陕西山阳黄石关金矿地质特征及找矿意义.pdf
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1、陕西地质 GEOLOGY OF SHAANXI第 41 卷 第 1 期2023 年 6 月Vol.41 No.1June,202326南秦岭造山带的金矿勘查和新发现工作日新月异,从元古界地层到石炭系地层中基本都有金矿产出,而且不仅类型多、规模大,吸引了众多科研工作者,研究程度也较高,但在奥陶系地层中尚未发现金矿。最近陕西地矿综合地质大队在南秦岭造山带东段(山阳县)继庙梁爆破角砾岩型金矿后又发现一个新的金矿床黄石关金矿,其控制储量已达小型规模,远景资源量有望达中型。这是该区域奥陶系地层中首次发现有一定规模的金矿床,研究该矿床的地质特征、控矿因素与富集规律对扩大矿床规模和区域外围找矿具有重要意义。
2、1.矿床产出的地质背景矿区大地构造位置属秦岭造山带南秦岭褶皱带东部,靳家河-黄石关复背斜西部倾覆端,板岩镇大断裂南侧,北部的凤镇-山阳断裂和凤镇-板岩镇-耀岭河断裂规模大、活动周期长,制约了区内的沉积、构造、岩浆活动环境,同时也对区内岩石的后期改造和成矿活动产生了重大影响。区域地层自元古代至泥盆纪皆有出露,青白口系耀岭河群绿片岩为变质海相中基性火山岩建造,震旦纪中、上统为一套浅海潮坪相镁质碳酸盐岩夹泥质岩和硅质岩建造,古生界寒武纪为一套半深海-浅海陆棚相硅质岩、炭硅质板岩、镁碳酸盐岩建造,奥陶纪为一套浅海相镁碳酸盐岩、泥质岩、硅质岩建造,志留纪为一套浅海-半深海相砂质泥岩夹硅质岩建造,泥盆纪为
3、一套浅海-滨海相碎屑岩、泥质岩夹碳酸盐岩建造。经过不同期次、层次的区域变质作用,在新-老地层中形成低-高级绿片岩相变质岩石。区域构造线方向总体表现为近东西向的褶皱及断裂构造。主要褶皱为黄石关-靳家河倒转复背斜,断裂构造为板岩镇断裂及次级北西西向断裂,且与褶皱相依产出的次级派生断裂蚀变带较为发育。夏家店、黄石关等金矿均受控于背斜及断裂构造。沿成矿带北、西部岩浆活动强烈,矿区及周边则以中低温热液石英脉、重晶石脉活动为主。在 1 20 万和 1 5 万水系沉积物测量显示,以 Au、Ag 为主的强高值异常主要沿大构造-岩浆带分布,其中矿区北侧夏家店金矿位于板岩镇断裂南侧赵卫东,张钊,阮波(陕西地矿综合
4、地质大队有限公司,陕西 渭南 714000)摘要:山阳县黄石关金矿位于南秦岭成矿带东段,为区内在新的成矿背景中发现的又一个矿产地。矿体产于奥陶系上统两岔口组上段第二岩性层一套不纯碳酸盐岩夹钙质粉砂质板岩的蚀变角砾岩中,受控于黄石关背斜倾覆端的及其层间断裂破碎带,已发现 7 个矿体沿同一构造层产出,产状与地层产状大致相当,矿体呈似层状、透镜状及薄层状。工程金矿体平均品位 3.3318.510-6。矿石类型为蚀变角砾岩型。通过分析矿床地质特征并与国内外典型的卡林型金矿对比,认为该矿床与卡林型金矿床基本特征一致,本文从矿床地质特征出发初步总结了该矿床的控矿因素和金的富集规律,为进一步扩大矿床规模和外
5、围找矿提供了依据。关键词:山阳县.黄石关.金矿.地质特征.找矿意义中图分类号:P61 文献标志码:A 文章编号:1001-6996(2023)01-0026-06作者简介:赵卫东,男,49 岁,工程师,长期从事矿产勘查工作。陕西山阳黄石关金矿地质特征及找矿意义27赵卫东等:陕西山阳黄石关金矿地质特征及找矿意义的Hs101-1-1异常内,而南部的工作区尚无异常显示。2016 年省基金项目在本区开展了 1 2.5 万土壤测量沿区内奥陶系地层圈定了系列 Au-As-Hg-Sb(-Tl)元素组合异常带,从而揭开了该区奥陶系地层中找金矿的新篇章。矿区位于南秦岭晚古生代-中生代多金属及非金属成矿带内,经历
6、了元古代-中生代的建造和后期构造-岩浆热事件和造山作用(张国伟等,2001),形成复杂多样的多期构造变形和丰富的矿产资源。区域主要矿产为中低温热液型金、银、铅锌、铁、铜、汞、锑、重晶石矿和沉积型钒多金属矿等。2.矿床地质特征2.1 地层矿区内主要出露奥陶系上统两岔口组(O2l)地层,按照区域地层划分将其分为两个岩性段,其中下段仅出露第四岩性层,上段可分为三个岩性层(图 1)。图 1 黄石关金矿区地质略图Figure 1.Geology of Huangshiguan gold deposit(1)两岔口组下段第四岩性层(O211-4)岩性为中薄层夹厚层细晶灰岩间夹绢云母板岩、钙质板岩发育燧石角
