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滩间山金矿地质特征及控矿因素分析

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[摘要]本文首先分析了滩间山金矿地质、矿石特征及围岩蚀变等,然后探讨了滩间山金矿控矿特征分析及成矿模式,利于进一步开发和研究。

[关键词]滩间山金矿 地质特征 控矿特征 成矿模式

[中图分类号] P613 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-24-2

1滩间山金矿床地质特征

1.1矿床地质

滩间山金矿区为一变质核杂岩构造,其变质核位十南侧的细金沟一带,金矿体严格受变质核杂岩构造体系的控制,根据金矿体的产出特征,本次研究划分为三种产出状态(图1):一是产于上拆离构造(盖层与韧性滑脱层之间的T2断层)与下拆离构造(韧性滑脱层与变质核之间的F30断层)夹持的韧性剪切带中的矿体,为区内的主矿体,矿体厚度大,延伸稳定,地表出露于变质核杂岩的北侧瀑布沟一带,大部分为隐伏矿体,钻孔和坑道中的穿矿长度在数米至数十米之间,最大可达40余米,平均约20余米"矿化域中闪长扮岩脉体和炭质千枚岩/片岩均被矿化,在裂隙和次级断裂附近矿化尤为强烈,而一般矿化的闪长份岩脉体的品位比矿化的炭质千枚岩/片岩高,矿体平均品位3.32*10-6--4.92*10-6。二是产于上拆离构造上盘盖层中拉伸线理中的矿体,矿体厚度一般数米至十多米,走向延伸呈现尖灭再现,出露于金龙沟一带,矿化类型包括闪长纷岩型和千枚岩型。三是产于变质核顶部捕虏体中的矿体,矿体规模小,多呈残留的透镜体,出露于细金沟一带。

1.2矿石特征

金矿石依据赋矿围岩特征可分为蚀变碳质糜棱片岩型和蚀变脉岩型(闪长纷岩型、细晶岩型及花岗斑岩型)两种自然类型,其中以碳质糜棱片岩型矿石为主。矿石矿物含量占3%-25%,以黄铁矿为主(占矿石矿物95%),少量毒砂,微量自然金、银金矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿、自然秘、锡石和辉砷镍矿。脉石矿物主要由绢云母、石英和少量碳酸盐(以铁白云石为主)、高岭石、石墨和电气石组成。矿石中自然金的嵌布形式可分为裂隙间隙金及包裹体金两大类,以前者为主。硫化物、石英、绢云母中各含有7.77%,0.64%及1.59%的金。经镜下观察表明,这部分金为自然金,呈包裹体形式产出于上述矿一物中。金在原矿中为微细粒均匀嵌布。矿石中除金外,还伴有少量的银可综合回收,组合分析结果表明,矿床中银的含量为((1.2-35.7)*10-6,平均含量为5.19X10-6;其它金属含量甚低,无综合利用价值;另外,矿石中As, S, C等有害组分含量较高。

矿石结构有填隙结构:自然金等沿黄铁矿微裂隙中充填产出;包含结构:主要是呈微细粒的含银自然金、自然金等包裹于黄铁矿及石英中呈此结构;骸晶结构:黄铁矿具较完整的晶形,呈自形、半自形,但晶体内部为脉石所占据,其只保留晶体的外形轮廓;交代结构:铜兰沿黄铜矿边缘、褐铁矿和赤铁矿沿黄铁矿边缘进行交代。矿石构造有稀疏浸染状构造:它形、自形和半自形细粒黄铁矿、毒砂和贱金属硫化物主要沿面理、劈理呈浸染状分布,黄铁矿一石英、黄铁矿一石英一铁白云石和黄铁矿一碳酸盐细脉和(或)网脉则穿切面理及浸染状硫化物集合体;脉状构造:黄铁矿等金属矿物集合体呈短脉状顺层分布,脉宽一般为O.l-lmm;团块状构造:局部的黄铁矿、毒砂集合体呈团块状分布;结核状构造:黄铁矿矿物集合体呈球粒状结核的外壳产出,其内充填脉石矿物,结核粒径多在5毫米左右;环斑状构造:矿石中有的黄铁矿呈大小不等的环斑状构造;揉皱状构造:黄铁矿等金属矿物集合体细脉呈弯曲的皱纹状产出于矿石中。

