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四川丹巴燕子溝金礦床地質(zhì)特征及其成礦規(guī)律摘要:燕子溝金礦構(gòu)造背景為松潘一甘孜造山帶,大地構(gòu)造位置位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西緣。是典型的金、銀、銅、鉛多金屬礦床。本文對(duì)燕子溝礦床的研究包括野外地質(zhì)調(diào)查和室內(nèi)資料整理。礦體主要賦存于泥盆系危關(guān)組炭質(zhì)千枚巖、板巖中,礦體包括層狀-似層狀及石英脈型兩種,層狀礦體主要分布在磨子溝礦段,產(chǎn)狀受賦礦巖層、斷層及脈狀礦體影響;脈狀礦體在燕子溝礦段、磨子溝礦段及泥沖溝礦段均有分布,產(chǎn)于斷層內(nèi)。其成礦過程分為沉積成礦期、熱液成礦期和風(fēng)化期。其中熱液期是主要成礦期,又可劃分出3個(gè)成礦階段:石英-金-硫化物階段,硫鹽-金(銀)-石英階段和鉛鋅硫化物-金-碳酸鹽階段。目前主要的研究是對(duì)于外圍找礦,其深部找礦更具找礦前景。關(guān)建詞:礦床地質(zhì)特征礦區(qū)構(gòu)造成礦規(guī)律第1章引言1.1研究區(qū)自然地理概況1.1.1研究區(qū)交通區(qū)位丹巴燕子溝金礦為四川省丹巴縣東谷鄉(xiāng)永西村的轄區(qū),礦區(qū)位于丹巴縣城南西約20公里,縣城距成都375km,礦區(qū)由東至灌西經(jīng)小金縣和灌縣城到成都約405km。303省道從礦點(diǎn)東側(cè)不遠(yuǎn)處處通過,總體交通較為方便(如圖1-1)區(qū)內(nèi)交通主要是公路,有國(guó)道317線橫穿整個(gè)礦區(qū)。東部有丹巴-康定公路、丹巴-馬爾康與川-藏公路和成都相連,西部有川藏公路(北線)和雅江-道孚公路縱、橫貫穿。各主要區(qū)、鄉(xiāng)均有簡(jiǎn)單的公路相通。但其余地區(qū)大部分是山地,灌木叢生,運(yùn)輸全靠人力、牲畜,甚至很多地區(qū)沒有道路,人力也無(wú)法通行,交通情況的限制對(duì)礦區(qū)找礦工作的開展造成一系列困難。1.1.2研究區(qū)自然地理概況研究區(qū)內(nèi)為高山峽谷地貌,氣候溫和,冬無(wú)嚴(yán)寒。區(qū)內(nèi)屬無(wú)人區(qū),山高、坡陡、溝谷縱橫,灌木叢生,懸崖峭壁隨處可見。區(qū)內(nèi)滑坡現(xiàn)象隨處可見(圖1-1)。研究區(qū)具有良好的成礦條件,金、銀、銅、鉛等金屬礦床資源。圖1-1礦區(qū)地貌圖1.2選題依據(jù)及研究意義黃金這種貴金屬有著神奇的魔力,它稀少、珍貴,值穩(wěn)定,是財(cái)富和身份的象征,歷來(lái)是人們追求的目標(biāo)且地位長(zhǎng)盛不衰。人人都知道,擁有黃金就等于擁有財(cái)富,這是黃金獨(dú)特的特性決定的,因此一直以來(lái)人們主要用它作金融儲(chǔ)備、貨幣、首飾。當(dāng)然,黃金的用途不只局限在這幾個(gè)領(lǐng)域。隨著科技的日益進(jìn)步,黃金的運(yùn)用越來(lái)越廣,特別是在現(xiàn)代高興技術(shù)產(chǎn)業(yè)如電子技術(shù)、通訊技術(shù)、宇航技術(shù)、化工技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)等方面離不開黃金,這些都是影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要因素。因此開展金礦的研究對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)具有十分深遠(yuǎn)的意義。燕子溝金礦處于松潘一甘孜造山帶東緣。其中松潘-甘孜造山帶是一個(gè)及其特殊的造山,帶經(jīng)歷了印支晚期和燕山晚期兩次造山事件,兩次的造山作用帶來(lái)了兩次的構(gòu)造巖漿作用,第一次造山運(yùn)動(dòng)下金礦初步富集,在之后的造山運(yùn)動(dòng)作用下金礦進(jìn)一步富集達(dá)到工業(yè)開采標(biāo)準(zhǔn)。故以本地區(qū)優(yōu)越的成礦條件為選題依據(jù)。本文通過燕子溝金礦床的成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征及控礦構(gòu)造特征來(lái)探討燕子溝金礦床的成礦規(guī)律,為進(jìn)一步找礦工作有著重要作用。1.3金礦研究現(xiàn)狀近些年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)金礦的研究取得了重大突破,主要是在造山型金礦、卡林型金礦、淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V、細(xì)脈侵染狀金礦、韌性剪切帶型金礦等方面的進(jìn)展。近年來(lái)對(duì)于造山型金礦的研究成為熱門話題。1.3.1國(guó)外造山型金礦研究現(xiàn)狀造山型金礦床被Groves等(1998)正式定義已有十多年,這期間對(duì)其成礦物質(zhì)來(lái)源、遷移過程以及沉淀機(jī)制以及成礦規(guī)律等重要問題的研究取得了重大進(jìn)展。淺成低溫?zé)嵋航鸬V也是金礦床中十分重要的類型之一,學(xué)者們對(duì)此做了大量的研究工作,在成礦理論研究方面發(fā)展很快,取得了很大成果,是目前金礦地質(zhì)學(xué)研究的熱點(diǎn),有關(guān)礦床方面的雜志刊登了大量淺成低溫?zé)嵋航鸬V的研究成果。細(xì)脈侵染型礦床于60年代初期最早發(fā)現(xiàn)于美國(guó)西部?jī)?nèi)華達(dá)州,以產(chǎn)于古生代碳酸鹽沉積地層中的卡林型金礦為典型代表,故又稱“卡林型金礦”今年來(lái)圍繞該類型礦床的成礦規(guī)律、地質(zhì)特征、構(gòu)造背景及熱液機(jī)制展開了大量的研究,取得了一系列的突破性進(jìn)展。Groves等(2005)認(rèn)為造山型金礦已經(jīng)在地殼至少30億年前就形成了,其礦物的一致特征表明在這些主要造山事件中,地殼流體的運(yùn)動(dòng)具明顯的地球化學(xué)特征。造山型金礦床通常出現(xiàn)在造山運(yùn)動(dòng)活躍的造山帶,它與造山作用存在緊密的時(shí)間、空間關(guān)系。國(guó)外地質(zhì)學(xué)家對(duì)于造山型金礦做了大量研究,Groves等(1993)指出造山型金礦床有其顯著的特征:在各個(gè)時(shí)代的變質(zhì)體中,源區(qū)巖石發(fā)生中-低程度區(qū)域變質(zhì)作用形成變質(zhì)流體,同時(shí),來(lái)自地殼深部或幔源的流體可能混合進(jìn)入變質(zhì)流體形成富CO2的混合流體,這種流體在通道運(yùn)移中不斷萃取圍巖中的金、銀、銅等成礦元素及硫等礦化劑后形成含礦熱液。