矯潤田, 張秦川
(甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 蘭州730020)
礦區(qū)出露地層為下志留統(tǒng)骯臟溝組二段(Sa2)、中志留統(tǒng)泉腦溝山組(Sq)、上志留統(tǒng)旱峽組(Sh)、石炭-二疊系羊虎溝組(CPy)、白堊系中間溝組二段(Kz2)、第四系下更新統(tǒng)玉門組(Q1y)、第四系全新統(tǒng)(Qh)。 與金礦化關(guān)系密切的是下志留統(tǒng)骯臟溝組二段骯臟溝組泥質(zhì)粉砂質(zhì)板巖Sa2(SlSt2):主要出露在礦區(qū)中部,出露范圍廣,淺灰黑色,新鮮面灰綠色,變余結(jié)構(gòu),泥質(zhì)粉砂狀結(jié)構(gòu),板理化構(gòu)造。 主要由粉屑和泥質(zhì)組成,碎屑物由石英、絹云母,鐵白云石、少量泥屑組成。 膠結(jié)物為鈣質(zhì),少量泥質(zhì);粉屑為主要組分,板理層化,構(gòu)造多元,沿裂隙面廣泛侵入中性脈巖,硅化、鐵白云石化、褐鐵礦化普遍發(fā)育,形成大量鐵染條帶。 測區(qū)主要含礦條帶分布其中。 巖層以板理化發(fā)育為主要特征。 構(gòu)造交匯部位中酸性巖株沿層間破碎帶大量產(chǎn)出。 該層在測區(qū)中部大面積出露,風(fēng)化強(qiáng)烈,溝壑縱橫。 殘積覆蓋較厚。 南部南西傾,產(chǎn)狀229°∠62°;東北部北東高角度斜傾,地層產(chǎn)狀產(chǎn)狀35°∠61°,地層大范圍向北推覆,中間沿近東西向構(gòu)造帶形成洼地。 與測區(qū)中部礫屑砂巖角度不整合接觸。
該層主要出露在測區(qū)的中部,出露范圍廣,與上下粉砂巖層成整合接觸,局部地段見到礦化蝕變現(xiàn)象。 中酸性脈巖廣泛侵入,與金礦化關(guān)系密切。
礦區(qū)地層中總體表現(xiàn)為單斜,但局部波浪式褶皺的行跡依然清晰可見。 含礦層位于波浪式褶皺的中間地段小背斜的核部,受F4、F8、F9、F11 等斷裂構(gòu)造的控制。
本測區(qū)斷層按走向上分為四組:A 近東西向F4、F10;B 北西-南東向F2、F3、F5、F6、F7、F8、F14;C 北東-南西向F11、F15;D 近南北向F1、F12、F13。從地質(zhì)填圖及槽探工程揭露情況來看,認(rèn)識到F4、F8、F11 斷層與金礦化關(guān)系密切,其余均為不含礦斷層。
礦區(qū)最主要的斷裂為F6 和F2,控制下志留統(tǒng)骯臟溝組分布范圍。 其中,F(xiàn)6 為區(qū)域性大斷裂,加里東以來長期活動。 測區(qū)內(nèi)形成20 m 以上的斷裂破碎帶北西向展布,貫穿測區(qū)中部,西端近東西向延伸2 km 弓形轉(zhuǎn)彎南東延伸,以致風(fēng)溝被后期斷層截切南移與溝西F3 重合,延至區(qū)外。 是測區(qū)主要的導(dǎo)礦構(gòu)造。 控制測區(qū)內(nèi)中酸性侵入巖體分布范圍及派生脈巖的展布方向。 測區(qū)中西部沿該斷裂形成推覆構(gòu)造,推動下志留統(tǒng)骯臟溝組向北逆沖,局部地層倒轉(zhuǎn),下部礫巖上覆粉砂質(zhì)板巖,斷裂活動派生了雁行式、疊瓦式次級斷裂及層間劈理,生成有利部位熱液活動形成金礦化帶。 該斷裂破碎帶在測區(qū)中部地表多被殘積物和風(fēng)成砂土覆蓋。
F2 是發(fā)育在測區(qū)南部小風(fēng)溝南側(cè)的深大斷裂,北西南東向,表現(xiàn)為北西西向逆斷層,測區(qū)內(nèi)是下志留統(tǒng)骯臟溝組與中志留統(tǒng)泉腦溝山組的分界。 加里東活動期沿?cái)鄬觾蓚?cè)侵入超基性巖,脈狀延伸,其中形成鉻鐵礦點(diǎn)。 后期有大量的中酸性巖體侵入,其派生斷裂是測區(qū)南部泉腦溝山組斷塊狀構(gòu)造的主要分割線。
F4 斷層是礦區(qū)內(nèi)的主要含礦斷裂,該斷層出露于大風(fēng)溝南側(cè),整體呈北西-南東向展布,傾向160°~170°,傾角為63°。 斷層性質(zhì)為逆斷層,發(fā)育在下志留統(tǒng)骯臟溝組中上巖段(Sa2)地層中,長約1 km,沿?cái)鄬娱W長巖發(fā)育。 在其地層破碎帶中賦存有大風(fēng)溝的AuⅡ礦體,在地表主要表現(xiàn)為負(fù)地形,因具有褐鐵礦化、硅化現(xiàn)象,而顯示紅色條帶。
