青海省窑洞山东金矿地质特征与控矿因素浅析

2022-11-22 17:32:17苗虎林李凤廷郑玉萍华文庆
中国金属通报 2022年8期
关键词:碎屑岩褐铁矿硅化

苗虎林,李凤廷,刘 峰,王 鹏,郑玉萍,华文庆

青海省窑洞山东金多金属矿评价区位于格尔木西侧昆仑山脉腹地,海拔多在4800m以上,最高5490m,最低4690m,相对高差800m。区内地形为高山地区,山峦巍峨耸立,坡陡沟深,雪山连绵。青海省地调院在2010年~2012年进行了《青海省格尔木市昆仑河地区矿产远景调查评价项目》在评价去开展了1:5万水系沉积物测量,在评价区有5处,且由于该区工作难度大,工作手段有限,也没有做过该地区的异常检查工作。笔者通过开展1:1万土壤测量及土壤剖面工作,对所圈定的异常和土壤剖面高值段进行了初步评价,并优选找矿靶区,并对该区的找矿潜力做出评估。

1 区域矿区地质特征

评价区位于东昆仑南坡俯冲增生杂岩带。区内地层主要有中-晚奥陶世纳赤台群(O2-3N),该地层在区域上分为下部火山岩组(O2-3Na)和上部碎屑岩组(O2-3Nb),根据岩性特征又将上部碎屑岩组分为粗碎屑岩段(O2-3Nb1)和细碎屑岩段(O2-3Nb2)。另外出露第四纪晚更新世冲洪积物(Qp3pal)。区内褶皱构造不发育,以断裂构造为主,经地质填图,共发现6条断层,其编号分别为F1-F6。其中F2-F43条断层均为近东西走向正断层,断层产状204°~212°∠61°~73°;F1、F5、F6为性质不明断层,它的规模较小。研究区内岩浆活动以侵入为主,主要为加里东晚期志留时石英闪长岩(δoS3)和华力西早期早泥盆世二长花岗岩(ηγD1)。

2 金矿床地质特征

2.1 金矿地质特征

通过本次预查,共圈定8条构造蚀变破碎带,编号为Ⅰ-Ⅷ。通过槽探工程揭露验证,确定了4条构造矿化蚀变破碎带,编号为Ⅱ、Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ,下面就将矿化蚀变带的特征进行进行叙述。

2.1.1 Ⅱ号金矿化蚀变破碎带特征

该矿化蚀变破碎带产于中-晚奥陶世纳赤台群碎屑岩组(O2-3Nb)砂质板岩、千枚状板岩中,受F2断层控制。在本区分为东西两端,中间为第四系覆盖。西段未发现金矿化体,东段发现金矿体,呈层状产出,地表出露长约1.2km,宽约50m~60m,产状一般为210°∠60°~70°,Au品位最高为3.17×10-6。带内岩石具较强的褐铁矿化、绢云母化、片理化、碎裂岩化及高岭土化等蚀变。

2.1.2 Ⅳ号金矿化蚀变破碎带特征

该矿化蚀变破碎带产于中-晚奥陶世纳赤台群碎屑岩组(O2-3Nb)砂质板岩、千枚状板岩、炭质千枚岩中,受F5断层控制;地表出露分为东、西两端,中间被第四系覆盖,东西两端均含矿。

西段地表呈层状产出,出露长约300m,宽约50m~60m,产状一般为210°~220°∠50°~60°,Au平均品位5.10×10-6,Au品位最高为18.54×10-6。岩石比较破碎,具较强的褐铁矿化、绢云母化、黄铁矿化等。在带内见有烟灰色石英脉,地表断续分布,具较强的褐铁矿化、硅化和黄铁矿化,是带内主要的含矿岩性。另外,在该带北端小孤山一带,地表出露许多烟灰色石英脉群,受构造作用的影响,石英脉的产状比较紊乱。有顺地层产出的,也有斜切地层产出,倾向整体向南,倾角为60°~70°。岩石多具硅化、褐铁矿化和黄铁矿化,局部地段还具有金矿化现象,呈针尖状分布,矿化不均匀。

