矫润田 张龙嘉 张秦川

摘要:黑拉金矿矿区大地构造处于秦祁昆造山系-西秦岭造山带-南秦岭构造带-南秦岭加里东-印支断褶带,矿区出露的地层由老到新依次为:志留系上统卓乌阔组,泥盆系下统当多组,泥盆系中统下吾那组,石炭系下统益哇沟组、略阳组,矿区位于录坝推覆构造西缘,断裂构造发育。矿体严格受构造蚀变带控制,赋矿岩石为碎裂灰岩(构造碎裂岩)。矿床成因类型属卤水热液型金矿,地球化学、构造、蚀变等找矿标志明显,研究结果对区域同类矿床勘查具有一定的参考。

关键词:迭部县;黑拉金矿;矿床地质特征;找矿标志

黑拉金矿区域内构造变形极为复杂,构造形式多种多样,主体构造为白龙江复式背斜构造,次为腊子口逆冲推覆构造及滑脱构造,地层属于华南地层大区、南秦岭-大别山地层区、迭部-旬阳地层分区,矿区属于秦祁昆成矿域,Ⅳ级成矿带西倾山-白龙江金、砷、汞、铁、铀、铜、银、铅锌成矿带,多期构造~热事件的叠加事件,为区域成矿创造了良好的成矿条件。

1.地层

矿区出露的地层由老到新依次为:志留系上统卓乌阔组(Szw),泥盆系下统当多组(Dd),泥盆系中统下吾那组(Dx),石炭系下统益哇沟组(Cy)、略阳组(Cl)。

(1)志留系卓乌阔组(Szw):分布于矿区西南部。岩性组合为下部深灰色绢云母泥质板岩夹少量粉砂质板岩;上部深灰色薄层细砂岩(长石石英细砂岩或石英细砂岩)夹板岩(泥质板岩、千枚状板岩等)互层,局部夹少量炭质板岩、炭硅质板岩等,生物化石稀少。纵向上,该组岩层中泥质含量减少、碎屑粒度逐渐增大,侧向上岩相变化体现为炭硅质含量渐增多,沉积厚度明显变小。东北侧与泥盆系下统当多组(Dd)呈角度不整合接触,沿走向向西南因断裂构造通过变为断层接触关系。

深灰色绢云母泥质板岩:泥质结构,板状构造,主要成分泥质、粉砂质、绢云母,其中绢云母排列略具定向性,含量小于5%。

灰白色石英细砂岩:细粒砂状结构,块状构造,主要成分石英、长石及少量的岩屑组成。

(2)泥盆系下统当多组(Dd):分布于矿区中部,走向北西。岩性组合下部为浅灰~灰绿色板岩及泥质板岩夹薄层细粒石英砂岩,局部地段底部可见硅质砾岩层(底砾岩);上部灰~灰褐~褐色中层~厚层细粒石英砂岩、细粒铁质石英砂岩夹含铁亮晶生屑灰岩、板岩及数层鲕状赤铁矿层。与东北侧泥盆系中统下吾那组呈整合接触,西侧受推覆构造影响,与泥盆系中统下吾那组呈断层接触。

灰绿色泥质板岩:泥质结构,板状构造,主要成分碳酸盐矿物、绿泥石。矿物排列整体略具定向性,其中绿泥石约占35%,定向排列构成岩石板理,碳酸盐矿物以白云石为主,部分氧化析出铁质分布于矿物表面,与绿泥石一起略具定向性。

灰褐~褐色石英砂岩:细粒砂状结构,块状构造,主要成分石英、长石及重结晶矿物组成,矿物呈次棱角-棱角状,以细粒为主,砂粒间主要由碳酸盐矿物和长英质矿物组成,颗粒支撑类型,基底式胶结。其间夹有生物碎屑灰岩,局部裂隙中有硅质、钙质及铁质充填。

(3)泥盆系中统下吾那组(Dx):分布于矿区中部,走向北西。地层层序清晰,下段为厚层夹薄层含砂屑亮晶生物碎屑灰岩、中厚层粉晶灰岩、厚~块状含白云质条带粉晶灰岩;上段下部以钙质或粉砂质板岩为主夹泥灰岩、粉晶灰岩,中部以厚~块状灰岩、生物碎屑灰岩、微晶灰岩为主夹少量钙质粉砂质板岩,上部以钙质粉砂质板岩、钙质板岩、钙质细砂岩为主夹砂质灰岩、泥灰岩、含铁砂岩。与东北侧石炭系下统益哇沟组呈断层接触。

生物碎屑灰岩:亮晶结构、生物碎屑结构,块状构造。主要成分生物碎屑,约占50%;微晶方解石,约占45%;少量泥质,约占5%。生物碎屑主要为钙藻及少量腹足等的碎片,完整性差,形态各异。

