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[摘 要]本文阐述了辽宁省葫芦岛市水泉矿区金矿具有很好的地质条件,含有色金属矿点较多,且部分含金,呈东西向分布。有盘道沟铅锌矿点、李屯金矿化点、老虎洞多金属矿等,具有很好的找矿价值。
[关键词]金矿床 地质 特征
中图分类号:P618.51 文献标识码:P 文章编号:1009―914X(2013)22―0589―01
葫芦岛市水泉矿区金矿位于虹螺山—五指山成矿带的西段,燕山中期水泉闪长岩内发育N80°E方向的矿化蚀变带,矿化蚀变带主体由角砾岩及石英网脉带组成,近矿围岩发育钾长石化、绢云母化、硅化、綠泥石化、碳酸盐化,矿化蚀变带内发育金、钼矿体。矿区闪长岩北燕山晚期花岗斑岩上侵时,使矿化蚀变带5勘探线以东(-100)米标高以上的部分向南东发生了位移,最大断距160.00米。
第一节 矿体的形态、规模、产状
经工程揭露,葫芦岛市水泉矿区金矿圈出金铜多金属矿体5条,水泉矿区金矿外围圈出4条钼矿体,其中T14金铜多金属矿体为矿区的主矿体。
沿矿化蚀变带呈不规则的透镜状分布于矿区的10勘探线—11勘探线间,剖面上位于矿化蚀变带的底板,产状:走向N79°E,倾向349°,倾角42°-75°,大部见矿工程的矿体倾角55°-60°。矿体长585米,宽0.31—10.39米,埋藏深度(-30)—(-385)米,延深355米,单工程平均品位Au0.15—45.20g/t、Ag1.27—187.00 g/t、Cu0.16—3.47%。
10—4勘探线T14矿体的控矿工程有矿体赋存标高(-30)—(-180)米,矿体厚度1—4.92米,见矿工程平均品位Au1.00—8.59g/t、Ag15.10—128.78.00 g/t、Cu0.88—3.47%,该段矿体品位厚度相对稳定。
2—11勘探线T14矿体的控矿工程在(-140)米—(-240)米标高矿体厚度大,一般矿体厚度±5.00米,品位高,样品品位一般3-10 g/t,是T14矿体金铜矿石储量较大的地段。自标高向地下深部T14矿体变薄,见矿工程矿体厚度0.31-1.08米。
第二节 矿石矿物成分、结构构造
一、矿石矿物成分
葫芦岛市水泉矿区金矿矿石中矿物组合:自然金—自然银类矿物以银金矿为主,次为金银矿、自然金、自然银;硫化物以黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿为主:次为辉铜矿、黝铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉铋矿、硫砷铅矿等。金属氧化物有赤铁矿、磁铁矿;次生矿物有褐铁矿、水针铁矿、孔雀石、铜兰、黄钾铁钒;脉石矿物以石英、白云母为主,次为钾长石、钠长石、绢云母、白云母、绿泥石、绿帘石、高岭石、方解石、重晶石等31种矿物。金与黄铁矿关系密切,黄铁矿为含金主要矿物。其次含金矿物为黄铜矿等。
黄铁矿:是矿石中主要的硫化物,占硫化物总量的90%以上,多呈自形—半自形,部分为他形粒状。在矿石中呈致密块状、浸染状、团块状、细脉状分布,以前两种为主。黄铁矿可分两期;早期黄铁矿颗粒粗大,自形程度较好,以五角十二面体为主,次有立方体等。受力后破碎,裂纹发育,具棱角。其内有晚期硫化物,金矿物及脉石矿物充填。黄铁矿裂隙是金矿物存在的重要条件,黄铁矿裂隙愈发育金的含量就愈高。