东段地表呈层状产出,地表出露长1.7km,宽约60m~70m,倾向整体向南,产状一般为195°~22°∠70°~75°,Au平均品位2.23×10-6。Au品位最高为3.23×10-6。岩石多具褐铁矿化、绢云母化、片理化、碎裂岩化、硅化、黄铁矿化等蚀变。含矿岩性以石英脉为主,次为片理化砂岩。石英脉,呈块状,呈烟灰色,具较强的硅化、褐铁矿化等蚀变。片理化砂岩,岩石破碎,呈粉末状和块状;颜色一般呈黄褐色,具有较强的硅化、碎裂岩化、褐铁矿化等蚀变。

2.1.3 Ⅶ号金矿化蚀破碎变带特征

该矿化蚀变破碎带产于中-晚奥陶世纳赤台群碎屑岩组(O2-3Nb)砂质板岩、千枚状板岩中,受区域F2韧性剪切带控制。地表呈层状产出,出露长1.4km,宽约60m~80m,产状一般为210°~220°∠50°~60°,Au平均品位13.64×10-6,Au品为最高为31.8×10-6。受构造作用的影响该带局部地段还存在小的皱曲及揉皱构造。岩石多具褐铁矿化、绢云母化、片理化、黄铁矿化、孔雀石化、铜蓝矿化等。含矿岩性以石英脉为主,次为片理化砂岩。

2.1.4 Ⅷ号金矿化蚀变破碎带特征

该矿化蚀变破碎带产于中-晚奥陶世纳赤台群碎屑岩组(O2-3Nb)砂质板岩、千枚状板岩中,受区域f2韧性剪切带控制。

地表呈层状产出,出露长1.4km,宽约60m~70m,产状一般为210°~220°∠50°~60°,Au平均品位14.31×10-6,Au品位最高为15.10×10-6。岩石多具褐铁矿化、绢云母化、片理化、黄铁矿化、孔雀石化。含矿岩性以石英脉为主,次为片理化砂岩。

2.2 金矿体一般特征

2015年~2016年通过槽探、钻探工程揭露控制,在研究区内初步圈定金矿体14条。炭质千枚状板岩,矿化主要以褐铁矿化和黄铁矿化为主,蚀变主要以硅化为主。变长石石英砂岩,蚀变主要以硅化、褐铁矿矿化和绢云母化为主。变长石石英砂岩,蚀变主要以硅化、褐铁矿矿化和绢云母化为主。蚀变破碎带中的片理化变长石石英砂岩和石英脉,蚀变主要以高岭土化、褐铁矿化和硅化为主,矿化主要为黄铁矿化。石英脉,蚀变主要为孔雀石化、褐铁矿化。矿化主要为黄铁矿化和黄铜矿化。石英脉,蚀变主要为孔雀石化、褐铁矿化。矿化主要为黄铁矿化为主。

2.2.1 Ⅱ-Au1矿体

该矿体为高品位矿体,呈脉状近东西向产于中-晚奥陶世纳赤台群碎屑岩组(O2-3Nb)地层中,产于Ⅱ号矿化蚀变带内。地表由TC40单工程控制,矿体控制长度为160m,真厚度为0.97m,Au平均品位3.17×10-6,矿体产状为23°∠72°。含矿岩性为破碎蚀变炭质千枚状板岩,蚀变主要以绢云母化、褐铁矿化和硅化为主。

2.2.2 Ⅳ东-Au1矿体

该矿体为低品位矿体,呈近东西向分布于中-晚奥陶世纳赤台群碎屑岩组(O2-3Nb)地层中,产于Ⅳ东号矿化蚀变带中,呈脉状产出。地表由TC29单工程控制,深部由ZK001控制,矿体控制长度为160m,真厚度为1m,Au平均品位1×10-6,矿体产状为25°∠65°。含矿岩性为蚀变破碎带中的石英脉,蚀变主要以硅化为主,矿化主要以黄铁矿化为主,呈星点状分布。

2.2.3 Ⅳ东-Au3矿体

2016年度用ZK001按控制斜深40m对Ⅳ东-Au1矿体进行了深部验证,在深部没有见到该矿体,表明该矿体在倾向上延深有限。但是在孔深76.40m~79.40m处发现了Ⅳ东-Au3矿体,矿体控制长度为82m,真厚度为1.76m,Au平均品位2.15×10-6,单样最高值为3.23×10-6。含矿岩性为变长石石英砂岩,矿化蚀变主要以褐铁矿化、硅化、和绢云母化为主。

