型硫质(岩浆活动提供)在印支期—燕山期多源渗合水热液,在退变质带低压绿片岩相地层,对金进行萃取,并在适宜的压力以及温度因素影响下,循环流动在断裂带周围,并进行混合,和早期富集的金不断迁移向上,其他硫化物以及石英和金等共同沉淀在次级断裂当中,促进金矿形成,综合研究认为,该矿为岩浆热液石英脉型金矿床。

4.4 找矿标志

(1)地层当中退变质低绿片岩相和金矿化存在非常紧密的联系,低绿片岩相带对其起着明显的控制作用,金在二云片岩(敦煌岩群)以及石英片岩中达到52.45×10-9的平均丰度水平,因此认为石英片岩以及二云片岩(退变质)是寻找金矿的重要的地层标志。

(2)微量金在小西弓石英闪长岩体中达到6.9×10-9,微量金在杨圈沟二长花岗岩体中为7.34×10-9;成矿过程当中,中酸性侵入岩(印支期)为成矿提供了大量的热源和矿源,所以金矿找矿过程当中应当重点关注侵入岩体(印支期)内外接触带。

(3)糜棱岩、碎裂岩以及挤压片理带随着区域性断裂进行展布,活动具有多期次性特征,同时还具有剪切变形特点,对该矿起着重要的控矿作用。

综合研究认为,该矿深部区域上有新的交换中心以及矿体存在,应当对深部找矿工作扩大找矿力度,能够寻求更大的找矿突破。

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