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[摘要]因为处在非常特殊的大地构造区域,西秦岭地区的地质构造非常复杂,褶皱、断裂发育,且其岩浆活动剧烈,运动复杂,成矿地质条件非常充足。本文针对西秦岭的矿化体特征、地质特征、矿床成因和找矿方向进行分析,希望能给以后秦岭地区的找矿工作提供一定的参考价值。
[关键词]西秦岭 金矿 地质特征 找矿方向
[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-5-29-2
1前言
西秦岭处于扬子和华北2大板块的交界处,岩浆岩发育,变质作用广泛,地层出露齐全,矿产丰富,因此成为秦岭矿带的主要部分。于西秦岭北部主要以碳酸盐岩、碎屑岩建造为主,通常以岩浆岩发育作为主要特征,形成的破碎蚀变岩型金矿与岩浆岩的构造相关;其中部主要以志留系黑色岩系与三叠系构造层作为主体,是直接容矿岩层;其南部主要以火山岩作为主要特征,以绿片岩型金矿为主。西秦岭的构造运动遍布整个区,且岩浆活动情况是北强南弱,因此形成了壮观的 “金三角”地带。
2区域地质背景
西秦岭地区是我国EW向和SN向构造交汇部位和重力梯级带、SN向磁场陡变带以及地壳厚度的变化地带、莫霍面深度,且地质构造的演化、发展和形成非常复杂。其出露的地层通常呈带状分布。如豆坝群、横丹群、南部碧口群;白水江群、中部白龙江群;西汉水—凤县岩片出露泥盆系;岷县—成县—留凤关岩片出露三叠系;大草滩前陆盆地出露石炭系、泥盆系、二叠系;北部闾井—舒家坝出露泥盆系李坝群;祁连—北秦岭出露奥陶系、寒武系、秦岭群、元古界陇山群。
区内通常出露二叠系地层、泥盆系,其次出露白垩系、石炭系及第三系地层。
(1)石炭系。通常是小范围出露,是中统的间夹薄煤层、灰岩、石英砂岩、炭质粉砂岩、炭质板岩。
(2)泥盆系。在马坞一带出露,主要是:a)舒家坝群。变质粉砂岩、变质砂岩、板岩韵律性互层,其中含少量泥灰岩、灰岩。b)大草滩组。泥质粉砂岩、变质粉砂岩及变质砂岩。
(3)二叠系:十里墩组通常出露在矿区西北角一带。岩性为炭质板岩、板岩、页岩、粉砂岩夹透镜体,有较高的含金丰度,因此是主要的赋矿地层。西秦岭地区的岩浆活动剧烈,通常是印支期形成的教场坝、碌础坝、闾井、柏家庄、中川这五5类花岗岩体,形成了中川岩体群,在成矿的过程中起重要作用。
3矿床地质特征
3.1构造
此矿区在马坞复背斜北翼,有 F1、F3 这两条断裂。且F1 的规模相对较大,是礼县-罗坝-锁龙口深断裂的分支断裂,SW是它的倾向,倾角是 65°~5°,走向是 320°~40°,其破碎带宽为 40~60 m,长大概 3000 m,是压扭性断裂。F1 北侧是F3 的分布,其倾向是 SW,和地层的倾斜倾角为 65°~8°,走向是 295°~02°,宽 为80 m,长大概是1200 m,是压性~压扭性断裂。马坞复背斜是其主要褶皱构造,其轴向为 NWW,且向 SEE 倾伏,其核部在马坞一带。
3.2地层
出露在马坞矿区的主要地层是中泥盆统舒家坝群,是主要的含矿层位,从上往下可分成两段。
(1)舒家坝群上段。此段是灰岩,且其局部夹有千枚岩,通常在中部有分布,此段岩层的倾向是30°~0°或210°~30°,其倾角是 45°~5°。通常金矿脉产于片理化斑点状千枚岩带、千枚岩和灰岩接触带中。
(2)舒家坝群下段。通常有千枚岩夹粉砂岩、千枚岩,且在矿区南部和北部有分布,其倾向是210°~30°或20°~0°,其倾角是 35°~5°。通常情况下1、7、16、18、20、21、22 号矿脉在此段地层中有分布。上段和下段地层是断层接触或整合关系。
3.3 脉岩
在矿区内主要出露斜云煌岩脉、花岗岩,且中川岩体和脉岩物质是同源,通常长 50~100m,宽 1~5m,和金矿化有密切的关系,可作为找矿的关键标志之一。
3.4矿体特征
