甘肃省徽县多坡沟金矿地质特征及找矿标志

2018-01-29 06:48赵向恒
世界有色金属 2018年16期
关键词:浅海碎屑岩板岩

赵向恒,崔 艳

(1.甘肃省地矿局第二勘查院,甘肃 兰州 730020)

多坡沟金矿位于甘肃省徽县高桥乡。是甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院通过地质、物探、化探、遥感等勘查手段和综合研究发现并评价的金矿点,有进一步深入探索意义。

1 区域地质背景

1.1 地层

勘查区位于西秦岭北带华力西褶皱带,该带地层属秦岭地层分区,出露的地层为泥盆系、石炭系、侏罗系地层。其中泥盆系中统分布最广,主要为浅海相碎屑岩建造;其中上统主要在东北部的东喻沟复向斜的核部出露,主要为滨海相碎屑岩建造。

区域出露地层主要为泥盆系中统和上统及石炭系、侏罗系地层。

(1)泥盆系中统(D2)地层主要有A组(D2a)、B组(D2b)、C组(D2c)和G组(D2g),其中B组(D2b)和C组(D2c)在本区出露面积较大,G组(D2g)出露较少。

A组(D2a):为一套浅海相的类复理石建造。岩石主要出露在区域的东南部,一般以浮虏体残存于侵入岩体中,变质强烈,主要岩性为变质砂岩、薄层状板岩等,在测区出露较少。上段(D2a-2):灰绿、灰黄绿色板岩夹灰绿色、灰色薄-厚层变质砂岩和灰-灰黑色薄层微粒灰岩。下段(D2a-1):主要为浅灰绿色厚-巨厚层变质粉砂岩夹灰色薄层粉砂质板岩。

B组(D2b):由碎屑岩、泥质岩、碳酸盐岩组成。根据地层层序和岩性组合又可分为三个岩性段:上段(D2b-3):为浅海相碳酸盐岩、泥质岩夹浅海相碎屑岩建造。分布在区域的中西部梨树村一带,主要为灰色、深灰色薄层砂质微粒灰岩与深灰色绢云母千枚岩互层。

中段(D2b-2):为浅海相泥质岩夹碎屑岩建造。主要分布在区域的中部鱼林一带。其上部为灰色、灰绿色、灰黄色绢云母板岩、灰色灰质板岩夹灰绿色薄层变质砂岩。下段(D2b-1):为浅海相碎屑岩建造,主要分布在区域的中部王家大山-石灰窑之间。其岩性为棕灰色、灰绿色厚层细粒变质石英砂岩夹灰质板岩,砂岩中具交错层和递变层。B组地层三个岩性段构成了一个较完整的沉积旋回,其韵律是:碎屑岩—泥质岩夹碎屑岩、碳酸盐岩—碳酸盐岩、泥质岩夹碎屑岩。

C组(D2c):主要为浅海相的碎屑岩建造,岩性较为单一,且比较稳定。主要分布在区域的中东部隗家庄一带,为灰—灰黄色变质石英砂岩,局部为灰色、灰绿色粉砂质板岩夹白色石英岩。

G组(D2g-3):主要为浅海相的碎屑岩建造,岩性为绿色片岩,粉砂质板岩、绢云母石英片岩、安山玢岩。

(2)上泥盆统(D3):分布于区域的东北部,出露的地层为A组(D3a)和B组D3b地层。

A组(D3a):该组为滨、浅海相碎屑岩建造,根据岩性分为上下两段:上段(D3a-2):本段岩性主要在牛圈湾少量出露,由于遭受接触变质作用,变为绢云母绿泥石英片岩、灰质片岩或夹变质砂岩,绢云母板岩夹变质砂岩。下段(D3a-1):本段岩性主要在区域的东北角少许出露,主要岩性为灰色(或紫红色)中--厚层砾岩、变质砂岩等。上泥盆统地层与中泥盆统地层以断层接触。

B组(D3b):该组下部为浅海相碎屑岩建造,上部为浅海相泥质岩建造,根据岩性分为上下两段:上段(D3b-2):本段岩性主要在区域的东南角少许出露,主要岩性为绢云母石英片岩夹薄-中厚层变质石英砂岩。下段(D3b-1):本段岩性主要在区域的中东部出露,主要岩性为变质石英砂岩夹石英片岩、灰质变质石英砂岩。

(3)石炭系:出露在区域的中西部,根据层序及地层组合可划分上下两个岩组。

下部岩组:(C1a):该组地层平行不整合于上泥盆统(D3e)之上。主要为一套浅海相的碎屑岩——泥质岩夹火山碎屑岩——熔岩建造。出露岩性主要为黑色炭质粉沙岩夹少量板岩及炭泥灰岩。上部岩组:(C1b):该组地层主要为中性——酸性火山熔岩夹正常沉积岩和火山碎屑岩。出露岩性主要为深灰色中厚层灰岩、黑色硅质、炭质板岩夹少量炭质泥灰岩。

