岳 强
(甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院,甘肃 张掖 734000)
狼娃山银金矿隶属于甘肃省北蒙古族自治县管辖,地理位置位于肃北蒙古族自治县马鬃山镇的北方约70km。地处白山狼娃山的华力西期金、钨、钼、铁和铜成矿带。该成矿带主要为Au、W、Mo为主的矿化强烈,银金矿床围岩是下石炭统白山组的火山岩段,其成矿作用涉及到海西中晚期的花岗岩类岩浆热液。地层自身具有矿源特征,为银金矿形成提供极其有利的物质资源,是脉金矿和控矿的重要因素之一。
狼娃山银金矿大地构造位置位于天山-兴蒙山造山系—额济那-北山弧盆系—明水岩浆弧带内,红石山—六陀山裂谷缝合带南侧狼娃山-白梁复背斜南侧。地层分区为康古尔-黑鹰山,出露地层以石炭系下统白山组(C1bs);区内各时期、性质不同和规模不一的断裂构造极为发育,主期为生成时间最早、发育时间较长、继承性明显、延续活动时间较长的近东西向构造,控制着区域构造格局;而后期断裂为北西或北西西向,往往切割东西向大断裂[1]。区内受大断裂控制的晚古生代多级构造-岩浆体系,是成矿热液的就位空间,控制着矿床的空间定位;在晚古生代板块活动强烈期,白山-狼娃山断裂及其次生断裂、后期多期次构造控制了区内岩浆岩和地层的展布,其为深部壳幔物质向上运移提供了良好的通道,为区内主要的控岩导矿构造。这些壳幔物质多富含成矿物质,在其上升的过程中也逐渐萃取围岩中的成矿物质,最终在构造破碎带或构造交汇部位富集成矿[2]。
矿区的地层是石炭系下统白山组下岩段(C1bs1)和第四系。岩性以含晶屑凝灰岩、流纹斑岩为主,含砂质凝灰岩、英安质凝灰岩、变质凝灰岩次之。地层产状:190°~235°∠63°~85°。银金矿主要分布在北西向构造的石英脉上,围岩以含晶屑凝灰石为主,其次为流纹斑岩。
矿区的构造以断裂为主,其次是褶皱结构。下石炭统白山组构成了小型背斜,轴向近东西。断裂结构按其走向分为北东、西向和近东西三组,倾向北西、南西、北,倾角35° ~70°。
北西向断裂分布于矿区中北部,是矿区主要断裂构造。延伸40m~1350m,宽0.1m~2.8m,整体呈北西向延伸,倾向西南,倾角55°~78°。北西向断裂控制着区域内石英脉的分布,亦控制着银金矿体的产出。
矿区见狼娃山白梁复背南翼,主要为石炭系统白山组组成,褶皱轴向东西延伸。两翼不对称,南翼残缺不全,岩层倾角较陡约62°~84°,局部断层附近达85°。于褶皱南翼形成近东西向构造破碎蚀变带和石英脉,是银金矿富集的有利场所。
矿区的岩浆活动较频繁,且岩浆侵入均伴随构造运动而活动,尤以华力西期最为明显[3]。对本区的银金成矿具有积极作用。岩浆岩主要有辉绿岩和花岗岩,其中辉绿岩分布于矿区中部和北部,花岗岩呈岩株状分布于矿区北东角。
矿区辉绿岩脉和石英脉较发育。其空间展布形态完全受控于各岩性层中断层、裂隙和节理的发育程度。
2.4.1 数据统计特征
通过对地化综合剖面测量的统计数据分析,Au、Ag、Cu、Pb、W、Mo、Bi等元素表现出强分异,分布极不均匀;Co、V、Be表现出分异,分布不均匀;Mn、Ti、Sn、Ba等表现出弱分异[4]。从分布上看,分异较强的为岩浆热液矿化相关元素,结合地质特征,初步认为低温液金矿床寻找的潜力很大,Bi、Cu、Mo分布不均匀,局部富集,一定程度上指示了矿体剥蚀程度大。
表1 狼娃山地化综合剖面测量原始数据统计表
图1 狼娃山化探剖面元素R型聚类分析图
2.4.2 元素组合特征
选取与person相关系数组间联接法,进行R型聚类分析,得出了元素的分类谱系图。以距离系数21作为指标,测试要素可分为以下6大类:
I大类 :由Co、Cr、Ni、V、Ti、Pb、Zn等元素组成,主要由亲硫元素和高温热液元素组成,是铜镍硫化物矿化类型的成矿元素及伴生元素组合。按系数10为指标,可分为五个亚类:①Co、Cr、Ni亚类,为超基性岩指示元素;②Ti、Be、Sn亚类,为高温热液指示元素;③Pb亚类;④Zn亚类;⑤W亚类,表征钨矿化。
II大类:由Ba元素组成,一般为蚀变带指示元素。
III大类:由Mn元素组成。
IV大类:由As、Sb元素组成,为低温热液指示元素组合。
V大类:由Au、Hg、Ag、Cu、Mo元素组成,为金矿(化)及铜矿(化)指示元素组合,由Au、Hg、Ag亚类和Cu、Mo亚类组成。同时表征勘查区成矿元素组合为Au、Hg、Ag、Cu、Mo。
VI大类:由Bi元素组成,为高温热液指示元素。
2.4.3 综合分析