该区有7 条金矿脉、11 条破碎带,且1、7、8、16 号矿脉的规模相对较大。矿体宽 1.50~3.67m,长 200~1040m,其平均品位是(1.04~3.61)× 10-6,其总体倾向是 NE,且倾角为 51°~5°。通常在蚀变破碎中有矿体产生,其主要呈豆荚状、板状、似板状等。其矿体的参数如表 1所示。
3.5矿石工业类型
针对金属结构构造和矿物组合的重要特征,可以把矿石工业分成微细浸染型黄铁矿-金矿石。
3.6矿石特征
黄铁矿-金矿石是此地区金矿床的主要矿石。在原生矿石得到的金属矿物通常是毒砂、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿。在氧化矿石得到的金属矿物通常是铜蓝、褐铁矿等。得到的非金属矿物是石墨、方解石、绿泥石、石英、绢云母、白云母和有机炭等等。通常金的载体是褐铁矿、黄铁矿,还含有少量的石英、高岭石、方铅矿、毒砂等。
3.7围岩蚀变
通常的围岩蚀变主要是中-低温热液蚀变。一般的蚀变有褐铁矿化、高岭土化、碳酸盐化、方铅矿化、毒砂化、黄铁矿化、硅化、绿泥石化、绢云母化等。其蚀变类型有2类,一类是在岩体外接触带内发生的热蚀变,常形成绢云母化、绿泥石化等,它的分布范围比矿化带大。另一类是热液蚀变,会形成碳酸盐化、硅化、闪锌矿化、方铅矿化、黄铁矿化等,且往往和金矿化带有类似的分布范围。一般金矿化分布在斑点状千枚岩带中,此带易形成绿泥石化。
4西秦岭金矿成矿特点
4.1类型复杂
西秦岭金矿有中低温热液矿床的性质。此区矿床主要的成因类型有混合热液型、变质热液型、岩浆热液型,其中自然类型有方解石石英脉型、石英脉型、破碎蚀变岩型、蚀变岩型。且金矿岩性的分类主要有石英岩型、火山岩型、斑点状细碎屑岩型、含碳硅质岩型、碳酸盐岩型、矽卡岩型、斑岩型等。 4.2控矿条件复杂
通常情况下金矿的形成都受到断裂构造的控制,也受到一部分酸性侵入岩浆岩、中酸性和特定的地层岩性的控制。
4.3矿床以小型规模为主
西秦岭矿床的规模有大、中、小型不等,但更多的是小型矿床,于三十多处金矿床里,有21处是小型矿床。矿石的质量处于中等水平,但金的水平较低,埋藏较浅,容易开采。部分矿床的砷含量较高。
4.4含矿地层多
通常情况下西秦岭出露的三叠系、二叠系、石炭系、泥盆系、志留系、奥陶系、寒武系、震旦系、中元古界等都有金矿床产出。
5找矿方向
西秦岭是适合寻找金矿的一个重要地区,此区中有2个金矿带是找金矿的最佳地带。
5.1德乌鲁—柴家庄金矿带
德乌鲁—柴家庄金矿带是一个岩浆热液型金矿的成矿带,它与印支—燕山期酸性岩浆、中酸性岩浆的侵入活动密切相关,其中有3处是找矿的最佳地段。
5.1.1夏河—合作地段
在印支—燕山期酸性岩浆岩和中酸性岩浆岩发育,因此形成岩体。德乌鲁、美武、阿姨山、早仁道等岩体的附近都可以找到岩浆热液成因的石英脉型、破碎蚀变岩型、矽卡岩型、斑岩型等金矿床。
5.1.2闾井—中川地段
闾井—中川地段也是印支—燕山期酸性岩浆岩、中酸性岩浆岩的发育地段,容易形成岩体,中川、温泉、碌碡坝、正沟、闾井、教场坝等这6大花岗岩基外带,主要有青崖沟、楼底下、崖湾、马泉、金山、李坝等金矿床产出。于其它的岩体外带可以找到李坝式金矿床。
5.1.3李子园地段
印支—燕山期酸性岩浆岩、中酸性岩浆岩也有发育,容易形成岩体产出,著名的5大花岗岩体就在这里产出,即党川、糜署岭、千子山、八卦山、柴家庄等花岗岩体、花岗闪长岩体。在这些岩体附近都可以有机会找到柴家庄式金矿床,且其异常信息和已知矿化信息反映比较良好。
5.2大沟里—安家岔—小沟里金矿带
大沟里—安家岔—小沟里金矿带属于变质热液型金矿成矿带,它的成矿条件受到脆韧性剪切带和地层岩性的控制。虽然矿化不强,且矿品位较低,然而其矿化相对普遍,分布范围广,且异常信息相对良好,同时矿化分散比较集中。有望可以找到比较大型的金矿床。
6结论