(4)侏罗系(J1-2)主要分布在区域的西北角柳树沟门上一带,共分上中下两部,上部为砾砂岩夹粉沙质页岩及煤线。中部为砾岩夹沙岩。下部为砂砾岩夹煤线。与下伏地层一般呈角度不整和接触。

1.2 构造

勘查区总体构造线呈北西西向展布,构造较为复杂。

(1)褶皱。褶皱主要有石灰窑—梨树倾伏复向斜,该复向斜包含了多个次级背、向斜褶皱。

(2)断裂。主要断层有华力西期形成的东喻沟F4逆断层呈近东西向在测区与北西向梨树—石灰窑F5逆断层相交,由此导致测区内次级断层较为发育。这些断层的出现为区内矿产的形成提供了矿液运移通道。

东喻沟—沙湾逆断层(F4):倾向226°,倾角67°~82°,长度大于50Km,有2~16m左右的破碎带,破碎带主要由岩石角砾及岩粉组成,角砾多呈次棱角状,带内可见不均匀褐铁矿化。该断层在牛娃沟。

梨树—石灰窑逆断层(F5):总体呈北西向展布,长度约27 Km,倾向南面,倾角60°左右。断层两侧地层有明显的拖拉扭曲现象,形成了局部性的小褶曲。

1.3 岩浆岩

区域性岩浆活动强烈,以华力西期中晚期及燕山期侵入岩为主,华力西期早期、印支期侵入岩次之。华力西中晚期侵入岩以中性闪长岩类为主,出露面积较大;燕山期则以酸性花岗岩类为主。

华力西早期侵入岩:分布于尖山子一带,主要为中性的片麻状闪长岩(δ41),呈岩株状产出。岩石为灰色——暗灰色,细粒结构,主要矿物有斜长石40%~45%;角闪石35%~55%;石英5%~15%。

华力西中晚期侵入的花岗闪长岩(γδ4(2-3)b):

花岗闪长岩分布于大白牙一带,为一近于东西向分布的岩株,出露面积约95㎞2,出露的黑云母闪长花岗岩岩体可分两个相带,边缘为中——细粒斑状花岗闪长岩相,局部具片麻状构造;内部为中——粗粒黑云母花岗闪长岩相。岩石具普遍蚀变现象,表现为斜长石绢云母化及绿泥石化。

印支期侵入岩(γδ51)分布于区域的西南部苟家店一带,岩性主要为灰白色-浅肉红色花岗闪长岩,似斑状结构、中粒半自形晶结构,主要矿物为:斜长石(50%)、微斜长石(150%)、石英(10%)、黑云母(10%)、角闪石(5%~10%)。

燕山期细—粗粒黑云母花岗岩(γ52-b),该期花岗岩分布于区域的北部马家坪——龙潭坝一带,主要以岩基状产出,除少数因受断裂影响而产生蚀变及糜棱岩化外,其它比较新鲜,岩石呈浅红色—浅肉红色,局部为浅灰白色,为细—粗粒花岗结构及似斑状结构,块状结构。花岗岩主要造岩矿物为钾长石(微斜长石、微斜纹长石)30%~45%、斜长石20%~25%、石英20%~40%、黑云母2%~10%,局部尚有少量角闪石。

脉岩,区域内分布的岩脉以酸性为主,其次有花岗岩脉、花岗斑岩脉、闪长岩脉、辉绿岩脉等。现就主要岩脉叙述如下:

细晶花岗岩脉,为燕山期,岩脉多沿侵入岩的节理侵入。

煌斑岩脉零星分布。

闪长岩脉呈细脉产出,一般宽2~6米,长10~30米。

2 矿区地质特征

2.1 地层

区域出露地层主要为泥盆系中统和上统及第四系。

(1)泥盆系中统(D2)地层主要有B组(D2b)和C组(D2c),其中B组(D2b)和C组(D2c)在本区出露面积较大。

B组(D2b):主要分布于黑沟地段,由碎屑岩、泥质岩、碳酸盐岩组成。根据地层层序和岩性组合又可分为三个岩性段:上段(D2b3):为浅海相碳酸盐岩、泥质岩夹浅海相碎屑岩建造。主要为灰色、深灰色薄层砂质微粒灰岩与深灰色绢云母千枚岩互层。中段(D2b2):为浅海相泥质岩夹碎屑岩建造。为灰色灰质板岩夹灰绿色薄层变质砂岩。下段(D2b1):为浅海相碎屑岩建造,其岩性为棕灰色、灰绿色厚层细粒变质石英砂岩夹灰色板岩,砂岩中具交错层和递变层。B组地层三个岩性段构成了一个较完整的沉积旋回,其韵律是:碎屑岩—泥质岩夹碎屑岩—碳酸盐岩、泥质岩夹碎屑岩。

