陜西寶雞地區(qū)鐵礦成礦地質(zhì)條件分析

陜西寶雞地區(qū)鐵礦成礦地質(zhì)條件分析

礦區(qū)位于中國北部板塊與柴達木-祁連板塊之間的過渡帶。成礦帶位于陜西省寶雞，西至甘肅省肅北。這是中國的一個重要造礦帶。該地區(qū)構(gòu)造巖漿巖頻繁移動，形成了獨特的成礦地質(zhì)背景。目前，已發(fā)現(xiàn)260多個銅、金、銀等金屬礦床（多金屬）礦床。主要通過對該區(qū)成礦地質(zhì)條件分析,對下一步找礦工作提出了較好的建議。1“中層”帶的中層礦區(qū)位于北祁連西段與阿爾金斷裂交匯部位,鷹嘴山、寒山、照壁山金成礦帶的中東部。區(qū)域呈現(xiàn)出近東西向、北西向斷裂構(gòu)造復合交匯特征,巖漿巖活動以加里東期花崗巖為主,華里西期花崗巖次之,伴隨有多處石英脈型金礦點和銅礦點產(chǎn)出,從而形成了復雜的構(gòu)造格局和良好的成礦地質(zhì)背景。2下二疊統(tǒng)交通網(wǎng)礦區(qū)出露地層為:下奧陶統(tǒng)陰溝群下亞群,該群共分兩段,第一段主要巖性為紫紅色、灰綠色砂巖及板巖,夾硅質(zhì)巖、細碧巖及凝灰?guī)r,沿走向常相變成凝灰質(zhì)砂巖及安山質(zhì)火山角礫巖?？梢姾穸?02～540m。第一段主要巖性為灰綠色安山玢巖、中酸性熔凝灰?guī)r夾灰?guī)r及板巖,厚度為693m,其中通過基巖測量安山巖中金元素含量高出背景值3～10倍,為該區(qū)主要的含礦母巖。中志留統(tǒng)泉腦溝山組,按巖性可分為兩個亞組。中志留統(tǒng)泉腦溝山組下亞組巖性為淺綠色砂巖、粉砂巖夾灰?guī)r,可見厚度985m。中志留統(tǒng)泉腦溝山組上亞組巖性為淺綠色砂巖、粉砂巖及砂質(zhì)板巖,夾有薄層狀碎屑灰?guī)r透鏡體,可見厚度316m。下二疊統(tǒng)大黃溝組,分布于區(qū)域中北部,出露巖性為雜色砂巖、泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)頁巖、含礫粗砂巖等一套河流相碎屑巖組成。第四系上更新統(tǒng)發(fā)育于河谷、山間盆地或山麓地帶,主要為沖、洪積物和砂礫質(zhì)黏土等。甘肅省玉門市捷大坂地質(zhì)礦產(chǎn)如圖1所示。礦區(qū)處于昌馬大壩南環(huán)形構(gòu)造西部邊緣近南北向斷裂破碎帶中。區(qū)域次級構(gòu)造以斷裂為主,按其切割關(guān)系及所充填的脈巖特征可分三組:第一組近東西向斷裂裂隙(F5、F6、F8、F9),有石英脈、方解石脈充填。在花崗巖體及其附近的圍巖中有偉晶巖脈、花崗巖脈充填。在捷大坂山北麓的華里西期花崗巖中,該組斷裂裂隙發(fā)育,且有含放射性元素的偉晶巖脈充填其中,為第一期成礦構(gòu)造。第二組北西-南東或北西西——南東東向斷裂裂隙(F1、F2、F10)。它切割了第一組斷裂,為區(qū)內(nèi)最發(fā)育的一組斷裂,其中有石英脈充填。在捷大坂一帶的該組斷裂內(nèi)石英脈普遍含金,為第二期成礦構(gòu)造。以上兩組構(gòu)造為金礦體的富集提供了有利通道。第三組近南北向斷裂(F3、F4):本組斷裂比較發(fā)育,它切割上述各組斷裂,有石英脈充填,該組構(gòu)造對前兩期成礦有破壞作用。礦區(qū)內(nèi)侵入巖出露面積較大,規(guī)模較大,其分布絕大部分和區(qū)域構(gòu)造線一致。侵入時代主要有華力西期、加里東期。其中加里東期侵入巖,分布于東車路溝、二家臺一帶,侵入奧陶系陰溝群。其巖石類型為英安斑巖,呈灰綠色,斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)具微晶結(jié)構(gòu)。斑晶占15%～45%,主要由斜長石與少量石英、角閃石組成。斜長石具板狀晶體,常有明顯的環(huán)帶構(gòu)造?；|(zhì)主要為石英和斜長石,次為暗色礦物。