2.2.4 Ⅳ西-Au4矿体

该矿体为高品位矿体,呈近东西向分布于中-晚奥陶世纳赤台群碎屑岩组(O2-3Nb)地层中,呈脉状产出,局部有分支。地表由TC23控制,深部由ZK17001钻孔控制,地表控制长度236m,平均真厚度为4m,Au平均品位3.02×10-6,单样最高值为9.81×10-6,矿体产状为210°∠70°~80°。含矿岩性主要为片理化砂岩和石英脉,蚀变主要以褐铁矿化和硅化为主,矿化主要以黄铁矿为主,局部石英脉裂隙面之上见有金矿化现象。

2.2.5 Ⅳ西-Au6矿体

该矿体为高品位矿体,呈近东西向分布于中-晚奥陶世纳赤台群碎屑岩组(O2-3Nb)地层中,呈脉状产出。地表由TC23控制,深部由ZK17001钻孔控制,地表控制长度235m,平均真厚度为3.87m,Au平均品位4.95×10-6,单样最高值为18.54×10-6,矿体产状为210°∠80°。含矿岩性主要蚀变破碎带中的石英脉和片理化砂岩,蚀变主要以高龄土化、硅化为主,矿化以黄铁矿化、褐铁矿化。

2.2.6 Ⅳ西-Au8矿体

该矿体为低品位矿体,呈近东西向分布于中-晚奥陶世纳赤台群碎屑岩组(O2-3Nb)地层中,呈脉状产出。地表由CYX01控制,深部由ZK17001钻孔控制,地表控制长度117m,平均真厚度为2.00m,Au平均品位6.34×10-6,单样最高值为9.59×10-6,含矿岩性主要为片理化砂岩和石英脉,蚀变主要以褐铁矿化、碎裂岩化和硅化为主。

2016年用ZK17001钻孔按控制斜深40m对Au4矿体以及CYX01采样线工程中的其他矿体(Au6、Au7、Au8)进行了深部验证。在深部没有见到Au4、Au6、Au8矿体。在孔深119.11m~120.74m处见到了Au8矿体,矿体在深部有延伸,但矿体的品位和厚度均发生了变化。2016年根据ZK17001钻孔的见矿情况和Au1矿体的走向,在ZK17001钻孔以西160m处施工了ZK18601钻孔,在孔深52.29m~54.54m处见到了Au1矿体,矿体在深部有延伸,但矿体的品位和厚度均发生了变化。

2.2.7 Ⅶ-Au1矿体

该矿体为高品位矿体,呈近东西向分布于中-晚奥陶世纳赤台群碎屑岩组(O2-3Nb)地层中,产于Ⅶ号矿化蚀变带内,呈脉状产出。地表由TC05、TC06、TC07单工程控制,矿体控制长度为185m,真厚度为0.59m,Au平均品位13.64×10-6,最高为31.8×10-6,矿体产状为14°∠57°。含矿岩性为石英脉,蚀变主要以孔雀石化,褐铁矿矿化为主。矿化主要以黄铁矿化和黄铜矿化为主。

2016年用ZK23101以控制斜深40m对该矿体进行了深部验证,在孔深33.59m~35.76m处见到该矿体,厚度为0.70m,品位为12.12×10-6。后期ZK23102钻孔按控制斜深80m对该矿体在倾向上进行了验证,在深部没有见到该矿体。

2.2.8 Ⅷ-Au1矿体

该矿体为高品位矿体,呈近东西向分布于中-晚奥陶世纳赤台群碎屑岩组(O2-3Nb)地层中,产于Ⅷ号矿化蚀变带内,呈脉状产出。地表由TC32单工程控制,矿体控制长度为160m,真厚度为1.82m,Au的平均品位14.31×10-6,单样最高为15.10×10-6,矿体产状为18°∠84°。含矿岩性为石英脉,蚀变主要以孔雀石化为主。矿化主要以黄铁矿化、褐铁矿矿化。

2016年用ZK18701以控制斜深40m对该矿体进行了深部验证,在深部没有见到该矿体。

3 控矿因素探讨

3.1 地层控矿因素

从研究区各类岩石中微量元素含量特征统计分析结果显示,中-晚奥陶世纳赤台群碎屑岩组(O2-3Nb)中千枚状板岩、片理化变长石石英砂岩中Au平均含量在28.44×10-9~408.20×10-9,最高值为14550×10-9,平均含量为地壳丰度的6.61倍~94.93倍;为区内金矿的形成提供了物源。

