洛大金矿地质特征与找矿标志研究.pdf

第 50 卷 第 3 期有色金属设计Vol.50 No.32023 年 9 月Nonferrous Metals DesignSept.2023收稿日期:2022-07-19作者简介:王旭(1981),男,甘肃礼县人,工程师。主要研究方向:地质矿产勘查与管理。洛大金矿地质特征与找矿标志研究王旭(甘肃省地质矿产勘查开发局第二地质矿产勘查院,甘肃 兰州 730020)摘要:洛大金矿区位于西倾山-南秦岭陆缘裂谷带之白龙江复背斜的北翼,属白龙江上游燕山-喜山期金锑钒铀硒铁成矿带,成矿地质条件良好。矿区含矿地层为志留系,Au 元素分异及迭加的强度非常高,可能为矿区提供了部分的矿源;断裂构造是矿区重要的控矿因素之一,它不但是矿液运移的通道,而且为矿液储存提供了有利的空间。矿床成因属中低温构造热液破碎蚀变岩型金矿床,地层、构造及围岩蚀变等找矿标志明显,研究结果为以后同类矿床勘查提供重要借鉴。关键词:洛大金矿;地质特征;矿床成因;找矿标志中图分类号:P618.51文献标识码:B文章编号:1004-2660(2023)03-0103-05Study on Geological Characteristics and Prospecting Criteria of Luoda Gold MineWANG Xu(The Second Geological and Mineral Exploration Institute of Gansu Provincial Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development,Gansu Lanzhou 730020,China)Abstract:Luoda Gold Mine area is located on the north wing of the Bailongjiang anticlinorium in the Xiqing Mountains-South Qinling continental margin rift zone,belonging to the Yanshan Mountain-Himalayan period Au-Sb-V-U-Se-Fe metallogenic belt at the upper reaches of Pai-lung River,with good metallogenic geolog-ical conditions.The ore-bearing stratum in the mining area is Silurian,and the intensity of Au element differen-tiation and superposition is very high,which may provide part of the ore source for the mining area.Fracture structure is one of the important ore-controlling factors in the mining area,and not only provides a channel for ore solution migration but also provides favorable space for ore solution storage.The deposit belongs to a medium-low temperature tectonic hydrothermal fractured altered rock type gold deposit as per its genesis,with obvious prospecting criteria such as