王宏刚 邓辉
摘要:积阴功台铜金矿区位于昌马-九个泉加里东期铜、金成矿带上。矿区共圈出金矿体5条,铜矿体2条。本文在分析前期勘查成果基础上,总结了积阴功台铜金矿区地质特征及找矿标志,对该区成矿潜力进行了浅析。
关键词:积阴功台铜金矿区;地质特征;找矿标志;成矿潜力
矿区位于玉门市南东158°方向32km处,距旱峡煤矿约6.5km。是甘肃省地矿局第二地勘院通过地质、化探和综合研究发现并评价的多金属矿点。
1.区域地质背景
积阴功台矿区位于北祁连加里东金、铜、铅锌、铬、铁、钨成矿带(Ⅲ5)昌马—九个泉加里东期铜、金成矿带上(图1)。
1.1地层
矿区位于柴达木-祁连地层大区、北祁连地层区、走廊南山地层分区,区内出露地层有上奥陶统妖魔山组(Oy)、上奥陶统南石门子组(On)、上奥陶统扣门子组(OSk)、下志留统肮脏沟组(Sa)、中志留统泉脑沟山组(Sq)、上志留统旱峡组(Sh)、上石炭统-下二叠羊虎沟组(CPy)、下白垩统下沟组(Kx)、下白垩统中沟组二段(Kz2)、新近系中新统白杨河组(Nb)、第四系下更新统玉门组(Qy)、第四系中更新统(Qp2pal)、第四系上更新统(Qp3pal)、第四系全新统(Qh)。
1.2构造
矿区位于柴达木-祁连板块北祁连早古生代褶皱带之走廊南山地体。其内地层新老倒置,断裂纵横交织,总体显示了构造变动强烈及多期构造活动的特点。区褶皱较发育,但由于后期断裂的破坏,使早期形成的褶皱显得支离破碎,面目皆非。目前仅存有喜马拉雅期的褶皱构造及加里东末期褶皱构造的残余。区内断裂构造大致有三组,即北西-南东(或北西西)向;南北向及北东-南西向三组。
1.3岩浆岩
区内岩浆岩不发育。共见4个侵入体,分别为青石岩石英辉长闪长岩、贼沟花岗闪长岩、傢什窑东闪长岩、红柳沟口二长花岗岩。这些侵入体规模较小,多以小型岩瘤侵入于围岩之中,形成时代除红柳沟口二长花岗岩为华力西末期外,其余均为加里东末期岩体。
1.4区域矿产
区位于北祁连加里东金、铜、铅锌、铬、铁、钨成矿带,主要矿产有金湾子金矿、安门石灰岩矿、旱峡煤矿、红沟煤矿、小风沟铬铁矿点、柳沟金矿点、窟窿山北口铜矿化点。
2.矿区地质特征
2.1地层
矿区地层有下志留统肮脏沟组一段(S1a1)、下志留统肮脏沟组二段(S1a2)、中志留统肮脏沟组三段(S2a3)、中志留统泉脑沟山组一段(S2q1)、中志留统泉脑沟山组二段(S2q2)岩性段、上志留统旱峡组(S3h)和第四系(Q4)。
(1)志留系
①下志留统肮脏沟组一段S1a1(Ss+Sl):
分布于矿区东北部。主要岩性为砂质板岩、粉砂岩。地层呈北东-南西向展布,倾向大致北东,倾角一般36°~ 50°左右。
其与南侧肮脏沟组二段(S1a2)地层呈整合接触关系,两段地层以灰白色石英砂岩为特征作为分界依据。西侧与肮脏沟组三段(S1a3)地层呈断层接触,被走向近北西的断层F3所切,产生位移。
②下志留统肮脏沟组二段S1a2(Ss+Sl)
分布于矿区中部。主要岩性为中-细粒砂岩、砂质板岩。地层呈北东-南西向展布,倾向大致北东,倾角一般37°~55°左右。
③中志留统肮脏沟组三段S2a3(Ss+Sl)
地层主要分布于矿区东南部和西部。主要岩性为凝灰质砂岩、砂质板岩、砂岩,该岩段为矿区内的主要含矿层位;地层呈北东-南西向展布,倾向大致北北东,倾角一般30°~ 45°左右。