在斷裂及其發(fā)育的造山環(huán)境中,含礦熱液在區(qū)域脆-韌性剪切帶中發(fā)生遷移,使得圍巖發(fā)生一系列的蝕變?nèi)玮浕⒔佊r化、硫化物礦化及碳酸鹽化等,最終由于圍巖蝕變、溫度、壓力降低等的變化使得礦物富集而成礦。關(guān)于造山型金礦的定義造山型金礦與淺成熱液礦床有差別,二者在成因上成因是截然然不同,首先其形成環(huán)境不同:淺成低溫?zé)嵋航鸬V床形成于伸展環(huán)境中,而造山型金礦床則形成于擠壓或走滑擠壓的構(gòu)造環(huán)境中(Heinrich等,2004;Richards等,2006)。Groves等(1998)提出造山型金礦床是指在板塊匯聚邊緣發(fā)生增生造山作用過程中形成的金礦床,其形成與中低溫(綠片巖相)的變質(zhì)作用有密切關(guān)系;成礦時(shí)間長(zhǎng)遠(yuǎn),從太古宙跨越到顯生宙;在空間上,礦體主要受次級(jí)逆沖脆-韌性剪切帶的控制,成礦流體為近中性、低鹽度、富CO2的混合流體;其圍巖蝕變通常具有一定寬度的水平分帶,但熱液溫度與周圍溫度基本無(wú)差別而缺乏垂直分帶。1.3.2國(guó)內(nèi)造山型金礦研究現(xiàn)狀近年來(lái),國(guó)內(nèi)研究在造山型金礦方面作出了大量研究,對(duì)中國(guó)各成礦帶造山型金礦的研究取得了豐碩的成果。成礦流體特征對(duì)造山型金礦的成礦流體研究是研究其成礦過程的重要條件。成礦流體和成礦物質(zhì)的源、運(yùn)、儲(chǔ)是在熱液礦床成因研究中最基本的三個(gè)問題。造山型金礦的成礦流體來(lái)源一直存在爭(zhēng)議,地質(zhì)學(xué)者對(duì)此提出了他們自己的見解(邱正杰等,2015)。造山型金礦床流體包裹體中CO2含量變化范圍很大,但并不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為具有這種特征流體的金礦床就是造山型金礦床,如一些與侵入巖有關(guān)的熱液型金礦床的成礦流體成分和造山型金礦床的流體成分極為相(Hart等,2002)。造山型金礦床的流體包裹體以低鹽度、富CO2的特征明顯區(qū)別于其他類型的金礦床。具體可以分成3種成分類型,即富CO2包裹體、含CO2水溶液包裹體和水溶液包裹體(陳曉磊等,2015)。折木朗金礦床成礦流體具有富含CO2、低鹽度、低密度、中低溫度的特征,與造山型金礦成礦流體相似(周峰等,2011)。產(chǎn)于柴北緣深斷裂南側(cè)的柴北緣造山帶西段的造山型金礦(包括野駱駝泉、千枚嶺、紅旗溝—紅燈溝、紅柳溝、青龍溝、灘間山等礦床(點(diǎn)),以及昆中深斷裂北側(cè)的昆中古陸塊中段的造山型金礦(包括打柴溝、五龍溝)中的流體有2種:低鹽度的H2O-CO2-NaCl-CH4流體和低鹽度的H2O-CO2-NaCl±CH4流體;而產(chǎn)于昆南深斷裂北側(cè)的昆南造山帶中段(開荒北)和北巴顏喀拉深斷裂南側(cè)的巴顏喀拉帶造山帶(東大灘、西藏大溝、大場(chǎng))的造山型金礦中的流體只有低鹽度的H2O-CO2-NaCl±CH4流體一種類型(張德全等,2007)。云南哀牢山金礦帶是我國(guó)最重要的喜馬拉雅期金礦帶,而老王寨是其中最大的金礦。流體包裹體研究顯示:老王寨金礦含金石英脈中流體包裹體類型主要為NaCl-H2O型和CO2-H2O型,其均一溫度為102~302℃,峰值為160~180℃;流體鹽度范圍變化較大,介于2.5%~12.9%NaCleqv之間,峰值為6.0%~7.5%NaCleqv,顯示老王寨成礦流體具有中低鹽度和中低溫度的特征(梁業(yè)恒等2011)。孫清鐘等(2012)對(duì)西藏邦布金礦的研究得出該金礦典型的碰撞造山型金礦,成礦主要與區(qū)域內(nèi)巨厚石英脈密切相關(guān)。礦床主要發(fā)育四期成礦階段:石英-粗粒硫化物階段、金-細(xì)粒硫化物階段、碳酸鹽階段和膠黃鐵礦階段,前兩個(gè)階段為主要金成礦階段。通過手標(biāo)本樣品統(tǒng)計(jì)、顯微鏡觀察、電子探針掃描等綜合技術(shù)對(duì)金礦石中金的賦存狀態(tài)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,金主要以獨(dú)立礦物相存在,自然金成色為750~931,Au/Ag為11.3~17.6。礦石中金的粒度以細(xì)粒金、微粒金為主。主要賦金礦物有石英、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦和閃鋅礦等,自然金主要呈裂隙金、包裹金形式嵌布在硫化物和石英中。在青藏高原造山運(yùn)動(dòng)的主碰撞過程中,印度板塊向歐亞板塊俯沖、碰撞,使特提斯喜馬拉雅構(gòu)造帶地殼縮短加厚,軟流圈上升。喜馬拉雅板片向北與岡底斯板片匯聚,使新特提斯洋消亡,雅江縫合帶閉合,在其兩側(cè)發(fā)育大型脆-韌性剪切帶,包括曲松-錯(cuò)古-折木朗脆韌性剪切帶。地殼加厚使地?zé)崽荻仍黾?,釋放出大量變質(zhì)流體,同時(shí)軟流圈上涌帶來(lái)了深部地幔流體,與變質(zhì)流體匯合,形成富CO2的成礦流體,沿曲松-錯(cuò)古-折木朗大型脆韌性剪切帶及其次級(jí)斷裂運(yùn)移,不斷萃取圍巖中的成礦元素,并在構(gòu)造松弛部位發(fā)生流體相分離,使金屬元素沉淀成礦。(2)構(gòu)造及成礦模式對(duì)于造山型金礦的成礦過程研究有著十分重要的意義,造山型金礦床受板塊邊緣擠壓或壓扭的構(gòu)造環(huán)境所控制,與變質(zhì)熱液關(guān)。其形成在時(shí)間上同步或尾隨于造山事件,與造山作用存在著成因聯(lián)系,記錄了造山帶的演化歷史對(duì)于造山型金礦的研究越來(lái)越受到重視(陳曉磊等,2015)。青海東昆侖復(fù)合造山型金礦成礦流體形成機(jī)制為:區(qū)域上的俯沖和碰撞作用,產(chǎn)生強(qiáng)烈的構(gòu)造變形和變質(zhì)作用,形成了一些邊界斷裂和一系列的大型剪切帶,變質(zhì)作用使地層巖石脫水、脫揮發(fā)份產(chǎn)生變質(zhì)流體,在俯沖或碰撞產(chǎn)生的地?zé)嵩鰷仳?qū)動(dòng)下,沿深斷裂或大型剪切帶遷移,并不斷與圍巖反應(yīng),從中萃取成礦物質(zhì),從而逐步形成較高溫度的含礦流體(豐成友等,2004)。南秦嶺夏家店金礦床屬構(gòu)造-流體成礦作用而形成的造山型金礦,多期構(gòu)造作用形成了薄弱帶,再經(jīng)地?zé)峄驇r漿驅(qū)動(dòng)、地下熱鹵水循環(huán)萃取礦源層中的礦質(zhì),最終形成了這一典型的造山型金礦(任濤等,2014)1.3.3燕子溝金礦研究現(xiàn)狀四川丹巴燕子溝金礦床地處川西高原,構(gòu)造復(fù)雜,是松潘一甘孜褶皺帶內(nèi)一個(gè)典型的金銀銅鉛鋅多金屬礦床。自20世紀(jì)70年代以來(lái),研究人員對(duì)礦床地質(zhì)特征、礦床地球化學(xué)、礦床成因及基礎(chǔ)地質(zhì)方面做了大量研究工作。后續(xù)又有更多的研究者參與燕子溝金礦床研究,為找礦提供了大量的信息。