陜西漢陰青龍式金礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

陜西漢陰青龍式金礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

1982年至1991年，陜西省漢陰區(qū)黃龍金礦由冶金西北地調(diào)局調(diào)查。當(dāng)時，由于礦石含量低、選擇指標(biāo)低，該研究停止。太白金礦于1992年建立礦山,起初采用堆浸工藝,選冶效果也不理想。后經(jīng)多次反復(fù)試驗,最后采用重選(跳汰)-全泥氰化-炭浸工藝,取得良好效果,總回收率達92%~95%,最高可達98%。從而該區(qū)所謂“難選”礦石變成易選礦石,并取得較好經(jīng)濟效益。該區(qū)域低品位金礦已成為陜西新的黃金資源基地。本文將黃龍金礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志予以介紹和探討。1含金層位及構(gòu)造礦床位于南秦嶺印支褶皺帶白水江—白河褶皺束東段。下志留統(tǒng)梅子埡組(S1m)在區(qū)內(nèi)大面積分布。為一套中-淺變質(zhì)的砂泥質(zhì)巖石,巖石組分較簡單,巖性差異不大,標(biāo)志層不明顯。是區(qū)域內(nèi)主要的含金層位。斷裂構(gòu)造發(fā)育,其中黃龍—沈壩逆斷層長約40km,走向310°~320°,傾向NE,斷裂帶寬5~10m;雙河—松壩逆斷層,長約45km,走向310°~320°,傾向SW。兩斷裂的次一級斷裂及其韌性剪切帶控制了黃龍式金礦床(點)及金化探異常的分布。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育,零星可見脈狀花崗巖、細晶巖、碳酸鹽脈及石英脈分布。2礦床的地質(zhì)特征黃龍金礦床位于陳家院子—干溝復(fù)向斜次級的黃龍倒轉(zhuǎn)背斜北翼,黃龍—沈壩斷裂的北部。2.1碳質(zhì)火山巖巖石組構(gòu)賦礦地層為下志留統(tǒng)梅子埡組第五巖性段,包括兩個小旋回,為薄-中層變砂巖、碳質(zhì)變砂巖、片理化變砂巖夾含黑云母變斑晶石英絹云片巖、碳質(zhì)石英片巖及薄層碳質(zhì)硅質(zhì)巖;下部常夾有數(shù)層薄層狀-透鏡狀碳質(zhì)灰?guī)r。共分為6層,其中第一旋回分為3層:①條帶狀變砂巖;②碳質(zhì)絹云石英片巖;③中厚層變砂巖夾黑云母變斑晶石英絹云母片巖;第二旋回也分為3層:④含碳絹云母石英片巖夾薄層碳質(zhì)石英片巖;⑤含碳黑云母變斑晶絹云母石英片巖夾薄層碳質(zhì)變砂巖;⑥碳質(zhì)石英片巖及碳質(zhì)片巖。其中:第④層為礦區(qū)金礦體主要賦存層位,硝磺硐礦段的Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ號礦體、金溝礦段的Ⅰ號礦體皆賦存于該層位;第⑤層是硝磺硐礦段Ⅳ,Ⅴ,Ⅶ,Ⅷ號礦體和金溝礦段Ⅱ,Ⅲ號礦體的賦存層位;第⑥層局部具金礦化,但多未構(gòu)成工業(yè)礦體。2.2韌性剪切帶礦區(qū)地層呈NW向展布,傾向NE,基本上為單斜地層。但層間小褶曲發(fā)育,局部地段呈現(xiàn)一系列緊閉的尖棱褶曲、平臥褶曲。受區(qū)域黃龍—沈壩斷裂的影響,礦區(qū)分布4條與其大致平行且性質(zhì)相同的次一級走向逆斷層即F1—F4,其中F2斷層出露于礦區(qū)中部,與金礦關(guān)系密切,位于大部分礦體下部,走向與礦體平行或小角度斜交,局部切穿和破壞礦體,控制長4km,走向280°~300°,傾向NE,傾角40°~70°,破碎帶寬0.5~1.5m。在該斷裂上盤常發(fā)育有兩組次一級裂隙,有時被石英或方解石脈充填,一組走向320°~330°,傾向NE,傾角35°~45°;另一組走向40°~50°,傾向NW,傾角45°~50°。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育一條韌性剪切帶,它是伴隨黃龍—沈壩斷裂而生成的,對礦體的分布和賦存起著控制作用。在金溝礦段控制長度>1000m,寬30~130m,走向290°~300°,傾向NNE,傾角60°~70°。韌性剪切帶中的劈理與片理產(chǎn)狀一致,與層理平行、斜交或正交。