甘肃省西和县三洋坝金矿矿床地质特征及成因研究_宋紫明.pdf

47矿产资源Mineral resources甘肃省西和县三洋坝金矿矿床地质特征及成因研究宋紫明摘要：该矿床位于西成铅锌矿田西部，秦岭褶皱系西秦岭西秦岭海西褶皱带东段，矿体赋存于中泥盆统西汉水群地层中，成矿条件较好。本文重点通过对三洋坝金矿矿床地质特征分析,阐明矿体赋存特点,研究矿床成因。关键词：三洋坝；地质特征；矿床成因矿区位于甘肃省西和县城东南，西秦岭厂坝页水河华力西印支期铅、锌、金、银成矿带内，西成铅锌矿田西部。为了进一步分析三洋坝矿区矿床地质特征及成因，本文通过收集、整理和研究三洋坝矿区以往勘查成果、科研资料，结合最新研究成果，对矿区地质特征及成因等进行了研究和探讨，以期可以对今后的勘探与生产提供一定的指导，对下一步的研究起到一定的借鉴作用。1 区域地质概况矿区大地构造位于秦岭褶皱系西秦岭西秦岭海西褶皱带东段，北部为秦岭加里东褶皱带，南部为秦岭印兴褶皱带。地层区划属秦祁昆地层大区，秦岭地层区，中秦岭地层分区。区域成矿区属西秦岭Pb Zn Cu Au Hg Sb成矿带之厂坝页水河铅锌金银成矿亚带，西成铅锌等多金属矿田位于该成矿带，三洋坝金矿床位于该成矿带西部。1.1地层区域内出露地层较全，由老到新主要有志留系（吴家山组Sw）、泥盆系（安家岔组Da、黄家沟组Dh、红岭山组Dhl、双狼沟组Dsl）、三叠系、侏罗系、第三系、第四系。1.2构造本区位于区域西秦岭海西褶皱带中，礼县柞水海西褶皱带闾井高桥复向斜南翼，岷县宕昌复背斜之北翼，该区南界被岷县石峡凤县断裂所切，北部由俞家庄黄渚关大断裂控制。该断裂控制了近东西向排列的古岛屿式水下高地。1.2.1断层区域主要断裂有：（1）阎家庄俞家庄断裂带，分布于北部，区内主要金、铅、锌矿床均分布于断层之南。（2）烂泥沟门下断裂带分布于南部，是区域大断裂。除上述断裂之外，还有北东向、北西向多属次级断裂，分布较广，但规模多小，生成时间晚，部分为喜山期。1.2.2褶皱区域构造变动强烈，褶皱发育，褶皱剧烈多为紧密，倒转线状复式褶皱。谭家山海酒山倒转倾伏背斜是区内的构造骨架，向西倾伏，并被次级褶皱所替代。海酒山倒转倾伏背斜之北有阎家庄白剑石向斜。海酒山背斜之南依次有王坝三洋坝倒转向斜，上巷花桥子倒转背斜，上坝土家台倒转向斜。海酒山倒转倾伏背斜以西有见千山歇台寺向斜。这些褶皱轴向均为东西，多为向南倾斜，向北倒转褶皱。综上，该区控矿构造复杂，含矿层位广布，赋矿岩性多样。背斜翼部层间裂隙带中有小川坡、三华咀、花桥子、大山等铅锌矿床矿点，这些矿床矿点均呈东西向或近东西向带状分布。1.3岩浆岩区域内的岩浆岩存在发育不明显现象，具体情况分述如下：主要侵入岩体海西期的有：双碌础蛇纹岩体（w）。分布于双碌础一带的4个小岩株组成，分别侵入于黄家沟组及安家岔组中，岩性为蛇纹岩，局部隐约可见橄榄石呈自形粒状出现。印支期侵入岩有：（1）草关花岗闪长岩（51）。分布在草关和董河之间，长约6公里，宽2.5公里，裸露面积15平方公里。接触带有大理岩化、硅化和角岩形成。时代为海西期，位于中泥盆统和上泥盆统地层中。（2）大山（王家大庄）花岗岩（51）。岩体长约9公里，宽0.1公里，裸露面积0.58平方公里，呈大脉状产出。该地区的岩脉岩和深成岩体富含金、银、砷、锑和铋。从岩体到矿区，脉岩的含金量逐渐增加。上述岩体和岩脉为成矿提供了充足的热源，使母层中的金元素在有利的构造空间中得到活化、运移和富集成矿。1.4变质作用研究区域内的地层在海西印支时期多次有区域变质作用发生。地层褶皱强烈，呈现片状发育。岩石中的矿物具有高度形变性和定向性，说明深部热源与区域变形一同驱动着该区域内的变质作用。变质程度发生比较浅，属于绿片岩相，变质产生矿物主要为绢云母和绿泥石。2 矿区地质该矿区位于尖崖沟三洋坝逆背斜东侧，尖崖沟三洋坝小沟里铅锌金成矿带中，研究区北部有两个铅锌矿体。2.1地层矿区露出地层主要是泥盆系西汉水群（Dx）中的红岭山组48矿产资源Mineral resources（D2hl）和双狼沟组（D3sl）。