新康猫金矿床成矿特征及其意义

2017-12-29 05:23武创锋香格里拉市华西矿业有限公司云南香格里拉674400
中国矿山工程 2017年6期
关键词:褐铁矿黄铁矿矿物质

武创锋(香格里拉市华西矿业有限公司,云南 香格里拉 674400)

新康猫金矿床成矿特征及其意义

武创锋
(香格里拉市华西矿业有限公司,云南 香格里拉 674400)

新康猫金矿床位于四川省阿坝州红原县,属于微细浸染型金矿床,赋矿地层为上三叠统侏倭组(T3zh)和新都桥组(T3x),岩性主要为岩屑石英砂岩、含碳质板岩、绢云母板岩等。矿体产于砂岩、板岩的接触部位和断裂构造内,具有明显的地层控矿和断裂控矿特征。本文通过对成矿条件和控矿因素的分析和研究,总结了矿床成矿特征,探讨了露头、化探异常、地层组合、构造、围岩蚀变和特殊地貌等特征在区域范围内的找矿指导意义。

成矿特征; 找矿意义; 金矿床

1 前言

新康猫金矿床位于四川省阿坝藏族羌族自治州红原县县城南东95km处,距马尔康市约70km,属红原县壤口乡管辖。矿区地处松潘—甘孜褶皱系的玛沁—玛曲—略阳深大断裂带(北界)、松潘—金川断裂带(东南界)和鲜水河断裂带(南西界)所构成的倒三角形区域南部,即若尔盖地块与马尔康地向斜之交接部位。矿区所在的川西北地区发育大量受断裂构造控制的金矿床(化),探究该矿床的成矿特征对区域找矿具有一定指导意义。

2 地质特征

2.1 区域地质

矿区位于川西北地区,区域内广泛出露中—上三叠统岩性较单一的砂板岩,偶见少许灰岩。矿区位于巴颜喀拉甘孜褶皱系松潘褶皱带马尔康地向斜与若尔盖中间地块复合部位,区内构造形迹多样、方向各异。其中对区域控矿有明显意义的有南北向构造组、东西向构造组和北西—南东向构造组。区域上有大量印支、燕山期岩浆岩出露,矿区范围内仅有少量岩脉出露。区域内金矿床主要类型有碳硅泥岩型金矿床、含碳粉砂泥岩型金矿床、玢(斑)岩型金矿床和火山岩型金矿床。区内分为北部成矿区、东部成矿区和南部成矿区,新康猫金矿位于南部成矿区,见图1。

图1 四川省西北部金矿床分布及区域构造图

2.2 矿区地质

图2 新康猫金矿矿区地质简图

矿区主要出露地层为上三叠统侏倭组(T3zh)和新都桥组(T3x),地层走向呈北西—南东向,岩性主要为砂岩、粉砂岩和板岩。矿区内发育一系列北西向展布的复式倒转背、向斜。矿区内断裂构造主要为北西向的新康猫韧脆性断裂带(F1),为矿区主要的控矿构造和容矿构造,控制着矿区内金矿(化)体的分布。此外,矿区还发育北东向和近南—北向的两组断裂构造,以平移断层为主,为成矿后的构造,对矿体有一定破坏作用,见图2。

矿区内岩浆岩出露较少,仅在斯达郎、七棵树见少量闪长玢岩脉和英安岩脉,在斯达郎局部见碎裂花岗岩脉。闪长玢岩脉和英安岩脉均侵位于新都桥组地层中,花岗岩脉则侵位于侏倭组地层中。

2.3 矿体特征

新康猫矿区已发现多个矿(化)带,其中矿化较好的为Ⅰ矿(化)带,矿(化)体均赋存于侏倭组一段地层中,受北西向韧脆性构造破碎带控制。金矿物呈极其微细的“不可见金”赋存于矿石中,矿体与围岩的界线用肉眼难以区分。这些金矿(化)体几乎都分布在层间滑脱构造带内,呈北西向沿层间破碎带展布,总体呈似层状、透镜状产出,近地表部分地段有分叉现象,往深部有聚合的趋势。总体来说矿体浅部形态较复杂,深部形态相对较简单。

3 成矿特征

3.1 成矿条件

3.1.1 成矿物质来源

成矿物质来源是研究矿床成因和界定矿床类型的基础。在地质勘查过程中,通过研究和分析成矿物质来源,为区域范围内指导同类型矿床的找矿提供借鉴。

区域化探扫面资料显示,新康猫金矿床所在的阿坝地块南缘的Au平均值为3.13×10-9,远高于背景值,表明该矿区位于Au的地球化学高值区,可为金的成矿提供物质来源。

新康猫金矿床的赋矿岩层为上三叠统侏倭组和新都桥组,地球化学背景场测试结果显示,两组地层中的Au含量分别为5.35×10-9和6.32×10-9,均高于克拉克值。此外,两组地层中Au的离散程度和变化系数均较大,指示Au分布极不均匀,有利于Au的局部富集。