李葆華等(2014)通過樣品采集法對(duì)丹巴燕子溝金礦床成礦流體不混溶的流體包裹體進(jìn)行研究指出:四川丹巴燕子溝金礦床是產(chǎn)于泥盆系碳質(zhì)板巖、千枚巖中的石英脈型金礦床,礦體形態(tài)呈脈狀、似層狀,明顯受斷裂構(gòu)造和順層韌性剪切帶或?qū)娱g破碎帶控制。分為沉積期、熱液期和表生期3個(gè)成礦期,其中熱液成礦期為主要成礦期。該成礦過程可期石英脈中的流體包裹體分H2O包裹體、CO2包裹體和CO2-H2O包裹體3大類,并以富含CO2-H2O包裹體為顯著特征。礦床屬高溫高壓的變質(zhì)熱液金礦床。熊發(fā)揮等(2009)對(duì)燕子溝金礦地區(qū)的主要斷裂進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析從而對(duì)控礦主應(yīng)力進(jìn)行系統(tǒng)的研究。燕子溝金礦區(qū)節(jié)理大量發(fā)育,且以剪節(jié)理為主,由節(jié)理密集發(fā)育而成的斷層對(duì)礦體的控制作用也比較明顯,因此,系統(tǒng)測(cè)量礦床內(nèi)與成礦有關(guān)的節(jié)理產(chǎn)狀與數(shù)量對(duì)于探討礦床的成礦規(guī)律進(jìn)而進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)顯得尤為重要。基于此,筆者系統(tǒng)測(cè)量了20個(gè)主要礦(化)脈、地表露頭節(jié)理及4號(hào)中段的節(jié)理與成礦關(guān)系密切的剪節(jié)理產(chǎn)狀與數(shù)量,結(jié)果可以得出,4號(hào)中段節(jié)理主要為2組走向:一組是10b-20b之間,另外一組是310b-320b之間。并利用數(shù)據(jù)做出的等密圖可以得出主要為2組優(yōu)勢(shì)礦體產(chǎn)狀:一組是115°∠63°,另外一組是314°∠45°。經(jīng)由主應(yīng)力圖分析可知,礦床中礦體成礦期主要受SE-NW向擠壓力的影響,最大主應(yīng)力方向?yàn)镹EE,最小主應(yīng)力為近SWW向。共軛節(jié)理組交線的傾伏方向?yàn)镹NW或SSE,據(jù)礦體的分布及與銅爐房的空間位置可知,本礦床中的礦體主要是一種剪切型北東-南西走向的雁列狀分布,部分礦體呈近東西走向。肖淵甫等(2010)通過顯微鏡觀察,掃描電鏡、電子探針成分分析,礦物晶體化學(xué)式算等手段和方法,研究了礦床中Au、Ag的賦存狀態(tài)和主要載金礦物的特征。金以裂隙金、包裹體金、粒間金為主,銀主要以類質(zhì)同像賦存于方鉛礦和硫鹽礦物中。載金礦物黃鐵礦生物結(jié)構(gòu)發(fā)育,表明生物成礦作用是金礦床形成過程中的重要作用。礦體受特定層位和斷裂的控制,圍巖蝕變強(qiáng)烈。根據(jù)礦床產(chǎn)出的大地構(gòu)造環(huán)境、賦礦圍巖特征、構(gòu)造控礦、層位控礦、礦物共生特點(diǎn)等分析結(jié)果,丹巴磨子溝金礦床為沉積-熱液改造型金礦床。牛剛等(2012)對(duì)川西丹巴燕子溝金礦床流體包裹體特征進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,從流體包裹體類型、均一溫度、含鹽度、密度、壓力及本區(qū)相鄰金礦床的氫氧同位素組成等幾個(gè)方面分析了燕子溝金礦的成礦流體特征。從而得出以下結(jié)論:(1)成礦期次的劃分。丹巴燕子溝金礦有3個(gè)成礦期,即沉積成礦期、熱液成礦期和風(fēng)化期。其中熱液期是主要成礦期,又可劃分出3個(gè)成礦階段:石英-金-硫化物階段,硫鹽-金(銀)-石英階段和鉛鋅硫化物-金-碳酸鹽階段。(2)成礦的物理化學(xué)條件。流體中包裹體均一溫度在270~306℃之間,多數(shù)集中在285~295。C,故成礦溫度為中高溫;成礦壓力為3.04~25.33MPa,擬合成深度為0.11~o.92km,則成礦深度應(yīng)屬淺成;包裹體的鹽度(NaCl)為-2.22%~9.21%,鹽度較低;密度較低,在0.75~0.85g/cm3之間變化。因此,燕子溝金礦床屬淺成中溫?zé)嵋盒偷V床。(3)成礦物質(zhì)的來(lái)源。依據(jù)本礦床的包裹體類型及成礦溫壓條件特征,結(jié)合前人對(duì)區(qū)域成礦地質(zhì)特征總結(jié),推測(cè)本礦床成礦流體可能來(lái)自深部巖漿熱液,混有大氣降水。1.4完成工作(1)前期通過大量閱讀相關(guān)文獻(xiàn)、期刊等大致了解研究區(qū)位置及礦床的基本特征;(2)畢業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí):主要包括野外地質(zhì)工作和室內(nèi)資料整理兩大部分。主要掌握野外地質(zhì)工作的主要流程和方法;(3)室內(nèi)分析:巖礦石的薄片、光片等,利用學(xué)校的偏光顯微鏡和礦相顯微鏡觀察。完成工作量統(tǒng)計(jì)見下表1-1:表1-1完成工作量表查閱文獻(xiàn)中文35篇,英文15篇翻譯文獻(xiàn)1篇礦區(qū)地質(zhì)填圖1份清繪插圖室外工作30天室內(nèi)工作70天地質(zhì)剖面測(cè)量500m踏勘路線8條觀測(cè)點(diǎn)50個(gè)手標(biāo)本采集100件新手剖面圖50幅野外素描圖80幅斷層及節(jié)理數(shù)據(jù)150組地質(zhì)現(xiàn)象照片300張巖礦薄片的磨制30片巖礦光片的磨制20片巖礦薄片的鑒定30片巖礦光片鑒定20片論文1篇第2章礦區(qū)位置及其大地構(gòu)造背景燕子溝金礦位于丹巴縣西南部,其所處的大地位置構(gòu)造運(yùn)動(dòng)十分活躍,燕子溝金礦床地處于特殊的松潘-甘孜造山帶東部。而松潘-甘孜造山帶形成于北部的勞亞板塊、東部的揚(yáng)子板塊及西部的昌都—羌塘板塊這三個(gè)不同方位的板塊相互之間的俯沖、碰撞及陸內(nèi)會(huì)聚的而形成一個(gè)倒三角的結(jié)果。正是由于處于這樣的特殊位置,該區(qū)域經(jīng)過獨(dú)特的板塊運(yùn)動(dòng)和造山過程極其一系列的地質(zhì)演化,如褶皺、斷裂的發(fā)育,導(dǎo)致該區(qū)域的構(gòu)造十分復(fù)雜,巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用十分強(qiáng)烈,礦區(qū)內(nèi)有區(qū)域性大斷裂和穹隆構(gòu)造,以及在構(gòu)造作用中產(chǎn)生的一系列次級(jí)構(gòu)造,礦區(qū)的構(gòu)造特征為成礦物質(zhì)的遷移和富集成礦有著十分重要的意義。區(qū)內(nèi)發(fā)育的泥盆系危關(guān)組板巖千枚巖,為成礦物質(zhì)的賦存提供了場(chǎng)所。