甘肃省肃北县对面梁金矿地质特征及找矿标志

2018-01-30 05:12
世界有色金属 2018年12期
关键词:花岗闪长岩斑岩

(甘肃省地矿局第二勘查院,甘肃 兰州 730020)

对面梁金矿位于肃北蒙古族自治县东南方位,距肃北县城约85公里,行政区划隶属甘肃省肃北蒙古族自治县党城湾镇管辖。是甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院通过地质、物探、化探、遥感等勘查手段和综合研究发现并评价的铁矿点,有进一步深入探索意义。

1 区域地质背景

1.1 地层

区域出露地层有下元古界野马南山岩群、奥陶系、志留系、新近系和第四系等,现由老到新分述如下:

(1)下元古界野马南山岩群(Arpty)

主要分布在月牙湖以西,出露范围较小,岩性主要有:含石榴石二云石英片岩、钙质黑云斜长片麻岩、黑云斜长角闪岩及大理岩。

(2)奥陶系

吾力沟群(OWL)分布于扎子沟北段东西两侧,下部:中基性火山岩组的玄武岩、安山岩、细碧岩;中部:中酸性火山岩组的灰岩、砂岩、英安岩、安山岩等;上部:结晶灰岩组的灰白色灰岩、砂岩、结晶灰岩、凝灰砂岩等。

盐池湾群(Oyc)分布于扎子沟南段东西两侧,岩性有砾岩、砂岩、斑岩韵律式互层,中上部为长石质硬砂岩、石英长石砂岩等。其下与吾力沟群(OWL)以巨厚碎屑岩的为界,呈整合接触。

(3)志留系

巴龙贡噶尔组(Sbl)主要分布于党河南山的山脊及南坡,西至独山子以南,东至布汗布勒克一带分布,岩性为灰绿色、暗绿色、浅紫色不等粒杂砂岩、粉砂岩夹板岩、含砾杂砂岩、千枚岩、凝灰岩、火山角砾岩、内夹白色大理岩透镜体。

(4)新近系

白杨河组(Eb)分布于党河南山北坡山前,岩性主要为深红色、红褐色碎屑岩、泥质岩。

(5)第四系(Q)

主要分布在大哈拉腾河流域及党河河谷地带,有冲、洪积物、冰碛物、残坡积物组成,在党河南侧与大哈拉腾河北侧洪积与冲积层中普遍含有砂金。

1.2 构造

区域断裂和褶皱都很发育,主要呈北西-南东向展布。

断裂多发生在不同地层单元或不同岩性之间,多具分叉合并现象,主要有:北西-南东走向的敖包沟北-流石沟断裂、清水沟-扎子沟南断裂、清水沟南-布汗布勒克断裂,后两个延伸长、规模大的断裂为区域性大断裂。

(1)敖包沟北-流石沟断裂,该断裂位于勘查区以北,北西-南东走向,倾向北东,为逆断层,断裂主要发生在加里东晚期各旋回岩浆岩中,岩性有花岗闪长岩,石英闪长岩及黑云母花岗岩等。该断裂次级断裂构造发育,是普查区主要的控矿构造。

(2)清水沟-扎子沟南断裂长近50km,走向300°。在扎子沟西断裂发生在志留系中统砂岩组与加里东晚期花岗闪长岩之间,在扎子沟南则发生在奥陶系盐池湾组(Oy)与志留系巴龙贡葛尔组(Sbl)之间,断层带及其附近岩石破碎较强烈,均成粉末状,花岗闪长岩中有绿泥石化、绿帘石化等蚀变,断层带成舒缓波状。

(3)清水沟南-布汗布勒克断裂,与清水沟-扎子沟南断裂平行,二者相距4-5km,断裂带内岩石破碎强烈,破碎带宽十几米到200m,断裂面倾向北东,倾角50°左右,次级断裂较为发育。