此外,上三叠统地层因沉积环境和条件的特点,还富集了大量的As、Sb、Hg、W、Mo等成矿伴生元素,多数在后期热液活动过程中也发生了不同程度的活化迁移与富集。地质勘查过程中发现此类异常沿构造破碎带分布,说明异常的形成是地层中金等元素被热液改造、活化富集所致。

由此可知,该矿床的成矿物质主要来源于含Au较高的区域地层。

3.1.2 成矿物理化学条件

成矿温度:相邻的同类型金矿床研究结果显示,该类矿床的成矿温度变化区间为310~60℃,但绝大多数在260~80℃。其变化规律是成矿物质在其成矿演化过程中,从早期到晚期温度逐渐降低。对本矿床的研究将该矿床的成矿温度分为两个阶段,这两个成矿阶段的温度范围分别为早阶段190±40℃,主阶段110±30℃。属低温热液矿床。

成矿物质密度为0.92~1.00g/cm3,属较高密度流体。

酸碱度(pH)和氧化还原电位(Eh):相邻各矿床pH值介于4.5~7.5之间,Eh值介于-0.6~0.5之间。显示成矿溶液具弱酸性、弱还原环境。

根据成都理工大学郑明华教授的研究,川西北同类型金矿床包裹体流体的成分为:K+为3.3×10-6,Na+为3.2×10-6,Ca2+为155×10-6,Mg2+为4.2×10-6,F-为8.9×10-6,Cl-为10.3×10-6,HCO3-为455×10-6,H2O为2 108×10-6,CO2为132×10-6,CO为1.69×10-6,CH4为16.2×10-6。川西北地区同类型金矿的成矿流体为含碱金属及少量CO和CH4的氯化钠溶液。

上述表明矿区成矿环境为低温,中—低盐度,弱酸性环境,成矿流体为含碱金属及少量CO和CH4的氯化钠溶液。

3.2 控矿因素

3.2.1 地层及岩石因素

矿区赋矿地层主要为上三叠统侏倭组地层,厚度较大、矿石品位均较富,其次为新都桥组地层。这些地层单元本身有较高的Au背景值,也就是矿源层。

矿区主要含矿岩石为含钙变质岩屑长石石英砂岩、含炭绢云母板岩、砂质板岩。这些岩石具有孔隙度高、吸附性强、含碳质钙质高的特点。

岩石中的高孔隙度为含金热液的运移和含金矿物的富集提供了空间,而强吸附性则有利于成矿物质向这类岩石富集。

研究发现,富含碳质的岩层有利于成矿。有机质在热流体的作用下,会发生以下两方面变化:一是热降解形成以H2O、CO2、H2S、CH4为特征的有机流体;二是富集成含碳率更高的石墨、沥青等。当热液流体流经富含有机质的地层时,地层中的有机质在热液作用下裂解产生大量还原性物质,这些还原性物质的加入使成矿流体的Eh值迅速下降,并演化为相对还原的流体,从而极大地促进S的还原,导致金属硫化物沉淀富集。同时,有机质的强吸附性可吸附包括Au在内的金属元素,使其富集,甚至成矿。

对于热液矿床,含钙质砂岩的化学性质更为活泼,在热液作用下更容易发生水岩反应。当热液流体流经含钙质砂岩时,水岩反应更为剧烈,从而更容易使含矿流体卸载成矿。

3.2.2 构造因素

特殊的构造对矿体的产状、形态、规模影响很大。控制新康猫金矿床的构造主要为北西向F1断裂,控制了矿床的分布范围及规模,为主要的控矿、容矿断裂。F1断裂走向北西,倾向南西,倾角55°~85°,展布超过10km。断裂带内岩石变形变质强烈,主要发育碎裂岩、构造片岩和少量糜棱岩等构造岩。断裂带内韧—脆性变形明显:韧性变形主要表现为增强的面理构造、S~C组构、石香肠构造和压扁褶皱等;脆性变形主要表现为断裂带内发育大量的构造碎裂岩和切穿面理的变形脉体、雁列式张裂脉、破裂面及裂隙等变形组构。

矿区内的断裂构造和破碎构造是有利的导矿构造,且为成矿提供了容矿空间。

3.2.3 蚀变因素

矿区围岩蚀变发育,主要的蚀变类型有绢云母化、硅化、黄铁矿(褐铁矿)化和碳酸盐化。

矿区内绢云母化普遍发育,有热液活动的部位均可见不同程度的绢云母化,与金矿化关系不明显。

矿区内硅化沿矿带分布,大致可分为4个期次:早期硅化为微晶他型分布于蚀变岩石中;矿化期硅化以细小网脉状石英脉为主,多发育于岩石裂隙;晚期硅化为粗大的纯白石英脉、方解石—石英脉;最晚期硅化表现为石英晶簇和岩石孔洞中填充的蛋白石。

矿区内黄铁矿化在矿带内部广泛发育,以浸染状、细脉状、莓粒状黄铁矿为主。早期黄铁矿化蚀变为由原生黄铁矿重结晶而成;中期多为含砷的环带状黄铁矿结合体;晚期则以立方黄铁矿为主,自形程度较高。地表黄铁矿多已氧化为褐铁矿。矿区黄铁矿化与金矿化的关系最为密切,为金矿化的直接标志。