现由老至新分述如下。2.1.1红岭山组（D2hl）由D2hl2-1、D2hl2-2、D2hl2-3和D2hl3四层组成。（1）D2hl2-1层：主要出露在矿区中部，厚度110m 650m。由灰黄绿色薄中厚层细粒石英砂岩粉砂质板岩组成，产状315 34535 45。（2）D2hl2-2层：主要出露在矿区南部，厚度10m 150m。该层由浅变质岩碳酸盐岩组成，与D2hl2-1下层整合接触，部分与断层接触。产生了珊瑚、腕足类、地层有孔虫和海百合等化石。产状为倾向170 195，倾角30 75。它形成了三洋坝反转背斜的核心，三洋坝铅锌矿床产于该层中。（3）D2hl2-3层：主 要 是 一 套 浅 变 质 的 细 碎 屑 岩，厚 度50m 150m。珊瑚、腕足类和海百合等化石见于薄砂质粉质石灰岩中。与下部D2hl2-2接触，产状：倾向165 210；倾角4378，形成三洋坝反转背斜翼，是金矿化体的主要含矿层位。（4）D2hl3层：主要出露在矿区北部。由钙质及粉砂质绢云或绿泥千枚岩组成，与下部 D2hl2-3为整合接触，产状320 35040 50。2.1.2双狼沟组（D3sl）矿区内出露为D3sl1-1，主要分布于研究区北部。D3sl1-1层：岩性为浅棕色或棕色变质石英细砂岩、粉砂质绢云母-绿泥石板岩和泥晶灰岩。2.2构造（1）褶皱构造。研究区褶皱构造以海九山反转背斜南侧的尖崖沟-三岩坝次生背斜为主。次生背斜东起三羊坝大山沟脑，西至万坝。东西长7.5多公里，南北宽约1公里。背斜的一般坡度约为80。矿区东西背斜形态异质，西部形态为由4个背斜构造加上3个向斜构造组合构成的双倒置背斜。三洋坝矿区位于双背斜的南翼地带。（2）断裂构造。研究区内的断裂构造呈现出不明显发育的特征，断裂构造与矿化有关的规模较小，长度从几十厘米到几米，宽度从几厘米到几十厘米不等。有两组节理和衍生张节理与层间破碎带匹配。节理裂隙属于东西向构造体系，主要是以层间挤压构造破碎带为主，构成了三洋坝的导矿、含矿和控矿构造。东西方向的构造为主要，其他构造叠加在东西方向构造之上，构造痕迹出现重叠现象，形成较为复杂的含金石英矿脉。2.3岩浆岩区域内无大面积分布岩体，主要为岩墙，层理或斜层理侵入D2hl2-3层，断续出露约1.5公里。岩脉通常位于矿体上下壁围岩，岩脉两侧有变色蚀变带，蚀变带含金量高。因此，这个岩脉可作本区域内金矿的找矿标志。2.4变质作用及围岩蚀变2.4.1变质作用地表的变质作用和热液变质作用是周围围岩带主要的变质作用，为绿片岩相。碎屑岩变质成变粉砂岩、千枚岩。2.4.2围岩蚀变围岩的变化较弱，主要有黄铁矿化、硅化、钙化、白云铁质白云石化等。具体如下：（1）硅化。主要是石英脉和方解石英脉的形成。它至少可以分为三个阶段。表现在成矿早、中、晚期形成脉体，共同构成金矿体。（2）黄铁矿化。黄铁矿化与矿化密切相关，主要表现为石英脉中或石英脉与点状绢云母千枚岩接触处的细粒散布、细脉、星形包裹体。深黑色和浸染细粒黄铁矿发育程度越高，金品质越高。（3）白云石化和铁白云石化。白云石一般呈自形晶、半自形晶，散染状和脉状、团块状叠加于石英颗粒或灰岩之中。按形成先后有：成岩期形成的白云石，粒径较细0.01mm 0.07mm；形成于成岩晚期、改造期的白云石，可分早、中、晚三期，他们的粒径较粗，变化范围0.06mm 0.25mm，与成矿关系密切。（4）方解石化。方解石一般呈它形晶。成岩期方解石粒径0.05mm 0.1mm。改造期方解石粒径0.1mm 8.0mm，形态为细脉状、团块状、网脉状或与晚期石英构成方解石石英脉。热液改造早期、中期方解石与成矿关系密切，晚期方解石与成矿无关系。3 矿体地质3.1矿体特征本次补充详查对区内铅锌矿未做工作，金矿为本次工作的重点。（1）矿带分布特征。详查区矿化范围东西长1.5km，南北宽0.5km，目前已发现4条金矿带。