7、砾岩带。顶部灰岩中见泥质条纹条带,中部灰岩中见铁质、锰质结核、团块。在底部灰岩中见硅质条纹条带。该岩性层构成黄石关倒转背斜的核部。未见底。(2)两岔口组上段第一岩性层(O2l2-1):分布在背斜两翼。主要岩性为深灰色中厚层微晶灰岩夹厚层块状细晶灰岩,中部夹薄层泥质灰岩。(3)两岔口组上段第二岩性层(O2l2-2):主要岩性为中薄层泥质灰岩、局部夹灰色中厚层泥质灰岩、钙质板岩。沿该套地层层间断裂发育形成规模较大的角砾岩带。地层产状:335-20 38-60,地层厚度 120.68-319.34m。该层是黄石关金矿的赋矿层位,赋矿岩性主要为蚀变碎裂灰岩及蚀变角砾岩。在大沟梁-寨子岭一带该层地表见有
8、多层褐铁矿化层及硅化褐铁矿化蚀变角砾岩(金矿化“层位”)。(4)两岔口组上段第三岩性层(O2l2-3):岩性以绢云母板岩、钙质板岩为主,其间夹有中-厚层灰色或者浅灰色的细晶灰岩层及一层钠化蚀变岩含方铅矿。2.2 构造矿区位于区域性板岩镇断裂南侧,褶皱和断裂构造较发育。褶皱构造主要为黄石关倒转背斜,褶皱轴28赵卫东等:陕西山阳黄石关金矿地质特征及找矿意义面倾向北,大致与 F2同步,从两翼形成的小褶曲判断背斜的枢纽产状为 290 25,向西倾覆于志留系地层之下。南翼地层倒转,产状 330-350 32-65,北翼地层正常,产状 320-15 32-56。整个地层的变形强烈,特别是黄石关背斜的转折端
9、部位次生面理(S1)发育,局部沿层间剪切带发育有含黄铁矿、黄铜矿(孔雀石)石英脉。矿区断裂主要为东西向 的 F1和 F2断裂,其次为北东向断裂。F1 断裂:为板岩镇断裂的分枝断裂,长度大于 6Km,横切黄石关倒转背斜的轴部,走向 320-352,倾角 37-75,西陡东缓。破碎带宽度10-50米,由硅质角砾岩、岩粉、断层泥、片理化板岩、灰岩岩块构成。角砾大小不一,角砾成分以所切割岩层为主,也常见脉石英角砾,角砾以棱角状为主,少见次园状。从构造岩的特征分析为多期活动断裂,早期为先张后逆性质,后期则以右型走滑形式使地层错断,平移距离至少有 300 米。F2 断裂:沿背斜北翼两岔口组上段第二岩性层展
10、布,从大沟东梁基本顺层向东延伸至褚家沟,出露长度大于 8 Km,宽度 10-80 米。在碾盘沟以西倾向北西,倾角 37-62,以东倾向渐变为北北东,倾角约38-53。断裂带由灰岩角砾岩、岩粉、铁质、硅质、钙质胶结物以及夹持在破碎带中的碎裂灰岩岩块和板岩岩块构成,角砾成份多为灰色灰岩、泥质灰岩、钙质板岩,角砾大小不等,胶结物为岩粉、硅质、钙质、铁质等成分,形成强烈硅化碳酸盐化及黄铁矿化蚀变带。断裂上盘界面未进入上部第三岩性层的绢云母板岩,其产状大致与地层一致,下盘分支断裂进入第一岩性层的深灰色中厚层微晶灰岩中形成蚀变角砾岩及金的矿化体。该断裂早期伴随褶皱以张裂形成的角砾岩带呈左行雁行式排列的多个
11、角砾岩带(无矿化蚀变)。中期活动以压性为主,使先期断裂构造沿层间发展贯通,使早期生成的石英细脉、角砾岩再次破碎,板岩与灰岩角砾混合有一定的磨园度。普遍发育厘米级-米级的剪切构造带并伴随硅化黄铁矿化蚀变。晚期活动以压扭性为特点,与其配套的一组裂隙构造贯入有石英细脉,走向 30-50,倾角 70。已发现的二个含矿蚀变带和圈出的金矿体均产在此类断裂构造带中。北东向断裂规模较小,在夏家店一带则具有明显控矿作用。2.3 岩浆岩及脉岩矿区未见侵入岩体和岩脉,但区域上的板岩镇断裂带有较多的爆破角砾岩体(镇安一带)及角岩化岩石产出,说明该断裂带存在岩浆活动的基础条件。矿区仅见有小规模的石英脉、方解石脉及方解石