褶皱有清水沟南向斜,位于清水沟脑南侧山脊处,轴面倾向南西,向斜核部由下志留统砂板岩组组成,翼部为下志留统变质砂岩组构成,两翼不对称。

1.3 岩浆岩

岩浆岩以加里东晚期中酸性侵入岩为主。总体上看,在党河南山西段扎子沟一带侵入岩强烈发育,形成巨大的花岗闪长岩体(Sγδ),是本区铜、金矿的含矿围岩。

扎子沟岩体,属加里东早期侵入,出露面积约350km2,为一较大岩基,据岩石结构可划分为中心相和边缘相,两者为渐变。边缘相岩性单一,为中粒花岗闪长岩,岩石为灰色或淡肉红色,中粒花岗结构,块状构造;中心相包括中粗粒似斑状花岗闪长岩,似斑状结构,块状构造。中粒似斑状二长花岗岩,岩石新鲜面为淡肉红色,斑状结构块状构造。侵位于奥陶系地层,部分被古近系所覆盖或与其呈断层接触,在与奥陶系基性火山岩的接触带上,可见岩体呈网脉状切穿围岩以及捕虏体同化基性火山岩现象,亦可见到围岩发生角岩化以及岩体周围受围岩混染现象。扎子沟花岗闪长岩体属晚震旦纪至寒武纪时期,侵入于中祁连地块及南缘造山带上的碰撞隆起Ⅰ型花岗岩,结晶深度约11km,岩浆源于基性岩浆与由古老火山岩地壳选择性重熔出的酸性岩浆的混合(长安大学、2000年研究成果)。

在党河南山东段一带侵入岩较不发育,多形成一些较小的岩枝或岩株,均侵入于奥陶系。岩性有花岗闪长岩、石英闪长岩和二长花岗岩。

侵入岩围岩普遍具有角岩化蚀变,在区内伴随着岩浆活动,小岩株铜金矿化普遍可见,与小黑刺沟斑岩型铜矿有关的侵入岩是在花岗闪长岩。

脉岩主要有花岗斑岩脉(γπ)、闪长玢岩脉(δμ)、辉绿岩脉(βμ)和石英脉脉(ρ)和花岗岩脉(γ)等。

1.4 矿产

区内的矿产主要有金、铜、锑、砂金、石膏和煤等。其中砂金在本区内十分发育,沟沟都有砂金;铜矿在区内目前仅见小的矿(化)点。

近几年,在该区已发现金、铜、铁等多种矿产。如5672高地铜金矿、对面梁金矿、小黑刺沟铜矿等多处矿床(点)、扎子沟的铜矿点和铅矿点以及布汗布勒克北铁矿点。

2 矿区地质特征

2.1 地层

勘查区出露的地层为下元古界野马南山岩群(Arpty)、第四系(Q4)。

(1)下元古界野马南山岩群(Arpty)

分布于勘查区的北部,地层走向北西-南东,倾向南西,倾角50°-65°。岩性为浅紫红色、灰绿色、灰黑色中层硅质岩,隐晶质结构,层状构造,岩石表面多呈壳皮状。南部与花岗斑岩与其呈侵入接触,金矿体就赋存于其南部的花岗斑岩中;北部与花岗闪长岩断层接触。

(2)第四系(Q4)

2.2 构造

勘查区的构造较为简单,为一组呈北西-南东展布的断层F1-F6。

F1是区内主要断层,为逆断层,倾向南西,倾角50°-55°,断层面平直,断层延伸稳定,多形成负地形。F1位于蚀变带Sb1北缘,蚀变带的延伸、形状均受断层的控制。Au1-1矿体就赋存于断层破碎带中,其形态、产状均受断层控制,即该断层为主要控矿断层。

F2展布于花岗闪长岩与花岗斑岩的分界线上,东南段则位于蚀变带Sb2的南缘,控制着蚀变带的延伸。

F3展布于花岗斑岩与花岗闪长岩的分界线上,为逆断层,倾向南西,倾角74°。在地表多形成陡坎、负地形等地貌。

F4西东段位于硅质岩中,而其余部分则位于花岗斑岩中,断层北倾,倾角较陡,为逆断层。断层在地表多形成负地形地貌,断层面可见明显的擦痕,并形成2-3米的构造破碎带,带内岩石破碎程度高,具有较弱的褐铁矿化、高岭土化、硅化等蚀变。