灰岩:粉晶结构、块状构造,岩石主要由方解石和一些杂质组成,局部可见白云质条带呈舒缓波状附着岩石表面。

粉砂质板岩:粉砂质结构,板状构造,主要由钙质、粉砂质、碳酸盐矿物及石英、长石的矿物碎屑组成,矿物排列整体略具定向性,碳酸盐矿物以白云石为主,部分氧化析出铁质分布于矿物表面,略具定向性,绢云母含量相对较少。

(4)石炭系下统益哇沟组(Cy):分布于矿区中部,走向北西。为一套碳酸盐岩沉积,岩性主要为厚、中、薄层微晶灰岩、生物碎屑微晶灰岩、结晶灰岩、角砾状灰岩夹泥灰岩、含燧石团块(结核)生物碎屑灰岩、钙质板岩。与东北部石炭系下统略阳组呈整合接触。

微晶灰岩:微晶结构,块状构造,主要成分方解石及少量的生物碎屑,生物碎屑以藻类及腹足类碎片为主。

角砾状灰岩:具角砾状构造、细网脉构造,矿物成分主要为方解石和石英,方解石晶体粒径0.3mm~0.5mm,含量85%以上;石英多呈细脉状或团块状产出,细脉宽约1mm~ 3mm,细脉界线不清且不连续。

生物碎屑灰岩:微晶结构、生物碎屑结构,块状构造。主要成分生物碎屑,微晶方解石和少量泥质。生物碎屑主要为钙藻及少量腹足等的碎片,完整性差,形态各异,被碳酸盐类矿物胶结。局部夹有燧石结核,呈条带状发育于灰岩中,燧石结核周围多发育宽0.2cm~0.5cm的过渡带。

钙质板岩:变余泥质结构,板状构造,主要成分泥质、钙质。断口较为,平直板理面粗糙。钙质板岩表面偶见绿泥石略具定向排列。

(5)石炭系下统略阳组(Cl):分布于矿区东北部,走向北西。岩性主要为含燧石团块灰岩、粉~微晶灰岩、炭质页岩、含炭粉砂质板岩夹薄层石英细砂岩等。与东北侧石炭系上统岷河组整合接触。

含燧石团块灰岩:岩石灰黑色,微晶结构,块状构造,主要成分方解石,其间含有黑色燧石团块,常单个产出,形状不规则,大小不一。

炭质页岩:黑色,泥质结构,层状构造,主要成分黏土,片状层理发育;炭质附着岩石表面,触之污手。

含炭粉砂质板岩:黑色,粉砂状结构,板状构造,主要成分石英,长石及少量炭质,岩石板理发育,板理面平整;炭质呈粉末状附着岩石表面,触之污手。

2.构造

2.1断裂构造

矿区位于录坝推覆构造西缘,录坝推覆构造是总体呈北西向的带状展布,该推覆构造体内发育次级逆冲断层,区内呈西宽东窄的楔状。推覆内地层叠置关系复杂,泥盆纪、石炭纪、二叠纪地层间多为断层接触,北东向平移断层又将其错位,并切割为大小不等的菱形块体,致使石炭纪、二叠纪地层多呈断块形式出露。

(1)北西向断层:受录坝推覆体北西向带状展布的影响,矿区内志留系卓乌阔组(Szw)与泥盆系下统当多组(Dd)之间、泥盆系中统下吾那组(Dx)与石炭系下统益哇沟组(Cy)之间皆为断层接触,断层走向北西,与地层走向基本一致。

(2)北东向断层:受北东向平移断层错位影响,矿区内石炭系下统略阳组地层呈现平推错位现象。断层走向北东(20°~70°),断面直立,对矿区地层破坏较大。

2.2滑脱构造

滑脱构造是与逆冲推覆构造相伴而生的构造样式。该类构造规模较小,并受后期构造改造和破坏强烈。矿区内志留系卓乌阔组(Szw)与泥盆系下统当多组(Dd)之间的不整合接触面,即滑脱构造的滑动面。

3.岩浆岩

矿区内侵入岩不发育,区外西南5km处出露高日道耀黑云花岗闪长岩侵入体。该岩体地貌上为突起山峰,平面上呈圆形,面积约2km2。内部结构均匀,岩性单一。该侵入体侵入于志留纪卓乌阔组和泥盆纪普通沟组地层中,与围岩呈侵入接触,接触面近直立或略向外倾,围岩具接触变质特征,变质带围绕岩体宽数米至十几米,变质岩为斑点状(堇青石)绢云母板岩和角岩化砂岩。

4.矿区地球化学特征

在区内选择1∶5万水系沉积物测量异常发育地段(Au-23东部),布置施工了两条1.69km的1:1万地化剖面。用以准确定位异常浓集中心,发现引起异常的地质体。

TP11号剖面长度约730m,TP12号剖面长度约960m,剖面岩性主要为:微晶灰岩、角砾灰岩、结晶灰岩、燧石结核灰岩。圈出金异常1处,其峰值TP11号剖面为127×10-9,TP12号剖面为144×10-9;异常呈条带状近东西向展布,与原1∶5万水系沉积物测量成果相比,异常重现性较好,强度增强,但面积减小。伴生元素异常为Ag、Hg、As、Sb,Ag峰值为0.75×10-6,Hg峰值为3921×10-9,As峰值为130×10-6,Sb峰值为66.6×10-6,与金异常套合程度好,强度高,该异常与已知的Au2矿体对应较好。

