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典型矿床

发布网友 发布时间:2022-05-06 12:37

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热心网友 时间:2022-06-30 13:47

(一)沃溪金矿床

沃溪金矿床是江南地块新元古界中迄今已知规模最大的金矿床,并与钨、锑矿相伴生,在我国具有特殊意义。

1.区域地质背景

大地构造位置处于江南地块中部,雪峰山隆起带的东北端。雪峰山隆起带为-弧形构造带,自西南的怀化、辰溪到东北的益阳一带,其走向由北东向逐渐转为北东东向到近东西向,呈一向北西方向突出的弧形,弧顶大致在官庄一带。总体上看,雪峰山隆起为复式背斜构造,其在弧形构造的转弯处,即弧顶地带,称沃溪复背斜,其间又包括多个次级背斜。矿区即位于其中仙鹅抱蛋穹隆状背斜的北翼。

在雪峰山隆起带的东北段,出露最老的地层为中元古界冷家溪群,常组成复背斜的轴部,以砂泥质复理石沉积为主,岩石包括含碳的千枚岩、板岩、粉砂质板岩、变质砂岩夹火山碎屑岩及沉凝灰岩等,鲍马层序发育。覆于其上的为新元古界(青白口系)板溪群,是一套由砂泥质组成的复理石或类复理石建造,浊流沉积特征明显。该区板溪群分为下部马底驿组和上部五强溪组。马底驿组由紫红色夹灰绿色砂质板岩、板岩及变质砂岩、粉砂岩夹灰岩(大理岩)透镜体等组成,为沃溪金矿的赋矿层位;五强溪组由变质砂岩、粉砂质板岩、板岩及变余凝灰质砂岩、凝灰质砂板岩等组成,在区域上也是金的重要赋存层位。此外还发育有震旦系到古生界地层,都是在晋宁运动之后进入相对稳定发展阶段的产物。

矿区北侧为区域性的沃溪大断层,其走向北东东到近东西,倾向北北西,倾角30°~500,长20余公里。断层下盘为板溪群马底驿组,上盘为五强溪组,断层破碎带宽一般为20~30m,最宽一百余米,属压性逆断层,为矿床主要导矿构造。在矿区以东为唐浒坪断层,与沃溪大断层呈“入字”形斜交,断层的走向为北东向,倾向南东,倾角50°左右。断层处于冷家溪群与板溪群马底驿组之间,表现为上盘(冷家溪群)向下盘(板溪群马底驿组)逆冲,下盘地层强烈挤压和扭曲,加之其西部岩层因围绕仙鹅抱蛋穹隆状隆起而弯曲,因而形成了反“S”型构造(图4-13),并叠加了许多横垮褶皱。

图4-13 沃溪钨锑金矿区构造地质图(据卢作祥等)

1—白垩系红色砾岩;2—板溪群五强溪组;3—板溪群马底驿组上段;4—板溪群马底驿组中段;5—板溪群马底驿组下段;6—冷家溪群;7—灰绿色板岩夹层;8—背斜、向斜及编号;9—断层及编号;10—矿脉及编号

褶皱:①-仙鹅抱蛋穹隆状背斜;②-扁尖向斜;③-古佛山复背斜

断层:F1-沃溪逆断层;F2-金厂湾逆断层;F3-唐浒坪逆断层

雪峰山隆起带是金矿重要成矿区,据不完全统计,该区已发现金矿床及矿点200余处,其中大、中、小型矿床10余处。主要赋存于板溪群马底驿组,其次为板溪群五强溪组及冷家溪群。此外还有钨、锑等矿产。

2.矿床地质特征

(1)矿区地质:矿区位于仙鹅抱蛋穹隆状复背斜的北翼,沃溪大断裂之南侧(下盘)。区内出露地层主要为板溪群马底驿组,由紫红色、灰紫色绢云母板岩、含钙板岩等组成,沃溪金钨锑矿体即产于其中(见图4-14)。在沃溪大断裂之北(上盘)为板溪群五强溪组,由灰绿色石英砂岩、长石石英砂岩夹砂质板岩组成。此外还有白垩系砾岩,呈不整合覆于上述两组之上。

