陕西省华县任家滩金矿地质特征及成因浅析

2020-12-10 10:26
中国金属通报 2020年3期
关键词:褐铁矿北东斑岩

任 涛

(咸阳西北有色七一二总队有限公司,陕西 咸阳 712000)

1 区域地质背景

华县任家滩金矿位于华北地台南缘豫西断隆金堆城坳陷区,在中新生代经历了秦岭造山带的陆内造山运动,成为秦岭造山带的北缘组成部分[1,2],隶属于华北地台南缘金堆城-卢氏-栾川多金属成矿带。

区域地层区划属华北大区豫西分区华山(金堆)地层小区,区域地层主要由古元古界铁铜沟组的石英岩、中元古界熊耳群中基性火山岩、高山河组陆源碎屑岩和洛南群白云岩等组成。

区域构造形态复杂,断裂与褶皱均较发育。区域褶皱构造主要有黄龙铺背斜(草链岭-八里坡背斜)、路家街向斜(木子沟-路家街向斜)。断裂构造以近EW向及NE向两组为主,构成较多的棋盘格子状构造。北东向断裂主要为一系列成带分布的断裂束,并具多期活动的特征,代表者主要为青岗坪断裂、石家湾似帚状断裂构造;东西向断裂有大石沟断裂、上水岔断裂束;此外,尚发育有北西向断裂。

区域岩浆岩发育广泛,从海西期到印支-燕山期均有不同程度的岩浆活动表现。但以中生代最为强烈。区内主要出露有老牛山黑云母二长花岗岩、金堆城花岗斑岩、石家湾花岗斑岩等岩基、岩株以及碳酸盐岩脉等。

区域矿产以钼矿为主,已知钼矿床有华县金堆城斑岩型钼矿床等。金矿床主要分布于桃园、洛源、角洛岔、百花岭一带,主要为石英脉型、蚀变岩型金矿。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区出露地层由老到新主要有元古界铁铜沟组(Pt1t)、熊耳群(Pt2xn)、高山河组(Pt2g)。铁铜沟组主要出露于矿区西北部,岩石主要为灰白色中-厚层状白云母石英岩、白云母石英片岩夹二云母石英片岩。熊耳群主要分布在矿区中部及南部,可分为两个岩性段,分别为下段(Pt2xna)和上段(Pt2xnb),下段岩石主要为安山岩,局部见安山玢岩,上段岩石主要为板岩。熊耳群与高山河组为不整合接触,与铁铜沟组间为大面积第四系坡积物覆盖,接触关系不清。高山河组下亚组地层在矿区大面积出露,可分为三个岩性段,下段为紫红色、灰白色(变)石英砂岩,底部为1m~5m厚的底砾岩;中段为紫红色、灰色泥质板岩夹(变)石英砂岩;上段为紫红色(变)石英砂岩夹泥质板岩。

2.2 构造

矿区位于路家街向斜向西翘起转折端,西北部铁铜沟组地层以北东向青岗坪大断裂为界。褶皱主要为草链岭背斜和路家街向斜,草链岭背斜出露于矿区西北角,受青岗坪大断裂的破坏影响,背斜形态很不完整,矿区主要出露背斜核部和南翼,背斜核部为铁铜沟组和熊耳群,向翼部和倾伏端则为高山河组的下亚组。矿区位于路家街向斜西部转折端,向斜两翼地层由高山河组下亚组地层组成。断裂主要为北东向断裂,具有多期活动的特征,代表性断裂为青岗坪断裂。次级断裂主要表现为北东向和北西向断裂,局部见近东西向断裂。北东向断裂控制了SK1、SK2、SK3以及SK5蚀变带的展布,北西向断裂控制了区内SK4蚀变带的展布。

2.3 岩浆岩

矿区出露岩浆岩主要为任家滩正长斑岩,主要出露于矿区南部桐花沟一带,岩体呈岩株状或脉状产出,与围岩呈侵入接触。正长斑岩斑晶主要为正长石、斜长石和石英,基质主要为长英质。陕西省区域地质志认为任家滩石英正长斑岩侵入体,在东部相当于河南龙王壮碱性正长花岗岩中,HSRIMP U-Pb同位素年龄为1625±16Ma,其时代形成于中元古代,地质志时代暂划归中元古代。

3 蚀变带及矿体特征

3.1 蚀变带特征

(1)SK1蚀变带:赋存于熊耳群中,位于矿区1:2.5万沟系次生晕金异常内,出露标高1576m~1623m,由3条探槽控制,控制长470m,宽1.1m~10.4m,蚀变带主要由构造角砾岩和蚀变安山岩组成,带内岩石较疏松破碎,主要蚀变为绿泥石化、高岭土化、硅化、绢云母化,主要矿化为褐铁矿化、黄铁矿化。蚀变带受北东向断裂构造带控制,走向北东,产状333°~350°∠47°~50°。

(2)SK2蚀变带:主要赋存于高山河组以及熊耳群中,位于1:5万水系沉积物金异常内,出露标高1569m~1756m,由8条探槽控制,控制长720m,宽0.5m~6.0m,蚀变带主要由蚀变安山岩及蚀变石英砂岩组成,带内岩石较疏松破碎,主要蚀变为硅化,其次为绿泥石化、绢云母化等,主要矿化为褐铁矿化,呈浸染状分布。蚀变带受北东向断裂构造控制,走向北东,产状307°~355°∠30°~50°。