其大地構(gòu)造圖(如圖2-1)成礦地質(zhì)特征3.1區(qū)域地質(zhì)特征區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖(如圖3-1)圖3-1區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖3.1.1區(qū)域地層礦區(qū)出露地層分布由元古界到新生界均由分布,地層整體傾向北西與成礦有關(guān)的地層主要是泥盆系危觀組,巖性為一系列變質(zhì)程度中等偏低的變質(zhì)巖,如石英千枚巖、炭質(zhì)千枚巖、炭質(zhì)板巖等,且見較多基一超基性巖脈侵入。其中處于泥盆系底部的炭質(zhì)千枚巖厚度較大,為礦化體的主要賦礦圍巖。地層簡(jiǎn)表見表2-1:表3-1地層簡(jiǎn)表界系統(tǒng)地層單位代號(hào)中生界三疊系上統(tǒng)新都橋組T3x侏倭組T3zh中統(tǒng)雜谷腦組上段T2z2下段T2z1下統(tǒng)菠茨溝組T1b古生界二疊系上統(tǒng)板巖組P22玄武巖組P2β下統(tǒng)P1泥盆系危關(guān)群第四段Dwg4第三段Dwg3第二段Dwg2第一段Dwg1志留系茂縣組第五段Smx5第四段Smx4第三段Smx3第二段Smx2第一段Smx1元古界震旦系上統(tǒng)燈影組Zbdn陡山沱組Zbd下統(tǒng)Za?各系巖層簡(jiǎn)單描述如下:震旦系(Z):分布于礦區(qū)北側(cè)東谷公社旁(如圖3-1),其中震旦系下統(tǒng)僅出露少許,地層分組不祥。震旦系下統(tǒng)包括燈影組和陡陀山組,巖性為海相碎屑巖、泥質(zhì)巖及碳酸鹽,與上覆志留系巖層呈平行不整合接觸關(guān)系。志留系(S):志留系巖層為茂縣組,包括五段。其巖性和震旦系基本一致,表明由震旦系到志留系,礦區(qū)所處的沉積環(huán)境均為海相沉積。泥盆系(D):泥盆系地層主要是危觀群的四段巖層,在礦區(qū)銅爐房北側(cè)出露,巖層被斷裂破壞。巖性為一套海相變質(zhì)巖碎屑巖、泥質(zhì)巖及碳酸鹽巖。從巖性來(lái)看,泥盆系地層的巖性與震旦系和志留系一致,表明從震旦系到泥盆系沉積環(huán)境穩(wěn)定。泥盆系地層和上覆二疊系地層呈平行不整合接觸。二疊系(P):從泥盆系到二疊系之間,地層有缺失,表明在石炭紀(jì)地殼經(jīng)歷了抬升剝蝕,到二疊紀(jì)地殼下降繼續(xù)沉積。二疊系上下統(tǒng)均有地層,巖性為一套海相枕狀玄武巖夾碳酸鹽巖。從巖性看,其沉積環(huán)境與泥盆系不同,該時(shí)期有海底噴出巖形成的枕狀玄武巖。與下層泥盆系和上層三疊系均呈平行不整合接觸。三疊系(T):三疊系下中上統(tǒng)均有巖層出露,巖性主要為一套海相泥質(zhì)巖碎屑巖夾少量碳酸鹽巖組成。與下層二疊系呈平行不整合接觸。3.1.2區(qū)域構(gòu)造整個(gè)區(qū)域位于松潘-甘孜造山帶東緣,松潘-甘孜造山帶經(jīng)歷了印支晚期和燕山晚期的兩次造山作用,從而導(dǎo)致其構(gòu)造十分復(fù)雜,區(qū)域性大斷裂以及產(chǎn)生的小斷裂貫穿礦區(qū),又由于雙向擠壓作用導(dǎo)致礦區(qū)的穹窿構(gòu)造發(fā)育。區(qū)域構(gòu)造綱要(如圖3-2)區(qū)內(nèi)的區(qū)域大斷裂主要有NW、NE及EW向延,斷層分布見圖2,其中主要為NW延伸,為一系列逆斷層包括F1、F3、F4、F6、F10、F12、F14、F15;向EN延伸的為逆斷層,包括F2、F8、F9;NE向?yàn)閮蓷l平移斷層F7和F13,其中F7是右行平移斷層,F(xiàn)13是左行平移斷層。根據(jù)該區(qū)域的斷層構(gòu)造特征可推斷該區(qū)域早期受到南北向的擠壓作用形成由北向南的逆沖推覆構(gòu)造,后期受到近東西向的擠壓作用形成次級(jí)小斷裂(F1、F3)。最后受到北東向的擠壓力作用對(duì)前期斷裂有一的改造作用,由北東向南西推覆形成一系列逆斷層(F4、F6、F10、F12、F14、F15)和平移斷層(F7和F13)。呈北西向展布的兩河口斷層(F12)及東谷斷裂(F10)與成礦關(guān)系密切。兩河口斷裂(F12):斷層為逆斷層,呈北西-南東向延伸,傾向北東,傾角約40°~60°斷層延伸規(guī)模巨大,延伸達(dá)幾十公里,并被延伸北東向的左行平移斷層牦牛溝斷層(F13)割破壞。斷層切割的地層較深,所切割的地層從上二疊統(tǒng)到上三疊統(tǒng)。因此在礦床成因上它為含礦熱液的運(yùn)移提供了通道,也為礦體的形成提供了局部容礦場(chǎng)所。在印支造山運(yùn)動(dòng)的末期開始形成,到燕山期和喜山斷層繼續(xù)活動(dòng),斷層的活動(dòng)為成礦提供了優(yōu)越的構(gòu)造條件。東谷斷裂(F10):斷層穿過礦區(qū)旁東谷鄉(xiāng)一帶,走向北西-南東向,北西端末端在上三疊統(tǒng)新都橋組中,南東向延至圖幅外,區(qū)內(nèi)延伸100公里以上。斷層性質(zhì)為逆斷層,傾向北東,傾角60°左右。由于強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),下盤地層發(fā)生倒轉(zhuǎn)。該斷裂自形成以來(lái)經(jīng)歷了巨大變化:泥盆紀(jì)時(shí)期南東側(cè)沉積物以粗碎屑巖為主,西側(cè)沉積一套泥質(zhì)巖。②從二疊紀(jì)至三疊紀(jì)早期,西側(cè)較為穩(wěn)定地層發(fā)育較全,且發(fā)現(xiàn)有海底噴出的基性巖;圖3-1:區(qū)域構(gòu)造剛要圖東側(cè)構(gòu)造強(qiáng)烈,其下段超覆于泥盆系危關(guān)群第四巖組(Dwg4)之上。由上述現(xiàn)象可推測(cè)該斷裂經(jīng)歷了多起活動(dòng),可能成生于加里東運(yùn)動(dòng)末期,在燕山至喜山早期活動(dòng)最為強(qiáng)烈。區(qū)域的褶皺構(gòu)造為銅爐房背斜,位于銅爐房一帶,走向北西南-東向,在區(qū)內(nèi)延伸約100公里。核部地層由泥盆系危關(guān)群第四組黑色炭質(zhì)千枚巖夾炭硅質(zhì)巖組成,其形態(tài)整體不協(xié)調(diào),表現(xiàn)為的近似軸狀的“穹窿體”,炭質(zhì)千枚巖層特性及核部形態(tài)特征成礦提供了良好的容礦場(chǎng)所,其中礦床就位于銅爐房背斜的東南段。兩翼為二疊系至三疊系地層均有分布。該背斜僅北西、南東兩段形態(tài)較完整,中段由于斷裂及花崗巖題的侵入形態(tài)變得十分復(fù)雜。背斜兩翼巖層基本對(duì)稱,傾角20°~40°左右,離核部越遠(yuǎn)傾角越陡。3.1.3巖漿巖巖漿活動(dòng)十分強(qiáng),侵入巖和噴出巖均有分布。超基性到酸性均有。其中以基性、超基性巖體較為發(fā)育,形態(tài)為巖墻、透鏡狀等,規(guī)模較大,長(zhǎng)幾百米到數(shù)公里,與圍巖呈平直接觸,且圍巖常有一定蝕變。巖漿活動(dòng)與成礦作用有著密切關(guān)系。