馬莊山金礦礦體及圍巖蝕變地質(zhì)特征研究

馬莊山金礦礦體及圍巖蝕變地質(zhì)特征研究

馬莊山金礦位于甘肅省西北部與新疆交界處的肅北縣。該礦床于20世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)。這類礦裂隙的地質(zhì)特征有助于更多地發(fā)現(xiàn)該類型的金礦床。1馬莊山金礦本區(qū)劃屬天山-內(nèi)蒙褶皺系北山褶皺帶,該區(qū)先后經(jīng)歷了薊縣期-喜山期的各期構(gòu)造運(yùn)動。薊縣運(yùn)動以強(qiáng)烈沉降為特征,加里東運(yùn)動以沉降較大斷裂活動較強(qiáng)為特征,海西運(yùn)動,特別是中晚期海西運(yùn)動,以振蕩頻繁、沉積厚度大、巖漿活動強(qiáng)烈、褶皺斷裂發(fā)育為其特征,印支運(yùn)動及燕山運(yùn)動,則以較小范圍的陸相碎屑巖沉積、開闊褶皺及正斷層較發(fā)育為其特征,喜山運(yùn)動以升降運(yùn)動為主,局部形成平緩褶皺。本區(qū)分布自加里東期至海西期巖漿巖,且以海西中期為主。侵入巖以酸性-中酸性巖株為主,且酸性-超基性巖脈、巖墻廣泛分布。馬莊山金礦主要賦存于的一套由中酸-酸性火山巖組成下石炭統(tǒng)白山組中巖組第二巖段(C2112b2222)中,根據(jù)其沉積巖相,應(yīng)屑淺海相裂隙式的火山噴發(fā)類型。火山巖由下至上構(gòu)成一個由基性向酸性演化的火山活動旋回。主要巖石有玄武巖、安山巖、安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r、英安巖、英安質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r、流紋巖、長英質(zhì)角礫凝灰熔巖及次火山巖。2雕刻地質(zhì)特征2.1已充填上地殼結(jié)構(gòu)。充填膠結(jié)充填的圍巖次生石英巖化是中酸性火山巖,在火山熱液、噴氣的作用下,經(jīng)交代蝕變形成的一種以石英為主要成分并包含一組富鋁礦物為特征的蝕變類型,本區(qū)最重要的與金礦化關(guān)系密切的氣-液蝕變類型之一。本區(qū)的次生石英巖有以下特點:⑴蝕變主要發(fā)生在金礦體內(nèi)和次火山巖體內(nèi)。前者蝕變范圍小、強(qiáng)度大,后者蝕變范圍大、強(qiáng)度低。⑵以滲透交代為主,充填為次。蝕變受裂隙控制明顯,蝕變強(qiáng)度不均勻。在巖石裂隙,破碎發(fā)育的部位可以形成次生石英巖金礦體,次生石英含量在28%～99%之間變化。在次石英斑巖和次流紋巖內(nèi),次生石英巖化與裂隙關(guān)系密切,次生石英含量從0～50%,一般多在20%以下。以金礦體為中心,以裂隙和破碎發(fā)育地段為次生石英巖化作用強(qiáng)烈部位,遠(yuǎn)離礦體及裂隙則蝕變強(qiáng)度減弱。由礦體中心向頂盤圍巖方向,蝕變強(qiáng)度變化梯度一般較小。由礦體中心向底盤圍巖方向,蝕變強(qiáng)度梯度變化一般較大。⑶次生石英巖一般呈脈狀產(chǎn)出。與圍巖接觸關(guān)系有時為突變接觸(即受一組裂隙控制),有時為漸變接觸,并以前者較為常見。漸變接觸方式在礦體頂盤圍巖方向比較常見。在礦體底盤方向比較少見,這種情況可能表示次生石英巖化作用是在具有一定壓力的條件下進(jìn)行的。⑷次生石英巖化的礦物組合是:次生石英、絹云母、葉臘石、高嶺土、伊利石、綠泥石、方解石等。⑸次生石英巖與金礦化關(guān)系十分密切。本礦區(qū)金礦體毫無例外地存在于次生石英巖脈之中,次生石英巖化最徹底的部位經(jīng)常是金品位最高的部位。2.2出土地和礦層沉積相分布比較廣泛。在各類巖石中普遍存在,但絹云母的含量變化大。大部分巖石中絹云母很少,最高含量可達(dá)59%。在礦體內(nèi)或礦體附近的次火山巖內(nèi),絹云母化與葉臘石化常呈正相關(guān)關(guān)系,在礦區(qū)北部、南部和東部的一些地段,絹云母化常與土化密切共生。絹云母化與金礦化的關(guān)系,目前尚不清楚。2.3碳酸鈣礦物是礦區(qū)內(nèi)分布比較廣泛相對比較重要的一種圍巖蝕變。野外見到白色的和灰色的兩種方解石。根據(jù)巖礦鑒定資料、早期方解石脈和晚期方解石脈均具有再生現(xiàn)象,因此判斷碳酸鹽脈最少有3期。碳酸鹽化在各類巖石中均有出現(xiàn),蝕變強(qiáng)度很不均勻。在一般火山巖內(nèi),碳酸鹽礦物的含量一般很少,有時僅為百分之幾,最高可達(dá)40%。