西秦岭金矿的成矿构造条件、岩浆岩条件、地层条件及热液活动带、热蚀变带和韧性剪切带的形成条件都良好。研究表明,在西秦岭矿区找金矿床要遵循“沿着斑点状千枚岩带找矿,沿着花岗岩岩脉找矿”这样一个原则,按照从地表出发,再进入深部,从矿区出发,再进入外围的次序逐步进行。
[关键词]西秦岭 金矿 地质特征 找矿方向
[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-5-29-2
1前言
西秦岭处于扬子和华北2大板块的交界处,岩浆岩发育,变质作用广泛,地层出露齐全,矿产丰富,因此成为秦岭矿带的主要部分。于西秦岭北部主要以碳酸盐岩、碎屑岩建造为主,通常以岩浆岩发育作为主要特征,形成的破碎蚀变岩型金矿与岩浆岩的构造相关;其中部主要以志留系黑色岩系与三叠系构造层作为主体,是直接容矿岩层;其南部主要以火山岩作为主要特征,以绿片岩型金矿为主。西秦岭的构造运动遍布整个区,且岩浆活动情况是北强南弱,因此形成了壮观的 “金三角”地带。
2区域地质背景
西秦岭地区是我国EW向和SN向构造交汇部位和重力梯级带、SN向磁场陡变带以及地壳厚度的变化地带、莫霍面深度,且地质构造的演化、发展和形成非常复杂。其出露的地层通常呈带状分布。如豆坝群、横丹群、南部碧口群;白水江群、中部白龙江群;西汉水—凤县岩片出露泥盆系;岷县—成县—留凤关岩片出露三叠系;大草滩前陆盆地出露石炭系、泥盆系、二叠系;北部闾井—舒家坝出露泥盆系李坝群;祁连—北秦岭出露奥陶系、寒武系、秦岭群、元古界陇山群。
区内通常出露二叠系地层、泥盆系,其次出露白垩系、石炭系及第三系地层。
(1)石炭系。通常是小范围出露,是中统的间夹薄煤层、灰岩、石英砂岩、炭质粉砂岩、炭质板岩。
(2)泥盆系。在马坞一带出露,主要是:a)舒家坝群。变质粉砂岩、变质砂岩、板岩韵律性互层,其中含少量泥灰岩、灰岩。b)大草滩组。泥质粉砂岩、变质粉砂岩及变质砂岩。
(3)二叠系:十里墩组通常出露在矿区西北角一带。岩性为炭质板岩、板岩、页岩、粉砂岩夹透镜体,有较高的含金丰度,因此是主要的赋矿地层。西秦岭地区的岩浆活动剧烈,通常是印支期形成的教场坝、碌础坝、闾井、柏家庄、中川这五5类花岗岩体,形成了中川岩体群,在成矿的过程中起重要作用。
3矿床地质特征
3.1构造
此矿区在马坞复背斜北翼,有 F1、F3 这两条断裂。且F1 的规模相对较大,是礼县-罗坝-锁龙口深断裂的分支断裂,SW是它的倾向,倾角是 65°~5°,走向是 320°~40°,其破碎带宽为 40~60 m,长大概 3000 m,是压扭性断裂。F1 北侧是F3 的分布,其倾向是 SW,和地层的倾斜倾角为 65°~8°,走向是 295°~02°,宽 为80 m,长大概是1200 m,是压性~压扭性断裂。马坞复背斜是其主要褶皱构造,其轴向为 NWW,且向 SEE 倾伏,其核部在马坞一带。
3.2地层
出露在马坞矿区的主要地层是中泥盆统舒家坝群,是主要的含矿层位,从上往下可分成两段。
(1)舒家坝群上段。此段是灰岩,且其局部夹有千枚岩,通常在中部有分布,此段岩层的倾向是30°~0°或210°~30°,其倾角是 45°~5°。通常金矿脉产于片理化斑点状千枚岩带、千枚岩和灰岩接触带中。
(2)舒家坝群下段。通常有千枚岩夹粉砂岩、千枚岩,且在矿区南部和北部有分布,其倾向是210°~30°或20°~0°,其倾角是 35°~5°。通常情况下1、7、16、18、20、21、22 号矿脉在此段地层中有分布。上段和下段地层是断层接触或整合关系。
3.3 脉岩
在矿区内主要出露斜云煌岩脉、花岗岩,且中川岩体和脉岩物质是同源,通常长 50~100m,宽 1~5m,和金矿化有密切的关系,可作为找矿的关键标志之一。
3.4矿体特征
该区有7 条金矿脉、11 条破碎带,且1、7、8、16 号矿脉的规模相对较大。矿体宽 1.50~3.67m,长 200~1040m,其平均品位是(1.04~3.61)× 10-6,其总体倾向是 NE,且倾角为 51°~5°。通常在蚀变破碎中有矿体产生,其主要呈豆荚状、板状、似板状等。其矿体的参数如表 1所示。