區(qū)內(nèi)大地構(gòu)造背景位于松潘-甘孜造山帶,這一造山帶經(jīng)歷的兩次造山運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的兩次巖漿活動(dòng),因此區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)具有多時(shí)代期次的特征。3.1.4變質(zhì)作用該區(qū)的變質(zhì)作用具有延續(xù)時(shí)間長(zhǎng),期次多的特點(diǎn)。區(qū)域變質(zhì)疊加動(dòng)力變質(zhì),而動(dòng)力變質(zhì)過程中仍然延續(xù)區(qū)域變質(zhì),提供了相關(guān)元素的活化條件;變質(zhì)作用過程中發(fā)生的脫水作用,為礦質(zhì)運(yùn)移提供了變質(zhì)熱液流體。所以該區(qū)變質(zhì)作用對(duì)金礦形成起了重要的作用。3.2礦區(qū)地質(zhì)特征3.2.1礦區(qū)地層礦區(qū)地層由泥盆紀(jì)到第四紀(jì)直接缺失了很多地層,出露地層由泥盆系、二疊系及第四系(表4-1),其中泥盆系微觀群在礦區(qū)分布最廣,也是和成礦密切相關(guān)的地層。各地層簡(jiǎn)要描述如下:表3-2礦區(qū)地層簡(jiǎn)表地層代號(hào)分布巖性厚度(m)沖積層Q4al礦區(qū)河床及河漫灘礫石、砂、泥質(zhì)3~17殘破積層Q4edl礦區(qū)地勢(shì)平坦低洼處碎石、細(xì)砂土及富含有機(jī)物的腐殖土2~11二疊系上玄武巖段P2β上新草坪及以上部分中低溫變質(zhì)巖(灰色陽(yáng)起石片巖、綠泥片巖等)300以上二疊系下統(tǒng)P1在礦區(qū)出露不好灰色結(jié)晶灰?guī)r夾綠片巖46泥盆系危關(guān)群第四巖組Dwg4-1~4-3礦區(qū)主要出露上段及中段部分黑色石英千枚巖、炭質(zhì)千枚巖加少量碳酸鹽、硅質(zhì)巖700以上泥盆系危關(guān)群第四巖組(Dwg4):在礦區(qū)僅出露上段及中段部分地層,為一套黑色石英千枚巖、炭質(zhì)千枚巖、炭質(zhì)千枚巖夾少量碳酸鹽、硅質(zhì)巖及變粒巖組成,裂隙的發(fā)育導(dǎo)致較多基性-超基性巖脈侵入,該層頂部的炭質(zhì)千枚巖是金礦分賦礦巖層。該組厚度796~1000m,與上覆地層呈平行不整合接觸。二疊系(P):以玄武巖夾碳酸鹽巖為特征。其與下伏地層呈平行不整合接觸。第四系(Q4):主要分布于河谷及山麓及邊緣、山坡等地,厚0~15m。3.2.2礦區(qū)構(gòu)造礦區(qū)構(gòu)造十分發(fā)育,以斷裂為主。要發(fā)育有F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8共8條斷層(圖3-1),這8條斷層中,主要為成礦前期形成的斷裂,分為北東南西向及近東西向斷裂,另外還出露有其它含礦斷層約20條。此外礦區(qū)還出露有褶皺構(gòu)造、因受區(qū)域動(dòng)力作用的影響而產(chǎn)生的韌性剪切帶、順層剪切帶及大量的節(jié)理構(gòu)造、揉皺構(gòu)造。各斷層統(tǒng)計(jì)見表3-3(1)斷層構(gòu)造礦區(qū)前期發(fā)育的斷裂主要有有F1-F8,后期還發(fā)育許多含礦斷層。因此斷層對(duì)礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)及分布有著重要的影響,下面主要介紹F1-F5。牦牛溝斷層(F1):該斷層分布于丹巴縣東谷鄉(xiāng)牦牛溝一帶,是區(qū)內(nèi)最大的斷層,呈北北東向延伸,研究區(qū)內(nèi)延伸約7km,斷層性質(zhì)為逆斷層。根據(jù)野外觀察發(fā)現(xiàn),斷層通過的地方均為溝谷地貌,斷層兩側(cè)地層產(chǎn)狀紊亂,巖石破碎,發(fā)育劈理化帶也見及石英細(xì)脈。變質(zhì)砂巖透鏡體常呈串珠狀不均勻分布于劈理化帶中。斷層兩側(cè)地層界線發(fā)生明顯因地層滑動(dòng)而發(fā)生錯(cuò)位,北西盤向南西方向滑動(dòng),地層產(chǎn)狀43°∠26°,南東盤往北東方向滑動(dòng),地層產(chǎn)狀230°∠21°。從變質(zhì)砂巖透鏡體及劈理可推測(cè)該斷層曾遭受近東西向構(gòu)造擠壓應(yīng)力作用,并派生北東-南西向的剪切應(yīng)力。燕子溝斷層(F2):該斷層展布于丹巴縣燕子溝一帶,呈近東西向延伸,斷面總的傾向南東,傾角70°,斷層性質(zhì)為逆斷層。斷層切割的巖體有泥盆系微觀群第四巖組的第一段、第二段及第四系。斷層兩側(cè)都有礦體的出露,含礦斷裂沿該斷層分布且與該斷層呈一定的小角度相交,含礦斷層主要分布于礦區(qū)北部。斷層破碎帶較為發(fā)育,寬度約2~4m,由東往西延伸至牦牛河斷層,與區(qū)域性北西-南東向擠壓一致。在該斷層破碎帶內(nèi)主要為斷活動(dòng)產(chǎn)生的層炭質(zhì)千枚巖,石英巖及大理巖的透鏡體,可見少量石英脈。磨子溝斷層(F3):斷層位于磨子溝一帶,在區(qū)內(nèi)沿近東西向延伸,向東延伸至牦牛溝斷層(F1)。斷層為一逆斷層,傾向南,傾角67°。在礦區(qū)可見3處斷層破碎帶,破碎帶寬約2~5m。該斷層穿過磨子溝礦段的4條脈狀礦體(M5、M6、M7、M8),推測(cè)該斷層是為成礦熱液提供了運(yùn)移通道,對(duì)礦體的分布和形態(tài)有著十分重要的影響。泥沖溝斷層(F4):該斷層分布于泥沖溝一帶,對(duì)泥沖溝礦段有著重要的影響,為泥沖溝礦段的形成提供了含礦熱液運(yùn)移通道。斷層為一右行平移斷層,走向100°左右,傾向北北東,傾角80°以上,近于直立。斷裂內(nèi)巖石破碎變形強(qiáng)烈,可見構(gòu)造角礫巖,在炭質(zhì)千枚巖等軟弱巖層中,巖層受到強(qiáng)烈擠壓發(fā)生變形,進(jìn)而形成揉皺。在該斷裂內(nèi)可見次級(jí)斷裂發(fā)育,這些次級(jí)斷裂成為了重要的含礦斷。永西溝斷層(F5):出露于永西溝礦段,北西-南東向逆斷層,產(chǎn)狀185°∠76°,沿走向延伸較遠(yuǎn),連續(xù)延伸約700m。斷層切割地層為泥盆系微觀群第四巖組第二段,斷裂帶內(nèi)地形切割非常明顯,為一彎曲的溝谷地形,表現(xiàn)為一明顯的線性溝谷地貌,兩側(cè)巖層產(chǎn)狀變化較大。圍巖蝕變主要為硅化、絹云母化,偶見黃鐵礦化,在斷裂兩側(cè)可見順層石英脈發(fā)育。斷層兩側(cè)大量糜棱巖,永西溝金礦體在斷層的北東一帶分布,與此斷層呈小角度斜交。表3-3斷層數(shù)據(jù)表斷層及編號(hào)產(chǎn)狀要素礦區(qū)規(guī)模斷層性質(zhì)走向傾向傾角長(zhǎng)度(m)寬度度(m)力學(xué)性質(zhì)F120°~30°60°>72004~5逆斷層F260°~70°70°10002~3逆斷層F380°~90°67°18004~7逆斷層F495°~110°80°>20003~5逆斷層F595°~110°76°7004~6逆斷層F6150°~160°77°13001~3正斷層F7140°~150°68°9002~4逆斷層F840°~150°71°7801~2正斷層第4章礦床特征4.1礦體特征燕子溝金礦體主要位于礦體產(chǎn)于銅爐房背斜的西側(cè)的泥盆系微觀群第四巖組炭質(zhì)千枚巖及板巖中,泥盆系危關(guān)群第四巖組的沉積環(huán)境主要為深海-半深海封閉滯流還原條件下的含炭質(zhì)陸源細(xì)碎屑建造,但沉積環(huán)境不穩(wěn)定。