5.矿体特征

在矿区外西北部Au23号异常中部取样3件,圈出Au2矿体,矿体赋存于下石炭系益哇沟组(Cy)内,矿体呈北西向延伸,与区内断裂构造延伸方向一致,受断裂构造控制。金矿体呈长板状延伸,矿体厚度2.00米,矿体平均品位:2.07×10-6,单样最高品位为2.64×10-6,矿体产状较缓,矿体倾向北东,倾角63°左右,赋矿岩石为碎裂灰岩(构造碎裂岩)。

在1∶1万地化剖面异常较高的区域进行槽探揭露,施工TC001探槽;采集刻槽样4件,圈出Au1矿体,矿体平均品位:4.57×10-6,单样最高品位为11.59×10-6,矿体厚度1.3m,矿体产状较缓,矿体倾向北东,倾角65°左右。金矿体主要赋存于下石炭系益哇沟组(Cy)内,矿体总体呈北西向延伸,呈长板状,与区内断裂构造延伸方向一致。矿体严格受构造蚀变带控制,赋矿岩石为碎裂灰岩(构造碎裂岩)。

6.矿石质量

6.1矿石矿物成分

矿体地表氧化带所见金属矿物为自然金、辉锑矿、雄黄、雌黄、毒砂、褐铁矿、黄铁矿等,脉石矿物为方解石、石英、绢云母、绿泥石、石膏、白云石等。

6.2矿石结构、构造

矿体中常见的矿石结构有变质砂状结构、砂状结构、变余泥质结构等。矿石构造主要为浸染状构造、角砾状构造、碎裂状和角砾状构造、网脉浸染状构造等。

6.3矿石类型

矿石主要分为褐铁矿化断层泥型、含雌黄强硅化碎裂岩型、含雄黄、辰砂强硅化碎裂细粒石英砂岩型、含雄黄硅化碎裂板岩型、褐铁矿化碎裂化板岩型等。

6.4围岩蚀变

破碎蚀变带是区内蚀变最发育的部位,断裂构造内,断裂构造两侧往往蚀变发育,蚀变的发育程度取决于构造的规模、性质及岩石的破碎程度。围岩蚀变有褐铁矿化、硅化、雄(雌)黄铁矿化、辉锑矿化、黄铁矿化、碳酸盐化等,其中褐铁矿化、硅化、黄铁矿化、碳酸盐化与金矿化关系较为密切。

褐铁矿化:出现在断层破碎带及两侧的蚀变带中,地表及近地表最发育,为黄铁矿的次生氧化作用的产物。

黄铁矿化:出现在断层破碎带及两侧的蚀变带中,多呈细脉或浸染状沿围岩节理裂隙而分布,少部分则形成团块状集合体,近地表氧化成褐铁矿而使原岩颜色变成黄褐色。

硅化:主要出现在断层破碎带中的蚀变作用,表现为破碎带、围岩中硅质的增高即面状硅化以及形成于成矿后期的乳白色石英细脉,宽约1mm~2mm。

6.5矿体夹石

矿体中夹石一般较薄,岩性与矿体赋矿岩性相同,只有依靠分析化验才能确定界线。

7.矿床成因及找矿标志

7.1矿床成因

本区成矿物质主要来源于中泥盆统下吾那组(Dx)的细粒陆源碎屑物中,通过对水系沉积物测量化验结果统计显示,该地层金丰度远远高于其它地层,是西秦岭地区找金重要层位之一。金矿产于区域性大断裂旁侧的次级派生走向断裂带,矿体形态、产状受构造碎裂带形态、产状控制,沿碎裂带断续分布,分段集中。金的富集与硅化和黄铁矿化有关。该地层主要岩性为灰岩、砂板岩等,这些碎屑岩相对孔隙度较大、渗透性强、性脆,在构造作用下易形成容矿空间,具有寻找金矿的良好前景。构造是本矿床最重要的控矿因素,构造活动不仅为本区金的活化富集提供了运输通道和富集空间,而且在其有利部位富集成矿。成因类型属卤水热液型金矿,工业类型属微细粒浸染型金矿。

7.2找矿标志

(1)地球化学标志:该区地表沟系发育,植被覆盖大,基岩出露较少,判断矿(化)体的存在只能依据元素异常的强弱分析,一般最直接的指示元素为Au、As、Sb、Hg。区内异常与已知矿体相对应,异常是找矿的直接标志之一。

(2)构造标志:断裂破碎带是本区明显的找矿标志,目前区外已发现的矿体均与断裂破碎带有关,矿体严格受断裂破碎带的控制。

(3)蚀变标志:已发现的矿体均具褐铁矿化、硅化、雄(雌)黄铁矿化、辉锑矿化、黄铁矿化、碳酸盐化,所以蚀变也是直接找矿标志之一。

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