F10 斷層出露與F4 斷層南側(cè),整體呈進(jìn)東西向展布,傾向154° ~180°,傾角65°。 斷層性質(zhì)為逆斷層,發(fā)育在閃長巖中,斷層寬1~3 m,長約300 m,在其破碎帶內(nèi)賦存Cu1 礦化體,發(fā)育有褐鐵礦化、孔雀石化。
從各個(gè)斷層之間的關(guān)系來判斷其生成的大致順序?yàn)椋篎5、F6 為早期構(gòu)造,F(xiàn)4 略早于F10。 F10、F11發(fā)育在閃長巖脈內(nèi)部,因?yàn)樗箮r體與粉砂質(zhì)板巖呈斷層接觸,因此判斷它在巖體形成之后形成。 F8屬于主斷層內(nèi)的次生斷層,延伸不遠(yuǎn)。
礦區(qū)內(nèi)侵入巖巖石類型較多,有脈狀超鎂鐵質(zhì)巖,中酸性巖瘤、巖脈等。 巖體分布多呈北西~南東走向,與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致。
小風(fēng)溝超超鎂鐵質(zhì)巖,呈脈狀產(chǎn)出,巖體呈北西向展布,呈暗綠、黃綠色。 巖石強(qiáng)烈蝕變,強(qiáng)蛇紋石化為主,碳酸鹽化、滑石化次之。 超基性巖帶中伴有中基性火山巖體的分布,巖性為玄武安山巖。 分布在下志留統(tǒng)骯臟溝組地層中。
中酸性閃長巖,受斷裂構(gòu)造控制,呈巖瘤、巖脈狀產(chǎn)出。 礦區(qū)內(nèi)主要分布在下志留統(tǒng)骯臟溝組和中志留統(tǒng)泉腦溝山組地層區(qū),灰綠色,較大巖瘤有3處,分布在礦區(qū)西南部、中部及東部。 其一在礦區(qū)南西侵位,呈條帶分布于中志留統(tǒng)泉腦溝山組薄弱帶。與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致。 其二在礦區(qū)中部山梁出露,地表呈亞鈴形侵入在下志留統(tǒng)骯臟溝組粉砂質(zhì)板巖中。 其三在礦區(qū)東部大風(fēng)溝腦兩側(cè)出露,地表呈馬蹄形侵入在下志留統(tǒng)骯臟溝組粉砂質(zhì)板巖中。
在巖體內(nèi)外接觸帶蝕變較強(qiáng),以褐鐵礦化為主。褐鐵礦化中發(fā)育的網(wǎng)脈狀石英脈,與金礦化關(guān)系密切。
礦區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育,主要為閃長巖脈及石英脈,閃長巖脈發(fā)育于粉砂質(zhì)板巖中,大多伴有斷裂構(gòu)造發(fā)育,靠近斷裂一側(cè)具褐鐵礦化,顏色上表現(xiàn)為黃褐色,遠(yuǎn)離斷層則在顏色上表現(xiàn)為灰綠色。 走向大致與地層、構(gòu)造方向基本一致,寬度1~30 m 不等。
石英脈在礦區(qū)發(fā)育,多呈網(wǎng)格狀,發(fā)育于粉砂質(zhì)板巖及閃長巖中,在礦區(qū)中西部見有長大約120 m,寬0.8~3 m 的含銅石英脈,以孔雀石化、銅藍(lán)、黃銅礦化、黃鐵礦化為主。
從目前的工程揭露成果及地質(zhì)草測來看,礦區(qū)內(nèi)的金礦化與閃長巖脈關(guān)系密切,金礦化多發(fā)育于閃長巖脈與斷裂構(gòu)造接觸部位。
礦區(qū)內(nèi)的變質(zhì)作用主要為動力變質(zhì)作用。 其主要表現(xiàn)在斷層破碎帶內(nèi)的構(gòu)造角礫巖、碎裂長石砂巖等。 其次礦區(qū)內(nèi)還有一些區(qū)域變質(zhì)作用,表現(xiàn)為一些淺變質(zhì)的板巖等。
礦區(qū)圍巖蝕變主要為硅化等;礦化主要為浸染狀褐鐵礦化、黃鐵礦化、孔雀石化。 其中以硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化與金的成礦關(guān)系最為密切,孔雀石化與銅礦化關(guān)系密切。
硅化:硅化是礦區(qū)內(nèi)最為普遍的蝕變之一,表現(xiàn)形式有兩種。 一種是以石英細(xì)脈、網(wǎng)脈及石英團(tuán)塊形式充填于裂隙中,這種形式與金礦化關(guān)系密切;另一種為硅質(zhì)通過滲透交代圍巖中原有的礦物,使巖石中硅質(zhì)增高,變硬變脆,形成硅化蝕變巖石。 局部可見晶洞,晶形較完整,晶體一般小于5 mm。
高嶺土化:主要分布于巖體破碎帶及兩側(cè),其形態(tài)也隨破碎帶的變化而變化,多為粉末狀散落。
