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(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 741024)
礦區(qū)屬祁連—北秦嶺地層大區(qū)北秦嶺分區(qū),區(qū)域上韌性及脆性斷裂尤其是韌性斷裂構(gòu)造發(fā)育,不同時(shí)代、不同期次的巖漿活動(dòng)頻繁,熱液活動(dòng)及圍巖蝕變強(qiáng)烈,區(qū)域變質(zhì)程度高,具有較好的成礦地質(zhì)條件。
區(qū)內(nèi)出露地層有秦嶺巖群、葫蘆河群、和丹鳳群。
下元古界秦嶺群為區(qū)內(nèi)時(shí)代最古老地層,分布于冷水河―花廟―謝家磨一帶,在冷水河一帶走向近南北,以東地層走向近東西,出露面積約190km2。這套地層變質(zhì)程度深,變形復(fù)雜,總體顯示層狀無序。按照巖石組合特征可劃分為四個(gè)巖石組合段:秦嶺群第一巖性段(Pt1Q1)、秦嶺群第二巖性段(Pt1Q2)、秦嶺群第三巖性段(Pt1Q3)、秦嶺群第四巖性段(Pt1Q4)。丹鳳群為一套中淺變質(zhì)的海相基性-中酸性火山巖-碳酸鹽巖沉積建造,分布在元家坪韌性剪切帶以南呈近東西向展布。區(qū)域僅出露其下部的木其灘組[(Z-O)m]的奧陶系丹鳳群木其灘組第一巖性段((Z-O)m1)、奧陶系丹鳳群木其灘組第二巖性段((Z-O)m2)、奧陶系丹鳳群木其灘組第三巖性段((Z-O)m3)。
該礦區(qū)在大地構(gòu)造位置上位于祁連—北秦嶺多旋回復(fù)活造山帶,總體構(gòu)造格架是經(jīng)右行脆性構(gòu)造改造的由數(shù)條斷裂帶分割的不同層次變質(zhì)變形的復(fù)雜地體,多期褶皺和斷裂發(fā)育。
1.2.1 褶皺構(gòu)造
本區(qū)域具體受以下褶皺的影響和控制,有關(guān)的褶皺由北而南簡(jiǎn)述入下:①米家溝向形:出露于米家溝一帶,向西翹起,向東延入利橋幅。樞紐走向近東西。軸面近直立,兩翼近于平行,為以片麻理為變形面的直立緊閉向形,疊加于早期倒轉(zhuǎn)或同斜小褶皺之上。②八角坪背形:出露于八角坪一帶。樞紐走向東西,軸面直立,兩翼緊閉,為以片麻理為變形面的直立緊閉褶皺,疊加于早期倒轉(zhuǎn)或同斜小褶皺之上。③紙房河壩—河?xùn)|溝向形:出露于紙房河壩—梨樹彎一帶,向西于紙房河壩以西翹起封閉,向東延入利橋幅,樞紐近東西向,北翼正常南傾,南翼倒轉(zhuǎn)南傾,為一以片理面為變形面的倒轉(zhuǎn)向形,疊加于早期小褶皺層之上。
1.2.2 斷裂構(gòu)造
(1)元家坪韌性剪切帶。屬地質(zhì)體邊界韌性剪切帶,其北側(cè)為秦嶺巖群,南側(cè)為丹鳳群。近東西向出露于新莊—元家坪—小寺溝腦。產(chǎn)狀變化大,西端高角度南傾,東端高角度北傾,傾角50°~70°。
(2)黃家坪韌性剪切帶。屬地質(zhì)體邊界韌性剪切帶,北為葫蘆河群,南側(cè)為秦嶺巖群。出露于黃家坪—麥槽溝一帶,向西被黨川序列花崗巖吞噬。寬數(shù)十米;產(chǎn)狀穩(wěn)定,傾向北,傾角65°~80°。
(3)東溝韌性剪切帶。為秦嶺巖群內(nèi)部韌性剪切帶,其北為秦嶺巖群第二巖段,南為第一巖段。出露于劉家坪—東溝一帶,向西被元家坪剪切帶所切。產(chǎn)狀為350°~15°∠60°~80°。
區(qū)內(nèi)出露為中粒二長(zhǎng)花崗巖主要有以下三種:無用溝序列二長(zhǎng)花崗巖(T2-3W)出露于無用溝-大山坡溝一帶,黨川序列二長(zhǎng)花崗巖(D1D)出露于麻松頭—黃家坪一帶,熊山溝序列二長(zhǎng)花崗巖(S2X)出露于東北部龍?zhí)稖弦阅?,區(qū)內(nèi)出露面積較小。
