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灵宝市银家沟硫铁矿共(伴)生金矿资源成矿规律研究

2022-03-14杨鑫生

中国资源综合利用 2022年11期
关键词:硫铁矿产状褐铁矿

杨鑫生

(灵宝金源矿业股份有限公司,河南 三门峡 472500)

银家沟硫铁矿是中原地区探明的一个大型多金属硫铁矿床,目前共查明硫铁矿资源量4 880.9 万t、褐铁矿资源量1 100 万t,但未对本区铁帽型金矿做出确切评价。本次工作对银家沟矿区与褐铁矿共(伴)生的金矿资源进行了调查。经估算,控制的金矿石量为44 586 t,品位为2.22 g/t,金金属量为99.15 kg。本研究初步查清了金矿的赋存位置及规模,总结了成矿规律,为下步找矿提供了目标和方向。

1 区域地质

1.1 矿床在区域地质构造中的位置及特点

银家沟多金属硫铁矿床处于中朝准地台西南缘的基底隆起带[1-3],即豫西台隆南侧的台缘活动带。区域地层为中上元古界的长城系熊耳群火山喷发岩(主要为安山岩,其次为流纹岩及火山角砾岩、凝灰岩等)、蓟州系的高山河组、龙家园组、巡检司组及杜关组。

1.2 区域矿产及分布规律

区域矿产有夜长坪大型钨钼矿、八宝山中型铁矿及小型铜矿、银家沟大型硫铁矿与中型铜矿以及中小型铁、锌、钼矿。具有工业意义的内生矿产主要集中在银家沟—夜长坪及后瑶峪—八宝山两个岩带[4]。区域内岩浆岩带具有明显的岩浆专属性及分带性。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区地层主要为中元古界蓟州系巡检司组及龙家园组,是一套浅海相硅镁质碳酸盐建造。岩性简单,主要为含燧石条带(条纹或团块)白云岩。地层均为向北倾的单斜,产伏倾向为340°~350°,倾角为10°~20°。近岩体地段,地层产状略有变化。

2.2 构造

矿区位于吉家坡-十三亩地、庄豁-大村两条东西向断裂之间,处于峪口-银家沟-夜长坪北北东向断裂构造带北端。两大构造体系基本决定了矿区构造的总体面貌。

2.3 岩浆岩

银家沟花岗斑岩体是多金属硫铁矿床的成矿母岩。岩体东西长为1 150 m,南北宽为500~600 m,面积为0.6 km2,形态为不规则的菱形。岩体东北部和西南部见大量岩枝,均沿北北东方向延伸,少数沿东西向侵入围岩,岩体与围岩为极度接触类型的侵入接触和断层接触关系。岩体东部接触带产状较陡,倾角约为82°,向岩体内倾,西北部接触带产状稍缓,倾角约为72°,也向岩体内倾,只有局部倾向围岩,但向深部又转向岩体内部倾斜,西部地表倾角为84°,向内倾,深部变缓,倾角为65°,各部不同的产状构成不规则的筒状小岩株。

岩体与围岩的接触带是硫、铁、锌、铜等矿体产出的主要部位,褐铁矿由硫铁矿氧化形成,分布位置与原生的硫铁矿一致。岩体内部构造对硫、钼矿体的分布及产状起控制作用;外接触带白云岩中的断裂构造(特别是产状平缓的层间裂隙)则是锌、铅、银多金属矿化的有利场所。接触带本身往往又是构造破碎带,因此,不论是主接触带矿体还是与岩体、围岩中裂隙有关的矿体,其在本质上都受构造控制。上述三种不同类型的控矿构造在空间上有时连接交错,在时间上往往重复叠加,这样既使得矿化富集程度增高,成矿元素多种积累,又造成矿体形态、产状的复杂性。

3 矿体特征

硫铁矿矿体群围绕斑岩体,沿接触带大致呈环状分布。其中,Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅳ号、Ⅴ号矿体群依次分布在岩体东北、北至西北方向;Ⅲ号、Ⅵ号、Ⅶ号矿体群依次分布在岩体西、西南到东南方向。

Ⅰ号矿体群位于矿区北部1~10 勘探线间岩体内接触带,是隐伏矿体。其呈北东东向延伸,倾向北北西,倾角中等。该矿体无氧化带。Ⅱ号矿体群分布于岩体西北部主接触带,由两个矿体组成,Ⅱ-1 矿体为主要矿体,受1~11 勘探线控制,位于主接触带中,在7~9 勘探线,930 m 标高处矿体头部与褐铁矿相连。接触带外侧的Ⅱ-2 矿体规模极小。Ⅲ号矿体群分布于矿区东南部、岩体与白云岩接触带的42~50 勘探线内,地表为断续出露的氧化铁帽,硫铁矿体深埋于铁帽之下。矿体头部与褐铁矿体(铁帽)在1 040 m 标高相连。矿体群受接触带构造控制,总体呈东北向延伸,走向控制长度为600 m,倾向西北,倾角为70°~80°。