韌性剪切帶中層間小尖棱褶曲、平臥褶曲、構(gòu)造透鏡體無根彎構(gòu)造發(fā)育,劈理亦發(fā)育,帶內(nèi)巖石被劈成0.3~1mm的巖石薄片并遭受一定程度的碳化,部分絹云母蝕變?yōu)榘自颇各[片附著于劈理面上,同時黑云母變斑晶被拉長,定向排列,常有寬0.1~0.5mm的微細脈石英和細脈浸染狀黃鐵礦、磁黃鐵礦沿劈理充填。韌性剪切帶內(nèi)的巖石產(chǎn)生中等強度的硅化及絹云母化。韌性剪切作用越強,礦體規(guī)模越大且品位越高。2.3硝磺制約下9線女犯礦段礦區(qū)巖漿活動微弱僅見到一條黑云母花崗巖脈,出露于硝磺硐礦段9線北端,長70m,寬0.4~0.5m,傾向38°,傾角52°。巖脈蝕變強烈。w(Au)=0.064×10-6。2.4金溝礦段金優(yōu)良黃龍金礦床包括硝磺硐、金溝兩個礦段,共11個礦體,其中硝磺硐礦段8個礦體,金溝礦段3個礦體(圖1)。礦體呈似層狀或?qū)訝?產(chǎn)狀與圍巖一致,呈漸變過渡接觸,礦體邊界以刻槽樣品的分析結(jié)果確定。礦體長度在100~876m,控制延深50~150m,厚度1~6m。礦體走向280°~300°,傾向NE,傾角40°~70°。硝磺硐礦段礦體規(guī)模較小且連續(xù)性差(尤其是深部),金溝礦段礦體產(chǎn)出規(guī)整,連續(xù)性較好。經(jīng)全礦床統(tǒng)計,金品位w(Au)=1×10-6~15.32×10-6,一般在1×10-6~4×10-6。硝磺硐礦段金品位1×10-6~3×10-6的樣品占全礦段參加儲量計算的樣品數(shù)的70.33%,3×10-6~5×10-6的占15.00%,兩者共占85.38%。金溝礦段金品位1×10-6~3×10-6占全礦段的65.59%,3×10-6~5×10-6占22.04%,兩者共占87.63%。故此黃龍金礦床是一低品位的金礦床。2.5礦石特征2.5.1硝磺制約礦段硝磺硐礦段礦石中金屬礦物為黃鐵礦、磁黃鐵礦、鈦鐵礦、赤(褐)鐵礦,少量自然金及銀金礦等,金屬礦物含量約占礦物總量的5%。脈石礦物主要為石英、絹云母、黑云母、石榴石、及綠泥石、綠簾石、碳酸鹽礦物、磷灰石、金紅石、鋯石、榍石、電氣石等。金溝礦段礦石中金屬礦物為磁黃鐵礦、次為黃鐵礦、褐(赤)鐵礦,少量自然金、銀金礦,偶見黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦;脈石礦物主要為石英、次為絹云母、黑云母,少量石榴石、方解石、金紅石、電氣石及石墨等。硝磺硐和金溝礦段的礦物組分略有差別:硝磺硐礦段礦石中黃鐵礦較多,占礦石中金屬礦物總量的30%~40%,磁黃鐵礦僅占10%~20%。而金溝礦段則以磁黃鐵礦為主,占礦石中金屬礦物總量的40%~50%,黃鐵礦僅占10%~20%;同時,礦石中含有微量的黃銅礦、閃鋅礦及方鉛礦。主要載金礦物為黃鐵礦和磁黃鐵礦。硝磺硐礦段的黃鐵礦單礦物分析w(Au)=100.63×10-6,可分兩期:①早期黃鐵礦:淺黃色,呈稀疏浸染狀分布,自形程度較高,晶粒變化較大,一般在0.037~0.053mm,集合體塊度可達0.4~0.5mm,含金性好。②晚期黃鐵礦:白黃色,呈細脈-微細脈浸染狀順層或斜切劈理貫入,較寬的脈體寬度達2.5mm,半自形-他形粒狀產(chǎn)出,常與磁黃鐵礦伴生,邊部常常白鐵礦化,含金性差。磁黃鐵礦:乳黃帶綠棕色,他形-半自形粒狀,呈稀疏浸染狀或條帶狀產(chǎn)出,條帶寬0.01~0.05mm,條帶平行巖石劈理,局部交代黃鐵礦及鈦鐵礦。磁黃鐵礦粒徑0.053~0.074mm,集合體粒徑達0.05~0.5mm,也是礦床主要載金礦物。2.5.2單體金及重砂礦物測定礦石含金礦物主要為自然金、次為銀金礦。主要由單體金構(gòu)成(占54.89%),次為與脈石或硫化物的連生金(12.30%)、黃鐵礦、磁黃鐵礦內(nèi)的包裹金(21.77%)及云母、石英中的包裹金(11.04%)。經(jīng)光片測定,單體金以粗粒金(>0.076mm)為主(占50.71%),次為細微粒(<0.03mm,占26.18%)、粗中粒(0.076~0.043mm,占12.97%)。經(jīng)重砂礦物測定,單體金以粗巨粒金(>0.1mm)為主(占82.92%),粗中粒(<0.1mm)僅占17.07%。金粒形態(tài)多種多樣,大致可分為5種。以片狀為主(41.73%),次為粒狀(18.90%、)、不規(guī)則狀(18.11%)、板狀(14.96%)及絲條狀(6.30%)等。金以嵌布于礦物裂隙中的裂隙金為主(占60.87%),其次為嵌布于石英顆粒間的粒間金(23.19%)及嵌布于云母及石英條層間的層間金(13.04%),少量包裹金(2.90%)。