综合以上地化综合剖面异常分析,可知Au、Ag、As、Hg、Co、V、Ni、Be、Ti、W、Sn、Pb、Cr等元素在含晶屑凝灰岩中相对富集,Cu、Pb、Zn、Mn、Sb在英安岩中相对富集。Au、Ag、Hg异常套合较好,与岩体密切相关,热液活动是其局部富集的重要原因[5]。另外As、Sb在岩体两侧地层上方显示峰值异常,属于岩(矿)体前缘晕指示元素,Ba元素整体看来异常分布均较宽阔,与其低温蚀变有关。
狼娃山银金矿为蚀变破碎带+石英脉型银金矿,共圈定银金矿化带3条,银金矿体3条,银金矿化体1条。
矿化带总体产状200°~215°∠60°~85°。矿化带长80m~700m,真厚0.19m~2.23m,金品位0.88g/t~8.10g/t;银品位56.64g/t~503.46g/t。矿化带矿化分布不均匀、不连续,沿走向、倾向膨胀、收缩现象较为明显。
Au2号银金矿化带,长约700m,走向120°,倾向南西,倾角70°~86°,圈定银金矿体3条,矿化带赋存于蚀变破碎带+石英脉中。矿化分布不均匀、不连续,沿走向、倾向膨胀、收缩现象较为明显。
A2-1号银金矿体位于Au2号银金矿化带西部A4线,长约110m,真厚0.80m,金品位1.20g/t,银品位72.30g/t。
A2-2号银金矿体,位于Au2号银金矿化带中部A12线,长约90m,厚2.23m,金品位2.19g/t,银品位342.56g/t。
A2-3号银金矿体位于Au2号银金矿化带东部A20线,长约30m,厚1.82m,金品位4.34g/t,银品位103.75g/t。
Au3号银金矿化带位于Au2号银金矿化带北侧,长约490m,厚0.77m,Au品位1.18g/t,未圈定矿体及矿化体,走向约120°,倾向215°,倾角65°~82°。赋存于石英脉中矿化分布不均匀,且不连续。
Au4号银金化带位于Au3号金矿化带北侧,走向约110°,倾向200°,倾角70°-80°,长约80m,赋存于石英脉中。圈定银金矿化体1条。Au4-1号银金矿化体,长约20m,真厚0.39m,金品位8.10g/t,银品位419.46g/t。
银金矿化带经钻探验证,矿体的产状和厚度都比较稳定,含矿石英脉体的深部延伸稳定,且有较大的增厚趋势,但金银矿的品位呈下降、变贫趋势。
(1)矿石矿物成分。银金矿石矿物以自然银、自然金、黄铁矿、褐铁矿为主,磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿、毒砂次之。矿石矿物呈星点状分布,含量不均匀;褐铁矿呈粉末残留于石英晶洞中,使石英形成强烈的铁染现象。脉石矿物以石英脉为主,绢云母、方解石次之。其中有价矿物为自然金、自然银。
(2)矿石结构、构造。矿石结构主要为自形、半自形、它形粒状结构,矿石中的黄铁矿、磁铁矿常具此种结构,多分布于暗色矿颗粒粒间或裂隙中,形成交代结构、假象结构;其次为交代残余结构,常见褐铁矿交代黄铁矿形成此类结构。
矿石构造主要为浸染状构造,即黄铁矿或褐铁矿以自形、半自形、它形粒状晶体呈星散、浸染状或细脉浸染状分布于矿石中;细脉-网脉状构造、脉状构造。
(1)矿石自然类型。含银金石英脉主要沿断裂构造充填于蚀变带中石英脉内,银金矿化带银金矿石自然类型为自然金—自然银—石英脉型矿石[6]。
(2)矿石工业类型。狼娃山银金矿主要分布于含晶屑凝灰岩内后期断裂及裂隙内的石英脉+构造蚀变带中,矿化连续性差,品位变化较大,未出现高品位富矿地段。通过对组合样品进行统计和分析,狼娃山主成矿元素为银、金,无共(伴)生元素。在强蚀变围岩矿石中,影响银、金矿物分布的主要因素仍然是黄铁矿化、褐铁矿化、黄铜矿化。因此工业类型为中-低温热液含银金石英脉型银金矿[7]。
(1)含金石英脉直接出露于地表,是最直接的标志。
(2)构造标志:银金矿主要富集在北西向构造蚀变带中的石英脉内,为间接找矿标志。
(3)围岩蚀变标志:碳酸盐化、绢云母化、硅化、黄铁绢云岩化、孔雀石化等,当这些蚀变强烈时,通常都伴生银金矿,是寻找银金矿的重要标志。
(4)矿物共生组合标志:银金通常与浸染状细粒黄铁矿、强褐铁矿、黄铜矿等矿物伴生出现。
(5)地球化学标志:Au、Ag、As、Sb等元素化探异常对含矿岩层和银金矿有很好的指示作用,是找矿的地球化学标志。
(6)前人采矿老硐、采坑、古采、选遗址,可视为重要的直接找矿标志。
狼娃山银金矿成因属破碎蚀变岩+石英脉型。成矿主要受北西断裂构造控制,矿体的规模、形态、产状与断裂构造关系密切,银金矿体(含金石英脉)主要沿断裂构造充填于含晶屑凝灰岩中。前人采矿老硐、采坑、古采、选遗址,可视为重要的找矿标志。