镇安铁铜沟金矿预查区地质特征及找矿标志*

2020-12-31 23:07张玉贵
陕西煤炭 2020年5期
关键词:褐铁矿岩性石英

薛 超,葛 毓,张玉贵

(陕西省一三一煤田地质有限公司,陕西 韩城 715400)

0 引言

预查区位于山阳—牛耳川断裂与镇安—板岩镇断裂区域,断裂所夹持的北西西向展布的古生界隆起区,受区域构造影响,区内构造线主要呈北西西向展布,在区域性深大断裂旁侧,以浅层次的断裂褶皱构造发育为特点。

依据陕西省地层划分标准,预查区属杨子地层区南秦岭分区的云镇——银华小区,归属传统的中带泥盆。而泥盆系在区内分布范围最大,地层出露齐全。中、下统地层主要分布在预查区周边区域,上统主要分布在预查区及西部,岩石普遍经历了区域浅变质作用,但程度较低,岩石一般还保留着原岩的性质和结构特点,泥质岩类多形成了低级变质的千枚岩、板岩,碎屑岩、结晶灰岩及硅质岩类,仅表现为碎屑或矿物的重结晶,填隙物中的泥质变为绢云母或绿泥石,并具平行定向分布之特点,并常呈变余结构。泥盆系上统在区域上属于重要的金矿成矿层位。

1 区域特征

1.1 区域地球物理特征

根据秦巴地区1∶20万区域重力调查成果,预查区内重力局部异常较发育,其西北部有一个幅值约-3×10-5m/s2的局部重力低异常,该异常与地层中相对低密度的地层(岩性层)或局部断裂构造有关;其东南角(镇安县城)有一个幅值约2×10-5m/s2的局部重力高异常,该异常与地层中的相对高密度的地层或岩性层相关。

1.2 区域地球化学特征

陕西省1∶50万区域化探和山柞旬重点片区地球化学编图资料,将本区划归为板房子-山阳地球化学复杂场,主要成矿元素为Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、Mo、B、Bi。被确定为陕西省二级找矿远景区(镇安云镇-枣园子Au、Ag、Zn、Sb远景区Ⅱ4)。

1.3 区域矿产特征

预查区位于南秦岭华立西、燕山期铅锌银铜铁汞锑重晶石Ⅲ级成矿带,周边发现了以二台子金矿、太白庙金矿床、双庙金矿及铁铜沟菱铁矿等一批较为典型的矿床类型,形成了以金、银、铁为优势矿种的矿化集中区。

2 预查区地球化学特征

通过1∶2.5万化探扫面显示,Au元素异常主要分布于预查区南端,沿三官庙—渔洞峡大断裂及次级断裂带呈带状分布,走向北西西,异常面积大,强度高,浓集中心明显,分带清晰。受三官庙—渔洞峡大断裂及次级断裂带控制,与Ag、As、Sb元素异常套合较好。为本区的主成矿元素。

根据元素的地球化学性质、共生组合规律、聚类分析及地质特征,在全区共编制综合异常16个。从分布范围看,除Ht1、Ht3这2个综合异常分布于预查区北部外,其余14个综合异常均分布于预查区南部,呈北西—南东向带状分布,长度大于14 km,宽度1~3 km。由东向西分布于泥盆系上统九里坪组上部(D3j2)和九里坪组下部第二岩性段(D3j1-2)、石炭系袁家沟组(C1y)、泥盆系上统星红铺组(D3x)、泥盆系中统古道岭组第二岩性段(D2g2)地层中。Au、Ag、As、Sb元素为弱富集-强富集,后生叠加-极强后生叠加型;Au、Ag为强分异型,As、Sb为弱分异-分异型。异常地质背景为三官庙—渔洞峡大断裂及旁侧发育的次级断裂上或其附近,在其余地层中为贫乏-背景、弱后生叠加型。

3 矿(化)点地质特征

预查工作查证了16个综合异常,重点查证了远景区东西两端的两个甲1类异常(Ht4和Ht12),在查证的基础上,划分了王家沟和兔儿凹两个找矿靶区。

王家沟找矿靶区发现7条金矿化体,2条金矿体,主要分布在三官庙—渔洞峡大断裂以北地区,受大断裂和其间为一背一向的王家沟背、向斜控制,总体形态为断层挟持下的宽缓褶曲构造。发现的金矿化均赋存于九里坪组二段第一岩性段地表层间破碎带中,破碎带的展布受地层和褶曲形态双重因素控制。K1金矿体赋存于南西走向的断层破碎带中,平面上呈透镜状产出。长度100 m,厚度为0.8 m,金品位为12.5 g/t,破碎带以伴有较多的石英脉和网脉状石英细脉为特征,石英脉呈乳白色,大小不一,脉体中常见已被褐铁矿充填的裂纹和空洞,脉体破碎强烈,常伴有细脉状、网脉状石英脉,破碎带中蚀变强烈,以硅化、褐铁矿化蚀变为主,次为片理化。K2号矿体赋存于九里坪组二段第一岩性段中岩性层的浅灰色粉砂岩中,由一顺层的地层破碎带控制,平面上矿体呈透镜状产出,长度100 m,厚0.69 m,品位6 g/t,破碎带内常见块状、网脉状及细脉状石英脉体分布,脉体排列杂乱,相互穿插、大体沿层理方向延伸,石英脉体最厚达0.7 m,长2 m左右,呈不连续的透镜状分布,脉体镜面光滑,见多组方向的擦痕、阶步,脉内见较好褐铁矿化。矿体产状315°∠24°,与旁侧的粉砂质千枚岩产状基本一致。

