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[摘要]金矿床是金的主要矿石矿物,以自然金为主,金银矿、碲金矿及针碲金矿等次之形成的大型金矿产区,金矿的形成条件复杂,不同的金矿种类生成的条件也不尽相同。文章结合内蒙古阿拉善地区金矿成矿地质构造背景,对该矿区地质构造、地层特征、矿体特征及含金矿物赋存状态等进行了论述,分析了矿床成因,总结找矿标志和找矿方法,有助于今后地质勘查工作部署以及找矿与勘查研究并实现找矿突破。
[关键词]金矿 地质特征 成矿机理 找矿标志
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-5-83-1
1矿区地质特征
1.1构造特征
研究区为一南东倾的单斜构造形迹,地层倾向120°~170°,倾角30°~50°,从北到南地层趋于变缓。断裂构造极其发育,可分为近EW向、NNE向、NNW向、NE向、NW向等,根据断裂产出特征及相互切割关系,断裂活动可大致分为三期:第1期为近EW向的逆冲断层活动,为后期金矿的形成提供了部分赋矿空间;第2期为纵贯研究区的NNW向平移逆断层,可能是形成金矿的导矿构造它切穿了第一期的近EW向构造,并在其两侧形成了派生的次级NE―NNE及近SN向断裂构造,其中NE向构造对金矿的形成具有重要控制作用;第3期为第2期主、次级构造再次活化,使侵入其中的脉岩破碎,并又派生了一系列NNE―NE向次级构造,该期构造对矿体有一定的破坏作用。
1.2赋矿地层特征
矿脉主要赋存在研究区中元古界渣尔泰山群的阿古鲁沟组,该组分布于研究区中部、南部,是研究区出露的主要地层,占研究区面积的70%左右。根据岩性组合特征,该组可划分为两个岩段八个亚段(表1),两岩段之间为整合接触,其上被第四系冲积物覆盖。
阿古鲁沟组一岩段下部为灰色绢云母板岩、变质钙质粉砂岩、含叠层石细晶白云岩;中部为灰褐色变质钙质砂岩、粉砂质绢云母板岩;上部为浅灰色、灰绿色变质(阳起)钙质石英粉砂岩,粉砂质阳起石岩。阿古鲁沟组二岩段按岩性组合划分三个亚段。一亚段为浅灰色中晶―微晶白云岩、砂砾屑白云岩,其次为含水镁透闪微晶白云质大理岩,局部夹条带状石英岩、透闪石岩等,该段下部与一岩段五亚层为相变接触关系,界线呈齿状交叉;二亚段为灰绿色条带状石英岩、绿帘阳起石岩与深灰色结晶灰岩、粉晶白云岩互层,局部夹含金矿化变质中细砾岩透镜体;三亚段在研究区未见顶,岩性组合为深灰色、灰白色中细晶灰岩、砂质灰岩、细晶大理岩夹灰色变质砂岩。
2矿体地质特征
2.1矿石类型
按矿石自然类型可分为氧化矿石和原生矿石,矿石工业类型属中等硫化物金矿石。
2.2氧化矿石特征
氧化矿石主要由黄钾铁矾、褐铁矿及绿帘石、石英、方解石、石膏组成。根据钻孔统计,氧化深度30~70m,后期断裂、裂隙发育地段氧化深度增加。
氧化矿石易与原生矿石分辩,多呈褐红色、褐黄色、白黄色、灰褐色、绿褐色等杂色,呈它形粒状结构、交代结构。条带状、蜂窝状构造为主,板状或块状构造次之。氧化矿石主要为一套褐铁矿化变质粉砂岩,次为富含电气石火山碎屑岩、黄钾铁矾化、粘土化变质杂砂岩。脉石矿物成份以石英为主,金属矿物成份以褐铁矿为主,另有少量的黄铁矿(交代残留结构)及自然金。自然金晶形以它形粒状为主,个别为叶片状、条状等,粒度细。
2.3原生矿石特征
原生矿石为矽卡岩、绢英岩,其矿化主要为磁黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿、硅化、碳酸岩化,其中磁黄铁矿含量较高,最高可达50%以上,且与Au品位关系密切。原生矿石按结构构造分为微细浸染状金矿石和脉状―网脉状金矿石,前者受地层控制特征明显,后者受构造控制。