2.5.3結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)礦石結(jié)構(gòu):具自形-半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)、鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、變斑狀結(jié)構(gòu)、板條狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、次生交代和交代殘余結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造:具條帶狀浸染構(gòu)造、片狀構(gòu)造、散染狀構(gòu)造、細脈浸染狀構(gòu)造、粒間浸染構(gòu)造、稀散似斑狀構(gòu)造。2.5.4天然石材可分為浸染狀黃鐵礦絹云母石英片巖型(主要分布于硝磺硐礦段)、浸染狀磁黃鐵礦絹云母石英片巖型(主要分布于金溝礦段)。3礦物及礦化的關(guān)系礦區(qū)內(nèi)的圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、黃鐵礦化等,蝕變與成礦關(guān)系較為密切。硅化。與成礦關(guān)系較密切,可分為3期:①早期硅化呈隱晶質(zhì)交代原巖,使巖石硅質(zhì)組分增高,與礦化關(guān)系不密切;②中期硅化呈脈狀、眼球狀、團塊狀、串珠狀,沿巖層的片理或節(jié)理裂隙注入,脈寬0.1~1.0mm,脈內(nèi)由乳白色(偶見煙灰色)石英構(gòu)成,硫化物極少,脈壁偶見明金;③晚期硅化呈微脈-網(wǎng)脈狀沿劈理(片理)及裂隙充填、交代,脈寬0.1~1mm,脈距1~2mm,在礦化地段廣泛發(fā)育。這種硅化越強,礦化越好。絹云母化。是與礦化關(guān)系較為密切的近礦圍巖蝕變,常與晚期硅化相依產(chǎn)出,在石英微細脈-網(wǎng)脈的邊緣分布。黃鐵礦化。與金礦化關(guān)系密切,是主要的載金礦物,大致可分兩期:①早期黃鐵礦化呈自形粒狀,呈淺黃色,浸染狀分布,含金性較好。②晚期黃鐵礦化呈半自形-他形粒狀集合體產(chǎn)出,淺黃色,呈細脈狀沿劈理或斜切劈理產(chǎn)出,脈寬0.3~1mm或更寬,含金性較差。4采礦機的起源和特征4.1熱液作用下的金沉沉積相早古生代,本區(qū)為陸間淺海區(qū)。加里東運動后,回返成陸,海區(qū)趨窄。至下志留世,該區(qū)呈一冒地槽海灣,沉積了筆石頁巖建造。區(qū)域南部的牛山穹窿鄖西群、耀嶺河群的火山巖具有較高的金豐度。梅子埡組處于海灣沉積環(huán)境,古陸剝蝕的陸源碎屑也含有較豐富的金,在還原介質(zhì)中,在H2S及碳質(zhì)(特別是有機碳)的影響及吸附作用下,使金聚集于梅子埡組高碳質(zhì)、富黃鐵礦的地層內(nèi),形成金豐度較高的細碎屑巖系。據(jù)硝磺硐礦段統(tǒng)計,w(Au)=4.84×10-9~6.33×10-9。在印支運動中,本區(qū)回返、變質(zhì)、褶皺成山,形成淺變質(zhì)含碳砂泥質(zhì)的碎屑巖建造。燕山運動使本區(qū)巖石進一步變質(zhì),同時形成一組NWW向強烈的走向逆斷層和韌性剪切帶,在韌性剪切帶內(nèi)細小的劈理、裂隙密集分布。同時在熱液作用下,含金豐度較高的地層內(nèi)的金產(chǎn)生解離、活化,并以絡(luò)合物形式沿構(gòu)造裂隙運移,當(dāng)氧化-還原條件發(fā)生變化時,金就沉淀于韌性剪切帶內(nèi)的劈理裂隙中。同時,由于熱液中硫化物的析出,使硫離子濃度降低,也造成金絡(luò)合物的解離而沉淀出自然金。這就是為什么金常與黃鐵礦等硫化物礦物密切共生,硫化物是主要載金礦物的原因。根據(jù)上述,認(rèn)為黃龍金礦床的成因類型是沉積變質(zhì)-熱液疊加型礦床。4.2控礦構(gòu)造及控礦作用(1)梅子埡組中上部含碳適中的一套細碎屑巖系是區(qū)域黃龍式金礦(化)的賦存層位。如黃龍金礦床位于其第五巖性段上部的含碳絹云母石英片巖及含碳黑云母變斑晶絹云母石英片巖內(nèi)。含礦層的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)多為2%~6%。(2)區(qū)域走向逆斷層旁側(cè)的次一級斷裂及伴隨產(chǎn)生的韌性剪切帶為控礦構(gòu)造。整個石泉—漢陰北部的金礦床、礦(化)點及金化探異常皆分布在這些構(gòu)造上。如觀音