西秦岭拉日玛金矿床地质特征及控矿因素

2018-01-29 14:03:13包文童
世界有色金属 2018年1期
关键词:热液矿石矿床

赵 征,包文童,李 原

(1.河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院,河南 郑州 450000;2.河南省有色金属地质矿产局第四地质大队,河南 郑州 450000)

西秦岭是我国西北地区主要的金矿集中区,也是陕甘川“金三角”的重要组成部分,区内金矿床(点)星罗棋布,发育遍布,类型繁多,有构造破碎蚀变岩型、硅灰泥岩型、石英脉型、接触交代型、绿片岩型以及河床-河漫滩堆积型6种金矿床类型和甘加-冶力关成矿带、岷(县)-礼(县)成矿带、西(和县)-成(县)成矿带、徽县-两当北部成矿区、合作-崖湾成矿带、迭部-武都成矿带、徽县-两当南部成矿区、玛曲-达拉成矿带、文(县)-康(县)成矿带以及摩天岭古陆成矿带等10个V级成矿带[1,2]。本文详细介绍了其成矿地质背景、矿床地质特征及矿床成因等,以期为该区寻找同类型矿床提供借鉴和依据。

1 地质背景

拉日玛金矿床位于四川省若尔盖县和甘肃省玛曲县的交界地段。大地构造位置处于西秦岭褶皱带之南亚带的白龙江复背斜西端的次一级构造的白依背斜内。白依沟群为一套以火山碎屑岩为主夹陆源碎屑岩的浅变质岩系;太阳顶群为一套含碳硅岩夹碳、硅质板岩和透镜状硅化白云岩建造,富含有机质是本区主要的含金层位;下古生界志留系、泥盆系为一套具滨海-浅海相特征的细碎屑岩建造[3]。其中矿体主要赋存于寒武系太阳顶群中。这些不同时代的地层主要分布在白依背斜的核部及两翼,并伴随有不同强度的构造作用和岩浆活动。

(1)古生代,该区总体上处于一种被动大陆边缘的构造环境中,沉积地层巨厚,达万米。早古生代形成了一套海湾-浅海型硅质岩-灰岩-泥质岩-粉砂岩建造,是本区的重要含矿层位。古生代加里东-海西期构造运动对该区有一定程度的影响,出现了相应的构造变形及岩浆活动。

(2)中新生代时,西秦岭南亚带被卷入到特提斯构造体系。三叠纪地层主要由海相沉积的碎屑岩及碳酸盐岩组成。晚三叠世受印支期末强烈挤压褶皱运动的影响,全区上升成陆,结束了海相演化历史,并最终形成了白龙江复背斜的构造格局。侏罗纪受强烈断陷作用的影响,形成了一系列内陆断陷盆地,沉积了一套河-湖-沼相的火山岩、砾岩、砂岩和煤层。白奎纪的沉积环境与侏罗纪类似,主要为红色磨拉石堆积,火山活动基本停止。在燕山期,有一些规模不大的中酸性岩脉侵入到太阳顶群地层中,并在成矿热液的作用下受到了金矿化,成为拉日玛邛莫矿段的主要金矿石。

(3) 新生代以后,西秦岭南亚带随青藏板块隆起抬升,成为青藏高原东北隅的组成部分[2,4]。

2 矿床地质特征

2.1 矿床特征

金矿体产于寒武-奥陶系经轻微区域变质的含碳质较高的硅岩和板岩中。该套岩石含金较富,一般高出地壳克拉克值一个数量级,是金矿的矿源层;矿化明显受构造控制,主要集中在低级序褶皱和断裂破碎带中,主要的容矿构造是层间裂隙和层间虚脱构造所形成的裂隙以及各种节理和小断裂等;成矿温度、压力较低,成矿方式以充填作用为主,交代作用次之;围岩蚀变不发育,主要蚀变类型有硅化、重晶石化、辉锑矿化等,矿体与围岩界线不明显,一般来说,脉体越发育,金矿化越好,因而对矿(化)体的圈定还需要借助于化学分析结果来确定;主要载金矿物有石英、重晶石和辉锑矿等,以显微金和次显微金为主,呈极不均匀的金粒群分布[5]。

2.2 矿石类型及矿物组合

拉日玛金矿床主要有三种矿石类型,即硅质岩型矿石、板岩型矿石和英安斑岩型矿石。俄都矿段以前两类为主,尤以硅质岩型矿石最为重要,约占矿石总量的80%以上。英安斑岩型矿石在邛莫矿段较多,约占邛莫矿石总量的三分之一。与成矿作用有关的主要矿物有白然金、石英、重晶石、黄铁矿、白铁矿和绢云母等,其中石英、重晶石和辉锑矿是主要的载金矿物。自然金以显微状和次显微状产于载金矿物中,有机质和粘上质中的部分金可能以吸附状态存在。含矿地段还有一些次生铜、铀矿物。

2.3 矿石结构构造

矿石主要呈浸染状、脉状、网脉状、角砾状、晶洞(族)状和块状构造,其中以细脉状-浸染状构造最为普遍。矿石结构以自形-半自形-他形粒状结构为主,还有交代溶蚀和交代残余结构、黄铁矿生物莓群结构、胶体结构和重结晶作用形成的胶环状、放射状和环带状结构、应力作用形成的变晶结构等。