矿区基本为一单斜构造,地层走向近东西,倾向北到北东,倾角25°~350。除沃溪大断裂外,区内还发育一系列层间断层,其中规模较大者6条,彼此平行排列,间距十几米至百余米。断层产状与地层一致或略有斜交,沿走向呈舒缓波状延伸,具压扭性特点。沿断层形成蚀变带,单个蚀变带沿走向出露长100~3000m,其间为含矿石英脉分布。此外,还有北东向和近东西向两组正断层,均为成矿后断层,对矿体起破坏作用。

沃溪矿区包括五个矿段,总体呈近东西向分布,由西向东为红岩溪、鱼儿山、粟家溪、十六公棚和上沃溪矿段(图4-14)。

图4-14 沃溪钨锑金矿区地质图(据卢作祥等)

1—第四系;2—上白垩统红色砂砾岩;3—板溪群五强溪组;4—板溪群马底驿组;5—破碎带;6—蚀变带及石英脉(V为编号);7—断层

图4-15 沃溪矿床10号勘探线地质剖面图(据卢作祥等)

1—上白垩统;2—板溪群五强溪组;3—板溪群马底驿组;4—断层;5—矿脉及编号;6—钻孔

(2)矿体地质特征:矿体产于层间断层的含金钨锑石英脉中,区内有四条主要含矿石英脉(又称层间脉),编号为V1、V2、V3、V4(图4-15),其产状与层间断层一致,即走向近东西,倾向北,倾角25°~35°。沿走向呈条带状、扁豆状,沿倾向呈似层状、扁豆状、藕节状产出,同时沿倾斜方向还有分支复合、膨胀狭缩、叠置侧列等现象。单个矿体长30~320m,最长矿体见于V1号脉中。矿体厚0.20~3m,最厚者为V1号脉中的中矿体,平均厚3.48m;倾斜延深最小为180m,已控制斜深最大者为V4号脉东矿体,为2280m,区内的主矿体斜深一般都在1000m以上。由于矿体沿倾向延深远大于沿走向延长(延深为延长的2~16倍),总体上可称之为板柱状矿体。

此外矿区内还有一部分由网脉带组成的矿体,其储量约占全区总储量的三分之一强。此类矿体由含金(或金钨)石英细脉沿张扭性裂隙或层间剪切裂隙充填交代、并与强蚀变板岩共同组成,通常分布在层间脉的两侧或相互靠近的两条层间脉之间。细脉的形态有网状、树枝状、羽状、层间细脉状等。由其构成的矿体形态复杂,包括扁豆状、楔状、带状或帚状等。

(3)矿石特征

矿石的矿物组成:矿石中金属矿物除自然金外,主要有辉锑矿、白钨矿及黄铁矿,其次为闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黑钨矿、毒砂及少量辰砂。非金属矿物主要为石英,其次为方解石、铁白云石、绢云母、绿泥石、伊利石,少量为叶蜡石、重晶石、叶绿泥石、绿高岭石等。次生矿物有锑华、黄锑华、锑赭石、钨华、孔雀石、水绿矾及褐铁矿等。

矿石的结构构造:矿石构造主要为块状构造,细脉-网脉状构造、条带状构造、角砾状构造及晶洞状构造。矿石结构包括自形-半自形粒状变晶结构、他形粒状结构、填隙结构、骸晶结构、花岗变晶结构以及压碎结构、滑动双晶结构等。

矿石类型:划分为自然金-辉锑矿-石英矿石,自然金-黄铁矿-石英矿石,自然金-白钨矿(黑钨矿)-辉锑矿-石英矿石,自然金-白钨矿-石英(网脉)矿石等。

(4)金矿物:含金矿物为自然金,其粒度一般为0.0001~0.2mm,偶尔有大于0.2mm者。主要呈裂隙金、包体金或晶隙金存在。自然金的成色很高,一般为975.9~997,银含量很低,金银比值198到1660。