巖石蝕變有綠泥石化、絹云母化及碳酸鹽化。華力西期侵入巖分布于車路溝北,呈帶狀沿阿爾金斷裂分布。其巖石類型為花崗巖、花崗閃長巖、石英閃長巖。該期侵入巖為SiO2鋁過飽和系列,其K2O+Na2O接近于戴里(1933)堿性花崗巖世界平均值。重礦物組合為金、黃鐵礦、毒砂、白鎢礦、黃銅礦。為巖漿期后中高溫熱液活動產(chǎn)物。不同期次的巖漿活動為金礦的富集提供了熱源,使含礦熱液在斷裂帶中進行運移富集成礦。3礦區(qū)地質(zhì)特征3.1群下亞群o1yn礦區(qū)出露地層主要為下奧陶統(tǒng)陰溝群(O1yn)及第四系(Q4)。下奧陶統(tǒng)陰溝群下亞群(O1yn):在礦區(qū)共出露兩段;其中第二段巖性為灰色凝灰質(zhì)砂巖,主要分布于捷大坂一帶。第一段主要巖性為灰綠色安山巖,為礦區(qū)的主要巖性,廣泛分布與各個金礦點。第四系(Q4):發(fā)育于溝谷、山間地帶,主要為沖、洪積物和砂礫質(zhì)黏土等。3.2北西向構(gòu)造fps礦區(qū)位于北祁連西段與阿爾金斷裂交匯部位,次級構(gòu)造發(fā)育。礦區(qū)主要構(gòu)造分兩組,近東西向構(gòu)造和北西向構(gòu)造。近東西向構(gòu)造主要有分布于車路溝的F1和F2,F1產(chǎn)狀為355°∠67°,F2產(chǎn)狀為5°∠57°,Au3和Au4礦體分別受F1和F2控制。北西向構(gòu)造位于捷大坂,為5號礦體的主要控礦構(gòu)造。該斷裂東西延伸約2km多,產(chǎn)狀較陡,一般為5～25°∠50～83°,斷裂帶內(nèi)可見擦痕及階步。斷裂寬窄不勻,在斷裂帶內(nèi)形成2～20m的破碎帶,破碎帶內(nèi)多為石英脈所充填。該斷裂在0線附近被一北西向斷層所切割,兩條斷裂在該處形成的斷層破碎帶較寬,形成的礦體也較富,由此可見,北西向斷裂既是5號礦體的控礦構(gòu)造又是容礦構(gòu)造。3.3紅色英安斑巖礦區(qū)內(nèi)侵入巖出露面積較小,規(guī)模不大,主要分布于為二家臺工區(qū)的加里東期侵入的呈淡紅色英安斑巖,其巖石特征為淡紅色,斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)具微晶結(jié)構(gòu)。斑晶占15%～45%,主要由斜長石與少量石英、角閃石組成。斜長石具板狀晶體,常有明顯的環(huán)帶構(gòu)造?；|(zhì)主要為石英和斜長石,次為暗色礦物。巖石蝕變有綠泥石化、絹云母化及碳酸鹽化。4礦體地質(zhì)4.1金礦體地質(zhì)特征在捷大坂地區(qū)共圈定金礦體9條,銅礦體1條。其中Au1位于老車路溝,礦體賦存于下奧陶統(tǒng)陰溝群第一巖性段內(nèi),礦體總體呈近南北向延伸,礦體地表出露120m,平均厚度4.5m,深部厚度6～8m,平均品位由地表的3.16×10-6到向下深部158m變?yōu)?4.68×10-6。礦體向下變富的趨勢明顯,且礦體明顯具有延深大于延長的趨勢。礦體形態(tài)成脈狀、透鏡狀、豆莢狀,北西西向展布,嚴格受F3斷裂控制。目前控制深度已達158m。從地表向地下含礦巖性有氧化礦逐漸向原生礦過度。Au2礦體位于小溝,礦體總體呈近東西向延伸,與區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造延伸方向一致。Au3、Au4、Au6、Au7、Au8位于東車路溝大坂一帶,礦體規(guī)模較小。Au5號金礦體處于捷大坂地區(qū),為捷大坂金礦區(qū)的主礦體,地表出露海拔高度為2676.5m。地表出露長度800m,平均厚度2.74m,平均品位2.25×10-6,成脈狀延伸,走向115°,礦體被一北西向斷層攔腰切斷。該礦體位于一個壓扭性擠壓破碎帶中,由破碎帶內(nèi)一系列小斷層及靡棱巖、角礫巖、碎裂巖、石英脈組成,賦礦巖性為碎裂蝕變靡棱巖、角礫巖、碎裂巖及石英脈。主要蝕變?yōu)辄S鐵礦化、褐鐵礦化、黃鉀鐵釩化、石膏化和硅化等,地表礦石主要為氧化礦。