巖層中的炭質(zhì)具吸附性,且地層具不透水性,因此能成為金礦的賦礦巖層。礦體主要包括層狀-似層狀及石英脈型兩種形態(tài)產(chǎn)出。層狀礦體主要分布于磨子溝兩側(cè),脈狀礦體主要較廣,幾乎在各礦段均有分布。礦區(qū)的主要礦段包括磨子溝礦段、泥沖溝礦段及永西溝礦段。(1)磨子溝礦段該礦段產(chǎn)于磨子溝一帶,包括層狀-似層狀及脈狀礦體均有分布(圖4-1)。圖4-1丹巴燕子溝金礦磨子溝礦段剖面圖在磨子溝斷層的兩側(cè)層狀-似層狀礦體規(guī)模最大,層狀礦體近東西向分布,產(chǎn)狀平穩(wěn),與地層基本一致,主要受含脈狀礦體的斷裂所控礦體長(zhǎng)度,從80m~360m均有,平均值約350m。礦體厚度1.2m~7.3m之間,主要平均厚度為3.35m,。層狀-似層狀礦體中礦石類型多是炭質(zhì)板巖的蝕變體,石英脈次之。圍巖為鈣質(zhì)片巖,蝕變主要為硅化、絹云母化。
脈狀礦體分布較廣,脈狀礦體受近東西及北西-南東向斷裂控制,礦體呈近東西向雁列式展布,并且在斷層交匯部位,礦化尤其好,在巖脈出露的位置礦體厚度較大。這種類型的礦體包括M1礦體、M2礦體、M3礦體、M4礦體、M5礦體、M6礦體、M7礦體、M8礦體。礦體厚度2.9m~4.0m,平均厚度3.30m,厚度變。在磨子溝礦段金礦體中,對(duì)金的樣品分析測(cè)試表明金的平均品位為:2.5g/t~5.6g/t。(2)泥沖溝礦段該礦段共發(fā)現(xiàn)9條礦體,其中3條為層狀礦體,6條為脈狀礦體,礦石主要是陡傾狀的含金石英脈型,包括N1、N5、N6、N7、N8、N9礦體這種類型的礦體。該礦段成礦條件好,規(guī)模較大,其中礦化包括:黃銅礦化、黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化,另見有明顯孔雀石化。礦體一為傾向北西,一組為傾向南西向,傾角大致在38°~75°變化。從總體來(lái)看,脈狀礦體主要受近北西-南東斷裂、北東-南西向及層間破碎帶控制,礦體呈近東西向雁列式展布,并且在兩種類型礦體交匯部位,礦化很好。總的來(lái)說燕子溝金礦體主要有石英脈型金礦和層狀-似層狀金礦兩種類型。石英脈型金礦分布較廣,主要位于泥盆系危觀群碳質(zhì)巖系中的斷裂破碎帶及裂隙發(fā)育部位,受東西和北西向斷層控制明顯,礦體的傾向較陡,寬度變化大,表明礦體的形成于多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān);層狀似層狀礦體為炭質(zhì)板巖型金礦,其密集的石英網(wǎng)脈中含大量金礦及黃鐵礦,它們以似層狀產(chǎn)于泥盆系微觀群組第四巖組、炭質(zhì)千枚巖及碎屑巖中,礦體規(guī)模大,主要分布于燕子溝斷層兩側(cè)。礦體礦化的差異性分帶較明顯(圖4-2),在高程相對(duì)較高處主要為石英脈型金礦,礦化類型有黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化;而在高程相對(duì)較低處層狀-似層狀金礦體,主要為黃鐵礦化及黃銅礦化,而方鉛礦化、閃鋅礦化并不明顯。圖4-2燕子溝金礦床含礦斷層野外素描圖4.2礦石特征4.2.1礦石類型礦區(qū)礦石主要包括三個(gè)成礦階段形成的三種礦石。第一種是成礦早期沉積作用形成的礦石,該種礦石保留了原始沉積作用形成的沉積源層特征具各種沉積構(gòu)造,如條帶狀構(gòu)造、條紋狀構(gòu)造。主要產(chǎn)于泥盆系微觀群第四巖組的炭質(zhì)板巖、千枚巖中,金屬礦物不多,呈稀散、均勻分布,且顆粒細(xì)小。如:塵點(diǎn)狀礦石、層紋狀礦石等。第二種是熱液成礦期形成的礦石,也是礦區(qū)的主要礦石,礦體規(guī)模大,礦體和圍巖富含多種類型的金屬硫化物及其他金屬礦物,常見的礦石礦物有黃銅礦、黃鐵礦、自然金、方鉛礦、閃鋅礦,出現(xiàn)的大量石英為脈石礦物。第三種是成礦后期的礦石,是后期礦體在表生作用下的產(chǎn)物,針鐵礦、褐鐵礦等,脈石礦物為石英和方解石。4.2.2礦石結(jié)構(gòu)礦石結(jié)構(gòu)是指礦物的晶體形態(tài)及其相互作用,礦區(qū)的礦石結(jié)構(gòu)按成因可分為結(jié)晶結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu),幾種結(jié)構(gòu)見圖4-3(如圖5)。黃鐵礦中包含有黃銅礦黃鐵礦邊緣的赤鐵礦反應(yīng)變黃鐵礦外的赤鐵礦、銅蘭反應(yīng)邊早期黃鐵礦被黃銅礦交代圖4-3鏡礦石結(jié)構(gòu)照片(1)結(jié)晶結(jié)構(gòu)自形-半自形晶粒狀結(jié)構(gòu):在成礦作用進(jìn)行的早期,結(jié)晶能力較強(qiáng)的黃鐵礦等多因結(jié)晶能力強(qiáng)且時(shí)間長(zhǎng)而能夠以較規(guī)則的晶形出現(xiàn)。黃鐵礦多呈發(fā)育完全的立方體晶形,少量為五角十二面體晶形。但因形成時(shí)間早,很容易被后生成礦物所交代穿插、熔蝕。它形結(jié)構(gòu):結(jié)晶晚期形成的礦物,因結(jié)晶時(shí)間短常常形成不規(guī)則結(jié)晶形態(tài)這是本區(qū)分布最廣,最為常見的結(jié)構(gòu)類型之一。絕大多數(shù)金屬硫化物如黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、自然金、自然銅及大量黃鐵礦均為它形粒狀結(jié)構(gòu)。交代結(jié)構(gòu)交代殘余結(jié)構(gòu):指早期形成的礦物被后期的礦物交代而只剩下少量殘余部分,是礦石中最為常見的交代結(jié)構(gòu),多為黃鐵礦被后期形成的黃銅礦交代,黃鐵礦在黃銅礦中呈島狀殘余。黃銅礦被方鉛礦交代形成殘留狀。交代礦物大多為它形不規(guī)則狀。(3)生物結(jié)構(gòu)生物結(jié)構(gòu)是指有生物活動(dòng)殘余成礦作用形成的結(jié)構(gòu),如生物藻絲體結(jié)構(gòu)。4.2.3礦石構(gòu)造礦石的構(gòu)造指的是礦石中各種礦物集合體的形狀、大小和空間分布關(guān)系,礦石構(gòu)造反映了成礦的地質(zhì)作用。燕子溝金礦床礦石主要產(chǎn)于炭質(zhì)板巖和絹云母枚巖中,礦石構(gòu)造主要反映沉積作用、熱液作用、變質(zhì)作用和風(fēng)化表生作用的特點(diǎn)。以脈狀、浸染狀、條帶狀、構(gòu)造為主,此外局部出現(xiàn)團(tuán)塊狀、角礫(構(gòu)造角礫)狀、蜂窩狀構(gòu)造(圖4-4)(1)浸染狀構(gòu)造侵染狀礦石分布較廣,在各類含礦圍巖均有分布,金屬礦物含量10~20%,多者達(dá)30%左右。