矿区内碳酸盐化多集中在矿化带深部,大致可分为两期:早期以粗粒不规则粒状方解石组成的斑块状几何体为主;后期则以富含褐铁矿浸染的褐黄色致密状方解石为主,部分呈细脉状切穿早期方解石或石英脉。

根据蚀变类型及其与金矿化的关系,矿区内的蚀变可划分为两个蚀变带:绢云母化带、黄铁矿(褐铁矿)化+硅化+碳酸盐化带。其中黄铁矿(褐铁矿)化+硅化+碳酸盐化带沿矿化带展布,与金矿化呈正相关关系。

3.3 成矿作用和阶段

新康猫金矿的成矿作用可概括为:高Au背景值的上三叠统侏倭组和新都桥组地层,在后期构造和热液的作用下,地层中的Au等元素发生活化迁移,并最终在有利的空间富集成矿。

矿床的成矿经历了4个主要阶段。①成矿物质的初始沉积阶段。该阶段为加里东—印支期,形成沉积后的古生界和中生界成矿物质,是成矿物质的主要来源。②成矿物质的预富集阶段。该阶段为印支晚期,成矿物质在区域低温动力变质作用的影响下发生活化、迁移,并在减压的状态下预富集。③成矿物质富集阶段。该阶段为燕山—喜马拉雅早期,区域构造活动导致控矿构造的形成,控矿构造为成矿物质大量的活化、迁移创造了条件,在动力变质和大规模的岩浆活动作用下,成矿物质最终沉淀、富集而形成金矿床。④氧化作用阶段。该阶段为喜马拉雅晚期—至今。高原隆起,在风化、雨蚀等作用下,金矿床的浅部形成氧化带。

4 成矿特征的找矿意义

新康猫矿体产于北西向的脆韧性断裂破碎带内,矿体规模较大,成矿作用复杂多样,与川西北地区同类型矿床对比既有相似性,又有特性。通过以上对矿床地质及成矿特征的总结,可以对其找矿标志进行概括,为区域内相似矿床的找矿工作指明方向。其主要找矿标志可概括如下。

(1)露头。矿区金矿化由于氧化作用的影响,在地表常见褐铁矿铁帽,且地表岩石中可见铁染现象,岩石颜色呈褐色、红褐色。因此,地表褐铁矿铁帽露头为该类矿床的重要找矿标志。

(2)化探异常。研究发现矿区的金矿化往往也伴随着As、Sb、Hg等元素的富集。因此,地球化学勘查所圈定的Au、As、Sb、Hg综合异常区可作为该类矿床很好的找矿靶区。

(3)特定地层、岩性组合。矿区内上三叠统侏倭组地层及新都桥组地层中的砂岩、板岩中本底Au含量较高,为矿化提供了物质来源。因此,在区域范围内三叠系侏倭组和新都桥组砂岩板岩的组合,是区域范围内寻找此类金矿化的重点对象。

(4)构造。断裂构造以及地层内部的层间滑脱构造、地层接触破碎带为金的活化、迁移和富集提供了条件。因此,在区域内切穿上三叠统侏倭组和新都桥组地层的断裂构造是寻找该类矿化的重要靶区,同时,层间滑脱构造和地层接触带可作为矿区范围内的重点探矿对象。

(5)围岩蚀变。矿区围岩蚀变普遍,但与金矿化密切相关的蚀变为黄铁矿(褐铁矿)化+硅化+碳酸盐化带,其中黄铁矿化在地表表现为褐铁矿化,而硅化则以网脉状石英脉与矿化最为密切。

(6)地貌。矿区内的破碎带由砂板岩碎裂而成,因而在地貌上矿化多发于在负地形或正负地形的接触部位。

5 结语

新康猫金矿产于上三叠统侏倭组和新都桥组砂岩板岩内,受地层和构造控制明显。在川西北区域内,可根据地表褐铁矿露头、Au- As- Sb- Hg综合化探异常、切穿上三叠统侏倭组和新都桥组地层的构造、黄铁矿(褐铁矿)化+硅化+碳酸盐化的蚀变特征、以及负地形地貌等特征组合作为同类金矿床的找矿依据。

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Metallogenic characteristics and it′s significance of Xinkangmao gold-bearing deposit

Xinkangmao gold-bearing deposit is a micrograined and disseminated gold-bearing deposit located in Hongyuan county, Sichuan province, and is hosted by lithic quartzose sandstone, carbon-bearing slate and seaicite slate of upper Triassic Zhuwo group and Xinduqiao group. The orebody occurs in the contact area and faulted structure of sandstone and slate with a significant characteristic of stratum and fault controlled. In this paper through analyzing the metallogenic conditions and ore-control factors, the metallogenic characteristics were summarized, and the guiding prospecting characteristics, such as outcrop, geochemical anomaly, strata,structure, wall-rock alteration and special landform, which can be used for regional mineral prospecting was discussed.

metallogenic characteristics; prospecting significance; gold-bearing deposit

P611

A

武创锋(1969-),男,陕西武功人,工程师,现任香格里拉市华西矿业有限公司总经理,曾在四川新康猫金矿工作十余年。

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