利用鉆探驗證,礦體延深較好。銅礦位于礦區(qū)內(nèi)的蘭洼溝地區(qū),礦體控制長度230m,平均厚度3.41m,銅平均品位0.45%。走向120°左右,該礦體受北西向的構(gòu)造控制,且礦體向北西有延長的趨勢。含礦巖性為構(gòu)造角礫巖、碎裂安山巖等,巖石具較強的孔雀石化。利用淺井對該礦體延深進行控制,礦體延深較好。根據(jù)礦區(qū)內(nèi)各礦體的含礦巖性、蝕變特征及礦物共生組合等特征,將礦石自然類型劃分為石英脈型和破碎蝕變巖型。破碎蝕變巖型主要有Au1、Au2;石英脈型Au3～Au9。破碎蝕變巖型金礦礦體形狀呈脈狀及不規(guī)則狀,局部呈似層狀復脈,礦脈與圍巖邊界不易直接分辨。礦脈在斷裂構(gòu)造帶中有分枝復合、膨縮、平行分布等現(xiàn)象。石英脈型金礦礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模嚴格受斷裂構(gòu)造控制,含金石英脈分布在構(gòu)造破碎帶內(nèi),往往成群產(chǎn)出,脈體寬幾厘米到幾米。由充填作用形成的金礦體與斷裂構(gòu)造一樣,走向多為北西西向,其次為北西、北東東向、近南北向。礦(化)體由單石英脈和石英脈群組成,地面延伸長度幾十米到上千米不等。4.2石英脈石礦床1)破碎蝕變巖型金礦礦石的礦物成分。破碎蝕變巖型金礦化(體)一般由中間的主體含金石英大脈及兩側(cè)的含金石英細網(wǎng)脈和礦化蝕變巖組成,礦石中金屬礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦,表生氧化帶有褐鐵礦、孔雀石。脈石礦物主要有石英、長石、白云石、方解石、絹云母。2)石英脈型金礦礦石的金礦化幾乎全集中在石英脈與圍巖接觸帶上,其礦石的礦物成分如下。金屬礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦,呈浸染狀,氧化帶沿裂隙面有褐鐵礦、孔雀石、銅藍等。脈石礦物主要為石英、長石、絹云母,方解石次之。貴金屬礦物主要為金,可見明金。自然金呈金黃色,強金屬光澤,個別鐵染呈紅褐色。形狀多為樹枝狀、鉤狀、海綿狀、蜂窩狀、薄片狀,少數(shù)為不規(guī)則狀產(chǎn)出。金與黃鐵礦、黃銅礦緊密共生,或在黃鐵礦中呈包體產(chǎn)出,金的粒徑一般為0.04×0.08mm,最大1.5×0.89mm。4.3石英脈型金礦1)石英脈型金礦礦石結(jié)構(gòu)主要有:(1)自形晶中粗粒結(jié)構(gòu):即黃鐵礦多呈立方體晶形出現(xiàn),粒徑d=5mm。(2)半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu):黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦,呈半自形粒狀結(jié)構(gòu),粒徑1～4mm,個別小于0.2mm。(3)交代殘余結(jié)構(gòu):銅藍交代黃銅礦、褐鐵礦交代黃鐵礦,殘余黃銅礦、黃鐵礦被褐鐵礦、銅藍包裹形成交代殘余結(jié)構(gòu)。石英脈型金礦礦石構(gòu)造主要有浸染狀構(gòu)造、團塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造。2)破碎蝕變巖型金礦礦石結(jié)構(gòu)主要有交代結(jié)構(gòu)、中細粒結(jié)構(gòu)。其次有交代殘余結(jié)構(gòu)、交代假象結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造:主要有角礫狀構(gòu)造、蝕變塊狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造等。4.4蝕變及礦化標志捷大坂金礦床主要圍巖有陰溝群安山巖和英安斑巖,蝕變類型因圍巖不同而不同。