黄铜矿:在矿石中充填于黄铁矿裂隙中,晶体均呈他形不规则状。晶形受黄铁矿裂隙形态所控制,常与闪锌矿、方铅矿、硫砷铅矿共生。
辉钼矿:灰—深灰色,鳞片状、板状和叶片状。晶体大小不等,多呈以细脉状为主,浸染状次之。辉钼矿的形成晚于早期硫化物。
方铅矿、闪锌矿、辉铋矿,是矿石中较少见的矿物,以裂隙充填为主,矿物集合体呈脉状沿黄铁矿及石英晶隙、裂隙分布。
二、矿石的化学成分
矿石中有益组分主要是金、银、铜和钼。其中金、银、铜是共生的。钼与金为两个成矿期,仅局部地段两者伴生。
三、矿石结构和构造
1、矿石结构
压碎结构:早期形成的粗粒黄铁矿压碎较剧烈,尤其致密块状黄铁矿石具典型的压碎结构。
自形、半自形、他形结构:自形、半自形见于早期形成的黄铁矿。他形见于晚期形成的黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、自然金等。
填隙结构:填隙结构和压碎结构,两者在成矿作用过程中,形成了有机联系。早期晶出的黄铁矿及脉石类产生裂纹和破碎,为含矿热液的运移提供了空间,从而使后期矿液沿裂隙充填。构成了填隙结构。
溶蚀残留结构:黄铁矿、硫砷铅矿等硫化物,沿黄铁矿裂隙充填,往往熔蚀了先晶出的自然金类矿物,使其呈港湾状。
2、矿石构造
块状构造:主要为块状硫化物和块状石英硫化物矿石。
角砾状构造:闪长岩角砾被后期石英硫化物胶结。黄铁矿、石英脉角砾,被碳酸盐矿物胶结。
脉状、网状构造:石英金属硫化物呈脉状沿闪长岩裂隙穿插。
浸染状构造:黄铁矿、黄铜矿等硫化物在石英脉中呈浸染状分布。
四、围岩
金铜多金属矿的围岩:主要是经矿化、蚀变的角砾岩、石英网脉带及蚀变闪长岩,矿体和围岩界限成渐变过渡的关系,矿体圈定依据化学样品结果圈定;品位达到工业要求视为矿体,品位不能达到工业要求为矿体的围岩。
钼矿体的围岩:花岗斑岩、白云岩、闪长岩、石英网脉带等,它是花岗斑岩上侵时,富含钼的成矿热液与围岩发生充填、交代作用形成的钼矿体,故钼矿体的围岩成分复杂。
五、矿床成因
1、矿化阶段和生成顺序
水泉矿区金矿床中金的富集及其他矿物演变大致可分为四个阶段。
第一成矿阶段:金—石英—黄铁矿阶段。石英、早期金、黄铁矿为第一成矿阶段晶出之主要矿物。
第二成矿阶段:金—石英—多金属硫化物阶段,多呈细脉或细网脉状产出。硫化物以黄铁矿为主,其次有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、硫砷铅矿、辉铋矿等。该成矿阶段矿物组合最复杂,是矿化作用最强烈的阶段。金矿物的形成与金属硫化物密切相关。 第三成矿阶段:石英—辉钼矿阶段,以花岗斑岩晚期石英脉,辉钼矿为主。其次有黄铁矿、黄铜矿,主要分布在花岗斑岩体内及花岗斑岩附近构造带中。
第四成矿阶段:石英—碳酸盐阶段。自矿化开始,自始至终都有碳酸盐类矿物晶出。尤其矿体形成之后,石英碳酸盐脉更为发育。
2、矿床成因
①角砾岩及石英网脉带的形成
本区构造及岩浆岩多期活动,对成矿极为有利。中侏罗世花岗斑岩,沿东西和北东向断裂交汇部位侵入。由于岩体侵入时的冲力及大量气液的上升,沿东西向断裂面附近集中,致使结构面四周围岩产生了破裂,气液剧增及膨涨,则产生了“流化作用”,使破裂岩石开始位移,则产生了角砾岩带或角砾岩筒。