褐鐵礦化:主要分布于粉砂質(zhì)板巖內(nèi)及閃長巖脈周圍,由黃鐵礦等金屬硫化物經(jīng)表生作用氧化而成,經(jīng)常在地表形成紅褐色蝕變帶。
黃鐵礦化:熱液活動形成的黃鐵礦,常呈單體或集合體以星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀、浸染狀等形式分布于破碎蝕變帶中,大多數(shù)被氧化成黑色,并保留其立方體晶形的假象,與金礦化有著密切關(guān)系,是金的主要載體,其含量與金礦化呈正相關(guān)。
孔雀石化:主要分布在閃長巖脈裂隙中,常呈微細(xì)粒集合體以星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀、浸染狀等形式分布于破碎蝕變帶中,由黃銅礦等金屬硫化物經(jīng)氧化而成,表現(xiàn)為翠綠色。
金礦體和蝕變破碎帶中,多見有后期形成的石英團(tuán)塊、細(xì)脈,同時(shí)伴有黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化,說明金礦化與黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化關(guān)系極為密切。 地表氧化帶中的金礦體,均產(chǎn)于構(gòu)造破碎蝕變帶的褐鐵礦化、硅化地段,而原生金礦多富集于黃鐵礦化、硅化帶中。
(1)地層及巖性控礦:大風(fēng)溝金礦的賦礦地層中金含量為2.61×10-9,表明在沉積成巖過程金已完成初步富集。 因此志留系地層即是礦源層,又是有利的賦礦巖性層。
(2)巖漿巖控礦:大風(fēng)溝金礦位于脈巖發(fā)育地段,閃長巖脈為大風(fēng)溝金礦提供了動力源、熱源及部分礦源,為大風(fēng)溝金礦床的" 成礦地質(zhì)體"。
(3)構(gòu)造控礦:北西向壓性,壓扭性斷裂控制著區(qū)域礦體的展布,為區(qū)域控礦構(gòu)造。 而次一級的近東西向、北東東向壓扭性斷裂為礦質(zhì)的運(yùn)移提供了通道,為區(qū)內(nèi)的導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造。 近東西向、北東東向斷裂構(gòu)造為礦區(qū)的主要容礦構(gòu)造。 順地層層間發(fā)育的北東東向、近東西向的斷裂構(gòu)造帶是本區(qū)主要的控礦構(gòu)造,它不僅控制了與成礦有關(guān)的閃長巖脈的分布,也控制了金礦體的空間展布。
(4)熱液蝕變與礦化:礦區(qū)熱液蝕變比較強(qiáng)烈,圍巖蝕變的范圍多受斷裂構(gòu)造的控制,主要熱液蝕變有硅化、絹云母化;礦化有褐鐵礦化、黃鐵礦化等。其中硅化、褐鐵礦化與金礦化密切相關(guān),金礦化發(fā)育在褐鐵礦化、硅化發(fā)育地段。 蝕變礦化對金的富集成礦有明顯的控制作用。
礦石中多含褐鐵礦、黃鐵礦等中低溫?zé)嵋旱V物組合,故初步判斷該礦床為巖漿期后熱液型金礦床。
根據(jù)大風(fēng)溝金礦產(chǎn)出的地質(zhì)背景、化探異常特征、礦體特征,總結(jié)其找礦標(biāo)志。
(1)構(gòu)造標(biāo)志:大風(fēng)溝金礦體均賦存于區(qū)域斷裂派生的次級斷裂中,金礦體就賦存于這些主要斷層形成的蝕變破碎帶中,為礦質(zhì)運(yùn)移的通道,是區(qū)內(nèi)的導(dǎo)礦構(gòu)造,構(gòu)造作用形成的破碎帶利于礦液的運(yùn)移及富集,為區(qū)內(nèi)的容礦構(gòu)造。
(2)巖漿巖標(biāo)志:大風(fēng)溝金礦的礦體多分布在志留紀(jì)的閃長玢巖、石英閃長巖及圍巖中,巖體既提供了熱源,也提供了部分礦質(zhì)。 礦體分布在巖體與地層的內(nèi)外接觸帶上,遠(yuǎn)離巖體的地層內(nèi)雖然有小的斷裂,但很少見金礦化。 所以巖體對大風(fēng)溝金礦的控制起主導(dǎo)作用。
(3)蝕變標(biāo)志:地表黃鐵礦化氧化形成的淺紅色褐鐵礦化蝕變帶是找礦的直接標(biāo)志。
(4)化探標(biāo)志: Au、As、Sb 等主異常元素異常強(qiáng)度高,濃度分帶清晰、套合好,找礦指示意義明顯。特別是近東西向似板狀、透鏡狀展布的金礦(化)體與金異常對應(yīng)性良好。