stratum,structure and wall rock alteration.The research results provide an impor-tant reference for similar deposit exploration in the future.Keywords:Luoda gold mine;Geological characteristics;Deposit genesis;Prospecting criteria0 引 言洛大金矿区内构造活动强烈,在长期地质构造发展过程中北西西向构造挤压带与岩浆活动及内外生矿产的产出有密切关系,成矿地质条件良好。文章在对矿区地层、构造、岩浆岩、围岩蚀变及矿体特征进行详细分析的基础上,进而对矿床成因和找矿标志进行研究,并对矿区找矿远景进行研究,旨在为以后的地质勘查提供参考。1 地 层矿区出露地层为志留系的卓乌阔组(Szw)、泥盆系下吾那组(Dx)蒲莱组(Dpl)和第四系。1.1 志留系志留系卓乌阔组(Szw)主要分布于勘查区有色金属设计第 50 卷西南部,呈北西向带状分布,产状 30453070。岩性主要为千枚岩、砂质板岩、变石英砂岩、灰岩、硅质岩等,与下伏的舟曲组(Sz)地层为整合接触。根据岩性组合特征划分出 4 个岩段:一岩段(Szw1):岩性主要为变石英砂岩、变质泥质细砂岩夹千枚岩、硅质岩及灰岩。二岩段(Szw2):岩性主要为绢云千枚岩、粉砂质板岩、绢云绿泥千枚岩和变粉砂岩。三岩段(Szw3):千枚状板岩、炭质板岩、硅质板岩偶夹硅质岩及薄层灰岩、白云质灰岩。四岩段(Szw4):岩性主要为绢云千枚岩、硅质板岩夹变质石英砂岩、硅质岩和灰岩。1.2 泥盆系泥盆系地层出露于勘查区的中部,呈北西向展布,有下吾那组(Dx)和蒲莱组(Dpl)。(1)下吾那组(Dx)出露于矿区中北部,呈北西-南东向展布,产状 26 6345 58。与下伏地层卓乌阔组(Szw)为不整合接触。岩性主要深灰-黄褐色千枚状板岩、粉砂质板岩、灰岩等。根据岩性组合特征划分出 3 个岩段:一岩段(Dx1):岩性为深灰-黄褐色千枚状板岩、粉砂质板岩夹泥灰岩含铁变石英砂岩,厚度 21.25 m。与下伏志留系卓乌阔组不整合接触。二岩段(Dx2):岩性为深灰-灰黑色千枚状板岩、炭质板岩与厚层灰岩不均互层,厚度293.59 m。与下伏地层一岩段(Dx1)呈整合接触。为区内金、锑矿主要赋矿层位。三岩段(Dx3):岩性为深灰色粉砂质板岩夹砂岩、薄层灰岩及泥灰岩,厚度 419.85 m。与下伏二岩段(Dx2)呈整合接触。(2)蒲莱组(Dpl)仅出露于矿区西北角,呈北西-南东向展布,产状 23 3053 70。与下伏地层下吾那组(Dx)为整合接触。岩性主要为泥岩、粉砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩等。根据岩性组合特征可分出 2 个岩段:一岩段(Dpll):岩性为灰-深灰色长石砂岩和岩屑砂岩,厚度 366.29 m。与下吾那组三岩段(Dx3)为整合接触。二岩段(Dpl2):岩性为灰色-深灰色泥岩和粉砂岩,厚度 190.69 m。1.3 第四系(Q)区内第四系地层分布较少,且零星。第四系更新统残风积层(Qedl4):主要分布在山坡或山侧、较平缓或低凹处处,多分布有植被地区,上部多为腐植土,下部为粘土、亚粘土、亚砂土及碎石、碎块和砂石的混合物等,具有一定的压实和半胶结状特点。2 构 造矿区构造以断裂为主,按断层走向有北东向、北西向两组,由于受区域构造应力的控制和影响,区内地质体和构造线普遍呈北西向分布,构造线方向与区域构造格局一致,北西向构造为矿区构造奠定了基础,下面就矿区内主要构造形迹进行分述。2.1 褶皱矿区位于白龙江复背斜北翼,总体上为一向北东倾的单斜构造,呈近北西向展布,走向310,倾向 30 73,地层受断层影响,次一级的层间小褶曲、小挠曲极为发育,且多属柔性紧密褶曲,一般规模小。