②主要成矿物质来源
石英脉的来源:岩石化学分析结果表明,蚀变花岗斑岩中SiO2含量为69.29%,低全国及区域同类岩石平均值的2%±。蚀变闪长岩SiO2含为57%,低全国及区域同类岩石3%±。该区蚀变岩体,由大量的钾化、白云母化及绢云母化作用吸收大量的K元素,并放出了大量SiO2,这是石英脉形成主要的物质来源。
黄铁矿来源:分析Fe、S的来源。Fe的来源:蚀变闪长岩中的Fe2O3、FeO,比全国及区域同类岩石少0.3—1.43%。
硫的来源:对含金黄铁矿进行硫同位素测定,结果δs34为(-5.2)—(-6.82%)之间。该比值变化范围很窄,具塔式分布,显出地幔硫的特征。但负值偏大,认为这是硫和热液来源并非同源所致。而是由于后期热液作用,使闪长岩中的硫产生“二次分馏”作用,促使轻硫集中造成负值偏大,故硫主要来源于闪长岩。
金的来源:据金微量元素分析看来,闪长岩中金的平均丰度值为0.1114g∕t。在地表采样含金最高丰度值为0.14g∕t。而丰度高地段相对蚀变程度要弱,同时在蚀变较弱地段人工重砂中发现了粒金。花岗斑岩金平均丰度值为0.095g∕T。
③热液来源及其成矿温度
本区热液来自花岗斑岩。其成矿温度,包体测温证明:石英脉温度为355°—330°;黄铁矿温度为260°—170°;碳酸盐中细小石英脉温度为380°—170°。
④礦床成因类型的确定
由于花岗斑岩侵入于闪长岩体内产生了一套角砾岩及石英网脉带,热液活动也同步进行,这样两种岩石中K、Si、O、Na元素重新组合。K、Si、O、Na重新组合又促使Fe、S、Au、Cu等元素重新就位,并富集成矿。角砾岩及石英网脉带形成过程也是矿体形成的过程。故该矿床成因类型为“热液蚀变角砾岩型”矿床,简称“角砾岩型”矿床。
[关键词]金矿床 地质 特征
中图分类号:P618.51 文献标识码:P 文章编号:1009―914X(2013)22―0589―01
葫芦岛市水泉矿区金矿位于虹螺山—五指山成矿带的西段,燕山中期水泉闪长岩内发育N80°E方向的矿化蚀变带,矿化蚀变带主体由角砾岩及石英网脉带组成,近矿围岩发育钾长石化、绢云母化、硅化、綠泥石化、碳酸盐化,矿化蚀变带内发育金、钼矿体。矿区闪长岩北燕山晚期花岗斑岩上侵时,使矿化蚀变带5勘探线以东(-100)米标高以上的部分向南东发生了位移,最大断距160.00米。
第一节 矿体的形态、规模、产状
经工程揭露,葫芦岛市水泉矿区金矿圈出金铜多金属矿体5条,水泉矿区金矿外围圈出4条钼矿体,其中T14金铜多金属矿体为矿区的主矿体。
沿矿化蚀变带呈不规则的透镜状分布于矿区的10勘探线—11勘探线间,剖面上位于矿化蚀变带的底板,产状:走向N79°E,倾向349°,倾角42°-75°,大部见矿工程的矿体倾角55°-60°。矿体长585米,宽0.31—10.39米,埋藏深度(-30)—(-385)米,延深355米,单工程平均品位Au0.15—45.20g/t、Ag1.27—187.00 g/t、Cu0.16—3.47%。
10—4勘探线T14矿体的控矿工程有矿体赋存标高(-30)—(-180)米,矿体厚度1—4.92米,见矿工程平均品位Au1.00—8.59g/t、Ag15.10—128.78.00 g/t、Cu0.88—3.47%,该段矿体品位厚度相对稳定。