2.4 围岩蚀变

热液期发生的围岩蚀变主要为硅化、重晶石化、黄铁矿化和辉锑矿化等。蚀变及元素的共生组合都有一定程度的分带现象。

2.5 成矿阶段

拉日玛金矿床的成矿作用可划分为三个期次,即:沉积-变质期、热液期、表生期。沉积-变质期,对金矿有一定的预富集作用;热液期是金富集成矿的时期,又可进一步划分为三个阶段。

(1)成矿早期阶段,以石英为主,偶尔在少量黄铁矿和绢云母共生。

(2)主成矿阶段,以石英-重品石-硫化物组合为特征。(3)成矿晚期-成矿后期阶段,仅有蛋白石和玉髓形成;表生期,对金矿并没有明显的富集和破坏作用。

3 控矿因素分析

含矿地层:矿床产于白依背斜西端的寒武一奥陶纪太阳顶群中,该地层含金量极高,平均值达0.03μg/g,大大高于地壳岩石的平均含量,不仅构成该矿床的赋矿层位,又成为其重要的矿源层。

控矿构造:拉日玛金矿床位于白依背斜向西倾覆的地段,矿区主要断裂构造可分为近东西向、北东向和南北向三组。其中近东西向断裂构造,是矿区附近的主要构造,多为压性和压扭性,自印支期以来多期活动,断裂破碎带发育。不同期次断裂作用形成的破碎带和伴生的裂隙、节理为含矿流体的活动迁移提供了良好的通道,也为矿物质的沉淀提供了良好的空间。矿区内的主要控矿构造为一组近东西向的断裂构造及与之有关的裂隙和破碎带,矿体常见于走向发生变化或产状由陡变缓的构造破碎带中。俄都矿段大多数矿体分布于东西向断裂向西收敛的部位。邛莫矿段的矿体则产于构造产状发生变化的破碎带中或英安斑岩脉的边部[1]。

岩浆岩:侵入于太阳顶群之中的英安斑岩,是该矿床重要的含矿岩石,金矿体分布于这些岩脉的边部或产于切割脉石的断层破碎带中。并且英安斑岩型矿石也是邛莫矿段的主要矿石类型。因而西秦岭拉日玛金矿床受地层、岩性、构造控制十分明显,是其重要的控矿因素,一直以来被地质学者所公认。

4 矿床成因

4.1 成矿物质来源

变化极大的铅同位素组成及其源区特征值,特别是高放射成因铅及高 μ值铅反映了铅及金等成矿物质主要来自上地壳源区。金的直接来源是太阳顶群的沉积物,即太阳顶群既是含矿层又是矿源层。太阳顶群的初始含金质达0.01μg/g,也说明了太阳顶群是拉日玛金矿床的矿源层。同时,太阳顶群的陆源碎屑组分(主要为粘土质)则是更老陆壳物质风化的产物,地层中原始金主要呈吸附状态产于粘土质和有机质中[2]。由此可见,大阳顶群沉积物源区的无古代地壳物质对地层中金的初始富集起到了重要作用,即拉日玛金矿床中的铅、金等组分可能最初来源于更老的地壳物质。

4.2 热液硫来源

根据热液矿物重晶石、黄铁矿、辉锑矿δ34S值的变化特征及地质产状,热液总硫δ34S值的平均变化范围大致为+10‰~+15‰。与地层中沉积-成岩期黄铁矿的峰值区间(+10‰~+15‰))和平均值(+16.14‰)基本一致,所以热液硫主要来源子含矿地层太阳顶群沉积物[1]。

4.3 成矿热液来源

成矿热液主要来源于大气降水,其平均同位素组成为:δD=-99.4‰,δ18D=-13.7‰[2]。成矿热液在循环迁移的过程中与围岩发生了同位素交换并吸取了Au等成矿物质最后富集成矿。根据拉日玛金矿床地质特征、控矿因素及同位素研究认为,该矿床是在地壳浅部环境条件下形成的中低温微细-浸染型金矿床。

5 结论

拉日玛金矿床主要赋存于寒武-奥陶系的含碳质较高的硅岩和板岩中。矿石类型有硅质岩型、板岩型和英安斑岩型三种。矿区地层、构造、岩浆岩是其重要的控矿因素,综合研究认为,该矿床是在地壳浅部环境条件下形成的中低温微细-浸染型金矿床。

[1]李通国,司国强,盖艾鸿. 秦岭金矿类型及成矿区带划分[J].甘肃地质学报,2000,9(1):51-58.

[2]陈好寿,周肃,魏琳等.成矿作用年代学及同位素地球化学[M].北京,地质出版社,1994,107-132.

[3]王世武,崔志刚.拉尔玛金矿床稳定同位素特征及矿床成因[J].黄金,1995,7(16):5-9.

[4]姜琦刚.论构造演化、有机物演化和成矿演化三者之关系-以拉日玛-邛莫金矿带为例[J].地质论评,1994,2(40):121-125.

[5]周德安.西秦岭南亚带硅灰泥岩型金矿床的成矿时代研究[J].黄金,1993,10(14):9-12

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