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甘肃省天水市秦州区石皇沟金矿矿体特征及矿床成因探讨

来源: 地勘院
发布时间:2018-10-17
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  摘要:石皇沟金矿矿区位于西秦岭造山带北秦岭关子镇-太阳寺加里东构造带东段,李子园反“S”型构造的转折端,北、中秦岭接合部位。其以华北地块为基底,经元古宙奠基、加里东早期裂陷接受海相火山-碎屑岩沉积,加里东晚期褶皱造山,并经历了华力西期,印支-燕山期强烈改造的复杂造山带。

  关键词:石皇沟金矿;矿体特征;矿床成因

  1、区域地质

  1.1区域地层

  区域出露地层为,下古生界丹凤群、泥盆系舒家坝组、泥盆系大草滩群、第三系甘泉寺组,其中丹凤群与舒家坝组分布广泛,且与金成矿关系密切。

  区域出露地层与区内金矿化关系见表1。

  表1区域地层层序简表

  1.2构造

  本区经历了长期而复杂的构造运动,形成了较为复杂的构造体系。褶皱主要为孙家河-董水沟门复式背斜,其与近南北向主干断裂基本控制了区内地层的空间展布和构造格局。

  区内断裂构造极为发育,区域性断裂呈近南北向延伸至本区,西部发育有娘娘坝韧-脆性断裂,东部发育有酒刺梁-上庄韧性剪切带。表现为以两条区域性大断裂及北东向次级断裂为主构造线,其上叠加有近东西向及北西向后期断裂。这种不同时期、不同方向的构造交织,构成了本区错综复杂的断裂构造基本格架。

  1.3区域矿产特征

  勘查区横跨北、中秦岭构造带,分属北秦岭柴家庄-庞家河金及多金属成矿带和中秦岭李坝金成矿带,金属矿产以金、银及有色金属占优势。

  在北秦岭柴家庄-庞家河以金为主的多金属成矿带,多期次的构造、岩浆岩活动为热液型内生矿产的形成提供了优越的条件,带内已发现金、铅、锌、银、铜等多种金属矿产,主要有柴家庄中型金矿、黑沟门中型金矿、大桥下金银矿、分水岭铅锌矿、等矿床(点)十余处,矿床(点)产于丹凤群中,以热液型为主,并受韧脆性断裂构造控制。

  在中秦岭李坝金成矿带,主要矿产有金、铁、铜、汞、锑、铅、锌等,区内该带中金属矿产为以金、铁为主,主要有曹王金矿点、小南峪金、铁矿点等。

  2、矿体特征

  区内圈定低品位金矿体5个,铜矿体1个,铅矿体1个,金矿化体1个。矿(化)体总体呈脉状赋存于黑湾里组、木其滩组地层中,矿体的分布和产状受断层控制,矿石类型以黄(褐)铁矿化蚀变岩型为主。

  2.1 Ⅰ-1金矿体:位于麻子沟口,矿体长80m,厚0.98 m,金品位1.38×10-6,矿体受产状20°∠75°逆断层控制,矿石类型为蚀变岩型。

  该矿体在104勘探线施工了ZK10401钻孔,施工深度325.86m,该孔于109.66m-116.79m、156.64m-159.44m、176.54m-197.74m、233.74m-243.70m分别见黄铁矿化断层角砾岩,黄铁矿呈细粒团块状、细脉状分布,普遍含量大于1-4%,局部含量大于8-10%,金品位在0.10-0.26×10-6。

  2.2 Ⅰ-2金矿体:位于大湾里沟口,矿体长80m,厚0.83m,金品位1.60×10-6,矿体受产状350°∠60°逆断层控制,矿石类型为蚀变岩型。

  2.3 Ⅰ-3金矿体:位于大湾里沟脑,矿体由2个工程控制,控制长为140m,厚0.82-0.96m,平均厚0.89m,金品位1.90-2.32×10-6,平均2.09×10-6。矿体受产状270°-300°∠65°-80°逆断层控制,矿石类型为石英脉型。

  2.4 Ⅰ-4金矿体:位于白阳沟内,矿体长80m,厚1.13m,金品位2.86×10-6,矿体受产状70°∠55°逆断层控制,矿石类型为蚀变岩型。

  该矿体在514勘探线施工钻孔ZK51401对矿体进行了深部验证,钻孔施工深度210m,该孔于80.03m-113.25m、131.24m-137.46m分别见黄铁矿化断层角砾岩,黄铁矿呈细粒团块状、细脉状分布,含量在5-30%,经取样分析金品位在0.10-0.54×10-6。

