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安徽省五河县朱顶金矿床地质特征

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【摘要】介绍了朱顶金矿区域地质背景,区内围岩、构造、矿体、矿石、围岩蚀变的基本特征。

【关键词】金矿;蚌埠复背斜;郯庐深大断裂;金矿体地质特征

1、区域地质背景

矿床位于中朝地台东南缘蚌埠复背斜东段与郯庐深大断裂交接复合处,朱顶-石门山断裂和五河-红心集断裂之间相对抬升的地垒式断块上的朱顶-石门山断裂的北段。断裂以西为下五河群西堌堆组,以东为下白垩统新庄组。岩浆活动以脉岩形式出现,走向北东、北北东,受郯庐断裂带及次级构造控制,主要为燕山期产物。断裂构造有北东、北北东向,近东西向、近南北向、北西向。其中以北东-北北东向最发育,控制了矿床的形成与分布。

1.1矿化围岩

围岩为下五河群西堌堆组,自下而上可分为Ar2X1、Ar2X2、Ar2X3三个岩性段。主要岩性有变粒岩、浅粒岩、斜长岩、斜长片麻岩、斜长角闪岩等。三个岩性段金含量分别为3.48×10-9、4.28×10-9、2.64×10-9,它们均高于地壳克拉克值。特别是第二岩性段高出近一倍,金矿则产于该岩性段中。地层产状320°-340°∠40°-70°,金矿化的主要围岩为黑云母变粒岩,矿化围岩还有浅粒岩、片麻岩、斜长角闪岩、片岩等。

除片岩外,余者金高于克拉克值。而与金伴生的Ag比克拉克高10-20倍。砷高3-10倍。变粒岩斜长角闪岩中的Ag、Cu、Pb都高于克拉克值。斜长角闪岩中的Zn最高。这套地层原岩为火山-沉积岩系,以基性、超基性岩为主。铀-铅法测得该地层年龄在1914-2650×106年。

1.2岩浆岩

区域岩浆活动划分为蚌埠期主要形成混合花岗岩;燕山期有碱性火山岩,少量花岗岩,主要为基性、中酸性脉岩,中酸性小侵入体;喜山期主要为基性玄武岩。

区内以脉岩形式产出主要有黑云母花岗斑岩、花岗斑岩、石英二长斑岩;中基性脉岩有闪长玢岩、辉绿玢岩、斜云煌斑岩。其中以中酸性脉岩为主,占总数90%。酸性脉岩金含量2.5-20×10-9;基性2.2-2.4×10-9。它们以北东,北北东向为主,受郯庐断裂带及次级构造控制,为燕山期产物。脉岩生成顺序由早到晚为石英二长岩花岗斑岩中基性脉岩。区内与金矿化关系密切石英脉较发育,而重晶石脉是最晚期形成的。

1.3构造

1.3.1区域构造特征:

近东西向蚌埠复背斜是区域上最大、最早的基底褶皱构造,与它相伴有一系列近东西向断裂,郯庐深大断裂与背斜反接复合,构成区域构造骨架。

郯庐深大断裂纵贯安徽省长达440km。它切割深度大,活动时间长,加里东运动已具雏形,中生代时为左旋运动,新生代转为右旋,伴随断裂构造活动形成一系列地垒、地堑,控制了中新生代盆地的形成及岩浆火山活动。断裂带内软流层上隆,地壳厚度变薄为35-26km,较两侧薄5-7km。中新生代火山岩发育。地温梯度高,地温测量(300m)比周边地区高4-5℃,一般3.5-4.5℃/100m,最高6-8℃/100m,形成热异常区。

由于软流层集中了热,氢、卤素、钾、钠、锂、铯、氧、氮、硫等,它们组成高能热流体,深断的勾通可使上述物质沿构造的易渗透带向上迁移,交代汲取围岩物质,进入到有利部位成岩、成矿。

1.3.2矿床构造特征:

朱顶~石门山,五河~红心集断裂形成地垒式断块,矿床位于地垒的北端。它们始于加里东运动,印支~燕山早期活动强烈,平移~升降运动剧烈,燕山中晚期~喜山运动活动强度逐减,渐新世末断裂活动进入晚期阶段,仅表现为地震、温泉及错切地层。该两断裂是郯庐断裂的组成部分,具有活动时间长、活动期次多的特点。断裂构造脉岩十分发育,有北东-北北东向、近东西向、近南北向、北西向,以北东-北北东向最发育,控制了矿床的形成、分布。

