安徽省五河地区金矿地质特征及成因探讨

2015-12-29 12:24黄江华敬海霞葛旭施云龙
安徽地质 2015年4期
关键词:五河含金热液

黄江华,敬海霞,葛旭,施云龙

(安徽省地质矿产勘查局第一水文工程地质勘查院, 安徽蚌埠 233000)

安徽省五河地区金矿地质特征及成因探讨

黄江华,敬海霞,葛旭,施云龙

(安徽省地质矿产勘查局第一水文工程地质勘查院, 安徽蚌埠 233000)

安徽省五河地区有钱台子、西坂、硖石三个小型金矿在开采,多处金矿点正在勘查。区内成矿地质件较好。太古界五河岩群西崮堆组是金矿有利的成矿围岩和矿源层。郯庐断裂带及其次级构造控制金矿体分布,燕山期岩浆热液流体沿断裂系统充填为大量的岩脉和含金石英脉,形成中—低温热液型金矿床。

蚌埠复背斜;郯庐断裂带;含金石英脉;成矿阶段;矿物包裹体;热液

0 引言

安徽省五河地区金矿多分布在蚌埠复背斜和郯庐断裂带的交汇部位,目前有钱台子、西坂、硖石三个小型金矿在开采,另外有多处金矿点正在进行普查地质工作。对已经发现或开采的金矿(点)分析研究,有利于指导本地区金矿地质勘查工作。

1 区域地质与矿区地质

1.1 地层

区域地层大部分被第四系覆盖,仅东部低缓丘陵区有太古界五河群基岩出露。

矿区地层主要为太古界五河群西崮堆组(Ar3x),下部岩性为黑云(角闪)斜长片麻岩夹浅粒岩、黑云变粒岩及蛇纹石化大理岩,上部岩性为黑云斜长片麻岩夹浅粒岩、斜长角闪岩、角闪岩等,并见碳酸盐化变绿辉岩、辉石岩、蛇纹岩等。总厚度1534m。

1.2 构造

本区位于华北地台(Ⅰ级)东南缘的淮河台坳(Ⅱ级)的蚌埠台拱(Ⅲ级)的东端。蚌埠台拱为一近东西向展布的复式背斜,在五河地区受郯庐断裂带影响转为北东向。核部由五河群西崮堆组组成,翼部为庄子里组、峰山李组及小张庄组组成,地层向南或南东倾斜,倾角25°~45°。局部受断裂及岩浆岩的影响有变化。

郯庐断裂带五河段是本区的北北东向主干断裂,具有多期活动特征[5]。西侧为五河-红心铺断裂,倾向西,大部分隐伏在第四系之下;东侧为朱顶-石门山断裂,倾向东,倾角50°~80°,宽约数十米(图1)。

另外,北东向、北西向断裂构造较少。北东向断裂常呈雁行斜列式出现,走向35°~50°,倾向北西,倾角20°~40°;断裂破碎带常尖灭再现,并见硫化物石英脉充填。

1.3 岩浆岩

区内大面积出露的岩浆岩较少,脉岩较发育,主要有花岗斑岩、花岗闪长玢岩、闪长玢岩、煌斑岩等。以北北东向脉岩为主,时代为燕山期,与金矿成矿关系密切,但规模较小,反映岩浆热液活动较弱,形成的矿体规模也较小。

2 矿床特征

2.1 矿体形态规模

五河地区已开采的三个金矿床位于北北东向郯庐断裂带内,围岩均为五河群西崮堆组。金矿体规模较小,多为脉状和透镜状,大部分倾向南东,部分倾向北西,延深较浅。为小型金矿床。

图1 五河地区金矿地质图Fig.1 Geological map of gold deposits in the Wuhe area

2.1.1 钱台子金矿床

钱台子金矿床主要为石英脉型,由Ⅰ、Ⅱ两个矿化带五个矿体构成。

Ⅰ矿化带位于矿床东部,已圈定三个矿体。其中Ⅰ1号矿体位于矿床东部,为含金石英脉,局部间夹含金糜棱岩。矿体南北长197m,东西延深124~370m,平均真厚度1.83m,最厚达4.34m。

Ⅱ矿化带位于矿床西部,已圈定两个矿体。其中Ⅱ1号矿体位于矿床西部,为含金石英单脉。矿体南北长344m,东西延深122.50~370.00m,平均真厚度1.21m,最厚达2.03m。