1矿带位于矿区中北部，控制长约1.5Km，宽约2m，走向近东西向，矿带倾向南东，倾角40 56，1矿带共圈出2个矿体及2个盲矿体，赋存矿物岩石主要是红岭山组（D2hl2-3）的石英脉及硅化绢云母千枚岩、碳酸盐。2矿带位于矿区中部，控制长约0.8Km，宽约1.5m，走向近东西向，矿带倾向南东，倾角40 65，2矿带共圈出7个矿体，主要受区内中部两条花岗斑岩脉控制，赋存矿物岩石主要是红岭山组（D2hl2-3）的硅化、碳酸盐化、白云石绢云千枚岩夹石英脉。3矿带位于矿区中南部，控制长约0.5Km，宽约1.5m，走向近东西向，矿带倾向南东，倾角35 66，3矿带共圈出5个矿体，主要受区内中南部两条花岗岩脉控制，赋存矿物岩石主要为红岭山组（D2hl2-3）的斑点状绢云母千枚岩夹石英脉。4矿带位于矿区南部，控制长约0.6Km，宽约1.3m，走向近东西向，矿带倾向南东，倾角40 75，4矿带共圈出6个矿体，主要受区内南部花岗岩脉控制，赋存矿物岩石主要为红岭山组（D2hl2-3）的斑点状绢云母千枚岩夹石英脉。（2）矿体特征。全区共圈出金矿（化）体24个，其中盲矿体49矿产资源Mineral resources2个，矿体长度39m 895m，单工程见矿厚度0.15m 7.65m，平均单工程见矿品位1.0010-6 12.0710-6，倾向南东，倾角23 75。矿体呈层状脉状，产状一般与围岩相同，或略倾斜。矿体厚度和质量沿走向和倾角变化较大，可观察到楔入重复性现象。现将区内主矿体1、2-2、3-1、4-1特征简述如下：1矿体：分布于矿区中北部，地表由13条探槽控制，深部由11个钻孔控制。总体展布方向为东西向，矿体呈似层状，脉状。矿体长834m，厚度0.15m 5.26m，平均厚度2.19m，金品位一般为1.0010-6 7.8810-6，金平均品位2.4910-6。控制最大垂深231m。品位变化系数为76.31%，厚度变化系数为76.64%，产状18356。矿体总体为走向90，倾向南东，倾角56。矿体呈似层状、脉状，该矿体沿走向较为稳定。顶、底板岩性在不同工程中不尽相同，顶、底板岩性有绢云钙质千枚岩及薄层灰岩。从见矿的情况来看，该矿体品位及厚度的变化无较大规律可循，初步判断在1787米深度以下有矿体品位下降、厚度增加的趋势。2-2矿体：分布于矿区中部，地表由14条探槽控制，深部由20个钻孔及1个中段控制。总体展布方向为东西向。矿体呈似层状，脉状，矿体长629m，厚度0.38m 7.56m，平均厚度1.69m，品位1.0610-6 12.0710-6，平均品位3.1310-6。控制最大垂深340m。品位变化系数为75.80%，厚度变化系数为101.18%，产状185 20440 65。矿体总体为走向101，倾向南东，倾角40 64。矿体形态呈似层状、脉状，矿体有尖灭再现现象。3-1矿体：分布于矿区中南部，地表由12条探槽控制，深部由17个钻孔及1个中段控制。总体展布方向为东西向。矿体呈似层状，脉状，矿体长662m，厚度0.35m4.75m，平均厚度1.82m，品位1.0910-6 11.6310-6，平均品位3.2010-6。控制最大垂深359m。品位变化系数为67.30%，厚度变化系数为75.38%，产状186 20735 66。矿体总体为走向102，倾向南东，倾角35 66。矿体形状呈层状、脉状，矿体连续性好。含矿岩石为点状绢云母-千枚岩夹石英脉。矿石上壁有一层薄薄的生物碎屑石灰岩，矿体在深部有厚度逐渐变窄，品位逐渐升高的趋势。41矿体：分布于矿区南部，地表由15条探槽控制，深部由19个钻孔及1个中段控制。总体展布方向为东西向。矿体呈似层状，脉状，矿体长895m，厚度0.36m 6.09m，平均厚度1.93m，金品位1.1810-6 6.5810-6，金平均品位2.5310-6。控制最大垂深274m。品位变化系数为55.11%，厚度变化系数为83.17%，产状186 21040 65。矿体呈层脉状，沿倾角胀缩现象明显，含矿岩体以带石英细脉斑纹绢云母千枚岩为代表。该矿体向深部厚