研究区出露地层为中—晚奥陶世纳赤台群碎屑岩组(O2-3Nb),通过岩石地球化学统计的数据来看,金在该地层中具高背景值的特点,在本次勘查工作中圈定金矿体14条,金平均品位可达4.67×10-6,平均真厚度最大在4m,其中构造蚀变破碎带、片理化变长石石英砂岩、石英脉等,岩石破碎、蚀变特征明显,蚀变以硅化、黄铁矿化及毒砂化为主,有利于金成矿。

3.2 构造控矿因素

研究区地处于昆中断裂和昆南断裂构造复杂带中,受此影响,本区内脆性断裂和韧性剪切带都比较发育,形成一系列北西-南东向的断裂带,这些断裂带为本区含金热液的运移提供了通道,是本区的导矿构造。随着断裂构造的持续活动,形成了大量密集分布,大致平行的次级断裂破碎带。这些次级断裂带作为本区的容矿构造,伴随着成矿热液的侵入和物理化学条件的改变,与围岩发生强烈的矿化蚀变作用,致使金元素沉淀、富集成矿。

研究区内次级断裂比较发育,规模不等的断裂共计12条。目前地表圈定的8条构造蚀变破碎带均受区内的断裂控制,又圈定出14条金矿体均产于构造蚀变破碎带中,矿体的分布形态大致与区内构造线展布的方向一致。

3.3 岩浆岩构造控矿因素

(1)华力西期岩浆及其热液活动为成矿元素的富集提了供热动力。在岩浆热液活动过程中,一方面,岩浆可以分泌出含有大量成矿物质的热液,沿断裂构造运移、排泄成矿。另一方面,岩浆活动可以提供大量热能,促使其围岩中形成热水循环,在岩浆热液运移、排泄及围岩中热水循环过程中,还可能不断活化,萃取围岩中的成矿物质,沿断裂裂隙向上运移。从而形成不同矿石类型的金矿石(石英脉、构造破碎蚀变岩型)。

区内印支期-华力西期的岩浆活动是提供成矿热液和物质的主要来源之一,因此本区金矿化除受构造和地层的控制,还跟岩浆岩也有着密切的关系。

(2)脉岩与成矿:区内无论是那种岩性含矿,其均有一个共同特点,即矿化岩层中石英脉均十分发育,石英脉与金矿化有着密不可分的联系。

4 控矿因素分析

研究区主体构造为多期活动的区域NW-SE向韧性剪切带(F1、F2),该构造是重要的导矿和控矿构造,控制金矿床和金矿带的展布,对金矿的形成起主导作用。由其衍生的次级断裂(F1-F12),层间破碎带非常发育,现已圈定8条构造蚀变破碎带。其中4条为构造蚀变矿化带,含矿性良好,NW-SE向走向,呈羽毛状平行展布,为区内含矿构造。金矿化受韧性剪切带变形控制、金矿体赋存于破碎蚀变带中,构造破碎蚀变带总体走向北西-南东向,在成矿前期,构造带与区域主要构造性质一样,为压性逆冲断层,成矿期时变为张性,形成矿化的张性构造岩,由此表明本区金沉淀与构造变形作用同步。矿石矿物主要为毒砂、黄铁矿,脉石矿物主要为石英,金的赋存状态表明,含金矿物主要为热液黄铁矿和毒砂,金在矿石中主要以硫化物包裹金的形式存在,其他含量较少,矿石中的硫化物是金的最主要的载体矿物。另外,本区分布有数量众多的石英脉群,大部分沿岩石裂隙分布,含矿性比较良好,但不均匀。石英脉的这种特征,很明确地指示了该区金矿床的成因是热液作用性。本区剥蚀程度较浅,赋矿地层为中-晚奥陶世志留纪纳赤台群碎屑岩地层,通过对矿床地质特征的综合研究得出,本区金矿床成因类型为中-低温热液构造蚀变岩型金矿床。

早期韧性剪切带是控矿构造、晚期脆性是含矿或者容矿构造,后期含金中-低温热液沿导矿上升叠加成矿。

5 结论

(1)金矿化明显受韧性剪切带和多期活动的北西-南东向构造破碎蚀变带所控制,构造为金矿前期导矿构造。

(2)晚期脆性构造控制着数量众多的石英脉群分布,是赋存金矿化的容矿空间。

(3)本区金矿床成因类型为中-低温热液构造蚀变岩型金矿类型,具有较好的找矿前景。

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