2—11勘探线T14矿体的控矿工程在(-140)米—(-240)米标高矿体厚度大,一般矿体厚度±5.00米,品位高,样品品位一般3-10 g/t,是T14矿体金铜矿石储量较大的地段。自标高向地下深部T14矿体变薄,见矿工程矿体厚度0.31-1.08米。
第二节 矿石矿物成分、结构构造
一、矿石矿物成分
葫芦岛市水泉矿区金矿矿石中矿物组合:自然金—自然银类矿物以银金矿为主,次为金银矿、自然金、自然银;硫化物以黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿为主:次为辉铜矿、黝铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉铋矿、硫砷铅矿等。金属氧化物有赤铁矿、磁铁矿;次生矿物有褐铁矿、水针铁矿、孔雀石、铜兰、黄钾铁钒;脉石矿物以石英、白云母为主,次为钾长石、钠长石、绢云母、白云母、绿泥石、绿帘石、高岭石、方解石、重晶石等31种矿物。金与黄铁矿关系密切,黄铁矿为含金主要矿物。其次含金矿物为黄铜矿等。
黄铁矿:是矿石中主要的硫化物,占硫化物总量的90%以上,多呈自形—半自形,部分为他形粒状。在矿石中呈致密块状、浸染状、团块状、细脉状分布,以前两种为主。黄铁矿可分两期;早期黄铁矿颗粒粗大,自形程度较好,以五角十二面体为主,次有立方体等。受力后破碎,裂纹发育,具棱角。其内有晚期硫化物,金矿物及脉石矿物充填。黄铁矿裂隙是金矿物存在的重要条件,黄铁矿裂隙愈发育金的含量就愈高。
黄铜矿:在矿石中充填于黄铁矿裂隙中,晶体均呈他形不规则状。晶形受黄铁矿裂隙形态所控制,常与闪锌矿、方铅矿、硫砷铅矿共生。
辉钼矿:灰—深灰色,鳞片状、板状和叶片状。晶体大小不等,多呈以细脉状为主,浸染状次之。辉钼矿的形成晚于早期硫化物。
方铅矿、闪锌矿、辉铋矿,是矿石中较少见的矿物,以裂隙充填为主,矿物集合体呈脉状沿黄铁矿及石英晶隙、裂隙分布。
二、矿石的化学成分
矿石中有益组分主要是金、银、铜和钼。其中金、银、铜是共生的。钼与金为两个成矿期,仅局部地段两者伴生。
三、矿石结构和构造
1、矿石结构
压碎结构:早期形成的粗粒黄铁矿压碎较剧烈,尤其致密块状黄铁矿石具典型的压碎结构。
自形、半自形、他形结构:自形、半自形见于早期形成的黄铁矿。他形见于晚期形成的黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、自然金等。
填隙结构:填隙结构和压碎结构,两者在成矿作用过程中,形成了有机联系。早期晶出的黄铁矿及脉石类产生裂纹和破碎,为含矿热液的运移提供了空间,从而使后期矿液沿裂隙充填。构成了填隙结构。
溶蚀残留结构:黄铁矿、硫砷铅矿等硫化物,沿黄铁矿裂隙充填,往往熔蚀了先晶出的自然金类矿物,使其呈港湾状。
2、矿石构造
块状构造:主要为块状硫化物和块状石英硫化物矿石。
角砾状构造:闪长岩角砾被后期石英硫化物胶结。黄铁矿、石英脉角砾,被碳酸盐矿物胶结。
脉状、网状构造:石英金属硫化物呈脉状沿闪长岩裂隙穿插。
浸染状构造:黄铁矿、黄铜矿等硫化物在石英脉中呈浸染状分布。
四、围岩