在矿区东部查居村附近,受区域构造影响,岩层陡立,柔折现象显著,产状变化大,中部岩层倒转向南西倾斜,走向 290330,倾角 7086。均属北西向构造。2.2 断裂矿区内断裂构造较发育,按展布方向分为北西向和北东向两组,矿区金矿化受北西向断裂控制,并构成 2 组金矿带,北东向断裂挫断北西向断裂。2.2.1 北西向断裂北西向断裂是矿区主要的控矿断裂构造,主要分布于泥盆系下吾那和志留系卓乌阔组地层中,断 裂 有 F8、F9、F10、F11、F12、F13、F14、F15、F16,这些断裂基本上呈平行展布。断裂构造总体倾向为 22 59,倾角较陡为一般为 4662,断裂性质为逆断层;北西向断裂规模较大,长度 1 000 m 至十几千米,断裂破碎带宽 335 m,带内岩石较为破碎,形成破碎的角砾岩和断层泥,地层皱缩变形强烈,发育划痕和台阶。沿北西向断裂充填石英、方解石脉,并有褐铁矿化、黄铁矿化、硅化、碳酸化等蚀变,为主要含矿断裂。F9 断裂控制着着 Sb2 矿体的分布,F10 断裂控制着 Au2 矿体的分布,F11 断裂401王旭:洛大金矿地质特征与找矿标志研究控制着着 Au1 矿体和 Sb1 矿体的分布,F14 断裂控制 Au4 矿体的分布,F15 断裂控制 Au3 矿体的分布,带内次级断裂及裂隙发育,矿区 Au3、Au4、Au5、Au6、Au7 等绝大部分矿体分布于该断裂带中。这些断裂均被后期的北东向断裂挫断,断距 311 m 不等。2.2.2 北东向断裂北东向断裂矿区较有规模的断裂,主要有F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7,这些断裂基本上呈平行排列,该组断裂为后期断裂,皆属正断层,横切地层及前期断裂,断裂倾向 289333,倾角 4760,断裂长 2 0004 000 m,断裂带宽39 m,相对于北西向断裂厚度较小,截止目前没有发现其与成矿有关。3 岩浆岩矿区未见有侵入体分布,岩脉主要为石英脉、方解石、石英二长岩脉。区内石英脉、方解石脉比较发育,石英脉具有多期次性质,通过野外观察热液脉体活动大体可分为以下 3 个阶段:(1)乳白色石英脉阶段:为乳白色块状石英脉,多 以 单 脉 或 透 镜 体 产 出,脉 宽 多 在 5 12 mm,多为同构造分泌脉,不含或含少量金属硫化物。(2)含黄铁矿石英脉阶段:为灰白色不规则脉状产出,常由多条相互平行的石英脉组成复脉,含细粒立方体、五角十二面体黄铁矿。F13、F14、F16 断层中充填的石英复脉由多条石英细脉组成,单个脉体宽度在 15 cm 之间,共有 25条脉体,脉体间为黑色断层泥,具较强的黄铁矿化。(3)青灰色金属硫化物石英脉阶段:由细晶黄铁矿和硅质组成的网脉,脉宽多在 1 5 mm,在脉体边部细粒黄铁矿或粒状集合体发育,此类石英脉与金矿化关系密切。4 围岩蚀变特征矿区围岩蚀变受断裂破碎带控制,以低温蚀变为特征,蚀变具多阶段性,主要围岩蚀变类型有硅化、黄(褐)铁矿化、黄铜矿化、辉锑矿化、毒砂矿化、碳酸盐化、褐铁矿化、赤铁矿化、绢云母化、白云石化等。4.1 硅化硅化是矿区分布最广、最重要的一种蚀变类型,部分硅化作用与金矿化密切相关。根据形成时间可大致分为早、晚 2 期。早期硅化以脉状充填为主,石英脉体宽而延伸长,石英以灰白色为主。脉体宽 15 cm,由多条单条石英细脉组成复脉,沿走向和倾角延伸稳定,多与破碎带走向一致,与金的矿化关系较为密切。晚期硅化以充填交代作用为主,呈细网脉状沿岩石裂隙节理充填,石英脉宽多数在 15 mm 左右,一般具有较好的透明度,油脂光泽,多呈烟灰色,多与毒砂、黄铁矿、自然金共生,晚期硅化阶段应为主矿化阶段。4.2 黄铁矿化广泛分布和发育于早、中、晚期成矿阶段。在矿体或近矿围岩中相对发育,是最主要的载金矿物之一,与金矿化关系密切。