寨上金矿床南矿段地质特征及找矿标志.pdf

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磋孑把鹭第31卷第1期GE0LOGYOFSHAANXI2013年6月文章编号：1001--6996(2013)Ol—o020—07寨上金矿床南矿段地质特征及找矿标志孙延光，刘敬2(1．陕西省国土资源厅，西安710082；2．陕西省国土资源规划与评审中心，西安710054)摘要：文中对寨上金矿床南矿带的地层、控矿构造、围岩蚀变、矿石类型等特征进行了详细描述和归纳，提出了找矿标志。关键词：寨上金矿床；南矿段；找矿思路中图分类号：P618．510．2文献标识码：A寨上金矿床是西秦岭地区特大型金矿，位于西秦岭岷县一礼县多金属成矿带西部⋯，地理位置隶属甘肃省岷县禾驮乡。南矿段位于寨上金矿床南部(见图1)，扎嘛树背斜的核部，控矿构造、赋矿岩性、矿(脉)体地质特征与寨上矿区其他矿段有明显的差异，现对其特征总结如下。1南矿段地质概况南矿段主要出露有中泥盆统、上泥盆统地层。构造主要有扎嘛树背斜和F5、断裂及一些次级断裂，断裂总体呈NW或NWW向展布。矿段范围内未见岩浆岩出露。1．1地层1．1．1中泥盆统(D：)分布于背斜核部的扎麻树一带，向东南延出矿区至国营牛场，呈Nww—NW弧形走向。中泥盆统地层在区域上属于西汉水群，在矿段内包括安家岔组(Da)、红岭山组(Dhi)两个岩性组。(1)安家岔组(Da)分布于卓落沟、扎嘛树沟至直沟一带，卓落沟两侧出露比较完整。该组岩性主要由含化石薄层灰岩、钙质板岩、粉砂质板岩和泥质板岩组成，是南矿带的主要含矿层位。该组产大量腕足类化石，AtrypainterruptaGrabau(间断无洞贝)具有年代指示意义，保存完好，贝体5—30mm，壳宽大于壳长。(2)红岭山组(Dh1)主要为一套灰一深灰色碳酸盐岩建造，区域上该层为卓洛一国营牛场背斜标志层，在扎嘛树背斜两翼大致对称分布。其下部为灰—深灰色薄层泥晶灰岩与泥灰岩互层，中下部为深收稿日期：2o13—01—1O作者简介：孙延光，男。45岁，工程师，1992年毕业于桂林冶金地质学院，长期从事矿产资源开发与管理工作。 第1期孙延光等：寨上金矿床南矿段地质特征及找矿标志21图l寨上金矿床南矿带地质简图Fig．1AsketchmapshowingthegeologyofthesouthbeltinZhaishanggolddeposit1．第四系；2．新晋纪甘肃群3．下二叠统十里墩组；4．上泥盆统大草滩组；5．中泥盆统红岭山组；6．中泥盆统安家岔组；7．矿脉及编号；8．推测断层；9．矿脉及地层产状；1o．背斜枢纽及两侧岩层倾向；11．逆断层；12．性质不明断层灰色含泥质条带生物灰岩，中、上部为灰一深灰色中一厚层状含生屑核形石微晶灰岩，顶部为含生屑及珊瑚的微晶灰岩。1．I．2上泥盆统大草滩组(D3de)主要分布于扎嘛树背斜南、北两翼。该组岩层出露宽度相差比较大，南翼随固—小雪沟一带出露水平宽度达900—1000m，而北翼寨上村一瓦沟南一带出露较窄仅100-200m。主要由细砂岩、粉砂岩和杂色粉砂质板岩组成，未见碳酸盐岩，与下伏中泥盆统、上覆下二叠统均呈断层接触。1．