C组(D2c):分布于牛娃沟地区,主要为浅海相的碎屑岩建造,岩性较为单一,且比较稳定。主要为变质石英砂岩夹灰色、灰绿色粉砂质板岩。

(2)泥盆系上统(D3):分布于牛娃沟地区,出露的地层为B组D3b-1地层,岩性为变质石英砂岩夹绢云母绿泥石英片言。该地层与中泥盆统地层以断层接触。

(3)第四系(Q4):主要为分布于负地形地带残破积物。

2.2 构造

矿区断裂构造主要分布于牛娃沟,主要有两条构造即F4、F7。褶皱构造主要分布于黑沟地区。

(1)褶皱。褶皱主要分布于黑沟西部,该向斜规模较小,成北西走向。

(2)断裂.断裂构造主要为分布于牛娃沟地区F4、F7逆断层,形成于华力西期,其中F4呈近东西走向,F7呈近北西西走向。

F4逆断层:呈近东西走向,倾角67°~82°,长度大于600m,有1~4m左右的破碎带,破碎带主要由岩石角砾及岩粉组成,角砾多呈次棱角状,带内可见不均匀褐铁矿化。F7逆断层:总体呈北西向展布,长度约600m,倾向北东,倾角75°左右。断层两侧地层有明显的拖拉扭曲现象,形成了局部性的小褶曲。这些断层的出现为区内矿产的形成提供了矿液运移通道,矿体严格受其控制。

2.3 岩浆岩

区域性岩浆活动强烈,以华力西期中晚期侵入岩为主,华力西期早期侵入岩次之。华力西中晚期侵入岩以中性闪长岩类为主,出露面积较大。

华力西早期侵入岩:分布于牛娃沟西部地区,主要为中性的片麻状闪长岩(δ41),呈岩脉状产出。岩石为灰色——暗灰色,细粒结构,主要矿物有斜长石40%~45%;角闪石35%~55%;石英5%~15%。

华力西中晚期侵入的花岗闪长岩(γδ4(2-3)b):花岗闪长岩分布于黑沟南部地区的东南部车络湾一带,为一近于东西向分布的岩株,在勘查区出露面积约0.05㎞2,出露的黑云母闪长花岗岩岩体可分两个相带,边缘为中——细粒斑状花岗闪长岩相,局部具片麻状构造;内部为中——粗粒黑云母花岗闪长岩相。岩石具普遍蚀变现象,表现为斜长石绢云母化及绿泥石化。

3 矿体特征

通过本次工作,在多坡沟地区共圈定金矿体4条,其中Au1、Au2位于牛娃子沟,矿体赋存于泥盆系上统变质石英砂岩内,矿体总体呈北西西向延伸,严格受F4-2断裂构造控制。Au3、Au4矿体位于黑沟,矿体总体呈近东西向延伸,赋矿岩性为泥盆系上统变质石英砂岩。

4 控矿因素及矿床成因

4.1 矿床成因

多坡沟金矿成矿物质主要来源于围岩,即下泥盆系上统变质石英砂岩地层,通过对土壤测量化验结果统计显示该地层金丰度远远高于其它地层,是西秦岭地区找金重要层位之一。

该地层主要岩性为砂岩、石英砂岩、板岩等,这些碎屑岩相对孔隙度较大、渗透性强、性脆,在构造作用下易形成容矿空间。区域内岩体为本区矿化提供了足够的热源。

构造是本矿床最重要的控矿因素,构造活动不仅为本区金的活化富集提供了运输通道和富集空间,而且在其有利部位富集成矿。岩浆期后热液对本区金的活化起到了富集作用,并进一步萃取了围岩中的金,使之更加富集,故形成较高品位金矿体。

矿石多为黄铁矿、毒砂(赤铁矿、褐铁矿、黄钾铁矾)、萤石等中低温热液矿物组合,故初步认为该矿床为中低温热液型矿床。

4.2 找矿标志

(1)地球化学标志:该区地表多为土壤覆盖,基岩出露较少,判断矿(化)体的存在只能依据土壤元素异常的强弱分析,一般最直接的指示元素为Au、As、Cu、Pb、Zn、Hg。区内异常均与已知矿体相对应,异常是找矿的直接标志之一。

(2)构造标志:断裂破碎带是本区明显的找矿标志,目前已发现的矿体均与断裂破碎带有关,矿(化)体严格受断裂构造带的控制。

(3)蚀变标志:已发现的矿体均具褐铁矿化、硅化、碳酸盐化、绢云母化,所以蚀变也是直接找矿标志之一。

5 结论

根据目前取得的地质成果,认为该区为金富集区,工作区还有多个有较好找矿远景的化探异常未解剖,下一步应对其进行深入细致工作,以扩大矿床远景。

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