  2.5 Ⅰ-5金矿体:位于石皇沟村南约400 m处。为单工程控制,厚度0.83m,金品位1.22×10-6,矿体受产状210°∠70°逆断层控制,矿石类型为蚀变岩型。

  2.6 Ⅰ-6金矿化体:位于石皇沟村南约700 m处。为单工程控制,厚度0.38m,金品位3.02×10-6,矿化体受产状330°∠45°逆断层控制,矿石类型为蚀变岩型。

  Ⅰ-1、2、3、4、5、6矿(化)体呈脉状、似层状赋存于丹凤群黑湾里组中,矿石类型以蚀变岩型为主,以石英脉型为次。矿体顶、底板岩石为绿泥绢云石英片岩、绢云石英片岩、绿泥绿帘片岩夹黑云角闪片岩,岩石普遍具硅化、绢云母化蚀变,近矿围岩具褐铁矿化及退色蚀变现象。

  Ⅱ-1铜矿体:位于小厂沟内,矿体长80m,厚度3.83m,铜品位0.21%。矿体受产状30°-45°∠55°-70°逆断层控制,矿石类型为石英岩型。

  该矿体在542勘探线施工了ZK54201钻孔对矿体进行了深部验证,钻孔施工深度201.26m,该孔于0.00m-20.59m、51.93m-80.34m、111.16m-115.63m分别见黄铁矿化断层角砾岩,黄铁矿呈细粒团块状、细脉状分布,普遍含量大于2-4%,局部含量在8-20%,金品位在0.10-0.26×10-6,铜、铅经取样分析品位小于0.10%。

  2.7 Ⅱ-2铅矿体,位于小厂沟内,矿体出露长20m,厚度4.08m,铅品位0.32%。矿体受产状25°-35°∠35°-55°逆断层控制,矿石类型为蚀变岩型。

  Ⅱ-1、2铜、铅矿体呈似层状、透镜状赋存于丹凤群木其滩组第三岩性段中,顶、底板岩石为绿泥钠长片岩、绿泥绿帘片岩夹斜长角闪片岩及薄层大理岩,岩石具硅化、绿泥石化、碳酸盐化及退色蚀变现象。

  3、矿床成因探讨

  从地质环境来看,本区位于娘娘坝反“S”型构造的转折部位,地处北秦岭柴家庄-庞家河金及多金属成矿带的西部和中秦岭礼县-榨水金成矿带的东部,赋矿地层下古生界丹凤群、泥盆系舒家坝组是北、中秦岭地区金银元素的高背景地层,是本区成矿的物质基础。

  普查区所处地质环境、控矿条件、岩矿石组合特征以及地球化学特征等方面对矿床成因有如下粗浅的探讨:

  从控矿条件分析,区内矿体均受断裂控制,主要徐家河-黄鼠沟门断裂,呈南北向分布,白阳沟断层呈东西向分布,横穿徐家河-黄鼠沟门断层。控矿断层与岩层呈穿层斜交,切穿不同岩石,造成成矿流体对流循环,并萃取深部岩石中成矿物质,为成矿流体上升提供通道和为矿物质沉淀提供场所;区内褶皱发育,在背斜转折端部位的张性裂隙中及翼间顺层虚脱空间亦为成矿提供了空间场所,可形成楔形矿体,褶皱倾伏端部位是富厚矿体赋存场所。

  从侵入岩的分布特征看,勘查区北东部的柴家庄单元二长花岗岩体及其岩浆期后的一系列脉岩、变质热液等是成矿物质活化富集的热动力,同时也是部分成矿物质的母源。

  从矿石组构及蚀变特征看,本区的成矿作用是多期的,是一个由贫逐渐变富的过程,即由交代成矿作用逐渐向充填成矿作用的发展过程。

  综上所述,本区的成矿物质是多来源的,即来自于丹凤群、泥盆系舒家坝组和附近的侵入岩浆;成矿的热动力也是多重的,即来自岩浆热液和变质热液加之地下热水的参与;成矿作用以交代和充填两种成矿作用共存,以交代作用为主。故此,将该矿床成因类型划为复合热液型,其自然类型为构造蚀变岩型-石英脉型。

  参考资料:

  [1] 殷先明等﹒甘肃岩金矿床地质[M].兰州:甘肃科学技术出版社,2000.

  [2] 李厚民,沈远超,胡正国,等.青海东昆仑五龙沟金矿成矿条件及成矿机理[J]. 地质与勘探,2001,37(1).