2控矿构造矿段位于扎嘛树背斜中，区内断裂构造发育，构造走向总体呈NWW—NW向展布，背斜及断裂控制着矿脉的分布，次级层间断裂和与地层小角度相交的断裂为本区的主要容矿构造。1．2．1扎嘛树背斜扎嘛树背斜是国营牛场背斜的重要组成部分，为一不对称的北倾倒转背斜，北翼为正常翼，地层倾角缓(30—50。)，南翼为倒转翼，地层陡(6O一8O。)，局部近直立。核部地层为中泥盆统钙质板岩、灰岩，两翼地层为下二叠系板岩，砂岩。其内发育有较多的次级褶皱和小揉褶。该褶皱和南矿段成矿关系密切，是重要控矿构造之一，对脉体的空间分布起着控制作用。 陕西地质第31卷1．2．2断裂矿区总体构造线方向为NW—NW'W向，控制了矿脉的走向。与南矿段有密切关系的主要是F5、断裂。寨上金矿断裂构造是成矿的主导因素】，F5、F8共同圈闭了南矿段，主导了容矿断裂的形成。F5断裂位于南矿段的北部，是上泥盆统与下二叠统的分界线，其特征表现为负地形、带状泉眼，地表见大量的断层泥，构造角砾岩发育。F8断裂位于南矿段的南部，为背斜南翼上泥盆统与下二叠统接触界线，构造破碎较强烈，多由板岩角砾构成，呈负地形，为规模较大的断裂构造。F5、是与南矿带最为密切的一组构造，岩石总体较为破碎，次级层间破碎带发育，碎裂化板岩、碎裂岩化砂岩、断层角砾、擦痕、断层泥等在断层内普遍发育，蚀变强烈，局部地段见明显的矿化现象。1．3围岩蚀变矿段内矿脉及两侧普遍发育围岩蚀变，主要蚀变为硅化、方解石化、高岭石化，次为黄铁矿化、白钨矿化、毒砂矿化、辉锑矿化、黝铜矿化，次生蚀变有褐铁矿化、高岭土化。这里介绍硅化、方解石化、高岭石化，其他蚀变不再阐述。1．3．1硅化在南矿段分布广泛，与金矿化关系最为密切。通过蚀变矿物组合及交代顺序研究为三种类型：第一类型为层状、带状，与金的关系不密切；第二类型石英多呈微细一细粒状，它形结晶，呈均匀浸染状或细脉状交代围岩，与金矿化关系密切；第三类型为与方解石共生的蚀变，多呈网脉状、斑杂状交代原岩，与金矿化关系密切。1．3．2方解石化方解石呈乳白色，细一粗粒状，多呈细脉状或网脉状充填于破碎带或灰岩裂隙中，宽度不等。方解石化分布广泛，单独的方解石化不含[5金，而与石英伴生的方解石与金矿化关系密切。1．3．3高岭石化：呈微细粒集合体，构成团块、细脉状，沿裂隙充填或赋存在容矿断裂下盘发育的断层泥中，高岭石与石英和方解石角砾伴生，并发育微细粒的黄铁矿化，是找金的直接标志。2矿脉地质特征南矿段共发现金矿脉7条，均受扎嘛树背斜及NWW向断裂控制。南矿段矿体表现为单条脉上的分段富集。矿脉赋存于中泥盆统安家岔组(Da)的灰岩、钙质板岩夹泥质板中，由北到南为2、40、41、32、33、3l、3O号矿脉，矿脉间距40—400m，近平行分布。脉体成分主要为碎裂岩、碎裂岩化钙质板岩、蚀变砂岩、灰岩、褐铁矿、黄铁矿、高岭石、石英、方解石等。构造活动明显，矿化、蚀变强烈。主要脉体地质特征如下：41号脉：长1100111，厚0．5—5．52m，产状20—25。45—75。，脉体成分主要为碎裂的蚀变钙质板岩、泥质板岩、灰岩、矿化表现为褐铁矿、黄铁矿等。圈定一条矿体，呈似板状、脉状，平均厚度1．30m，厚度变化系数为40％，品位变化系数为94％，属于厚度稳 第1期孙延光等：寨上金矿床南矿段地质特征及找矿标志23定、品位均匀型。32号脉：长1400m，厚1。2—7．Om，产状200—230。／-50—90。