F5位于硅质岩与花岗闪长岩的分界线上,东段位于蚀变带Sb3的南缘,控制着蚀变带的展布,断层性质不明。

F6位于位于F1断层的南侧,23号勘探线以西,地表延伸较短,为逆断层,倾向南西,倾角59°,断层破碎带宽0.2-0.4米,有孔雀石化石英细脉穿插。

2.3 岩浆岩

勘查区岩浆岩发育,区内大范围出露,为加里东晚期侵入的酸性岩浆岩,北西-南东向呈“条带状”分布,岩性为包括志留纪花岗斑岩(Sγπ)、花岗闪长岩(Sγδ)、黑云母花岗斑岩(Sγβπ)等。

(1)花岗斑岩(Sγπ)

分布于勘查区东部,呈红褐色、黑褐色,斑状结构,块状构造。由斑晶和基质两部分组成,斑晶为钾长石和斜长石,以钾长石为主;基质主要由斜长石、钾长石、石英、绿泥石等组成,暗色矿物已完全绿泥石化,绿帘石化少量。为该区金矿体赋矿岩石。

(2)花岗闪长岩(Sγδ)

花岗闪长岩分布于勘查区东部,呈黑褐色,中细粒半自形晶粒状结构,块状构造。岩石由斜长石、钾长石、石英、角闪石等矿物组成。斜长石表面见中等程度的粘土、绢云母、绿帘石等次生蚀变矿物分布,钾长石表面可见弱高岭土化,石英为它形晶粒状充填空隙,角闪石为普通角闪石,部分已绿泥石化。矿物之间呈平直-锯齿状镶嵌分布。

(3)黑云母花岗斑岩(Sγβπ)

黑云母花岗斑岩分布在勘查区东南部,呈红褐色,斑状结构,斑晶为钾长石和石英,基质由长英质的矿物集合体组成,具有显微隐晶-显微粒状结构。

2.4 变质作用及围岩蚀变

(1)蚀变带

勘查区蚀变带主要有2条,即位于该区的东北部的Sb1、Sb2,呈带状、透镜状,北西-南东向展布,所在围岩岩性为花岗斑岩(Sγπ),蚀变带均受北西-南东向断层F1、F2控制。

Sb1蚀变带呈带状,长1.16km,宽40m,最大宽度120m,主要是北西-南东向,在最东段呈近东西向延伸,蚀变带中发育有破碎带,破碎带与围岩的界线清楚,带内围岩蚀变发育,蚀变有硅化、高岭土化、碳酸盐化、褐铁矿化和黄铁矿化。勘查区发现评价的主要金矿(化)体位于该蚀变带内。

Sb2蚀变带呈带状,长1.06km,宽80m,最大宽度120m,呈北西西-南东东向,蚀变带局部发育有破碎带,破碎带与围岩的界线清楚,带内围岩蚀变发育,蚀变有硅化、高岭土化、碳酸盐化、褐铁矿化和黄铁矿化。Au2就赋存于该蚀变带内。

(2)围岩蚀变

位于花岗斑岩中的破碎蚀变带是矿区蚀变最发育的部位,断裂构造内,断裂构造两侧往往蚀变发育,蚀变的发育程度取决于构造的规模、性质及岩石的破碎程度。一般有硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、高岭土化、绢云母化等,以上几种蚀变迭加地段矿化较好。

硅化是最主要的蚀变类型,主要分布在赋矿蚀变花岗斑岩中,局部蚀变程度较强,为碎裂岩胶结物中的面状硅化,表现为胶结物中硅质成份含量的增高,岩石硬度增大,另外表现为石英细脉沿裂隙充填。

碳酸盐化在矿区较为普遍,主要分布在金矿体顶、低板与围岩的接触部位及赋矿蚀变花岗斑岩中,表现为方解石脉呈不规则状充填于岩石小裂隙中。

绿帘石化在矿区较为普遍,见于金矿体赋矿蚀变破碎层及顶底板的岩石中,岩性有:蚀变花岗斑岩、蚀变花岗闪长岩,主要沿小裂隙充填的石英、方解石所形成的细脉边部比较发育。

黄铁矿化为最主要的矿化,普遍分布于金矿体赋矿蚀变破碎层及顶底板的岩石中,岩性有:蚀变花岗斑岩及蚀变花岗闪长岩。呈浸染状、团块状、细脉状,赋矿破碎层中的黄铁矿大多数晶粒细小,矿化强且均匀,少量的黄铁矿晶粒较大,多呈立方体晶型。