Ⅳ号矿体群位于矿区纵2 勘探线至纵6.5 勘探线间,受岩体偏西部的近南北向断裂构造控制。Ⅴ号矿体群位于岩体北部接触带,处于56~60 勘探线间,矿体隐伏于地下,950 m 标高以上为铁帽型褐铁矿体,呈北西西向延伸,控制长度为320 m,厚度为8.4~24.3 m。矿体总体走向为290°,由西向东,矿体由北倾、倾角59°渐变为反倾和直立,倾向、倾角变化较大,矿体形态较为规整,呈似层状。

Ⅵ号矿体群位于岩体西南部接触带,由3 个矿体组成,其中,Ⅵ-1 产出最大标高为890 m,控制最小标高为422 m,矿体上部在950 m 标高处与褐铁矿体紧连,走向长度为120 m,由72 线单一剖面控制,控制斜深为380 m。矿体最大厚度约为53.0 m,最小厚度为3.99 m,平均厚度为28.50 m,矿体倾向为75°,倾角为65°~90°,呈规则的透镜状。Ⅶ号矿体群位于岩体西部,受F204 断层控制,走向为28°,倾向西北,倾角为52°~58°,走向长为100 m,控制斜深为540 m。它由一系列平行透镜状的小矿体组成。

4 金矿体的特征

矿区伴生金矿主要赋存于Ⅱ号、Ⅳ号、Ⅴ号矿体群的硫铁矿中,Ⅲ号矿体群浅部褐铁矿含金量较高,中深部硫铁矿金矿化分布不连续,块段金品位较低,全区仅有9 个硫铁矿块段的伴生金达到指标要求。矿区的褐铁矿由硫铁矿氧化而成,铁帽是硫化矿床的次生氧化带,金与硫化矿物伴生,在次生氧化带中,随着硫化物的氧化淋失,不易氧化的伴生有益元素相对富集成矿。金矿体[5]与褐铁矿紧密共生,故金矿体编号与硫铁矿的编号一致。金是多金属硫铁矿床的伴生组分,而具有开发价值的为铁帽型金矿床[6]。

西部矿体位于隔水岩脉西部,受Ⅴ号矿体群西侧褐铁矿控制,走向长为130 m,厚为0.5~4.0 m,平均厚度为1.9 m,走向为74°,南倾,倾角为75°~90°,金平均品位为2.88 g/t。976~1 020 m标高处多数为采空区,下部与原生硫铁矿在950 m标高接触。东部矿体位于隔水岩脉东部,受Ⅴ号矿体群东侧褐铁矿控制,走向长为115 m,厚为0.5~2.0 m,平均厚度为1.5 m,走向为116°,北倾,倾角为85°~90°,金平均品位为2.0 g/t,980~1 000 m 标高处为采空区,下部与原生硫铁矿在863 m 标高接触。东部岩枝控制矿体位于隔水岩脉东部,走向长为47 m,厚为0.5~4.0 m,平均厚度为2.0 m,走向为41°,东倾,倾角为85°,金平均品位为1.24 g/t。它在996 m 标高处有揭露。

5 保有探明资源量估算

金矿资源量估算采用水平断面法。根据此次调查,确定资源量估算参数,包括矿块面积、上下外推高度和矿块体积。经金矿资源量估算,金矿矿石量为44 586 t,品位为2.22 g/t,金属量为99.15 kg。其中,Ⅴ号矿体群金矿矿石量为27 654 t,品位为1.81 g/t,金属量为50.00 kg;Ⅵ号矿体群金矿矿石量为16 932 t,品位为2.90 g/t,金属量为49.15 kg。

6 结论

矿区Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ、Ⅴ号、Ⅵ号、Ⅶ号矿体群的内接触带都发现了共生金矿体,其产状、形态与原生硫铁矿体一致,与褐铁矿紧密共生,厚度为0.1~5.0 m,平均厚度为2 m 左右。本次估算控制的金矿矿石量为44 586 t,品位为2.22 g/t,金属量为99.15 kg。本次调查发现,硫化矿床的次生氧化带中的金并没有在褐铁矿体中富集成矿,褐铁矿体的金含量变化较大,不易圈出矿体。经取样分析,金大多呈离子态吸附于褐铁矿的毛细孔中,回收利用价值不高。成矿的有利部位是岩体的内接触带及构造破碎带。Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ号、Ⅴ号、Ⅶ号金矿体均属于构造蚀变岩型[5]金矿,而Ⅵ号金矿体属于褐铁矿化的次生石英岩型金矿。次生石英岩金矿体是本次调查首次发现的,零星分布在岩体与白云岩的接触带附近,呈捕虏体分布于花岗斑岩体内,碎裂岩化明显,与白云岩中的厚层燧石条带有关。

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