銅廠溝金礦床地質(zhì)特征及成因分析

銅廠溝金礦床地質(zhì)特征及成因分析

1中寒武統(tǒng)銅帶銅廠溝金礦位于北祁連優(yōu)地溝褶皺帶的東段，向斜向東。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育中寒武統(tǒng)的變質(zhì)巖系,巖石類型有片巖、板巖、大理巖等。加里東期的超基性巖體、閃長巖體,侵位于中寒武統(tǒng)地層中。礦區(qū)構(gòu)造以NWW向斷裂為主,次有NW向和NE向斷裂。托勒山北坡大斷裂縱貫全區(qū),在超基性巖體內(nèi)形成5～45m寬的破碎帶(圖1)。2圍巖侵蝕特征銅廠溝金礦圍巖蝕變強烈,基本依超基性巖及破碎帶而發(fā)育,明顯受構(gòu)造活動的控制。2.1中期、中期硅化、黃鐵礦化礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變發(fā)育硅化、綠泥石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化等。硅化:具有蝕變作用強烈,分布范圍廣及多次疊加的特點,早期硅化呈脈型分布。石英以0.2cm～29.0cm脈幅,呈脈狀、腸狀、團塊狀、網(wǎng)狀充填于超基性巖的裂隙之中;中期硅化呈面型,局限在破碎帶中發(fā)育,石英與方解石、白云石交織在一起;晚期硅化石英以平行脈狀產(chǎn)出,伴有黃銅礦、方鉛礦、黃鐵礦。綠泥石化:呈面型分布,與早期硅化相伴生。碳酸鹽化:呈面型,主要表現(xiàn)為白云石、方解石的交代作用,與中期硅化同時發(fā)生在破碎帶中,石英裂隙中多被碳酸鹽礦物充填。黃鐵礦化:是區(qū)內(nèi)主要的蝕變—礦化類型,發(fā)育有三期。早期與綠泥石化同時發(fā)生,較微弱且無金礦化;中期黃鐵礦化獨立發(fā)生,是礦區(qū)內(nèi)的金礦化階段,晚期黃鐵礦化與晚期硅化緊密共生,僅見金礦化。2.2-鐵礦化階段銅廠溝礦區(qū)的蝕變階段明顯受構(gòu)造脈動的控制。托勒山北坡大斷裂在巖體侵入后,在礦區(qū)先后有四次脈動,每次脈動都伴有熱液活動,發(fā)生了相應(yīng)的蝕變現(xiàn)象。硅化—綠泥石化階段(Ⅰ):屬早期的圍巖蝕變,石英呈脈狀在巖體裂隙中充填,綠泥石普遍交代巖體中的暗色礦物。硅化—碳酸鹽化階段(Ⅱ):表現(xiàn)為石英、方解石、白云石交織在一起。在破碎帶及兩側(cè)廣泛交代圍巖,使原巖組份基本消失,結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生了根本的改變。局部石英相對集中成團塊,特別在破碎帶中有NW向斷裂通過的部位,原巖幾乎全部被粒狀石英交代,形成大小不等,形態(tài)不規(guī)則的“硅核”——礦區(qū)內(nèi)的容礦巖石。黃鐵礦化階段(Ⅲ):本階段從早到晚黃鐵礦有三個結(jié)晶世代,粒度由大到小,晶形由自形到它形。第一世代黃鐵礦呈1～2mm的立方體,分布于“硅核”的外側(cè);第二世代黃鐵礦為0.15～0.5mm的它形粒狀,部分交代“硅核”中的碳酸鹽成分,部分充填在“硅核”裂隙中;第三世代黃鐵礦呈粉末狀膠結(jié)“硅核”中的角礫。第二、三世代的黃鐵礦為自然金的載體。硅化—黃鐵礦化階段(Ⅳ):疊加于Ⅱ、Ⅲ階段蝕變之上,煙灰色石英呈平行脈狀沿走向裂隙交代充填,黃鐵礦依附石英脈而生。構(gòu)成黃鐵礦石英脈。這種脈僅在局部具金礦化,但疊加在含礦“硅核”上時,可使貧礦變富礦。2.3礦物及蝕變的帶礦區(qū)圍巖蝕變具一定的環(huán)形分帶,以“硅核”為中心向兩側(cè)可分三個蝕變帶(圖2、圖3)?！肮韬恕睅?與礦體范圍大致吻合,斷續(xù)長800～1000m,寬0.5～6m,蝕變的種類有硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化。硅化、碳酸鹽化帶:分布于礦體兩側(cè),寬4～40m。硅化、綠泥石化帶:分布于礦體的外圍,是蝕變帶的最外圈。3圍巖侵蝕和礦化3.1晚期蝕變巖石與原巖相比,前兩階段蝕變過程中,Fe、Mg、Al有不同程度的帶出,而Si有大量帶入,Ca、CO2、H2O在第一階段有帶出,第二階段有帶入,形成了相應(yīng)的碳酸鹽礦物和石英;晚期蝕變巖石中,隨著Si、S元素的帶入,CO2的帶出,使硅化進一步加強,并形成黃鐵礦。通過圍巖蝕變作用。原巖中的基性組份大量被淋出,巖石成分愈加簡單,最終形成由Si、S等元素組成的金礦石。未蝕變巖石、蝕變巖石,金礦石的微量元素變化無明顯規(guī)律性(見表1)。原巖中含量相對較高的Cu、Cr經(jīng)過前兩階段的蝕變,基本被帶出,Cu元素更為明顯。但Cu元素在第三階段蝕變時又突然升高。Pb、Sb元素在前兩階段蝕變巖石中,含量甚微,經(jīng)過第三階段蝕變后,明顯增高,Zn也有此變化,只是增加幅度較小而已。其它元素基本保持不變。3.2超基性巖蝕變熱液型金礦床成礦作用在未蝕變巖石中,金的豐度高于克拉克值數(shù)倍。通過前兩階段的蝕變,巖石中的金含量明顯降低,趨近于零,說明金元素被帶出進入溶液。在第三階段蝕變疊加和含礦熱液的作用下,金元素高度富集于“硅核”之中。經(jīng)計算,尚有21.6t金進入溶液參與成礦作用。綜上述,銅廠溝金礦的圍巖蝕變種類多,蝕變時間長,并受構(gòu)造脈動的控制,但與國內(nèi)典型的破碎帶蝕變型金礦的圍巖蝕變相比較,尚存在某些差別。