主要金屬礦物黃鐵礦,其次少量黃銅礦、方鉛礦等金屬礦物呈細(xì)粒-中粒單體或集合體呈星點(diǎn)狀或細(xì)小斷線均勻分布在脈石中。不同的礦石中主要礦物黃鐵礦的粒度不同,粒度直徑5~0.1mm,晶形有自形、半自形、它形。礦石中硅化普遍較強(qiáng)。(2)塊狀構(gòu)造礦石中金屬礦石礦物含量較高,金屬礦物含量可達(dá)50%以上,以黃鐵礦為主,少量黃銅礦等硫化物,呈單體或集合體形式集中產(chǎn)出在破碎帶中的局部位置,礦石普遍硅化較強(qiáng),金屬礦物集中在石英脈中,局部形成塊狀構(gòu)造,反映出充填形成的礦化方式。(3)條帶狀構(gòu)造金屬硫化物黃鐵礦集合體分別沿板狀、片狀巖石的片理成層富集呈條帶狀與脈石礦物相間平行分布。黃鐵礦多數(shù)為細(xì)粒,條帶寬20~1mm,條帶間距約為20~30mm。(4)脈狀構(gòu)造含金屬硫化礦物石英脈、碳酸鹽脈主要沿炭質(zhì)板巖裂隙分布充填形成含礦石英脈、含礦碳酸鹽脈。含礦脈形態(tài)、大小各異,細(xì)脈寬度10~1mm,礦脈的形態(tài)、分布主要受圍中的各種裂隙控制。脈狀礦石以含硫化物石英脈為主,其中主要金屬礦物是黃鐵礦,局部常形成塊狀構(gòu)造,且黃鐵礦常呈角礫被石英膠結(jié)。由于不同期次形成的礦脈相互交錯(cuò),常形成網(wǎng)脈,脈狀礦石往往形成較晚。脈旁常有熱液蝕變現(xiàn)象。從其產(chǎn)出特征可知,礦化方式以充填作用為主,交代作用為輔。通常在成礦晚期形成。黃銅礦在脈狀礦石中分布較廣,形成于黃鐵礦之后,與硅化關(guān)系密切。(5)蜂窩狀構(gòu)造原生礦石在表生風(fēng)化作用下硫化物發(fā)生分解,被地下水帶走形成孔洞,殘留下鐵的不易分解的氧化物氧化物(褐鐵礦、針鐵礦等)、氫氧化物、石英、石膏殘留在原地等構(gòu)成蜂窩狀。礦石中黃鐵礦、褐鐵礦、針鐵礦、石英發(fā)育。由于自然金的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,在地表環(huán)境能穩(wěn)定保存下來(lái)。因此在氧化帶中常常金可以得到富集。侵染狀構(gòu)造塊狀構(gòu)造脈狀構(gòu)造網(wǎng)脈狀構(gòu)造條帶狀構(gòu)造蜂窩狀構(gòu)造圖4-4礦石構(gòu)造照片4.2.4礦石成分礦石中金屬礦物以硫化物及硫鹽礦物為主,其次為氧化物及少量自然元素礦物。(1)硫化物礦區(qū)礦常見有黃銅礦、砷黝銅礦、銅蘭、黃鐵礦、磁黃鐵礦以及少量的方鉛礦和閃鋅礦等鉛鋅硫化物。黃鐵礦:是各類礦石中的主要礦石礦物,其形成時(shí)代較早,自形程度較高;產(chǎn)出狀態(tài)和晶形主要有:細(xì)粒它形晶-半自形五角十二面體晶形和立方體晶形,在后期常被其它礦物如黃銅礦交代。黃銅礦:黃銅礦在礦石中含量較高,呈黃銅色常和黃鐵礦、黝銅礦、黃錫礦及金銀礦物共生。黃銅礦的形成與炭質(zhì)板巖關(guān)系密切,其特征以它形粒狀為主,形成晚于黃鐵礦通常交代早期形成的黃鐵礦。黃銅礦含量高的礦體中金礦化好,該礦床中銅含量高的地段金的品位往往也高,因此黃銅礦化是很好的找礦標(biāo)志。(2)硫鹽礦物燕子溝金礦床的硫鹽礦物以黝銅礦為主,另外見車輪礦、黝錫礦。(3)氧化物:是在風(fēng)化作用下不易分解的礦物殘留在原地形成的,如金紅石、赤鐵礦、針鐵礦、硫酸鉛礦(鉛礬),常見結(jié)構(gòu)為蜂窩狀結(jié)構(gòu)。(4)自然元素:燕子溝金礦自然元素礦物見自然金、銀、自然銅等,常與。黃鐵礦等礦物伴生。4.2.5圍巖蝕變圍巖蝕變是在熱液成礦過程中,近礦圍巖與熱液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的一系列物質(zhì)成分和構(gòu)造、結(jié)構(gòu)的變化。氣化熱液礦床中的普遍現(xiàn)象和重要特征,因其常與礦體伴生且其分布范圍一般比礦體分布范圍廣,因而是一種重要的找礦標(biāo)志。丹巴燕子溝金礦受多期巖漿作用,含礦熱液在運(yùn)移過程中常常會(huì)和圍巖發(fā)生反應(yīng)。礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變類型主要有硅化、鹽化、破裂巖化以及礦床中氧化水解作用形成的褐鐵礦化,高嶺土化(次生石英化)和低溫碳酸化等。硅化:硅化指巖石在熱液作用下,產(chǎn)生有石英、玉髓、蛋白石、似碧玉等蝕變礦物的作用。硅化在磨子溝礦段分布最廣,蝕變強(qiáng)度大,也是與金礦產(chǎn)關(guān)系最密切的蝕變,蝕變礦物成分主要由90%的細(xì)粒石英和少量玉髓組成,也可見黃鐵礦、絹云母等。蝕變礦物多為粒狀結(jié)構(gòu),構(gòu)造有塊造單脈、復(fù)脈、網(wǎng)脈狀構(gòu)造等。從硅化體中硅質(zhì)的顏色變化,穿插關(guān)系可推測(cè)其條件一般是中高溫條,蝕變有多期次,其中早期的最發(fā)育,最后一期與金的富集關(guān)系最為密切。黃鐵礦化:指圍巖在含硫熱液的作用下產(chǎn)生黃鐵礦的一種蝕變作用,黃鐵礦化是該礦區(qū)比較發(fā)育的一種圍巖蝕變,黃鐵礦主要產(chǎn)在石英脈(硅質(zhì)體)、千枚巖、蝕變輝長(zhǎng)巖、結(jié)晶灰?guī)r以及碎裂巖中,而碎裂巖又是經(jīng)過多期蝕變。黃鐵礦呈單晶、聚晶、團(tuán)塊狀等,含量最多的達(dá)60%,由于構(gòu)造和蝕變、多呈碎裂、似球粒狀的聚晶。礦石結(jié)構(gòu)以立方體為主,四角三八面體、五角十二面體次之。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)該區(qū)黃鐵礦是主要的載金礦物。黃鐵礦氧化礦段一般金富集,是找金和金包出現(xiàn)的重要標(biāo)志。褐鐵礦化:褐鐵礦化是成礦后期發(fā)生的次生或疊加蝕變,在礦區(qū)中廣泛發(fā)育。其形成是礦體中的硫化物(黃鐵礦為主)在表生作用下而形成的,受蝕變巖石構(gòu)造疏松,表現(xiàn)為蜂窩、鐘乳狀結(jié)構(gòu),松軟狀、粉末狀構(gòu)造。主要成份是褐鐵礦、針鐵礦、石英等,而石英是受蝕變淺的穩(wěn)定成分保存下來(lái)的重要成分。在蝕變的過程中,由于物理、化學(xué)作用致使金的富集程度提高因此褐鐵礦化該區(qū)尋找金礦的重要標(biāo)志。總的來(lái)說,圍巖蝕變與金礦化關(guān)系密切,蝕變的強(qiáng)度與蝕變的類型均能直接反映金礦體的大體位置與品位的高低。其中強(qiáng)硅化、黃鐵礦化、黃鐵絹英巖化、褐鐵礦化尤為重要,是重要的找礦標(biāo)志。成礦規(guī)律5.1成礦階段劃分礦區(qū)的成礦具有一定的階段性,根據(jù)礦床產(chǎn)出的野外地質(zhì)特征,礦石的組構(gòu)和礦物共生組合,礦脈與圍巖、礦脈之間的穿插關(guān)系,可將成礦過程分為沉積成礦期、熱液成礦期和風(fēng)化期。其中熱液期是主要成礦期,又可劃分出3個(gè)成礦階段:石英-金-硫化物階段,硫鹽-金(銀)-石英階段和鉛鋅硫化物-金-碳酸鹽階段。