礦區(qū)地層主要為下元古界秦嶺巖群(Pt1Q)第一、第二巖性段及第四系坡積物覆蓋層?,F(xiàn)分述如下:
2.1.1 下元古界秦嶺巖群第一巖性段(Pt1Q1)
該地層主要由深變質(zhì)的混合巖化角閃斜長(zhǎng)片麻巖、二長(zhǎng)變粒巖、混合花崗巖組成。根據(jù)巖性特征,將其劃分為a、b兩層,分述如下:①第一巖性段a層(Pt1Q1a):分布在勘查區(qū)中部,八角坪背斜的核部及北翼,巖性為混合巖化角閃斜長(zhǎng)片麻巖夾二長(zhǎng)變粒巖。②第一巖性段b組(Pt1Q1b):分布在八角坪背斜的兩翼,巖性為混合花崗巖夾角閃斜長(zhǎng)片麻巖。
2.1.2 下元古界秦嶺巖群第二巖性段(Pt1Q2)
分布在勘查區(qū)北部,巖性為混合巖化黑云斜長(zhǎng)片麻巖夾二長(zhǎng)變粒巖、白云石大理巖。
2.1.3 第四系
測(cè)區(qū)內(nèi)大面積分布,主要為黃土、殘坡積物。
2.2.1 褶皺構(gòu)造
測(cè)區(qū)褶皺主要為八角坪背斜,核部為秦嶺群第一巖性段a層,兩翼為秦嶺群第一巖性段b層。樞紐走向東西向,軸面直立,兩翼緊閉。該褶皺與金礦化控制作用關(guān)系不明顯。
2.2.2 斷裂構(gòu)造
礦區(qū)構(gòu)造呈近東西向分布,基本平行地層走向,各構(gòu)造特征分述如下:F1:區(qū)域性斷裂(東溝韌性剪切帶)近東西向橫切勘查區(qū),但在勘查區(qū)韌性剪切帶相關(guān)線理、面理(糜棱面理)特征不明顯,而是以破碎帶的形式出現(xiàn)。該破碎帶為秦嶺巖群第二巖段和第一巖段的分界線。產(chǎn)狀為350°~15°∠60°~80°。F2:為勘查區(qū)含礦斷裂,近東西展布,延長(zhǎng)約230米;寬度較小,局部有閉合現(xiàn)象,產(chǎn)狀160°~210°∠70°~88°。
礦區(qū)以南、以北有二長(zhǎng)花崗巖體出露,區(qū)內(nèi)局部有巖脈分布,主要為閃長(zhǎng)玢巖脈(δμ)、花崗斑巖脈(γπ)。巖脈斜穿地層走向分布,呈透鏡狀產(chǎn)出,規(guī)模小。
受變質(zhì)分異熱液、構(gòu)造分異熱液和其它熱液作用影響,區(qū)內(nèi)交代變質(zhì)作用較強(qiáng),形成區(qū)內(nèi)的各種圍巖蝕變。主要的蝕變類型有:黃(褐)鐵礦化、方鉛礦化、硅化、高嶺石化。
區(qū)內(nèi)礦體受層間破碎帶控制,主要分布在秦嶺群混合巖化角閃斜長(zhǎng)片麻巖中。區(qū)圈出礦體2條,近平行分布在勘查區(qū)北、中部。其中②號(hào)礦體在勘查區(qū)最北部,為單工程控制的低品位礦體。①號(hào)金鉛銀礦體:位于魏家溝南側(cè)一帶,受F2斷層控制,礦體圍巖為角閃斜長(zhǎng)片麻巖,含礦巖性為碎裂角閃斜長(zhǎng)片麻巖其中黃鐵礦化蝕變較強(qiáng),圍巖與礦體界線明顯。②號(hào)金礦體:位于勘查區(qū)北部,產(chǎn)于角閃斜長(zhǎng)片麻巖層間破碎帶中,以褐鐵礦化為主,礦體延伸較小,呈透鏡狀。
3.2.1 礦石礦物成分
礦石中主要金屬礦物為:黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦,次生礦物褐鐵礦、孔雀石等;非金屬礦物主要為石英、斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母等。