兔儿凹找矿靶区发现金矿化体3条,金矿体1条,主要分布在区域性三官庙—渔洞峡大断裂中部及南侧,大致呈北西向展布。K3金矿体赋存于袁家沟组底部砾岩层中,砾岩中砾石直径多在3~10 cm之间,磨圆度较好,基质多以硅化和褐铁矿化胶结;矿化体外貌特征明显,岩石致密坚硬,褐铁矿化、硅化蚀变强烈发育,破碎带中不同期次的石英脉体发育且相互穿插。金矿体长度约280 m,最低金品位2.0 g/t,最高金品位3.78 g/t,平均品位3.21 g/t,平均厚度1.17 m,矿体受断裂和地层的双重因素控制,岩石致密坚硬,硅化褐铁矿化强烈发育,在石英脉体中见有疑似的自然金颗粒。

4 矿石质量及类型

矿石的主要贵金属成分为金,金属矿物主要有:黄铁矿、磁黄铁矿、褐铁矿(在氧化带中),还有少量的黄铜矿、钛铁矿。脉石矿物主要有石英、长石等,矿石结构主要为斑状变晶结构、变余粉砂状结构、基质显微鳞片变晶结构,其次有它形粒状结构、不等粒它形粒状结构、碎裂结构。金矿石构造主要为块状构造、细脉状构造,次为千枚状-片状构造、千枚状构造、变余层纹状(条带状)-千枚状片状构造。

本区矿床类型为构造蚀变岩型,本区矿床工业类型主要为石英脉型和破碎带蚀变岩型两种类型。

工作区各矿体的围岩主要为粉砂质板岩、粉砂岩,与矿体界限清晰,破碎带蚀变岩型矿石中大多为破碎的围岩角砾和石英脉带,具有较强烈的蚀变,主要以硅化、褐铁矿化、绿泥石化、绢云母化为主。矿化分布不均匀。石英脉型围岩岩石较完整,围岩蚀变较弱,以硅化、铁碳酸盐化、绢云母化为主。矿体中无夹石。

5 矿床成因及找矿标志

5.1 矿床成因

根据区域资料,预查区三官庙—渔洞峡大断裂属于多期活动的基地性断裂构造,为成矿作用提供优越的导矿运输通道,并直接控制着矿床和化探异常的分布。其旁侧发育的次一级断裂破碎带和层间破碎带,是区内主要的容矿构造,为矿体的形成提供了储存空间,区内目前发现的矿体和矿化构造带,均与不同类型的构造有关,显示出矿体的富集与断裂构造关系密切。构造的多期次活动,又易于导致矿化蚀变作用的多次叠加,局部还叠加了成矿晚期的颗粒金矿化。

5.2 控矿条件

根据已有资料,区内主要赋矿岩性为石炭系袁家沟组泥质、粉砂质板岩和九里坪组二段含铁碳酸盐斑点泥质、粉砂质板岩,Au元素在上述地层中元素背景平均值明显较高,由此反映了上述地层沉积时就已形成了Au元素明显的富集,为后期形成金矿脉奠定了基础,是矿区Au元素迁移与富集的重要层位。同时三官庙—渔洞峡断裂为区域性多期活动的控岩导矿断裂,破碎带宽数十米,其旁侧分支及次级断裂直接控制着矿床和化探异常的分布,为成矿作用提供导、容矿空间。断层或层间破碎带由数厘米棱角状杂乱排列之蚀变角砾岩或碎裂岩、石英脉及碎块、断层泥等组成,断面平直或舒缓波状,沿断裂充填石英脉及含铁方解石石英脉,是矿区主要的含矿构造,显示出矿体的富集与断裂构造关系密切。综上,认为本区成矿地质条件受地层和构造双重条件控制。

5.3 找矿标志

地层、岩性标志:区内的九里坪组、袁家沟组为找矿的目标层位,岩性主要为板岩、千枚岩及构造角砾岩。

地球化学标志:区内目前发现的金(化)点主要位于金异常三级分带内带,且Au-Ag-As-Sb-Hg元素套合性较好,与构造同时出现时,具有相当大的工作价值。

构造标志:三官庙—渔洞峡断裂带内及旁侧次级拉张性断层及揉皱构造带发育地段,是矿体发育的有利部位。

蚀变标志:石英脉为找矿直接标志;地表褐铁矿化蚀变破碎带也是找矿的直接标志。此外硅化、铁碳酸盐化、绿泥石化、炭化的发育地段为判断金矿化好坏的直接标志,一般蚀变越强,矿化越好。

原生晕异常标志:岩石中金元素含量高值点,尤其是密集分布的高值点,为直接找矿标志。

6 结论

镇安铁铜沟金矿地处华南板块南秦岭印支褶皱带中部徽县—旬阳华力西—印支海盆,属于南秦岭冒地槽建造类型。出露地层为古生界寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系。区内地层属于在中晚元古代火山岩系裂谷构造基底上发育起来的一套滨-浅海相、湖盆相沉积的碎屑岩-碳酸盐岩建造,在经历了加里东期以来各构造期的发展演化阶段后,于印支运动中褶皱造山。成矿地层位于泥盆系上统和袁家沟组浅变质粉砂岩中,成矿地质条件优越,发现的金(化)点主要位于金异常三级分带内带,三官庙—渔洞峡断裂带内及旁侧次级拉张性断层及揉皱构造带发育地段,是矿体发育的有利部位。石英脉为找矿直接标志,地表褐铁矿化蚀变破碎带也是找矿的直接标志之一,岩石中金元素含量高值点,尤其是密集分布的高值点,为直接找矿标志。

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