(3)SK3蚀变体:赋存于高山河组石英砂岩中,出露标高1796m~1806m,蚀变体由一个探槽控制,长14m,宽16.8m,蚀变体呈褐红色、灰白色,土状、碎裂状构造,主要由构造角砾岩和蚀变石英砂岩组成,主要蚀变为绿泥石化、高岭土化,主要矿化为褐铁矿化。蚀变体受断裂破碎带控制,走向北东,产状152°∠70°。

(4)SK4蚀变带:主要赋存于熊耳群中,局部赋存于高山河组中,位于1:5万水系沉积物金异常内,出露标高1625m~1664m,由6条探槽控制,蚀变带长250m,宽约0.3m~1.1m,主要由构造角砾岩、蚀变石英砂岩、蚀变安山岩组成,带内岩石极疏松破碎,呈碎块状、土状,褐红色,主要蚀变为绿泥石化、高岭土化,主要矿化为褐铁矿化,呈浸染状分布。蚀变带受北西向断裂构造带控制,走向北西,产状25°~45°∠15°~30°。

(5)SK5蚀变带:由1条地化剖面圈定,位于1:2.5万沟系次生晕金异常内,宽2.5m,蚀变特征与SK3蚀变带类似,岩石疏松破碎,褐铁矿化较发育,原生晕金异常值高达1440×10-9,具有较好的找矿前景。

3.2 矿体特征

(1)Au-Ⅱ金矿体:Au-Ⅱ金矿体赋存于SK2蚀变带中,由3个槽探工程控制,长78m,厚0.76m,单工程金品位1.46×10-6。矿体走向85°,倾向355°,倾角49°。金矿体主要由蚀变安山岩组成,主要蚀变为硅化,其次为绿泥石化、绢云母化,主要矿化为褐铁矿化,呈浸染状分布。

(2)Au-Ⅲ金矿体:Au-Ⅲ金矿体赋存于SK3蚀变体中,由1个槽探工程控制,长14m,厚7.38m,单工程金品位4.03×10-6。矿体走向62°,倾向152°,倾角70°。金矿体主要由构造角砾岩和蚀变石英砂岩组成,主要蚀变为绿泥石化、高岭土化,主要矿化为褐铁矿化。

(3)Au-Ⅳ金矿体:Au-Ⅳ金矿体赋存于SK4蚀变带中,由3个槽探工程控制,长80m,厚0.27m,单工程金品位4.20×10-6。矿体走向300°,倾向30°,倾角20°。金矿体主要由构造角砾岩组成,主要蚀变为绿泥石化、高岭土化,主要矿化为褐铁矿化。

(4)Au-Ⅰ/金矿化体:Au-Ⅰ/金矿化体赋存于SK1蚀变带中,由3个槽探工程控制,长80m,厚1.96m,单工程金品位0.63×10-6。矿化体走向63°,倾向333°,倾角47°。矿化体主要由构造角砾岩组成,主要蚀变为绿泥石化、高岭土化,主要矿化为褐铁矿化,局部见黄铁矿化。

3.3 矿石特征

矿石矿物主要为褐铁矿;脉石矿物主要为石英。矿石结构主要为碎裂结构、他形-半自形粒状结构,矿石构造以浸染状、细脉状为主。矿石工业类型为构造蚀变岩型金矿石。

4 矿床成因及控矿因素

4.1 矿床成因概述

矿区北西部大面积出露老牛山黑云二长花岗岩,在角洛岔出露含矿似斑状二长花岗岩体,老牛山岩体的深部发生分异演化,为角洛岔含矿岩体提供了大量的热液和矿物质。矿区北西部为角洛岔斑岩型-石英脉型钨钼矿床,外围已发现莫胡沟铅锌矿、洛源金矿、角洛岔金矿、任家滩金矿等多处矿床,从已有的发现及研究来看,斑岩型矿床附近发现大量的浅成低温热液型矿床,或者浅成低温热液型矿床与斑岩型矿床属于同一成矿体系[3]。根据任家滩金矿区地质构造背景、矿区地质特征、矿体特征、成矿作用等特点认为该矿床为中低温热液型金矿床。在时、空及物质组分与老牛山岩体的演化和多次侵入有着密切关系。成矿作用由高温到低温,W、Mo→Au、Pb、Zn的演化顺序。矿区金矿化主要发生在岩浆后期和热液期,在浅部中低温有利的构造条件下形成构造蚀变岩型金矿。

4.2 控矿因素

4.2.1 构造控矿作用

矿区内次级北东向、北西向断裂构造发育强烈,北东向、北西向构造控制着金矿带的展布形态,构造活动为含矿热液上升运移和富集赋存提供通道和空间,为金矿重要控矿构造、含矿构造。

4.2.2 岩浆岩控矿作用

矿区北西部大面积出露老牛山岩体,岩浆演化与多次侵入产生的高温、高压及化学活动性流体为区域变质提供了基础。在区域变质期,含金成矿热液在构造岩浆活动热应力驱动下沿着北东向、北西向构造向上运移,在运移过程中继续溶解萃取地层中金元素,使其成为富金成矿热液,在有利构造部位富集成矿。

4.2.3 地层控矿作用

矿区熊耳群安山岩以及高山河组(变)石英砂岩岩石化学性质使金更容易沉淀,是形成金矿床的有利容矿围岩。

5 结论

任家滩金矿主要产于断裂破碎带中,矿体严格受构造控制,区内北东向、北西向构造控制着矿区金矿带的展布形态,构造活动为含矿热液上升运移和富集赋存提供通道和空间,矿床工业类型为构造蚀变岩型金矿。根据任家滩金矿区地质构造背景、矿区地质特征、矿体特征、成矿作用等特点初步认定矿床成因为中低温热液型金矿床。

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