3 矿体特征

对面梁金矿经过地表及深部工程控制,共圈定出9条金矿体,其中出露地表矿体2条编号Au1-1、Au2,另外7条均为钻孔与平硐控制的盲矿体。Au1-1赋存在F1断层破碎带中,Au1-2、3、4、5、6、7、8均为与Au1-1平行的规模较小的矿体;Au2赋存与F2断层破碎带,金矿体的形态、产状严格受勘查区北西-南东向F1、F2断层的控制。矿体产状与构造带产状基本一致,倾向南西,倾角50°-70°,呈北西-南东向展布。主矿体为Au1-1、Au1-2。金矿体赋存岩性均为花岗斑岩,矿体海拔标高在3075-4066m之间。

4 控矿因素及矿床成因

4.1 矿床成因

该矿床其成矿物质主要来源于加里东晚期的岩浆沿深大断裂侵入,携带着大量成矿物质进入到断裂发育的岩体中,从而形成矿区重要的含矿载体。

本成矿区有一个明显特征:金矿体全部分布在岩体中,且完全受断层的变化情况所控制。通过三年的详查工作对该金矿床的形成有一个初步认识:

成矿物质来源主要为加里东晚期岩浆沿深大断裂侵入,携带着大量成矿组份进入到断裂较为发育的岩体中,这些断裂形成的空间多种多样,在有利部位使得矿液有足够时间活化围岩中的金质,再与从深部带来热卤水中的金质浓集,最后在低压扩容带富集成矿,其中由于成矿期次的多阶段性,还形成含金石英单脉、复脉及网脉。

金矿的地球化学特征是以Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo等为主的一套中、高温元素组合,矿石中Cu、Pb、Zn的含量明显高于围岩,同时中温元素Cu、Pb、Zn的金属硫化物为重要的载金矿物。

综上所述,本矿床形成具多阶段的特点,初步认为矿床成因类型为中温热液型金矿床。

4.2 控矿因素及找矿标志

(1)控矿因素

①岩性控矿:金矿体赋矿岩性为花岗斑岩。

②断层控矿:位于北北西-南南东向断层F2延伸稳定,控制着区内蚀变带Sb1的展布,控制着金矿体的形态、产状及延伸,为控矿构造。金矿体就赋存于这一断层形成的蚀变破碎带中,为矿质运移的通道,是区内的导矿构造,构造作用形成的破碎带利于矿液的运移及富集,为区内的容矿构造。

③岩浆岩控矿:对面梁金矿北矿带的矿体就分布在加里东晚期的花岗斑岩中,岩体既提供了热源,也提供了部分矿质。岩体对对面梁金矿的控制起主导作用。

(2)找矿标志

①构造标志:位于花岗斑岩与花岗闪长岩之间的北北西-南南东向逆断层延伸稳定,控制着区内蚀变带、岩浆岩的展布,控制着金矿体的形态、产状及延伸,为控矿构造。金矿体就赋存于这一断层形成的蚀变破碎带中,为矿质的运移提供了通道,为区内的导矿,构造作用形成的破碎带利于矿液的运移及富集,为区内的容矿构造。

②岩浆岩标志:矿区的赋矿岩性为花岗斑岩。

③化探标志:1:1万土壤异常中高温元素组合Au、Ag、Cu、Pb、As、W、Bi、Mo也是找矿的主要标志。

④围岩蚀变标志:主要为硅化、黄铁矿化、高岭土化、粘土化,其次有绿帘石化、碳酸盐化等。金矿化与硅化、黄铁矿化密切相关。

5 结论

对面梁金矿位于敖包沟东沟-清水沟一带,区内蚀变带、金矿(化)体分布广泛。通过本次工作在北矿带新发现Au1-3、Au1-4、Au1-5、Au1-6、Au1-7、Au1-8 及Au2等7条金矿体,主矿体Au1-1号金矿体向东西两侧已经控制,深部矿体变薄并趋向尖灭,矿床为一小型金矿,但1:1万土壤Hs-1综合异常向西尚未封闭,Au1-1金矿体所在的蚀变带在31号勘探线以西仍有延伸,矿体在深部存在尖灭再现现象。综上所述,对面梁金矿北矿带在深部及向西延伸方向上通过进一步工作,仍有发现新矿体、扩大矿床规模的可能性,具有一定的找矿远景。

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