12、石英脉等中低温热液活动。3.矿(化)体地质特征矿区金矿化主要集中在黄石关背斜的北翼和转折端附近的两岔口组上段第二岩性层(O2l2-2)泥质灰岩的层间断裂带(F2)中,目前在两个矿化蚀变带(、)中圈出 7 个金矿(化)体。号含金矿化蚀变带呈北西南东向展布于碾盘沟西梁黄石关村小洞沟脑一线断裂破碎裂带的上部,长度 1350m,宽度 5-30m,产状:330-350 35-52。组成物质同 F2 断裂,地表主要表现为强烈硅化褐铁矿化胶结构造角砾岩、碎裂岩,在该带内圈出 K1、K3 金矿体。号含金矿化带西起大沟东梁,经碾盘沟过黄石关河,沿石门沟到寨子岭向东延出矿区。基本平行于号蚀变带顺层发展,长度近 3
13、Km,宽度 1.5-36.5m,产状:340-15 35-56。组成物质同 F2 断裂以蚀变角砾岩为主,局部为蚀变碎裂灰岩。地表矿化蚀变主要表现为强烈硅化、褐铁矿化胶结构造角砾岩、碎裂岩。在该带内圈定出 K2、K4、K5、K6、K7 金矿体。K1 矿体是目前圈定的最大的矿体,工程矿体呈似层状产于第二岩性段内部号含金矿化带东段,矿体底板为第一岩性段顶部的钙质板岩,底部为第二岩性段的薄层钙质板岩(图 2),地表矿化沿层间角砾状泥质灰岩形成褐红色、猪肝色强硅化褐铁矿化蚀变岩,网脉状石英细脉发育;坑道和钻孔中表现为强的硅化蚀变带,可见稠密浸染状细粒黄铁矿矿化、黄铁矿细脉及团块。目前控制长度 285m,
14、矿体厚度0.17-15.01m,平均厚度 6.52m,产状:5-15 38-52,平均 10 42;金品位 1.01-25.8610 6。29赵卫东等:陕西山阳黄石关金矿地质特征及找矿意义图 2 0 号勘探线剖面图Figure 2.A profile along exploration line No.04.矿石成分、组构及类型矿石为蚀变角砾岩(图 3),角砾占 10-50%,角砾成分为硅化泥质灰岩、少量石英角砾、团块、钙质板岩,形态为棱角状、次棱角状,大小不一,排列无方向性。基质为硅质胶结的岩石碎屑及后期形成的石英细脉、黄铁矿及褐铁矿,主要蚀变为硅化、黄铁矿化、褐铁矿化。金属矿物主要有黄铁矿
15、、褐铁矿,其他金属矿物少见。黄铁矿:半自形-它形粒状,粒径 0.25.0mm,呈浸染状、细脉状或团块状集合体,风化后为褐铁矿,为主要的载金矿物;褐铁矿:呈褐红色,地表多数风化淋滤、流失呈蜂窝状或胶状体;金矿物在标本、光片中尚未看到,比照夏家店金矿应该以微细粒存在于黄铁矿、褐铁矿中。脉石矿物以方解石为主,呈粒状和细脉状分布,晶粒大于 1mm;次为石英及少量白云石、高岭石、绢云母等。方解石浅灰白色,它形半自形粒状,晶粒大于 1mm;石英含量少,呈粒状、浸染状、细脉状充填细粒方解石及蚀变泥质灰岩角砾裂隙中,再破碎后呈细砾状。矿石结构构造:矿石结构主要为半自形粒状结构,半晶质晶质结构、交代假像交代残留
16、结构、碎粒碎裂结构、包含结构等。矿石构造以角砾状、条带状构造为主,块状构造、网脉状构造、星点星散状构造、星散浸染状脉状构造为次。矿石类型为蚀变角砾岩型,以金氧化矿石为主,半氧化及原生矿石仅见于钻孔、平硐之中。5.围岩蚀变特征围岩蚀变主要是是沿断裂构造带产生较强的硅化、黄铁矿化、铁碳酸盐化、绢云母化,另见绿泥石化、绿帘石化等。而以硅化、黄铁矿化(褐铁矿化)、铁碳酸盐化与金矿化关系最为密切,其次是绢云母化。硅化:共分三期,早期硅化形成的石英结晶较粗大,常呈团块状、脉状及浸染状分布于角砾岩中或层间裂隙,在后期构造活动中成为角砾。中期硅化为主要成矿阶段形成的,颗粒较细,常呈浸染状或细脉浸染状分布于矿体
17、及近矿围岩中,是主要成矿阶段的产物。晚期硅化则沿矿化蚀变带及角砾岩带中的节理裂隙形成网脉状石英细脉,对矿化具有富集作用。硅化作用除发育在含矿角砾岩外,也沿层间剪切带的充填形成含铜石英脉,虽含矿性较差也是找金矿的间接标志。黄铁矿化:也可分为三期,早期同沉积作用在形成含黄铁矿较高的钙质板岩层,黄铁矿一般结晶较粗,呈立方体状与金矿化不密切。中期黄铁矿化伴随中期硅化形成细粒半自形立方体、五角十二面体黄铁矿,或呈稀疏浸染状、细脉状、团块状沿矿化角砾岩带产出,与金矿化关系十分密切。晚期伴随硅化、碳酸盐化沿裂隙形成浸染状、细脉状、团块状蚀变使金矿化更加富集。在平硐上见较富集的细粒浸染状和拉丝状黄铁矿化与硅化
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