；脉体成分主要为碎裂泥质板岩、碎裂钙质板岩、黄铁矿等。圈定一条矿体，呈似板状，平均厚度1．91nl，厚度变化系数为63％，品位变化系数为66％，属于厚度稳定、品位均匀型。31号脉：长3100m，厚0．5—5．52m；走向280—290。，其西段矿脉产状北倾，东段南倾，倾角6O一75。左右；脉体成分主要为碎裂岩、碎裂化钙质板岩、灰岩、褐铁矿、黄铁矿、黝铜矿等；圈定31一l、31—2、3l一3三个金矿体。矿体呈似板状、脉状，平均厚度0．97m，厚度变化系数为15％，品位变化系数为79％，属于厚度稳定、品位均匀型。3矿石特征3．1矿石类型按原岩类型划分为：碎裂岩型、强硅化蚀变角砾岩型、碎裂岩化钙质板岩、灰岩型。碎裂岩型：矿石破碎强烈，具水胀性，遇水变软，发育细粒状硅质小颗粒或小团块，微细粒、细粒它形一半自形晶黄铁矿发育，常伴生有辉锑矿集合体。地表常呈黄褐色、红褐色，原生金矿石新鲜面呈灰黑色、灰色、黑色等，矿石多呈小角砾状、泥状，风化干燥后见有白色粉状物，为本区最主要矿石类型。此类型在41、32、31号脉中常见。强硅化蚀变角砾岩型：硅化强烈，矿石中构造角砾发育，原岩多属于构造角砾岩，胶结物以硅质为主，含多金属硫化物，矿石致密坚硬，不易破碎。主要发育在3l号矿脉西段，32号矿脉中也有少量此类矿石。碎裂化钙质板岩、灰岩型：岩石较破碎，岩石裂隙或层理中充填泥质及钙质等组分。氧化矿石为灰褐色，发育褐铁矿；原生矿石为灰色，发育微细粒、细粒它形一半自形晶黄铁矿，此类型在41、32、31号脉中常见。3．2矿石质量特征3．2．1矿石矿物成分在金矿石中，矿石矿物有自然金、黄铁矿、白钨矿、黄铜矿、黝铜矿、辉锑矿、方铅矿、闪锌矿、车轮矿、硫铜锑矿、辉锑铅矿、铜蓝。在这些矿物中，黄铁矿、白钨矿、黝铜矿、辉锑矿、方铅矿在矿区分布较广泛。脉石矿物主要有石英、长石、方解石、绿泥石、菱铁矿、重晶石、高岭石、绢云母等。石英是次要的载金矿物之一，石英中金品位变化在0．016～0．334％。方解石、菱铁矿、重晶石等不是载金矿物。自然金：金的赋存状态主要有两种：一是以次显微状态存在(普遍存在)，二是显微可见金形式(2010年在2号脉发现)。以次显微状态的金在矿石中主要呈次显微、细分散、机械混入物弥漫于硫化物、白钨矿及石英中。显微可见金主要呈粒间金、吸附金等形式存在，显微镜下金矿物呈金黄色、黄色、暗金黄色，呈板片状、棒状等形态。黄铁矿：是南矿段最主要的载金矿物之一。其形态主要有草莓状、链球状、莓球状、立方体状、五角十二面体状、它形粒状等。不同晶形黄铁矿的金含量是不一样的，草莓状黄铁矿、链球状黄铁矿、莓球状黄铁矿含金性较差。立方体黄铁矿金品位变化在0．027—16．558％，他形粒状黄铁矿金品位变化在0．028—0．769％，五角十二面体黄铁矿金品位变 陕西地质第31卷化在0．027—3．16％，细脉状黄铁矿金品位变化在0．184—0．277％，具有增生环带结构的黄铁矿内核金品位为0．322％，增生环带金品位变化在0．0278—3．161％，且增生环带第一、三、五环中金、砷品位相对较高。金与砷呈正相关性，从内核向增生体外环S、Fe呈对数下降趋势，Au、As呈对数上升趋势。黄铁矿颗粒粒度变化较大，大者凭肉眼就能观察到，小者在显微镜下才能观察到。但普遍以细粒、微细粒为主，粒径为0．01—0．