2.4含金矿物赋存状态
矿石中的金主要以独立矿物形式产出,硫化物含少量金,纯脉石矿物几乎不含金。金矿物约占矿石中金总量的85%以上,金矿物在矿石中多呈不规则片状、他形粒状,偶尔也见四六面体或八面体半自形晶,粒径变化在0.004~0.03mm,多数小于0.02mm。金矿物多数为晶隙金和裂隙金分布于脉石矿物之间或裂隙中,少数分布于磁黄铁矿等金属硫化物矿物边部。
金矿物可分成两类,一类是自然金,Ag含量<20%,另一类是银金矿,Ag含量20―50%。目前在各类型矿石中基本都能见到这两种矿物,但总体看早期形成的矿石中自然金的数量相对较多,晚期形成的矿石中,金矿物中的Ag含量趋于增加。
中国地质科学院矿产资源研究所通过交代岩型矿石的Rb-Sr等时线年代学研究表明,所测的5个样品在Sr87 /Sr86 ―Rb87/Sr86相关图上线性关系甚好,相关系数为0.9998,年龄为275±6Ma。花岗斑岩中新鲜黑云母的K―Ar年龄为291.48±4.2Ma,这说明花岗斑岩岩浆的侵入和矿床中的热液蚀变和成矿作用的发生在时间上基本吻合。
3找矿方法及标志分析
在岩金矿化集中区或含背景值较高的地区,应注意寻找砂金矿。在金或伴生元素的物化探异常区,特别是金重砂异常区,应注意寻找砂金矿。在砂金矿分布区,如果第三纪砂砾岩发育,应对其进行工作,看看是否有第三纪砂金矿。评价过的地区,如果已发现了砂金矿,但由于品位低而不能被利用。对这样的部位应查明原因,看是不是由于钻探工艺有问题(取样不合格或淘洗不过关)或孔位布置不当而引起的。如果是则应补做工作,以免造成丢矿、漏矿的严重后果。现代的过采区(特别是冻土区),由于部分地区回收率低而使一部分砂金仍留在尾砂中,对其重新评价也具有一定的找矿意义。
4结语
阿拉善地区阿古鲁沟组一岩段为研究区主要赋矿层位,含金矿石自然类型可分为氧化矿石和原生矿石,金矿物多数为分布于脉石矿物之间或裂隙中的晶隙金和裂隙金;金矿床形成与海西期花岗岩浆热液活动有密切的内在联系,且具有多期次、多成因、多种物质来源,受地层、岩性控制矿体有顺层产出的特点,矿体产状与地层产状基本一致;矿床的主体成因类型应属岩浆热液蚀变岩型矿床。
[关键词]金矿 地质特征 成矿机理 找矿标志
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-5-83-1
1矿区地质特征
1.1构造特征
研究区为一南东倾的单斜构造形迹,地层倾向120°~170°,倾角30°~50°,从北到南地层趋于变缓。断裂构造极其发育,可分为近EW向、NNE向、NNW向、NE向、NW向等,根据断裂产出特征及相互切割关系,断裂活动可大致分为三期:第1期为近EW向的逆冲断层活动,为后期金矿的形成提供了部分赋矿空间;第2期为纵贯研究区的NNW向平移逆断层,可能是形成金矿的导矿构造它切穿了第一期的近EW向构造,并在其两侧形成了派生的次级NE―NNE及近SN向断裂构造,其中NE向构造对金矿的形成具有重要控制作用;第3期为第2期主、次级构造再次活化,使侵入其中的脉岩破碎,并又派生了一系列NNE―NE向次级构造,该期构造对矿体有一定的破坏作用。
1.2赋矿地层特征
矿脉主要赋存在研究区中元古界渣尔泰山群的阿古鲁沟组,该组分布于研究区中部、南部,是研究区出露的主要地层,占研究区面积的70%左右。根据岩性组合特征,该组可划分为两个岩段八个亚段(表1),两岩段之间为整合接触,其上被第四系冲积物覆盖。