3.2.2 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造
(1)礦石結(jié)構(gòu):①半自形粒-自形狀結(jié)構(gòu):黃鐵礦、方鉛礦、部分石英主要呈此結(jié)構(gòu)。②它形粒狀結(jié)構(gòu):褐鐵礦、部分石英、方鉛礦呈此結(jié)構(gòu)。
(2)礦石構(gòu)造:①浸染狀構(gòu)造:大部分黃鐵礦、方鉛礦呈星點(diǎn)狀、浸染狀分布,形成此構(gòu)造。②團(tuán)塊狀構(gòu)造:極小部分方鉛礦呈小團(tuán)塊狀分布,形成此構(gòu)造。③薄膜狀構(gòu)造:部分黃鐵礦呈此結(jié)構(gòu)。
3.3.1 礦石自然類型
勘查區(qū)礦石的自然類型根據(jù)氧化程度可劃分為:氧化礦和原生礦。通過肉眼觀察,地表探槽主要為氧化礦,以褐鐵礦化為主;深部鉆孔為原生礦,以硫化物為主。
3.3.2 礦石工業(yè)類型
根據(jù)礦石基本分析、多元素分析、組合分析結(jié)果,礦床主要有用組分為Au、Ag、Pb。因此礦石工業(yè)類型為:破碎帶蝕變巖型金鉛銀礦。
礦石工業(yè)類型主要為海相火山巖型鉛鋅礦石。
礦石自然類型分為氧化礦石、原生(硫化)礦石。
近礦圍巖都有不同程度的硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化蝕變現(xiàn)象。勘查區(qū)礦體中①號(hào)礦體存在夾石,厚度3m,巖性為斜長(zhǎng)角閃片麻巖。
礦區(qū)礦體受斷裂構(gòu)造控制,與褶皺構(gòu)造控制作用不明顯。
關(guān)于該礦床的成因,從勘查區(qū)所處地質(zhì)環(huán)境等方面進(jìn)行粗淺的探討。從地質(zhì)環(huán)境分析,本區(qū)處在北秦嶺南成礦亞帶上,區(qū)域上以金為主的多金屬礦產(chǎn)豐富,加上區(qū)域長(zhǎng)期持續(xù)的變質(zhì)作用和構(gòu)造運(yùn)動(dòng),一方面為巖石中成礦物質(zhì)的活化遷移和逐級(jí)富集,提供了充分的條件;另一方面也為礦(化)體就位提供了必要的空間。
從侵入巖的分布特征看,勘查區(qū)的北、南部與黨川序列、無用溝序列、熊山溝序列等具多期侵入活動(dòng)的二長(zhǎng)花崗巖體相鄰。巖漿的侵入活動(dòng),為成礦物質(zhì)活化富集提供了熱動(dòng)力,同時(shí)也可能是一部分成礦物質(zhì)的母源。
綜上所述,本區(qū)構(gòu)造發(fā)育,巖漿活動(dòng)頻繁,變質(zhì)作用持續(xù)。這為成礦物質(zhì)的遷移、富集提供了熱動(dòng)力和儲(chǔ)備空間。故此,暫將該礦床成因類型劃為熱液型,其礦石工業(yè)類型為破碎帶蝕變巖型金鉛銀礦。
含礦巖石主要為白云質(zhì)大理巖,且以條帶狀大理巖與上下部絹云母石英片巖接觸部位之白云質(zhì)大理巖含礦最佳。
構(gòu)造:礦體沿條帶狀大理巖上下盤斷層分布,礦體不連續(xù),構(gòu)造控礦明顯。
成礦時(shí)期:本區(qū)的成礦期可能為泥盆紀(jì),礦體的主要成礦期為早華力西期,本礦床的含礦地層時(shí)代為中上奧陶世,而方鉛礦的主要成礦期為早華力西期,說明后期改造作用比較強(qiáng)烈。
①褐鐵礦化露頭:礦體地表以氧化礦為主,其特征是褐鐵礦化較強(qiáng)。②黃鐵礦化、硅化發(fā)育部位:礦體圍巖蝕變主要以硅化,黃鐵礦化為主。③斷層構(gòu)造:礦體受斷裂構(gòu)造控制。