朱顶-石门山断裂带长175km,是一条规模巨大的左行旋扭、韧脆性剪切带,矿床位于次级构造带上。平面上具右列左行,剖面上具后侧的特点,构造总体产状100°~115°∠65°~75°。

由于构造所处围岩环境不同,构造的宽度、构造岩特征各异。张家山以南,构造宽度50-60m,主要表现为变粒岩,浅粒岩的强碎裂,局部形成角砾岩;官塘一带构造宽60-80m,构造成分复杂,变粒岩强碎裂,构造透镜体,构造角砾岩、糜棱岩,厚度大,角砾成分复杂。胶结物以硅质、碳酸盐为主,并见有较多金属硫化物。构造中脉体生成顺序为微晶石英金属硫化物细脉碳酸盐细脉重晶石脉深灰色微晶石英脉方解石细脉。微晶石英脉含金200-500×10-9。

构造中充填花岗斑岩、云斜煌斑岩、石英脉、重晶石脉。区内中酸性脉岩主要受该组构造控制。因此,朱顶-石门山断裂是区域控岩、控盆、导浆、导热、导矿构造,其低级别、低序次北北东向断裂则往往是储矿容矿场所。

2、金矿床地质特征

2.1金矿化类型:

2.1.1石英脉型:

特点是分布广、规模小、连续性差、品位变化大。

区内已发现石英脉73条,含金>0.1g/t的为28条,占38%,颜色为乳白、暗灰、灰白,往往含有黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等硫化物;不含金的石英脉一般为纯白色,金属硫化物罕见,一般难以见到黄铜矿,但有时见有结晶较大的黄铁矿、方铅矿。

2.1.2石英脉~构造蚀变岩型:

金矿化受含金石英脉与构造蚀变岩双重控制,是该区主要矿化类型。矿体呈北东走向,分布于朱顶-石门山断裂带的下盘的次级构造中。早期张扭性活动含金硫化物石英脉充填于构造中,后期构造压扭活动将其破碎,含较多金属硫化物石英细脉、微脉充填,使金矿化进一步变富,最高品位达115g/t。构造带变宽处,蚀变增强,矿体变厚,品位升高。

在石英脉及旁侧的破碎带中形成微晶石英-金属硫化物脉,碳酸盐脉,多金属硫化物-赤铁矿脉,深灰色微晶石英-粉末状黄铁矿细脉等脉体普遍可见,多种蚀变的叠加,往往形成富矿体。

2.2矿体规模、品位

矿体严格受构造控制,产状与构造产状一致,围岩为黑云母变粒岩,含金量4.3-7.9×10-9。矿体规模、品位见表。

2.3矿石物质成分

矿石的物质成分:金属矿物主要的有自然金、银金矿、黄铜矿、黄铁矿、赤铁矿,次要的有方铅矿、闪锌矿、毒砂。次生矿物有褐铁矿、孔雀石、铜兰。脉石矿物有石英、绢云母、方解石等。

2.4矿石化学成分

矿石中SiO2、Al2O3、K2O含量高于围岩,Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O含量低于围岩,证明在成矿过程中物质有明显地带入、带出,特别是K2O为围岩的5.42倍,说明碱交代(钾交代)是重要的成矿作用。

2.5矿石结构、构造

结构:压碎结构、角砾状结构、边缘交代结构、填隙结构、包含结构。

构造:块状、条带状、网脉状、浸染状、蜂窝状、角砾状等构造。

2.6金的存在形式

以裂隙金、粒间金为主,少量为包体金。主要以自然金产出,少量为银金矿。

金的粒度在0.004-0.047mm,少数可达0.1×0.9mm。

金的形态为树枝状、鸡骨状、不规则粒状。矿石中常可见明金,金黄色、强金属光泽。自然金成色在704-795之间,平均745,Au/Ag为2.98。银金矿成色为661,Au/Ag为1.95。金的成色较低,表明成矿温度低,成矿时代新。

2.7围岩蚀变

有硅化、黄铁矿化、黄铜矿化、黄铁绢英岩化、褐铁矿化,与金矿化关系密切;还有碳酸盐化、绢云母化、高岭土化、绿泥石化、水云母化、钠黝帘石化等。