廖 煦
(甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局天水礦產(chǎn)勘查院,甘肅 天水 741025)
礦區(qū)所處大地構(gòu)造位置屬北祁連加里東褶皺帶與西秦嶺海西褶皺帶的接壤部位。屬秦嶺東西緯向復(fù)雜構(gòu)造帶與祁呂賀“山”字型構(gòu)造體系復(fù)合部位。
圖1 甘肅省天水市麥積區(qū)利橋地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖
區(qū)域出露地層主要為下元古界(Pt1)的秦嶺群(Pt1-2qn)、李子園群(Pz1Lz)、花石山群(Pz1hs);奧陶系(O)的草灘溝群下段(Oct1)、草灘溝群上段(Oct2);泥盆系(D)的上泥盆統(tǒng)大草灘群(D13dc);侏羅系(J1-2);新近系(N);第四系(Q)。
區(qū)域大地構(gòu)造位置處于祁連構(gòu)造與秦嶺構(gòu)造兩大構(gòu)造體系之間。兩大構(gòu)造體系之間存在麻沿河—高橋—太陽寺深大斷裂,此深大斷裂沿天子山巖體一帶通過,斷裂呈NW向展布,向NE傾,傾角70°左右。斷裂以北屬于祁連中央結(jié)晶帶—下古生帶結(jié)晶片巖牛頭河群,斷裂以南為上泥盆統(tǒng)大草灘群[1]。構(gòu)造形式表現(xiàn)為前者逆沖與后者之上,導(dǎo)致沿深大斷裂有許多中酸性巖體侵入。
1.2.1 褶皺
黨川以北的短軸背斜為區(qū)內(nèi)次一級的褶皺構(gòu)造,軸向呈NNE向展布,核部由下寒武統(tǒng)下部地層構(gòu)成,兩翼則過渡到上部地層。軸部及兩翼均被黨川—花廟子花崗巖體的許多巖枝侵入。
1.2.2 斷裂
主要斷裂柴家莊—花廟子—利橋斷裂組,測區(qū)位于斷裂組中部,沿EW向展布。沿柴家莊—花廟子—利橋斷裂組有許多礦(化)點分布,如柴家莊金礦、花石山金礦等。
區(qū)域內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈,分布廣泛,以中酸性侵入巖為主,侵入以燕山期為主,其次為印支中晚期。在燕山期侵入體內(nèi)部及圍巖接觸帶上常具有熱液礦化,且為多金屬或貴金屬礦化,局部形成礦點或礦床。
主要巖體:燕山期的黨川—花廟子花崗巖體、加里東期先平溝閃長巖體。
燕山期的黨川—花廟子花崗巖體:主要分布在礦區(qū)北部,出露面積達(dá)數(shù)百平方千米,呈巖基狀產(chǎn)出;巖性主要為鉀長花崗巖、閃長巖、二長花崗巖。其中二長花崗巖體與成礦關(guān)系密切,如花石山和麥草溝金礦,銀洞溝鉛鋅礦均產(chǎn)于二長花崗巖體與圍巖的外接觸帶圍巖中。
加里東期先平溝閃長巖體:長巖體(δ3),巖體呈帶狀分布,其主要特征:灰綠色、中粗粒半自行晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。礦物成分由角閃石、斜長石及少量鉀長石、黑云母等組成,面積約20km2。王安溝金礦產(chǎn)于該巖體中。
區(qū)域金屬礦產(chǎn)以金、銀及有色金屬為主。獨特的大地構(gòu)造環(huán)境及多期次的構(gòu)造、巖漿活動,為熱液型內(nèi)生礦產(chǎn)的形成提供了優(yōu)越的條件,區(qū)域主要金屬礦產(chǎn)有:金、銀、鉬、銅、鐵等。區(qū)域內(nèi)已發(fā)現(xiàn)金及多金屬礦床、礦點達(dá)三十余處,周圍有花石山金礦床、吊壩子金礦床、墁坪金礦床、銀廠坪金銅鉛多金屬礦床、西溝銅礦、磨扇溝鉬礦床(點)等。
非金屬礦產(chǎn)主要有:螢石礦、紅柱石礦等。
本區(qū)礦產(chǎn)主要與巖體及斷裂有關(guān),巖體外接觸帶及斷裂部位是元素富集的有利地段,以熱液型為主,并受韌脆性斷裂構(gòu)造控制,與中酸性侵入體密切相關(guān)。是找礦的重點靶區(qū)。
王安溝金礦主要分布為閃長巖體,沒有變質(zhì)地層出露,僅有第四系黃土及殘破積物分布。
王安溝金礦位于楊家坪—草灘溝大型復(fù)式向斜之北翼的次級背斜構(gòu)造位置,侵入了加里東期閃長巖。測區(qū)斷裂不發(fā)育,只有NNW向規(guī)模較小的斷裂分布。