④中志留统泉脑沟山组一段S2q1(Ss+Sl+Ls)
地层主要分布于矿区东南部。岩性主要由灰绿色砂岩、砂岩夹板岩、灰岩组成。地层呈北东-南西向展布,倾向大致北东,倾角一般33°~54°左右。
⑤中志留统泉脑沟山组二段S2q2(Ss+Sl(Ms)+Ls)
主要分布于矿区西南部。岩性主要由紫红色、黄褐色、灰绿色等杂色砂岩夹砂质板岩(泥岩)、灰岩组成。地层呈北西-南东向展布,倾向北东,倾角一般37°~68°左右。
⑥上志留统旱峡组S3h(Ss)
地层主要分布于矿区西南部。主要岩性为紫红色砂岩、细砂岩。地层呈北东-南西向展布,傾向大致南西,倾角一般36°~42°左右。
(2)第四系
有冲洪积堆积物、残坡积物组成,分布于沟谷中。
2.2构造
区内断裂发育,主构造与区域构造特征基本一致,并表现为断距大,断裂深,延伸长等特点,后期构造运动形成的断裂构造互相切割。断层可分为两组:一组走向近于北西~南东向,这是较早的一组,该组断层的共同特点是:绝大多数的断层面倾向为北东。另一组走向近于北东-南西向,断层形成较晚,从断层两侧出露的地层来看,绝大部分断层又是上盘下降,下盘相对上升,多为正断层。地层在不同程度上均有南北向的相对平推现象。
区内可见11条规模较大的断层,其中近北西~南东向断层有F1、F3、F4、F7、F8、F11;近北东-南西向断层有F2、F5、F6、F9、F10。
2.3岩浆岩
区内岩浆岩不太发育,仅在矿区南部见石英闪长岩小岩脉(δ)和近北西-南东向含金石英脉(ρ)。
2.4变质作用及围岩蚀变
(1)变质作用
内的变质作用主要为动力变质作用。其主要表现在断层破碎带内的构造角砾岩、碎裂长石砂岩等。
(2)围岩蚀变
区围岩蚀变主要硅化、高岭土化等;矿化主要为浸染状褐铁矿化、黄铁矿化、孔雀石化。
3.矿体特征
3.1矿体空间分布、规模
发现5个岩金矿体、2个铜矿体。
Au1矿体地表由TC32、TC36、TC44和TC50-1四个探槽控制,深部由ZK52-1、ZK44-1、ZK36-1控制,控制长度230m,平均厚度4.30m,平均品位1.96×10-6,矿体产状63°~68°∠73°~76°矿体呈似层状赋存在中志留统肮脏沟组三段(S2a3)凝灰质砂岩中,含矿岩性为石英脉和构造角砾岩,围岩主要岩性为凝灰质砂岩,其与顶底板呈断层接触关系,矿化蚀变主要为硅化、褐铁矿化、方铅矿化、孔雀石化等。
Au2矿体地表由TC52、TC48和TC42三个探槽控制,控制长度200m,平均厚度1.14m,平均品位3.46×10-6,矿体产状70°~95°∠57°~71°,矿体呈似层状赋存在中志留统肮脏沟组三段(S2a3)凝灰质砂岩中,含矿岩性为蚀变凝灰质砂岩,围岩主要岩性为凝灰质砂岩,矿化蚀变主要为硅化、褐铁矿化等。
Cu1矿体地表由TC54探槽单工程控制,控制长度80m,厚度2.09m,品位:1.03%,矿体产状75°∠72°矿化蚀变主要为硅化、孔雀石化、黄铜矿化、黄铁矿化。
Cu2矿体位于Au1矿体北端,地表由TC28-1探槽单工程控制,控制长度80m,厚度3.20m,品位:0.63%,礦体产状65°∠75°,矿体呈似层状赋存在中志留统肮脏沟组三段(S2a3)凝灰质砂岩中,含矿岩性为石英脉,顶底板岩性为凝灰质砂岩。矿化蚀变主要为硅化、孔雀石化、黄铜矿化、黄铁矿化等。