在礦體內(nèi),碳酸鹽化強(qiáng)度相對較高。經(jīng)對43個薄片鑒定統(tǒng)計,只有一個未見碳酸鹽礦物。其中有17個含量少,未估百分含量,另外25個樣品中,碳酸鹽礦物最高含量為20%,其中10%～20%的占11個;5%～10%的10個,<5%的4個。碳酸鹽化作用常常在金礦體內(nèi)形成幾厘米至幾十厘米的方解石脈,與方解石脈共生的碳酸鹽礦物中還有菱鐵礦和鐵白云石。碳酸鹽化階段同時是金的礦化階段,根據(jù)對見到自然金的37個光片統(tǒng)計,4次見到自然金與碳酸鹽脈有關(guān)。碳酸鹽化是本區(qū)最晚期的蝕變類型,說明熱液活動的最后階段仍有金礦化作用發(fā)生。2.4巖石麻黃葉希臘石分布范圍與次生石英巖相同。蝕變強(qiáng)度相對較弱,分布極不均勻。據(jù)薄片鑒定結(jié)果,大部分巖石中葉臘石含量甚微或與絹云母難于區(qū)分。葉臘石的富集有時與流紋巖有關(guān),有時與凝灰?guī)r有關(guān),有時與次生石英巖有關(guān),規(guī)律性不很強(qiáng)。葉臘石的最大報出量<35%,此時葉臘石呈團(tuán)塊狀產(chǎn)出。葉臘石化多屬于次生石英巖化的一部分,因此葉臘石化與金礦化關(guān)系密切。2.5土壤物理見于地表,分布于次火山巖體的邊緣地帶。土化蝕變可作為本區(qū)次火山巖體的找礦標(biāo)志。2.6巖石屬糖分布于礦區(qū)東部輝長巖、輝綠巖脈附近。巖石呈糖粒狀,由絹云母、石英組成。與金礦化關(guān)系不清,可能屬于與金礦化有關(guān)的圍巖蝕變組合的一部分。2.7成礦元素類是本區(qū)最重要的蝕變類型之一。有些金屬硫化物本身就是成礦元素,具有較好的綜合利用價值。如S、Pb、Zn等。另外,絕大部分金屬硫化物礦物都是金的載金體,它們經(jīng)常以連晶和包晶的方式與自然金共生。2.7.1自形晶-半自形晶這種黃鐵礦化具有規(guī)模大、分布范圍廣、強(qiáng)度低、相對比較均勻的特征。主要以零星的浸染脈分布在各種火山巖內(nèi),呈自形晶-半自形晶產(chǎn)出,晶體粒度一般為1mm左右,偶爾可見到4×4mm的完整立方體晶形。星散狀黃鐵礦在各種火山巖中一般含量為1%左右,最高不超過3%。經(jīng)單礦物痕金分析,Au<0.08×10-6。這種黃鐵礦與一般火山巖和次火山巖的主要造巖礦物共生,組成巖石的副礦物,所以黃鐵礦中的硫和金可認(rèn)為是來自火山巖漿源。2.7.2黃鐵礦出現(xiàn)的地段分布范圍具有一定的局限性,僅見于金礦體及其近側(cè)圍巖中。礦化具有一定的規(guī)模和強(qiáng)度,但變化較大。脈狀黃鐵礦含量從<1%至50%以上,在團(tuán)塊狀黃鐵礦出現(xiàn)的地帶,礦化最強(qiáng)。脈狀黃鐵礦化的富集規(guī)律不很明顯,在多期性構(gòu)造活動及熱液活動明顯的地段,脈狀黃鐵礦比較發(fā)育,另外金礦體的膨大部位和碳酸鹽化相對發(fā)育的地段,脈狀黃鐵礦一般比較發(fā)育。整個黃鐵礦化階段都是金的礦化階段,除了出現(xiàn)在黃鐵礦空洞中的金以外,還有較多的粒間金、連生金、包體金、裂隙金與黃鐵礦有關(guān),黃鐵礦在各類含金硫化物中金的相對配分量為45.69%,可見黃鐵礦與金礦化之間的密切關(guān)系。2.7.3生成其他晚的化物蝕變規(guī)模小,強(qiáng)度變化大,規(guī)律性不強(qiáng)。方鉛礦化生成時間相對較晚,是各種金屬硫化物中生成最晚的一種。在自然金的包體中見有方鉛礦的包晶,說明方鉛礦生成之后還有金礦化發(fā)生,故整個方鉛礦化階段都是金的礦化階段。通過對37個見金光片的統(tǒng)計,17次見到自然金與方鉛礦呈連晶或包晶形式出現(xiàn),說明方鉛礦同樣是金的重要載體礦物。2.7.4萬分之幾何分之幾閃鋅礦化范圍較大但不連續(xù),礦化強(qiáng)度不均勻。閃鋅礦化地段鋅含量大多在萬分之幾以下,較少達(dá)到4‰以上。閃鋅礦化生成于黃鐵礦化、黃銅礦化之后,在方鉛礦化之前,閃鋅礦化與金礦化關(guān)系密切,在37個見金光片中7次見到自然金與閃鋅礦呈包晶、連晶形式存在。2.7.5健全礦物群落這類與熱液成因有關(guān)的金屬硫化物包括磁黃鐵礦、黃銅礦、毒砂、銀黝銅礦等礦物。它們分布范圍小,蝕變強(qiáng)度低、變化規(guī)律不顯著,但它們都是載金礦物,其中以銀黝銅礦和毒砂含金性最好。絕大部分產(chǎn)于次火山巖內(nèi)的次生石英巖中,礦體均呈脈狀產(chǎn)出,主要礦體在空間上膨大、縮小的變化頻繁,且無規(guī)律,局部地段尚有分枝復(fù)合現(xiàn)象