(5)围岩蚀变:围岩蚀变不很强烈,主要为硅化、黄铁矿化及绢云母化,其次为碳酸盐化、绿泥石化、伊利石化、叶蜡石化等。其中硅化、黄铁矿化与金关系密切,而碳酸盐化和绿泥石化则相反,当其强烈时则预示金矿化减弱或消失。此外矿区内还普遍发育有退色化,主要沿矿脉两侧紫红色绢云母板岩分布,靠近矿脉为黄白-黄褐色,向外逐渐过渡为肉红色,退色带宽一般为1~3m,最宽可达20余米。退色化的发育程度与矿化有明显关系,因此常作为找矿的重要标志之一。

(6)成矿阶段:卢作祥等(1990)根据构造活动、矿体空间关系、矿石组构及矿物共生组合等特征划分为五个阶段,由早到晚为:石英-碳酸盐阶段(Ⅰ),为矿化富集的前奏阶段,与矿化关系不密切;石英-白钨矿阶段(Ⅱ),为钨的主要成矿阶段,石英-黄铁矿-自然金阶段(Ⅲ),为金的重要成矿阶段之一;石英-辉锑矿-自然金阶段(Ⅳ),矿化范围广,矿化强度大,为金、锑的重要成矿阶段;晚期石英-碳酸盐阶段(Ⅴ),为矿化作用的尾声。

(二)猫岭金矿床

猫岭金矿床是华北陆块元古宇中较有特色的一个金矿床,虽品位较低,但规模较大。

1.区域地质背景

大地构造位置处于华北陆块胶辽台隆之营口-宽甸台拱的西南部,区域上属一系列近东西向大型复式褶皱构造中的盖县-岫岩复向斜。

出露地层主要为古元古界辽河群盖县组、榆树砬子群及新元古界青白口系永宁组。盖县组分两段,第一段由含十字石二云片岩、含电气石墨二云片岩、石榴十字二云片岩、石墨二云片岩夹石英岩组成,原岩为陆源碎屑岩;第二段为绢云绿泥千枚岩、石英绢云千枚岩、炭质板岩、绢云千枚岩及少量变质石英砂岩,偶夹大理岩扁豆体,其原岩是以泥质为主的沉积建造。榆树砬子群以巨厚的石英岩为主,间有石英片岩、千枚岩、变质细砂岩等,不整合覆于盖县组之上。永宁组以长石石英砂岩为主,夹砾岩、砂质板岩及板岩,与下伏榆树砬子组为不整合或平行不整合接触。

区域上侵入岩发育,包括古元古代的闪长岩类,新元古代花岗岩类,印支期花岗岩类、闪长岩类及碱性岩,燕山期的花岗岩类及闪长岩类。其中以出露于矿区以北的卧龙泉岩体及东南部的猫岭岩体较为重要。卧龙泉岩体侵入于古元古界辽河群中,呈岩基产出,岩石主要为似斑状黑云二长花岗岩,岩体的相带不明显,部分有同化混染现象。猫岭岩体出露面积很小,呈岩株产出,其岩石与卧龙泉岩体相似,推测其深部相连,属同一岩体。

发育于中生代时期的北东-北北东向断裂规模最大,对金的成矿有重要控制作用。断裂倾角较陡,以压扭为主,并具有先压后张的特点。东西向断裂也很发育,其形成时间较早,主要控制早期岩浆活动,北东东向构造与其为反接复合。

2.矿床地质特征

(1)矿区地质:矿区位于盖县-岫岩复向斜次一级褶皱的太平庄背斜南翼。矿区内出露地层为古元古界辽河群盖县组第二段和榆树砬子群(图4-16),前者为金矿体的直接围岩,其岩石主要为灰黑色千枚岩、绿泥绢云千枚岩、绢云石英千枚岩夹薄层变质长石石英砂岩等。榆树砬子群分布于矿区北部及东部,其中未见金矿化。在盖县组中次级褶皱比较发育,多属紧密同斜褶皱,轴面向北西倾斜。矿区内断裂主要有四组,即北北东向、北西向、近东西向及近南北向,其中以北北东向最为发育,多为高角度压扭性断层,常组成断裂裂隙带,控制着蚀变带及金矿体的分布。矿区内除东南侧的猫岭岩体(似斑状黑云二长花岗岩)外,还有一些脉岩,以煌斑岩为主,其次为闪长玢岩、花岗斑岩、二长斑岩等,有的脉岩还有蚀变和矿化现象。