常呈立方体、五角十二面体和八面体晶形,以星点状、浸染状、网脉状、细脉状分布。其中浸染状、网脉状黄铁矿与金关系较大,而自形程度高,呈集合体晶黄铁矿与金矿化关系差。氧化带中的黄铁矿常在近地表氧化形成褐铁矿,形成较强的铁染,与金矿化密切相关。4.3 黄铜矿化呈浸染状、星散状胶结渗透交代围岩,蚀变不均匀,常与黄(褐)铁矿化相伴产出。4.4 毒砂化多为自形的棱柱状,长轴以 0.35.0 mm 为主,具菱面体切面或菱面体切面的局部,棱边平直,毒砂和黄铁矿密切共生,多以单晶体状分散分布,偶彼此形成平直的共结边,有时在局部相对富集,与金矿化关系密切。4.5 辉锑矿化铅灰色,晶体多呈它形粒状、针状、叶片状、放射状等。分布不均匀,多与石英、方解石共生,呈浸染状、脉状,脉宽几厘米到几十厘米,局部呈辉锑矿呈透镜体产出。与金矿化关系密切,辉锑矿化蚀变越强则金品位越高。4.6 碳酸盐化在成矿的各阶段均有产出,即从热液蚀变开始到结束均有发生。早期碳酸盐化多发生在早期断裂及其旁侧裂隙内,由热液交代围岩形成较规则的细粒方解石脉;中期多与石英脉、硅化岩石501有色金属设计第 50 卷伴生,形成不规则的细粒方解石团块,或与黄(褐)铁矿化一起形成细脉或形成碳酸盐薄膜,在板岩的板理面上及脉岩的节理面上常见,与金矿化关系密切;晚期多发生在各次级断裂带内,为较大规模的方解石细脉,多见穿插、包裹早期方解石脉、石英脉,与金矿化关系不大。4.7 褐铁矿化普遍分布,棕红棕黄、土样、壳状、团块状、点状等分布于微裂隙或节理面上,与铁矿关系非常密切。褐铁矿成矿作用越强,间接反映金属,硫化物蚀变越强,矿石品位越高。金矿围岩早期蚀变以黄铁矿化蚀变和硅化蚀变为主;中期出现硅化、黄铁矿化、毒砂化和碳酸盐化,局部可见辉锑矿化。蚀变类型比较多,蚀变程度高,代表矿区主要成矿阶段;晚期以碳酸盐化、黄铁矿化和锑矿化为主。矿区硅化、黄铁矿化、毒砂化、褐铁矿化与成矿的关系比较紧密,与金矿化呈正相关关系。5 矿体特征通过该次地质勘查工作,洛大金矿区金矿区截止目前共圈定金矿体 4 个(Au1、Au2、Au3、Au4),详见表 1。严格受北西向断裂构造破碎带控制,断裂构造既是导矿构造又是容矿构造。表 1 矿体特征一览表Tab.1 List of ore body characteristics矿体编号矿体形态矿体规模长度/m垂深/m厚度/m品位10-6/10-2矿体产状控制程度Au1似层状、脉状5801660.763.851.1210.3023584858地表由 11 个探槽,中浅部由8 个穿脉,1 个钻孔,深部由8 个穿脉 1 个钻孔工程控制。Au2脉状、透镜状183880.972.771.103.588315262地表由 6 个探槽,中部由 5个穿脉,深部由 5 个穿脉工程控制。Au3脉状、透镜状143890.962.831.635.2418246069地表由 6 个探槽,中部由 4个穿脉,1 个钻孔,深部由 5个穿脉工程控制。Au4脉状、透镜状63741.772.771.517.9015205462地表由 4 个探槽,中部由 4个穿脉。6 矿床成因该区自早古生代开始,进入了较长期的大陆边缘盆地演化阶段,先后经历了断陷、裂陷、升降和再次裂陷等不同方式的演化过程。成矿作用主要表现在加里东期,西秦岭南带伸展沉降,沉积 1 套富含 Au、As、Cu、Sb 等多种成矿元素的志留系、泥盆系滨浅海相碎屑岩碳酸盐岩建造。中晚三叠世印支期多期次强烈造山运动,使西秦岭褶皱隆起,区域上形成 NWNWW 向大型变形断裂褶皱构造带。一系列不同程度的断裂、裂隙,伴随着岩浆活动,挤压、浸出地壳中的古沉积水、变质水、地层水,沉淀出成矿矿物,形成含矿热卤水。含矿热卤水受地热升温和岩浆活动等热效应作用,形成含矿热液,沿区域深大断裂上升。由于矿化度的增加,含矿热卤水的抽提能力增强,成矿流体沿断层形成的通道形成。向低压带迁移,不断提取岩石中的成矿物质,沿断裂上升至浅部,进入断裂断裂带、脉岩与灰岩接触带等。