1)圍巖為英安斑巖時,主要蝕變有:(1)硅化:主要發(fā)育在石英脈兩側(cè)或強烈蝕變構(gòu)造破碎帶中,多為石英集合體,伴生綠泥石、絹云母,常形成花崗變晶結(jié)構(gòu),硅化程度與金礦化關(guān)系密切,硅化程度高,則礦化好。(2)絹云母化:為礦床普遍而強烈的一種蝕變,常為細小片狀,由含K+熱液交代斜長石形成,呈變余結(jié)構(gòu),與石英、黃鐵礦常沿裂隙分布,形成細小脈體,也是重要的礦化標志。(3)黃鐵礦化、黃銅礦化:這類蝕變多出現(xiàn)在礦脈兩側(cè),黃鐵礦多呈半自形晶,d=5mm左右。呈浸染狀、細脈狀產(chǎn)出地段則富含金。(4)綠泥石化:多與石英伴生,與石英、黃鐵礦一起形成細脈,產(chǎn)于富礦地段。(5)碳酸鹽化(即方解石化和白云石化):與石英、黃鐵礦呈脈狀充填于裂隙中,碳酸鹽化與金礦化關(guān)系成正比。在東車路溝褐鐵礦化方解石石英巖中金品位達32.8g/t。2)圍巖為安山巖時,主要蝕變?yōu)?(1)硅化:主要發(fā)育在蝕變破碎帶內(nèi),表現(xiàn)為隱晶質(zhì)硅質(zhì)成分增加,巖石硬度增加,有褪色現(xiàn)象,并伴有黃鐵礦化、黃銅礦化。與金礦化成正比關(guān)系。(2)絹云母化:也是最強烈而普遍的蝕變,呈細小片狀、鱗片狀,常與石英呈相間分布。它為中—低溫熱液對圍巖進行K+交代形成,與硅化伴生,并生成絹英巖。(3)黃鐵礦化:由于富含硫的熱液作用,沿礦脈兩側(cè)圍巖發(fā)生黃鐵礦化現(xiàn)象,黃鐵礦呈星點狀、浸染狀,與金礦化成正比。(4)方解石化:圍巖受熱液作用發(fā)生蝕變生成方解石等碳酸鹽礦物,與石英等沿裂隙充填形成網(wǎng)脈狀碳酸鹽脈,與金礦化關(guān)系不明。捷大坂金礦各破碎帶內(nèi)蝕變盡管強度、種類有所差異,但其具有共同的分帶特征,從其中心向兩邊蝕變逐漸減弱,一般中心多為含硅熱液充填形成的含金石英脈,向兩邊依次為硅化、絹云母化強蝕變帶及絹云母化、黏土化弱蝕變帶。在內(nèi)帶富含金屬硫化物及石英,中帶含少量金屬硫化物,外帶則不含金屬硫化物。5采礦機的起源和特征5.1不同類型金礦的形成捷大坂金礦的形成受構(gòu)造控制明顯,主要的控礦構(gòu)造有斷裂、裂隙。斷裂是區(qū)內(nèi)重要控礦構(gòu)造,主要表現(xiàn)在:1)區(qū)域性大斷裂不但控制了巖相古地理和地球化學的變化。如阿爾金大斷裂南分布有金背景值高的陰溝群火山巖,為金礦的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。2)區(qū)域性大斷裂提供了巖漿侵入的通道,與金礦成礦作用有密切關(guān)系的車路溝北花崗閃長巖體,受阿爾金斷裂構(gòu)造所控制,巖體沿阿爾金斷裂分布。3)斷裂構(gòu)造為金礦體的產(chǎn)出提供了良好的空間。4)斷裂構(gòu)造的規(guī)模、斷裂強度控制著不同類型金礦的分布,巖石受力發(fā)生不同類型的變形,可形成不同類型金礦。捷大坂不同類型金礦是深大斷裂派生的次級斷裂作用的產(chǎn)物。其表現(xiàn)為近地表巖石多為脆性變形,而在深部(中深層次)多表現(xiàn)為塑性變形,從地表至深部,金礦類型由石英脈型向蝕變巖型過渡。5.2提供了熱量和流體侵入巖對區(qū)內(nèi)金礦的控制作用主要表現(xiàn)在,巖漿不但為金礦的形成提供了物質(zhì)來源,而且為金的活化、遷移提供了熱能和流體。巖漿在不斷結(jié)晶分異下,形成富含SiO2和礦質(zhì)的流體,這些流體在運移過程中,不斷使圍巖中成礦物質(zhì)活化并萃取,在一定條件下沉淀下來富集成礦。5.3構(gòu)造帶的特征捷大坂金礦床近地表多為石英脈型金礦,在該區(qū)找礦應(yīng)注意下列標志:1)斷裂構(gòu)造是尋找含金石英脈的一個重要而直觀的標志。2)不同方向的構(gòu)造帶其含礦