(2)矿体特征:区内共圈出矿化蚀变带四个,长者1600m,宽500m。金矿体产于矿化蚀变带中,由含金石英细脉及脉两侧的岩石组成,依据化学分析结果所圈出的金矿体数十个,总体呈北东向延长,倾向北西(变化范围为286°~300°),倾角56°~62°,在平面上由北向南呈右行雁行排列。主矿体长200~500m,延深120~400m。矿体形态主要为似层状及透镜状。

(3)矿石特征

矿石的矿物组成:金属矿物主要为毒砂及磁黄铁矿,其次为黄铁矿、白铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿及自然金、银金矿等,非金属矿物包括石英、绢云母、绿泥石、黑云母以及方解石、萤石、石墨等。毒砂是本区主要载金矿物,其含量通常都在1%以上,少数高者可达20%,呈稀疏浸染状及集合体脉状(脉体弯曲)分布。磁黄铁矿也是主要载金矿物之一,含量一般在1%左右,呈浸染状、稀疏浸染状及集合体脉状分布,矿物的自形程度低。

图4-16 猫岭金矿床地质略图

1—第四系;2—榆树砬子群;3—绿泥绢云千枚岩;4—绢云母千枚岩;5—石英绢云千枚岩;6—含红柱石二云片岩;7—含夕线石二云片岩;8—金矿化蚀变岩;9—印支期似斑状黑云二长花岗岩;10—石英复脉带;11—金矿体;12—闪长玢岩脉;13—闪斜煌斑岩脉;14—断层;15—地质界线;16—渐变地质界线;17—推测地质界线

矿石结构构造:矿石构造主要为浸染状构造、细脉浸染状构造、脉状构造、带状构造、柔曲构造及准块状构造。矿石结构包括自形-半自形晶粒状结构、它形晶粒状结构、包含结构、变晶结构及固溶体分解结构等。

矿石类型:按矿石的矿物组成分为毒砂石英矿石,磁黄铁矿石英矿石,毒砂磁黄铁矿石英矿石,多金属硫化物石英矿石。

(4)金的赋存状态:金矿物为自然金及银金矿,呈粒状、片状、不规则状、树枝状等赋存于毒砂、磁黄铁矿及石英中,此外在黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等金属硫化物中也有少量分布。金矿物粒度一般为0.002~0.1mm,少数大者可达1mm。以包体金、晶隙金及裂隙金的形式赋存。

(5)围岩蚀变:蚀变作用具多期性,不同期次和不同蚀变类型互相叠加,蚀变分带不很明显。蚀变类型以硅化为主,其次为绢云母化、绿泥石化、方解石化及不很发育的黑云母化、萤石化等。其中硅化与金矿化关系密切,在硅化强烈部位,往往也是金矿体或富矿体部位。

(6)矿化阶段:分为四个阶段(余昌涛等,1990)。由早到晚:第一阶段为“面型”绢云母硅化阶段,成矿热液沿岩石片理发生弥散性渗透,形成“面型”硅化和绢云母化,矿物主要为石英、绢云母、星散状毒砂和磁黄铁矿,以及极少量的锐钛铁矿和白钨矿;第二阶段为金-石英-毒砂-多金属硫化物阶段,石英呈0.5~2cm左右宽的脉体(弯曲状)产出,金属矿物有毒砂、磁黄铁矿、黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、砷黝铜矿、深红银矿、银金矿及自然金等,这是本区最主要的金矿化阶段;第三阶段为石英-磁黄铁矿阶段,形成平直的磁黄铁矿-石英细脉,脉中金属硫化物的种类和数量较第二阶段明显减少,金矿化较强;第四阶段为碳酸盐阶段,主要形成平直的碳酸盐脉,金矿化已消失。

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