3.5矿石工业类型
针对金属结构构造和矿物组合的重要特征,可以把矿石工业分成微细浸染型黄铁矿-金矿石。
3.6矿石特征
黄铁矿-金矿石是此地区金矿床的主要矿石。在原生矿石得到的金属矿物通常是毒砂、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿。在氧化矿石得到的金属矿物通常是铜蓝、褐铁矿等。得到的非金属矿物是石墨、方解石、绿泥石、石英、绢云母、白云母和有机炭等等。通常金的载体是褐铁矿、黄铁矿,还含有少量的石英、高岭石、方铅矿、毒砂等。
3.7围岩蚀变
通常的围岩蚀变主要是中-低温热液蚀变。一般的蚀变有褐铁矿化、高岭土化、碳酸盐化、方铅矿化、毒砂化、黄铁矿化、硅化、绿泥石化、绢云母化等。其蚀变类型有2类,一类是在岩体外接触带内发生的热蚀变,常形成绢云母化、绿泥石化等,它的分布范围比矿化带大。另一类是热液蚀变,会形成碳酸盐化、硅化、闪锌矿化、方铅矿化、黄铁矿化等,且往往和金矿化带有类似的分布范围。一般金矿化分布在斑点状千枚岩带中,此带易形成绿泥石化。
4西秦岭金矿成矿特点
4.1类型复杂
西秦岭金矿有中低温热液矿床的性质。此区矿床主要的成因类型有混合热液型、变质热液型、岩浆热液型,其中自然类型有方解石石英脉型、石英脉型、破碎蚀变岩型、蚀变岩型。且金矿岩性的分类主要有石英岩型、火山岩型、斑点状细碎屑岩型、含碳硅质岩型、碳酸盐岩型、矽卡岩型、斑岩型等。 4.2控矿条件复杂
通常情况下金矿的形成都受到断裂构造的控制,也受到一部分酸性侵入岩浆岩、中酸性和特定的地层岩性的控制。
4.3矿床以小型规模为主
西秦岭矿床的规模有大、中、小型不等,但更多的是小型矿床,于三十多处金矿床里,有21处是小型矿床。矿石的质量处于中等水平,但金的水平较低,埋藏较浅,容易开采。部分矿床的砷含量较高。
4.4含矿地层多
通常情况下西秦岭出露的三叠系、二叠系、石炭系、泥盆系、志留系、奥陶系、寒武系、震旦系、中元古界等都有金矿床产出。
5找矿方向
西秦岭是适合寻找金矿的一个重要地区,此区中有2个金矿带是找金矿的最佳地带。
5.1德乌鲁—柴家庄金矿带
德乌鲁—柴家庄金矿带是一个岩浆热液型金矿的成矿带,它与印支—燕山期酸性岩浆、中酸性岩浆的侵入活动密切相关,其中有3处是找矿的最佳地段。
5.1.1夏河—合作地段
在印支—燕山期酸性岩浆岩和中酸性岩浆岩发育,因此形成岩体。德乌鲁、美武、阿姨山、早仁道等岩体的附近都可以找到岩浆热液成因的石英脉型、破碎蚀变岩型、矽卡岩型、斑岩型等金矿床。
5.1.2闾井—中川地段
闾井—中川地段也是印支—燕山期酸性岩浆岩、中酸性岩浆岩的发育地段,容易形成岩体,中川、温泉、碌碡坝、正沟、闾井、教场坝等这6大花岗岩基外带,主要有青崖沟、楼底下、崖湾、马泉、金山、李坝等金矿床产出。于其它的岩体外带可以找到李坝式金矿床。
5.1.3李子园地段
印支—燕山期酸性岩浆岩、中酸性岩浆岩也有发育,容易形成岩体产出,著名的5大花岗岩体就在这里产出,即党川、糜署岭、千子山、八卦山、柴家庄等花岗岩体、花岗闪长岩体。在这些岩体附近都可以有机会找到柴家庄式金矿床,且其异常信息和已知矿化信息反映比较良好。
5.2大沟里—安家岔—小沟里金矿带
大沟里—安家岔—小沟里金矿带属于变质热液型金矿成矿带,它的成矿条件受到脆韧性剪切带和地层岩性的控制。虽然矿化不强,且矿品位较低,然而其矿化相对普遍,分布范围广,且异常信息相对良好,同时矿化分散比较集中。有望可以找到比较大型的金矿床。
6结论
西秦岭金矿的成矿构造条件、岩浆岩条件、地层条件及热液活动带、热蚀变带和韧性剪切带的形成条件都良好。研究表明,在西秦岭矿区找金矿床要遵循“沿着斑点状千枚岩带找矿,沿着花岗岩岩脉找矿”这样一个原则,按照从地表出发,再进入深部,从矿区出发,再进入外围的次序逐步进行。