5.1.1沉積成礦期該階段也叫成礦前期(石英-黃鐵礦階段),是前期沉積作用形成的礦石,其特點(diǎn)是保留了原始沉積作用形成礦源層的特征,主要產(chǎn)于炭質(zhì)板巖、千枚巖中,由于炭的吸附性,使得金沉積下來(lái)。金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦等呈稀散、均勻分布于礦石中,顆粒細(xì)小。后期雖然經(jīng)歷了成礦作用,但仍然保留了沉積作用的特點(diǎn)。5.1.2熱液成礦期熱液成礦期是成礦的主要時(shí)期主要金礦物為自然金,次為含銀自然金和銀金礦;伴生礦物從早期的氧化礦物到金成礦早階段的黃鐵礦、黃銅礦,主階段的銀金礦、硫鹽礦物;脈石礦物為石英石英。根據(jù)礦石的產(chǎn)出順序又可劃分為3個(gè)階段:石英一金一硫化物階段,硫鹽一金(銀)一石英階段和鉛鋅硫化物一金一碳酸鹽階段。(1)石英一金一硫化物階段在這一階段早期先形成氧化物和石英,接著含礦流體帶來(lái)的硫與早期氧化物反應(yīng)生成金屬硫化物,生成的硫化物分布于含金石英脈中。其中硫化物主要為黃鐵礦,次為黃銅礦,但黃鐵礦等多數(shù)在后期的表生作用下被氧化成針鐵礦、纖鐵礦,僅有少數(shù)殘留物,或保留黃鐵礦的假像。礦體以產(chǎn)于層間斷層的層狀-似層狀礦體為代表。(2)硫鹽一金(銀)一石英階段在該階段形成大量的含銀硫鹽礦物,礦床多層脈狀產(chǎn)于斷層中,有的截穿層狀礦體。鉛鋅硫化物一金一碳酸鹽階段這一階段的顯著特點(diǎn)是鉛鋅硫化的大量出現(xiàn)脈石中出現(xiàn)碳酸鹽,礦化主要為為方鉛礦化和閃鋅礦化,脈石礦物油石英及大量碳酸鹽巖細(xì)脈。5.1.3風(fēng)化期風(fēng)化期也叫表生期,這是后期在風(fēng)化作用下金的次生富集。原生含金硫化物或硫鹽石英脈由于構(gòu)造作用而暴露于地表,在表生作用下作用含金石英脈中的硫等活化遷移,最終氧化形成鐵的氧化物如針鐵礦和纖鐵礦殘留原地表面,金則保存其間,而使金富集成褐鐵礦型金礦石。5.2礦床空間分布特征目前發(fā)現(xiàn)的礦床分淺部和深部礦床,其中對(duì)于淺部礦床的研究相對(duì)較多,深部礦床的研究還需進(jìn)一步探索發(fā)現(xiàn)。淺部礦床受構(gòu)造及賦礦巖層的控制,在本礦區(qū)外圍大量出露泥盆系微觀組碳質(zhì)千枚巖層、板巖層、絹云母千枚巖層及巖漿巖體,且以銅爐房為核心呈雁列式廣泛分布北東南西向陡傾壓扭性斷層。由于炭質(zhì)的吸附性及其巖層的不透水性,層狀似層狀礦床分布主要在絹云母千枚巖、板巖及碳質(zhì)千枚巖中。礦區(qū)的構(gòu)造活動(dòng)十分強(qiáng)烈,在斷層作用下破碎帶及裂隙發(fā)育,而石英脈型金礦則分布于這些部位。目前對(duì)于深部的礦床研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,深部找礦就具有很大潛力。第一點(diǎn),本區(qū)含碳質(zhì)千枚巖出露厚度大,接近400m,能夠提供很好的賦礦巖層,而目前受條件的限制,地質(zhì)工作僅限于碳質(zhì)層上部100m內(nèi)的厚度范圍,深部找礦具很大潛力;第二點(diǎn),本區(qū)出露的基性-超基性巖脈主要在碳質(zhì)千枚巖中,大多并未切穿碳質(zhì)一層,圍城狂提供了熱液來(lái)源;第三點(diǎn),對(duì)野外所采的樣品分析結(jié)果表明深度越大的位置礦化程度越高。5.3成礦條件礦床處于巖漿活動(dòng)、構(gòu)造活動(dòng)十分強(qiáng)烈的松潘一甘孜造山帶,這種構(gòu)造環(huán)境十分有利于成礦物質(zhì)的活化遷移和富集成礦,最終形成金礦床。礦床主要受地層、構(gòu)造及其巖漿活動(dòng)共同控制,而構(gòu)造是最主要的控礦因素,控制了巖漿活動(dòng)、成礦流體的運(yùn)移、礦體的形態(tài)和圍巖蝕變的分布等。5.3.1物理化學(xué)條件對(duì)于成礦的物理化學(xué)條件,目前主要通過研究礦床的流體包裹體特征來(lái)得出成礦流體的物理化學(xué)性質(zhì)。流體包裹體是指在礦物形成過程中,由于各種因素的影響,使正在形成(或形成后)的礦物產(chǎn)生各種缺陷,介質(zhì)被礦物圈閉于這些缺陷中而保留、保存下來(lái)。這些獨(dú)立的封閉體系就是流體包裹體。它相當(dāng)完整地記錄了礦物形成的條件和歷史,是礦物最重要的標(biāo)型特征之一。牛剛等(2012)對(duì)燕子溝礦區(qū)于不同位置采集了4件石英樣品和1件石英一方解石樣品并對(duì)其流體包裹體進(jìn)行研究得出以下結(jié)論:該礦床包裹體以V呱、k和L凰。三相與兩相包裹體為主,主要是H2O-C02三相水溶液包裹體,另有純液相和含C02單相包裹體存在。流體包裹體均一溫度及鹽度研究表明:石英脈中包裹體均一溫度在277~306℃,主要集中在285---295℃之間;成礦流體鹽度基本都小于10%,為中低鹽度流體,密度0.75~0.85g/cm3。因此,成礦流體為中高溫度、低鹽度、較低密度熱水體系。侯林等(2012)通過樣品采集與測(cè)試方法通過對(duì)采自燕子溝礦區(qū)磨子溝礦段的石英和黃鐵礦樣品的分析測(cè)試通過實(shí)驗(yàn)得出(1)丹巴燕子溝金礦的流體包裹體主要分為含CO2包裹體(乳白色石英脈)和鹽水溶液包裹體(透明石英脈和方解石脈)兩種,前者具有典型造山型金礦變質(zhì)熱液特點(diǎn),為主要的含礦熱液,由區(qū)域變質(zhì)作用脫水而成;后者具有大氣降水的特點(diǎn)。(2)金在成礦早期的主要遷移形式為[Au(Cl)4]-氯絡(luò)合物,在構(gòu)造由壓扭向張扭轉(zhuǎn)變的過程中,流體由于溫壓條件的改變發(fā)生沸騰作用,由于大氣降水沿張性裂隙的滲入發(fā)生流體混合作用,使得整個(gè)體系氧化還原狀態(tài)發(fā)生改變,硫金絡(luò)合物含量逐漸升高,fO2、fS不斷下降,礦質(zhì)逐漸沉淀,富集于有利構(gòu)造部位,形成礦體。造山型金礦床具有低鹽度、富CO2的變質(zhì)流體,這是鑒別該類型金礦床的重要標(biāo)志。丹巴燕子溝金礦流體特征完全符合該類型金礦床特征,結(jié)合礦床地質(zhì),將其歸類為造山型金礦床。5.3.1地層條件泥盆系危觀群第四巖組中含有不透水性、吸附性、厚度較大的炭質(zhì)千枚巖、板巖。當(dāng)含礦礦流體從深部巖向上運(yùn)移到達(dá)伸展滑脫剪切帶時(shí),由于溫度與壓力的降低。流體中的成礦元素大量沉淀富集,而炭質(zhì)板千枚巖和板巖作為不透水層,形成地球化學(xué)瘴,阻擋了大多數(shù)成礦流體繼續(xù)向上運(yùn)移;另一方面,炭質(zhì)對(duì)金元素的還原、吸附和沉淀作用也為形成層狀礦體提供了良好的圍巖條件,從而有利于金礦床的形成,為金礦床提供了良好的賦礦條件。5.3.2構(gòu)造條件本區(qū)的構(gòu)造活動(dòng)
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