矿体空间展布及产状受北北东断裂控制,倾向东-南东东,倾角42°~60°。矿体形态受赋矿石英脉形态制约,呈脉状和透镜状,具膨大收缩、尖灭再现现象。矿床金品位1.78~53.68g/t,平均8.46g/ t;银品位2.20~185.60g/t,平均32.72g/t;铜品位0.34%、铅品位5.47%、锌品位0.16%。

2.1.2 西坂金矿床

西坂金矿床的矿化类型为石英脉型和破碎蚀变岩型。西坂破碎蚀变带的产状与矿体产状基本一致,由于石门山断裂的左旋应力作用,使该处的石英脉呈左行右列雁行展布[2],走向25°~35°,倾向南东,倾角55°~75°。

矿化带断续出露540m,矿体埋藏浅, 赋存标高+2~100m深度。有四个工业矿体:D1号矿体长64m,厚1.24m,平均品位70.62g/t;D2号矿体长126m, 厚2.63m,平均品位17.22g/t;D3号矿体长57m,厚1.46m,平均品位19.79g/t;D4号矿体长60m,厚1.25m,平均品位23.00g/t。

2.1.3 硖石山金矿床

硖石山金矿床主要是含金石英脉型。矿体赋存于近南北向、北东向断裂破碎带、碎裂岩带、硅化铁染的角砾岩带中,共有五个矿体,金平均品位3.34 g/t。

Ⅰ、Ⅱ号矿体位于矿床西部,矿体走向近30°,倾向南东,倾角52°~60°。如Ⅱ号矿体呈透镜状,走向长350m,矿体斜深200~90 m,平均129m;厚度3.57 ~0.85m,平均2.21 m。

Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号矿体位于矿床东部,矿体走向30°~50°,倾向北西,倾角20°~60°。如Ⅴ号矿体呈脉状,走向长100 m,控制斜深90m;厚度15.00 ~13.00m,平均14.10 m。

2.2 金的赋存形式

区内金矿床金的赋存形式主要有裂隙金、粒间金,少量为包体金。它们主要呈自然金产出,少量为银金矿。

金的粒度为0.004~0.047mm,少数粗粒金达0.1~0.9mm。在蜂窝状褐铁矿化中常可见明金,呈金黄色、强金属光泽。形态多为树枝状、鸡骨状和不规则粒状。据南京大学现代分析中心所做的金矿物电子探针分析结果,区内以自然金为主,少量银金矿和杂质铁(3.28%)。金的成色在704~795之间,平均成色为745,Au/Ag=2.98。银金矿的成色为661,Au/Ag=1.95,金的成色较低,表明金的形成时代较新,成矿温度不高。

3 金矿床控制因素

五河地区金矿化受多种因素控制,是各种成矿作用多次叠加、再造后形成的(曹达旺,1998)。

3.1 地层与金矿化的关系

蚌埠复背斜主要由太古界五河群组成,其中西崮堆组地层金丰度值为41.6×10-6,较上覆地层中金丰度值高2~5倍,分布的金矿床、金矿化点占全区已知金矿的80%以上。表明西崮堆组对金矿的形成具有明显的控制作用,是金矿有利的成矿围岩和矿源层。

3.2 构造与金矿化关系

郯庐断裂带是长时间、多阶段、继承性的活动,是本区的主要导矿、容矿构造,并控制着矿床、矿带的分布。朱顶—石门山、五河—红心铺断裂的左旋作用,产生一系列NE-NNE向次级构造,它们大多被含金石英脉充填,控制着石英脉型金矿的分布。

3.3 脉岩与金矿化的关系

多种脉岩的侵人,有利于金的活化、转移,同时提供了部分热源、金源。特别是石英脉的多期注入,使金的载体多次得到叠加、富集。如西坂地段含金石英脉密集成群,含金石英脉金品位多数大于10g/t,局部高达94g/t。

3.4 围岩蚀变与金矿化关系

区内蚀变种类较多,黄铁绢英岩化、黄铁矿化、赤铁矿化、褐铁矿化和硅化与金矿化关系密切。

4 金矿床成矿阶段

五河地区金矿化可划分4个阶段(李建设,2001):黄铁矿—石英阶段:以灰白色强油脂光泽的石英脉为主,有少量黄白色自形程度较好的立方体黄铁矿分布,金矿化较弱;多金属硫化物—石英阶段:主要矿物组合为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂等,以细粒黄铁矿为主,多金属硫化物呈浸染状、细脉状分布在石英脉中,是主要成矿阶段,持续时间较长;碳酸盐—石英阶段:由深灰色微晶石英细脉和菱铁矿、方解石、碳酸盐脉组成。含金性较差;石英—重晶石阶段:由石英—重晶石脉或重晶石脉组成,有极弱的金矿化,是区内最晚的一次脉体活动。