由于温度和压力的急剧下降,含矿热液迅速向岩石下部流动。它向四周扩散,与围岩发生交代蚀变,成矿物质从流体中不断沉淀,最终形成金矿体。矿床成因类型属中低温构造热液破碎蚀变岩型金矿床。7 找矿标志通过对矿区的地层、构造、岩浆岩及围岩蚀变特征的综合研究,对矿区找矿标志进行了初步分析。(下转第 118 页)601有色金属设计第 50 卷板,严格遵守国家颁布的法律法规和规范规程,加强对地质矿产勘查新技术、新方法、新理论的学习,同时,引进和开发新设备,在传统地质矿产勘查技术的基础上完成升级和创新,为我国地质矿产勘查事业的可持续发展贡献力量。参考文献:1范德昌.浅谈同位成矿及找矿技术J.中国高新技术企业,2010(27),97-98.2刘昊鹏.新形势下地质矿产勘查及找矿技术的研究J.世界有色金属,2021(11),67-69.3李宁.试述遥感地质勘查技术与应用J.工程技术,2017,11(8),26.4葛胜潭.地质矿产勘查及找矿技术研究J.世界有色金属,2022(4),65-67.5周志恒.浅谈地质勘查中物化探技术J.地球,2014(1),79.6刘海滨,刘统申.试论新形势下地质矿产勘查及找矿技术J.西部探矿工程,2022(8),110-112.7张翔,许宜辉.提高地质矿产勘查及找矿技术研究J.世界有色金属,2022(3),73-75.8何小明.阐述地质矿产勘查及绿色开采技术创新.世界有色金属,2022(2),85-87.9薛斌,赵闯.金属矿产勘查中地质找矿技术的应用创新J.世界有色金属,2022(2),82-84.10崔巍,彭应军.复杂地质条件下矿产资源勘查方法探析J.冶金与材料,2021(12),79-81.(上接第 106 页)(1)地层岩性标志:金丰度高的志留系地层是金矿化的主要矿源层。泥盆系高孔隙度、破碎的碎屑岩和碳酸盐岩具有分异性强、迭加强度高的特点。矿体规模较大。它们为金矿的富集形成了有利的地层岩性条件。(2)构造标志:矿区位于白龙江复式背斜的北翼,控制着南北两侧金矿化的差异。根据目前的研究结果表明,以后的找矿重点应放在白龙江复式背斜的北翼。在矿区及区域上,志留系与泥盆系间出露的 NW 向逆断层控制着金矿床的空间分布,而 NW 向(刀扎、沙日)、NNW 向(九原)、NEE 向断裂(坪定)和其他的不同走向的逆断层或断裂破碎带控制着金矿带和矿体(群)的分布。因此 NW 向断裂是矿区主要的赋矿断裂,为主要的断层标志。(3)围岩蚀变标志:矿区内的硅化、黄铁矿化、毒砂矿化及褐铁矿化和成矿关系密切,与金成矿呈正相关关系。8 结 语洛大金矿位于迭部-舟曲-武都砷汞锑金成矿带上,金矿主要位于断裂破碎带内,矿体受近北西向断裂控制,成矿条件优越。目前在勘查区圈出金矿体 4 条,矿石质量较好,品位较好,深部矿体厚度、品位变宽、增高的趋势,各矿体的深部尚未封闭,因此,该区仍具有较大的找矿潜力,显示出良好的找矿前景。参考文献:1殷伟旭.甘肃省夏河县加木龙金矿成矿模式及深部找矿预测D.兰州大学,2018.2胡升奇,李晓龙,孙哲雨.甘肃省天水市秦州区陈家山金矿地质特征与找矿标志J.资源信息与工程,2020,35(05):31-33+38.3罗金涛,张宝月,李睿,等.西秦岭的隆升剥蚀历史对金矿保存和勘探的意义J.四川地质学报,2021,41(01):40-46.4郭启鹏.甘肃省合作市早子沟金矿地质特征与成矿规律探讨J.世界有色金属,2021(03):114-115.5代文军,陈耀宇,刘春先,等.甘肃枣子沟金矿围岩蚀变特征及其与金矿化的关系J.甘肃地质,2011,20(03):31-36.6李蓓,朱赖民,丁乐乐,等.西秦岭李坝金矿床地质、同位素地球化学及其成因探讨J.地质学报,2021,95(02):427-448.7刘远华,杨贵才,张轮,等.西秦岭阳山超大型金矿床花岗岩岩石地球化学特征J.黄金科学技术,2010,18(06):1-7.811