該區(qū)主要斷裂構(gòu)造F1特征:破碎帶傾向80°~85°,傾角65°~75°。寬度0.9m~1.5m,主要成分:石英脈、斷層角礫及泥質(zhì)。破碎帶長度大于100m,控制1號礦體。
F2特征:破碎帶傾向265°,傾角65°~75°。破碎帶周圍廣泛被第四系覆蓋,寬度及長度未能有效控制。主要成分:蝕變閃長巖、少量含褐鐵礦化石英脈及泥質(zhì),2號礦體受F2控制。
該區(qū)主要為加里東期侵入巖先平溝閃長巖體(δ3),巖體呈帶狀分布,貫穿整個工作區(qū),其主要特征:灰綠色,呈中粗粒半自行晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。礦物成分由角閃石、斜長石及少量鉀長石、黑云母等組成,面積約20km2。
該區(qū)內(nèi)發(fā)育有少量巖脈:花崗閃長巖脈,主要特征:灰色,呈細(xì)粒半自形晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。礦物成分由石英、斜長石及少量黑云母、鉀長石、角閃石等組成。寬2m~15m,長20m~400m。
斜閃煌斑巖脈主要特征:淺灰綠色、細(xì)粒自形晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。礦物成分由斜長石、角閃石等組成。寬2m~8m,長10m~50m。巖脈與礦體關(guān)系不密切。
礦區(qū)地化參數(shù)統(tǒng)計表明,主素要成礦元素Au、Pb變化很不均勻,變化系數(shù)在100%~150%之間,元素平均值接近或大于其地殼克拉克值,具有明顯富集成礦趨勢;其它元素的含量分布相對均勻,變化不大,一般不利于成礦。具體參數(shù)見表1。
表1 王安溝測區(qū)地化參數(shù)統(tǒng)計表
R型聚類分析表明,全區(qū)As、Sb相關(guān)系數(shù)在0.7%~0.9%之間,表現(xiàn)為相關(guān)程度高,Au、Ag、Cu、Pb等元素相關(guān)系數(shù)在0.5~0.7之間,表現(xiàn)為相關(guān)程度顯著。結(jié)合各元素地球化學(xué)習(xí)性認(rèn)為,該區(qū)As、Sb元素可作為尋找金礦的遠(yuǎn)程指示元素,Au、Ag、Cu、Pb等元素與金礦關(guān)系密切,是直接的指示元素。
圖2 綜合指標(biāo)元素系數(shù)
綜合異常解釋評價:
綜合異常由Au1As2Sb1Cu3Pb1等元素異常組成,位于測區(qū)中部,面積1平方公里左右,呈等軸狀展布。
其中As異常成南北向分布,其它元素異常成等軸狀分布,異常吻合較好,Cu、Au異常高值點重合。測區(qū)異常參數(shù)特征見下表2。
表2 綜合異常區(qū)各元素地化特征統(tǒng)計表
由表2可知,該綜合異常以Au、Cu、As為主,其中Au1最高值為46.0×10-9,平均值36.5×10-9,Cu3最高值為630×10-6,平均值365×10-6,Au1、Cu3異常均表現(xiàn)為兩個點異常,異常規(guī)模較小,但強(qiáng)度較大,并伴有規(guī)模小但面積較大的As異常出現(xiàn),結(jié)合測區(qū)外圍金礦的地質(zhì)、地球化學(xué)特點,認(rèn)為該綜合異常產(chǎn)于閃長巖中,可能反映了區(qū)內(nèi)石英脈型金礦的存在,礦化類型以金銅為主,地表規(guī)模較小,但仍具有進(jìn)一步工作意義。
通過地質(zhì)勘查工作,該區(qū)共圈出2條金礦體。各礦體特征簡述如下:
1號金礦體:位于上店子村西側(cè)白溝內(nèi),由ZKO-1、TC0、TC5探槽、鉆探工程控制,長度大于100m,ZKO-1金礦體水平厚1.06m,金品位5.13×10-6,控制深度40m;TC0探槽中金礦體水平厚1.40m,金品位1.80×10-6;TC5探槽中金礦體水平厚0.90m,金品位1.70×10-6。由于坡殘積覆蓋較厚,1號金礦體沿走向沒有得到完全控制。