5 金矿成因

根据五河钱台子、硖石金矿床包裹体特征,早期包裹体复杂,以原生为主,多为含子矿物包裹体;中晚期比较简单,通常为含CO2包裹体[1,4]。区内有三个热液期次:早期温度为320~360 ℃,主要为原生包裹体,成矿作用小;中期温度为220~300 ℃, 主成矿温度为255℃,包裹体以次生为主,与含金构造带形变由韧性向脆性转化并发育大量金属硫化物,与金矿物主要形成期相一致,相当于多金属硫化物—石英阶段;晚期温度为170 ~180 ℃,为次生包裹体,与晚期脆性形变发生的晚期碳酸盐化、重晶石化、绿泥石化及弱的金属硫化物和少量金的形成相适应。

但在西坂金矿中,根据矿物包体测试结果,其平均温度有两组:224.5 ℃ ( 中温)和168.5℃ ( 低温)[2]。它反映了朱顶金矿在成矿过程中至少有两期较强的热液活动,前组温度代表金矿早期含金石英脉形成时的热液温度和金低矿化形成的温度;后一组温度是主成矿期热液活动的温度。

从上述三个矿床的成矿温度反映,石英脉型的金矿床以中温为主,蚀变岩型金矿床以中低温为主。因此,五河地区金矿床应属中—低温热液型金矿床。据矿脉脉壁绢云母Rb-Sr等时线年龄为109.03Ma,成矿时代为燕山期[3]。

通过图解法求得的流体压力结果表明,早期压力值较高,中期次之,晚期较小,平均值分别为67.5、64.4 和14.0MPa[1]。依据每0.101MPa为深度3m的统计规律, 推算出本区矿床形成的深度为415~2000m,主成矿深度为1900m。

6 结论

郯庐断裂带及其次级构造是含矿热液运移通道和容矿场所,并控制五河地区金矿床分布;成矿物质主要来自地壳深部岩浆分异的含矿热液和矿液沿构造上升运移过程中吸取围岩中的部分金物质,为中—低温热液型金矿床,推测成矿深度为2000m。

[1]孟宪刚,陈洪新.安徽大巩山一荣渡地区金矿包裹体地球化学研究[J].矿物岩石地球化学通报,1996,(4).

[2]曹达旺.五河朱顶富金矿的成矿特征及控矿因素[J].安徽地质,1998,(4).

[3]李建设,吴礼彬.安徽省五河县荣渡金矿床地质特征及成因[J].安徽地质,2001,(1).

[4]刘青.安徽五河-凤阳地区基于流体包裹体研究的成矿作用温压条件分析[J].安徽地质,2013,(1).

GEOLOGICAL FEATURES AND GENETIC DISCUSSION OF GOLD ORE DEPOSITS IN THE WUHE AREA, ANHUI PROVINCE

HUANG Jiang-hua, JING Hai-xia, GE Xu, SHI Yun-long (No.1 Hydrogeological and Engineering Geology Survey Instittue, Bureau of Geology and Mineral Explorationof Anhui Province, Bengbu.Anhui 233000,China)

There are 3 small gold producing mines as Qiantaizi, Xifan and Xiashi, and many gold prospects under exploration in the Wuhe area, which is good in ore-forming geological conditions.The Xigudui Formation of Achaean Wuhe Group-Complex is the favorable gold ore-forming wall rock and mineral source.The Tan-Lu Fault and its secondary structures control distribution of the gold ore body, and the Yanshanian magmatic thermal fluid moved along the fault to form by filling a great number of dykes and auriferous quartz veins, giving rise to medium-low-temperature gold ore deposits.

Bengbu anticlinoria; Tan-Lu fault; auriferous quartz vein; ore-forming stage; mineral inclusion; thermal solution

P618.51

:A

1005-6157(2015)04-0258-3

2015-08-10

黄江华(1963-),男,安徽潜山人,高级工程师,现主要从事矿产地质、水文地质、工程地质、环境地质工作。

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