阿古鲁沟组一岩段下部为灰色绢云母板岩、变质钙质粉砂岩、含叠层石细晶白云岩;中部为灰褐色变质钙质砂岩、粉砂质绢云母板岩;上部为浅灰色、灰绿色变质(阳起)钙质石英粉砂岩,粉砂质阳起石岩。阿古鲁沟组二岩段按岩性组合划分三个亚段。一亚段为浅灰色中晶―微晶白云岩、砂砾屑白云岩,其次为含水镁透闪微晶白云质大理岩,局部夹条带状石英岩、透闪石岩等,该段下部与一岩段五亚层为相变接触关系,界线呈齿状交叉;二亚段为灰绿色条带状石英岩、绿帘阳起石岩与深灰色结晶灰岩、粉晶白云岩互层,局部夹含金矿化变质中细砾岩透镜体;三亚段在研究区未见顶,岩性组合为深灰色、灰白色中细晶灰岩、砂质灰岩、细晶大理岩夹灰色变质砂岩。
2矿体地质特征
2.1矿石类型
按矿石自然类型可分为氧化矿石和原生矿石,矿石工业类型属中等硫化物金矿石。
2.2氧化矿石特征
氧化矿石主要由黄钾铁矾、褐铁矿及绿帘石、石英、方解石、石膏组成。根据钻孔统计,氧化深度30~70m,后期断裂、裂隙发育地段氧化深度增加。
氧化矿石易与原生矿石分辩,多呈褐红色、褐黄色、白黄色、灰褐色、绿褐色等杂色,呈它形粒状结构、交代结构。条带状、蜂窝状构造为主,板状或块状构造次之。氧化矿石主要为一套褐铁矿化变质粉砂岩,次为富含电气石火山碎屑岩、黄钾铁矾化、粘土化变质杂砂岩。脉石矿物成份以石英为主,金属矿物成份以褐铁矿为主,另有少量的黄铁矿(交代残留结构)及自然金。自然金晶形以它形粒状为主,个别为叶片状、条状等,粒度细。
2.3原生矿石特征
原生矿石为矽卡岩、绢英岩,其矿化主要为磁黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿、硅化、碳酸岩化,其中磁黄铁矿含量较高,最高可达50%以上,且与Au品位关系密切。原生矿石按结构构造分为微细浸染状金矿石和脉状―网脉状金矿石,前者受地层控制特征明显,后者受构造控制。
2.4含金矿物赋存状态
矿石中的金主要以独立矿物形式产出,硫化物含少量金,纯脉石矿物几乎不含金。金矿物约占矿石中金总量的85%以上,金矿物在矿石中多呈不规则片状、他形粒状,偶尔也见四六面体或八面体半自形晶,粒径变化在0.004~0.03mm,多数小于0.02mm。金矿物多数为晶隙金和裂隙金分布于脉石矿物之间或裂隙中,少数分布于磁黄铁矿等金属硫化物矿物边部。
金矿物可分成两类,一类是自然金,Ag含量<20%,另一类是银金矿,Ag含量20―50%。目前在各类型矿石中基本都能见到这两种矿物,但总体看早期形成的矿石中自然金的数量相对较多,晚期形成的矿石中,金矿物中的Ag含量趋于增加。
中国地质科学院矿产资源研究所通过交代岩型矿石的Rb-Sr等时线年代学研究表明,所测的5个样品在Sr87 /Sr86 ―Rb87/Sr86相关图上线性关系甚好,相关系数为0.9998,年龄为275±6Ma。花岗斑岩中新鲜黑云母的K―Ar年龄为291.48±4.2Ma,这说明花岗斑岩岩浆的侵入和矿床中的热液蚀变和成矿作用的发生在时间上基本吻合。
3找矿方法及标志分析
在岩金矿化集中区或含背景值较高的地区,应注意寻找砂金矿。在金或伴生元素的物化探异常区,特别是金重砂异常区,应注意寻找砂金矿。在砂金矿分布区,如果第三纪砂砾岩发育,应对其进行工作,看看是否有第三纪砂金矿。评价过的地区,如果已发现了砂金矿,但由于品位低而不能被利用。对这样的部位应查明原因,看是不是由于钻探工艺有问题(取样不合格或淘洗不过关)或孔位布置不当而引起的。如果是则应补做工作,以免造成丢矿、漏矿的严重后果。现代的过采区(特别是冻土区),由于部分地区回收率低而使一部分砂金仍留在尾砂中,对其重新评价也具有一定的找矿意义。
4结语
阿拉善地区阿古鲁沟组一岩段为研究区主要赋矿层位,含金矿石自然类型可分为氧化矿石和原生矿石,金矿物多数为分布于脉石矿物之间或裂隙中的晶隙金和裂隙金;金矿床形成与海西期花岗岩浆热液活动有密切的内在联系,且具有多期次、多成因、多种物质来源,受地层、岩性控制矿体有顺层产出的特点,矿体产状与地层产状基本一致;矿床的主体成因类型应属岩浆热液蚀变岩型矿床。