Au1矿体与Cu2矿体由同一条断层(F11)控制,Cu2矿体位于Au1矿体的北侧,金矿体中不含铜,铜矿体中金为矿化体。其他各矿体特征见表1。
3.2矿石质量
(1)矿物成分
金矿石类型主要为石英脉型、蚀变凝灰质砂岩型,矿石中金属矿物主要有褐铁矿、黄铁矿等;脉石矿物主要有石英、长石、少量绢云母及其他矿物等组成。
铜矿石类型主要为石英脉型、蚀变石英闪长岩型,矿石中金属矿物主要有黄铜矿、孔雀石、褐铁矿等;脉石矿物主要有石英、长石、白云母及其他矿物等组成。
(2)矿石结构、构造
矿石结构主要为半自形-自形晶结构、交代结构、残留结构;构造主要有浸染状构造、斑杂状构造、充填脉状构造、块状构造、假象构造。
(3)矿石类型
金铜矿体是构造活动及热液活动共同作用形成的岩金矿体,金矿石的自然类型按赋矿岩石分为含金石英脉型和蚀变凝灰质砂岩型二种类型,铜矿石的自然类型按赋矿岩石分为含铜石英脉型和蚀变石英闪长岩型二种类型。
(4)矿体围岩和夹石
矿体围岩主要为凝灰质砂岩。在地表矿体与围岩界线清楚,矿体破碎,蚀变矿化强烈,而围岩则蚀变矿化较弱。围岩岩石总体比较完整、有少量较破碎,其稳固性较好。
4.矿床成因及找矿标志
4.1成矿控矿因素
(1)地层及岩性控矿:志留系地层既是矿源层,又是有利的赋矿岩性层。
(2)岩浆岩控矿:区内脉岩发育的地段,石英闪长岩脉为积阴功台金矿提供了动力源、热源及部分矿源,为积阴功台金矿床的“成矿地质体”。
(3)构造控矿:北西向压性、压扭性断裂为区域构造,其次级断裂—近南北向、北北西向压扭性断裂为区内的导矿、容矿构造。
(4)热液蚀变与矿化:矿区热液蚀变比较强烈,围岩蚀变的范围多受断裂构造的控制,主要热液蚀变有硅化、绢云母化;矿化有褐铁矿化、黄铁矿化等。其中硅化、褐铁矿化与金矿化密切相关,金矿化发育在褐铁矿化、硅化发育地段。蚀变矿化对金的富集成矿有明显的控制作用。
4.1矿床成因
区内金、铜矿体严格受断裂构造控制,初步认为该矿床成因类型为与石英脉有关的构造蚀变岩型铜金矿床。
4.2找矿标志
(1)地层标志:铜、金矿体主要产出在下志留统肮脏沟组上岩段(S1a3)凝灰质砂岩中,为找矿的地层岩性标志。
(2)构造标志:断裂破碎带是本区明显的找矿标志,矿体赋存在近南北走向断裂中,断裂带为导矿、容矿构造,铜金矿体严格受断裂构造带的控制。
(3)脉岩标志:目前发现的矿体均与石英脉密切相关,石英脉是重要的找矿标志之一。
(4)蚀变标志:已发现的矿体均具硅化、褐铁矿化、黄铁矿化,铜矿体还具孔雀石化、黄铜矿化等,所以蚀变也是重要的找矿标志之一。
5.找矿潜力浅析
积阴功台铜金矿区位于位于北祁连加里东金、铜、铅锌、铬、铁、钨成矿带,昌马-九个泉加里东期铜、金成矿带上,与已发现的昌马金矿、金湾子金矿其成矿带、赋矿地层、控矿构造、矿化蚀变、含矿岩性、矿物成分等均相似。综合分析认为矿区有较大的找矿前景。下一步工作中着重对已知矿体进行深部钻探控制,力争扩大矿床规模。
参考文献:
[1]张新虎,等.甘肃省区域成矿及找矿[M].北京:地质出版社, 2013.
[2]梁北山,宋小军.玉门昌马金矿金的富集特征[M].甘肃:地质出版社, 2011.
[3]于宏伟,强利刚,龚奇福.甘肃省两当县东河金矿床矿物共生组合特征[J].西部资源, 2018(04): 26-27.