小秦岭金矿床
2020-01-14 · 技术研发知识服务融合发展。
(一)区域成矿地质背景
小秦岭地区目前已发现的含金石英脉1000余条,绝大多数分布在与太华群下亚群斜长角闪岩共同产出的TTG质片麻岩内,少量分布于绿岩带太华群表壳岩系中。矿床沿近东西向展布的韧性和韧-脆性剪切带分布,构成了近等距排列的四个金成矿带(图3-8),主要金矿床有文峪、杨砦峪、东闯、大湖峪、金硐岔、东桐峪等。区内岩浆活动较为强烈,有元古宙和中生代壳源深熔花岗岩产出,各种脉岩也较为发育。
图3.8 小秦岭花岗岩-绿岩带构造与金矿床分布图
1—花岗岩-绿岩带;2—燕山期花岗岩;3—元古宙花岗岩;4—背斜;5—向斜;6—韧性或韧-脆性剪切带;7—金矿床;8—矿带编号:Ⅰ—五里村-灵湖矿带;Ⅱ—七树坪-雷家坡矿带;Ⅲ—大月坪-老鸦岔-杨砦峪矿带;Ⅳ—蒿岔峪-东桐峪口矿带
(二)矿床地质特征
含金石英脉主要呈单脉产出,局部有膨胀收缩、分支、复合现象。其规模大小不一,长数十米至上千米,最大者如505号脉和60号脉均可达4200m,厚为0.3~2m,最厚者可达7.71m,延深为100~500m,最深可达810m。矿体形态一般呈脉状、透镜状,少数呈薄板状和豆荚状。
含金石英脉的产出严格受韧性剪切带控制,与糜棱岩密切伴生。糜棱岩带的长度从几百米到几公里,宽度从几十厘米到几十米不等。
根据含金石英脉中硫化物的种类和含量,可划分为黄铁矿型含金石英脉和多金属硫化物型含金石英脉两种类型,黄铁矿型含金石英脉约占80%左右,多金属硫化物型含金石英脉主要发育在文峪矿区和金硐岔矿区。
矿体由含金石英脉与含金蚀变糜棱岩组成,并断续出现在石英脉的分支、复合、交叉弯曲、缓倾斜地段和膨胀部位。矿体在矿脉中多分段富集,相邻很近的两矿体往往呈左行侧现。
金属矿物主要为硫化物,伴有少量氧化物和碲化物,其中黄铁矿含量最高,其次是方铅矿、黄铜矿和闪锌矿(后三者在多数石英脉中为次要矿物)。脉石矿物以石英为主,少量方解石、白云石、铁白云石等。矿石中金矿物主要为自然金、银金矿和少量碲金矿。它们主要与黄铁矿和黄铜矿共生,部分与碲化物共生。自然金的平均成色为898。
金矿石可分为原生矿石和次生矿石两大类。原生矿石又可根据矿石成分及共生组合划分为黄铁矿型矿石、多金属型矿石和矿化围岩型矿石。次生矿石为氧化矿石。
矿石结构主要有自形、半自形和他形粒状结构、交代结构和充填结构。矿石的构造主要有条带状、块状、细脉状、浸染状、斑杂状、角砾状、晶洞状、蜂窝状等。
矿体两侧发育特征性的糜棱岩带。糜棱岩化的TTG质片麻岩普遍发生围岩蚀变,在矿脉的横向上,从矿体到围岩,蚀变作用由强到弱,可划分出强蚀变带、中等蚀变和弱蚀变带,强蚀变带主要发生黄铁绢英岩化,包括黄铁矿化、硅化、黄铜矿化、碳酸盐化,中等程度蚀变带以青磐岩化和绢英岩化为代表,而弱蚀变带仅有青磐岩化现象。
矿化可分为四个阶段:①黄铁矿-石英阶段;②石英-黄铁矿-自然金阶段;③石英-黄铁矿-自然金、银金矿-多金属硫化物阶段;④石英-碳酸盐阶段。含金石英脉切穿了大部分显生宙以来形成的各种脉岩,仅被最晚一次煌斑岩脉所穿插。含金石英脉中长石的K-Ar年龄为66.53~67.7Ma(栾世伟,1985),可见成矿作用与变质作用的时差很大,没有直接的联系。
(三)矿床地球化学特征
小秦岭地区片麻岩、石英岩、混合岩中石英的流体包裹体具有含盐度高(39.8%~48%),经常出现NaCl子矿物,密度大(>1g/cm3)等特征,而含金石英脉中石英流体包裹体,具有含盐度较低(2.9%~14%NaCl,平均9.14%NaCl),出现大量CO2包裹体,密度较小的特征,均一温度范围为155~340℃,绝大部分集中在230~325℃范围内(罗镇宽等,1993)。
硫同位素δ34S值为-5.8‰~+13.83‰,平均为2.70‰,反映了其硫源可能为太古宙绿岩建造。铅同位素组成206Pb/204Pb为16.68~18.03,平均为17.21,207Pb/204Pb为15.13~15.64,平均15.40,208Pb/204Pb36.51~39.92,平均37.85,模式年龄平均值为781Ma,μ平均值为9.12;岩体铅相应的平均值分别为:17.67,15.43,37.89,851Ma,9.28;地层铅相应的平均值为17.02,15.03,37.62,1034Ma,9.49。说明它们的铅同位素组成基本一致,并且从太华群地层→花岗岩→金矿床,模式年龄和μ值呈降低趋势,显示出它们继承和演化关系,同时也说明金矿床成矿物质的初始来源是太华群。
含金石英脉中石英包裹体的δD为-87‰~-43‰,δ18O为-5.90‰~+7.61‰,在δD对δ18OH2O图上除少部分落在岩浆水范围区之外,大部分落在大气水和岩浆水之间,说明是一种混合水,或者是被岩浆加热的大气水。
从以上对胶东和小秦岭地区金矿床的地质-地球化学特征讨论可知,两个地区存在着明显的相似性,尤其是铅同位素组成,无论是地层铅、岩体铅还是矿石铅均存在明显的一致性,并且两者又都处于华北地台南缘,说明它们之间存在内在的联系,两者应属同一类矿床。