金铜多金属矿的围岩:主要是经矿化、蚀变的角砾岩、石英网脉带及蚀变闪长岩,矿体和围岩界限成渐变过渡的关系,矿体圈定依据化学样品结果圈定;品位达到工业要求视为矿体,品位不能达到工业要求为矿体的围岩。
钼矿体的围岩:花岗斑岩、白云岩、闪长岩、石英网脉带等,它是花岗斑岩上侵时,富含钼的成矿热液与围岩发生充填、交代作用形成的钼矿体,故钼矿体的围岩成分复杂。
五、矿床成因
1、矿化阶段和生成顺序
水泉矿区金矿床中金的富集及其他矿物演变大致可分为四个阶段。
第一成矿阶段:金—石英—黄铁矿阶段。石英、早期金、黄铁矿为第一成矿阶段晶出之主要矿物。
第二成矿阶段:金—石英—多金属硫化物阶段,多呈细脉或细网脉状产出。硫化物以黄铁矿为主,其次有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、硫砷铅矿、辉铋矿等。该成矿阶段矿物组合最复杂,是矿化作用最强烈的阶段。金矿物的形成与金属硫化物密切相关。 第三成矿阶段:石英—辉钼矿阶段,以花岗斑岩晚期石英脉,辉钼矿为主。其次有黄铁矿、黄铜矿,主要分布在花岗斑岩体内及花岗斑岩附近构造带中。
第四成矿阶段:石英—碳酸盐阶段。自矿化开始,自始至终都有碳酸盐类矿物晶出。尤其矿体形成之后,石英碳酸盐脉更为发育。
2、矿床成因
①角砾岩及石英网脉带的形成
本区构造及岩浆岩多期活动,对成矿极为有利。中侏罗世花岗斑岩,沿东西和北东向断裂交汇部位侵入。由于岩体侵入时的冲力及大量气液的上升,沿东西向断裂面附近集中,致使结构面四周围岩产生了破裂,气液剧增及膨涨,则产生了“流化作用”,使破裂岩石开始位移,则产生了角砾岩带或角砾岩筒。
②主要成矿物质来源
石英脉的来源:岩石化学分析结果表明,蚀变花岗斑岩中SiO2含量为69.29%,低全国及区域同类岩石平均值的2%±。蚀变闪长岩SiO2含为57%,低全国及区域同类岩石3%±。该区蚀变岩体,由大量的钾化、白云母化及绢云母化作用吸收大量的K元素,并放出了大量SiO2,这是石英脉形成主要的物质来源。
黄铁矿来源:分析Fe、S的来源。Fe的来源:蚀变闪长岩中的Fe2O3、FeO,比全国及区域同类岩石少0.3—1.43%。
硫的来源:对含金黄铁矿进行硫同位素测定,结果δs34为(-5.2)—(-6.82%)之间。该比值变化范围很窄,具塔式分布,显出地幔硫的特征。但负值偏大,认为这是硫和热液来源并非同源所致。而是由于后期热液作用,使闪长岩中的硫产生“二次分馏”作用,促使轻硫集中造成负值偏大,故硫主要来源于闪长岩。
金的来源:据金微量元素分析看来,闪长岩中金的平均丰度值为0.1114g∕t。在地表采样含金最高丰度值为0.14g∕t。而丰度高地段相对蚀变程度要弱,同时在蚀变较弱地段人工重砂中发现了粒金。花岗斑岩金平均丰度值为0.095g∕T。
③热液来源及其成矿温度
本区热液来自花岗斑岩。其成矿温度,包体测温证明:石英脉温度为355°—330°;黄铁矿温度为260°—170°;碳酸盐中细小石英脉温度为380°—170°。
④礦床成因类型的确定
由于花岗斑岩侵入于闪长岩体内产生了一套角砾岩及石英网脉带,热液活动也同步进行,这样两种岩石中K、Si、O、Na元素重新组合。K、Si、O、Na重新组合又促使Fe、S、Au、Cu等元素重新就位,并富集成矿。角砾岩及石英网脉带形成过程也是矿体形成的过程。故该矿床成因类型为“热液蚀变角砾岩型”矿床,简称“角砾岩型”矿床。