1mill。黄铁矿的形成可分为两期，一是沉积成岩期形成的圆球粒形的草莓状黄铁矿，但大都经历了后期的重结晶作用；二是热液成矿期形成的黄铁矿，其中存在环带结构一含As与不含As的矿交替生长形成。白钨矿：是重要的载金矿物，金品位变化在0．123—1．35％，平均0．68％。有两种晶体形态：一是他形粒状，粒径0．1～0．9inln，这种白钨矿包含自形立方体、五角十二面体黄铁矿、细脉状方铅矿等硫化物，以及石英自形晶体，这种白钨矿边部有溶蚀现象。与其共生的石英呈拉长的他形粒状颗粒，具有流动构造，这类石英是热液期形成并沿裂隙充填进来的，与其伴生的黄铁矿呈半自形五角十二面体、立方体、草莓状，且黄铁矿分布在碎屑粒间，表明白钨矿形成早于与其伴生的黄铁矿。二是呈自形四方双锥，截面呈近似菱形，粒径O．Ol～0．03mill。白钨矿分布在石英细脉或团块中，与他形不等粒石英呈镶嵌状接触，在石英细脉或团块边部出现自形单锥柱状石英晶体呈梳状(马牙状)垂直脉壁生长，为晚期形成。同时白钨矿、石英和自形长柱状含锶重晶石、他形粗粒状重晶石、自形一半自形菱铁矿共生。此类白钨矿主要分布在31号脉中。他形粗粒白钨矿含金性较好，自形细粒白钨矿含金性较差。辉锑矿：辉锑矿在32号矿脉中分布较多，呈团块状、放射状、浸染状产出，局部呈脉状产出。肉眼见到的辉锑矿，其形态有针状和颗粒状，前者粒度较大(>8mm)，后者粒度较小(一般在1—2mil1)。辉锑矿在地表部分被氧化形成呈黄色的锑华。电子探针分析结果表明，辉锑矿中Se、Te含量较高。黝铜矿：在南矿段3l号脉中大量存在，呈团块状、浸染状分布于石英一方解石脉中，在地表颜色为深灰色。部分氧化为蓝色、天蓝色和绿色的蓝铜矿、孔雀石而非常醒目。其颗粒粒度变化较大，肉眼所见到的黝铜矿颗粒>1mm，普遍在0．01—0．2nln'l之间。其它矿脉，仅在显微镜下才能观察到，粒度较小。电子探针分析结果表明，本区黝铜矿的成分Sb>Aso3．2．2矿石结构、构造矿石结构主要有：自形粒状结构、它形粒状结构、固溶分解结构、交代结构、胶状结构、草莓状结构等。自形粒状结构：主要是黄铁矿、毒砂等金属硫化物呈自形、半自形粒状分布于蚀变岩石或石英中。它形粒状结构：黄铁矿、方铅矿等金属硫化物呈它形、不规则状分布于蚀变岩石或石英等非金属脉体中。矿石构造主要有脉状构造、浸染状构造、团块状构造、碎裂状构造。另外在31、41号脉体上部中发育疏松粉末状构造。该类型构造主要出现在矿体上部氧化带，受后期构造破坏的原生矿石，经氧化后，质地变的较为松软的一种构造类型。4找矿思考 第1期孙延光等：寨上金矿床南矿段地质特征及找矿标志254．1重视小型构造寨上金矿床作为低温热液矿床，其岩相古地理条件、区域地质构造演化背景BI是控制成矿作用和矿带分布的重要条件，矿床、矿体的空间位置与中、小型构造密不可分。南矿段相对于寨上矿区其他矿段，岩性出露条件较好，矿脉(体)严格受断裂构造控制，可对地表的小型构造(褶曲、次级小断层、劈理等)系统地进÷行地质填图，利用构造解析方法，结合矿段构造格局、主干断裂和钻孔已经发现的厚大矿体的空间位置认真分析，找寻构造复合叠加部位，预测成矿的有利地段。图2寨上金矿区矿体原生叠加晕理想模式4．2充分研究物探异常(据路颜明，2004年)．