1.3围岩蚀变

通过野外观察和室内显微镜鉴定,矿体的围岩蚀变主要有黄铁矿化,绢云母化,硅化,赤铁矿化及铁白云石化。黄铁矿化按与成矿期的关系一般可分为三期:成矿期前,成矿期和成矿期后,以成矿期为主。成矿期前的黄铁矿晶粒较为粗大,多为自形和半自形,立方体状,颜色淡黄色。成矿期黄铁矿晶粒普遍很细小,它形为主,多为五角十二面体状,在炭质千枚岩中,黄铁矿多分布于变斑晶中和叶理面上,闪长扮岩中的黄铁矿多为致密浸染状,或成集合体和条带状,或呈细密分散状,有时在裂缝中也见头发丝状的黄铁矿细脉或网状细脉。总体而言,千枚岩中黄铁矿含量要高于闪长份岩,前者一般5%-30%,后者5%-10%。对细粒黄铁矿进行单矿物化学分析表明,金含量(70.66-150.75)*10-6,TFe43.29%-43.89%,砷1.11%-1.28%,硫49.46%-50.00%。严格地讲,含金的黄铁矿结构分两层,表面一层为含砷黄铁矿,是黄铁矿被蚀变的产物。成矿期后的黄铁矿在两种类型矿石及围岩中星散状分布,呈单独的它形或半自形立方体分布,或在成矿后裂隙中作为黄铁矿一方解石细脉充填,这些脉切穿面理和成矿期的黄铁矿。硅化出现在矿体内和附近地带,和矿化作用的强弱基本呈正比关系,以炭质千枚岩中最强烈,主要表现为网状细密的石英脉。热液蚀变的石英可划分为三个世代,第一世代石英(Qz1)仅见于NW向剪切带内的碳质糜棱片岩中,作为椭圆状的旋转碎斑与早期黄铁矿共生;第二世代石英(Qz2)为交代成因的细粒石英和(或)黄铁矿一石英细脉,在蚀变糜棱片岩型和蚀变脉岩型金矿中广泛分布;第三世代石英((QZ3)产于成矿后的黄铁矿一方解石细脉中。绢云母化在矿体内及附近普遍发育,特别是在强烈矿化的闪长扮岩中,斜长石几乎被完全蚀变成绢云母,含量可高达50%以上。赤铁矿化在绢云母蚀变带之外,一般成暗红色的团块或者条带,分布于千枚岩中。碳酸盐化表现为菱铁矿和方解石,分布于岩石裂隙中,分布比较普遍,但多在赤铁矿蚀变带之外。褐铁矿化为原生硫化物被风氧化的产物。

2控矿特征分析及成矿模式

以往的勘查及研究工作一直认为区内的金矿体受褶皱和挤压断裂构造的控制,主矿体沿北东30°方向展布。本次研究表明,金矿体严格受拆离构造体系控制,变质核北侧近东西向弧形展布的平缓拆离正断层带控制了主矿体(图2),即位于上下拆离构造带内的韧性滑脱层强蚀变时便为金矿体。在上拆离断层的上盘,由于伸展而形成一系列倾角较大的脆性正断层,它们也控制了一些次要矿体。原先认为的叠加于北西向皱褶上的北东向或近南北向控矿的皱褶并不存在,它们只是由于伸展作用而在主拆离断层之上形成的一组配套的层间滑脱正断层的表现形式(图3),是一组具有拉张性质的脆性断裂。

滩间山金矿的控矿特征清晰地展现出变质核杂岩构造体系对金矿的控制作用,拆离构造为成矿热液的运移和沉淀提供了构造空间,伸展作用控制了成矿的物理化学环境,它们对金矿的控制主要表现在三个方面:

(1)伸展作用下,热的变质核杂岩上隆抬升产生异常高的地热梯度,不仅为成矿提供了热动力,也携带了大量的成矿物质进入地壳。

(2)在低角度的伸展、拆离过程中,沿拆离断层岩石发生动力变形和变质,产生碎裂岩化、角砾岩化及糜棱岩化,形成高渗透性的韧性剪切滑脱带,并产生部分变质热液参与成矿,有利于元素的活化及含矿热液的渗透和交代。剥离断层构成了一个构造、流体和Eh值都呈显著差异的临界转换带,两套不同性质的热水循环系统在剥离断层附近交汇,形成很好的氧化一还原带,成为有利于成矿的地球化学地段。在不断的伸展和变质核杂岩抬升过程中,氧化一还原界面相对不断下降,从而使矿质的沉淀范围不断加大,形成了延伸很大的工业矿一体,尤其是拆离断层带之上的矿体因断裂倾角很缓使矿体在倾斜方向上延伸最大,上盘较陡的正断层中矿体延伸相对较小。

(3)上盘高角度正断层系和脆性破裂系为地下水的深循环提供了通道,异常的热梯度为流体循环提供了热能,从而形成一个与大气降水体系相连的氧化一还原环境下的水热循环系统。稳定同位素研究表明,含矿热液为岩浆水、变质水和部分天水的混合热液。

根据上述本文认为,滩间山金矿的形成经过了前期沉积期金的预富集和后期伸展阶段构造岩浆活动的富集叠加而最终成型的成矿作用过程。中元古代在裂陷环境下沉积形成黑色含金炭质岩系,随着加里东晚期柴北缘洋的闭合而碰撞造山转入陆内演化阶段,至华里西运动中晚期,由于碰撞造山后的松弛伸展作用,岩石圈地慢和地壳通过减压或深部热活动发生部分熔融而形成中酸性岩浆,岩浆的上涌强化了地壳伸展,对地壳的弱化作用触发伸展构造的发生而形成了变质核杂岩,其构造体系对金矿的形成和就位起了主导性作用。其成矿模式(图3)与我国其他地区发现的变质核杂岩构造体系控矿的特征比较一致,如胶东蓬家介金矿、小秦岭金矿等。

Abstract:This paper analyzes the Tanjianshan Gold Deposit Geology,ore characteristics and wall rock alteration,and then discusses the Tanjianshan Gold ore characteristics and metallogenic model,conducive to the further development and research.

Keywords:Tanjianshan Gold Deposit;geological features;ore controlling characteristics;metallogenic model

参考文献

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