礦體頂?shù)装鍑鷰r均為閃長巖,受產(chǎn)狀85°∠65°的F1逆斷層控制,具有明顯的斷裂控礦特征,礦體產(chǎn)狀與斷層產(chǎn)狀一致,礦石類型為:含金石英脈型。
2號金礦體:位于1號礦體西南部的馬家塬中,由TC8探槽控制,水平厚度1.00m,金品位1.03×10-6,為破碎帶及蝕變巖型;礦體受F2斷層控制,產(chǎn)狀265°∠78°;該礦體頂?shù)装寰鶠殚W長巖,巖石破碎,褐鐵礦化較強(qiáng),但該探槽附近第四系坡殘積覆蓋較厚,根據(jù)2號金礦體頂?shù)装逯袛嗬m(xù)出露的礦化蝕變現(xiàn)象,TC8探槽未能控制破碎帶的邊界。
礦石礦物為褐鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦和少量的顆粒金,脈石礦物主要以石英為主,次為絹云母、綠泥石、高嶺土等。
褐鐵礦:為不規(guī)則集合體,或呈細(xì)脈狀充填在巖(礦)石的裂隙中。大部分褐鐵礦為隱晶質(zhì)蜂窩狀集合體,其中包裹有石英碎塊。
黃鐵礦:呈淺黃色、黃白色。在礦石中呈零散狀、帶狀、團(tuán)塊、不規(guī)則狀、立方體、五角十二面體及集合體嵌布于非金屬礦物中,粒度為0.5mm~3.0mm,含量3%~5%,部分礦物表面有褐色氧化膜,是本區(qū)主要的含金礦物。
石英:是礦石中含量最多的脈石礦物之一,呈白色,半透明狀。巨晶(偉晶)鑲嵌結(jié)構(gòu),單體石英呈葉片狀以連晶關(guān)系緊密鑲嵌,石英晶體內(nèi)不潔凈,含有塵狀泥質(zhì)質(zhì)點、鐵質(zhì)斑點,石英脈中的裂隙、裂紋較發(fā)育,其間有方解石、黃鐵礦充填。
絹云母、綠泥石:結(jié)晶細(xì)小,呈細(xì)微的纖狀變晶,沿片理裂隙發(fā)育。
礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu),自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等。
礦石構(gòu)造主要有脈狀、浸染狀、塊狀、蜂窩狀構(gòu)造等構(gòu)造。
3.3.1 礦石類型
將本區(qū)礦石劃分為:石英脈型和蝕變破碎帶型兩種類型,前者硫化物呈微細(xì)粒團(tuán)塊狀分布于礦石中,品位變化相對較大,但規(guī)模小。
礦石類型:1號礦體為石英脈型,2號礦體為蝕變巖型。
3.3.2 礦石品級
據(jù)采自2個礦體上有限的數(shù)件樣品的分析成果來看,礦石品級以低品位的金礦石為主。
王安溝金礦其礦石自然類型以氧化礦+原生礦。礦體頂?shù)装鍑鷰r均為閃長巖。礦體賦存于斷層破碎帶中,其頂?shù)装鍑鷰r受斷層影響,地表氧化礦與圍巖界線清楚。氧化礦石中泥質(zhì)含量普遍較低,透水性較好,金品位一般在1.50~5.13×10-6,有害組份As、Sb含量均較低,二者含量一般<1%,化學(xué)成份簡單,適于堆、池浸法選礦。礦體經(jīng)地表氧化淋濾作用結(jié)構(gòu)疏松破碎,易于開采,且經(jīng)爆破采礦后礦石塊度一般較小,用堆、池浸法選礦礦石絕大部分不需機(jī)械破碎。
根據(jù)鄰區(qū)墁坪金礦(石英脈型)對氧化礦石進(jìn)行的簡單池浸試驗,其主要參數(shù)為:
入池礦石量 5~10(t);
入池礦石量最大粒徑 ≤1cm;
原礦入池品位 Au1.00-2.00×10-6;
藥液濃度(NaCN) 0.1%~0.2%;
保護(hù)堿pH值 9~12;
浸出環(huán)境溫度 >15℃;
浸出周期 120~168h;
藥品耗量(NaCN) 4.0kg~5.0kg;
保護(hù)堿量(NaOH) 2.0kg~4.0kg;
氧化礦石金浸出率為70%~85%,礦石中伴生組份銀可綜合回收利用,Au:Ag一般為1:5。
該礦區(qū)的主要找礦標(biāo)志為:
(1)北北西向斷裂帶是區(qū)內(nèi)重要的容礦構(gòu)造。
(2)黃鐵礦化,褐鐵礦化與石英脈共同發(fā)育的地段是礦體存在的有利部位。
(3)1:2.5萬化探異常區(qū)是最具找礦前景的區(qū)段。