寨上金矿床南矿段以前利用电法进行Fig,2Aprimarysuperimposedhalomodelof了扫面，取得了较好的地质效果。岩石的ol'ebodiesinZhaishanggolddeposit电阻率、极化率异常能够反应出低阻带、(AccordingtoLuYanming，2004)金属硫化物的分布范围。矿段物探激电联合剖面推断的破碎带、极化体与构造、金属硫化物地质体吻合较好，可以指示构造带及地质体中金属硫化物的含量高低，可初步判别金矿化的位置及强度。4．3利用好现有的化探资料根据矿区原生晕资料统计：当岩石中金含量>30×10母，指示金矿化带的存在；当岩石中金含量>100×10母，指示金矿(化)体的存在。取钻孔多元素分析结果进行R型聚类分析可知，Au与As、sb、Mo关系最为密切，Au、As、sb异常可作为寻找金的重要找矿标志。寨上金矿区矿体原生叠加晕理想模式(见图2)已经建立，矿段的所有钻孔都采取了多元素样品，多个剖面上施工了3排以上的钻孔，由于金矿成矿成晕具有多期多阶段叠加特点【4j，利用叠加晕的方法实践证明是非常有效的。4．4重视理论找矿寨上金矿床南矿段自2001年发现以来，先后有科研院所的专家来此工作，提出找矿新思路。对该矿要采用搜索逼近法】，设计重型工程进行验证。按照矿化富集段在构造膨大部位，存在等距性分布的规律，可对目前矿段内发现的厚大矿体进行定位分析，预测新的有利地段。 陕西地质第3l卷[参考文献】[1]陈勇敢，赵玉锁，张国立，等．甘肃岷县寨上金矿床构造地球化学特征[J]．黄金地质。20O4，10(4)：61-65．[2]赵晓强，郭红乐，刘维英．甘肃省岷县寨上金矿地质特征及控矿因素[J]．西北地质，2012，45(2)：51—58I[3]周先民．矿床发现方法论[M]．西安：陕西科学技术出版社，2008．[4]李惠，禹斌，李德亮等．胶东石英脉一蚀变岩型金矿床深部盲矿预测的构造叠加晕模型[J]．黄金科学技术，2o12，2(4)：1-6．[5]王增涛，赵天心，李春生等．寨上金矿床控矿因素及成矿远景分析[J]．陕西地质，2OO8，26(1)：8—16．GEOLoGICALETURESANDDDICAToRSFORoRE-PRoSPECT【NGTHESoUTHERNBELToFTHEZISHANGGoLDDEPoSITSunYan．guangandLiuJing2(1．BureauofLandandResourcesofShaanxlProvince，Xi’an710082；2．PlanningandA~leflsmeIltCenter0fLandandResourcesofShaanxiProvince，Xi’an710054)Abstract：Inthispaper，thestratigraphy，ore-controlledstructure，alterationofwallrocksandoretypesoccurringintheZhaishanggolddepositareexpoundedandsummarizedforprovidingorepros—pectingindicators．．Keywords：Zhaishanggolddeposit；thesouthbelt；geologicalfeature；oreprospectingindicator