韓舫,白和,2,王和平,文月貴,張歡歡,韓鑫
(1.陜西地礦第六地質(zhì)隊(duì),陜西臨潼 710611; 2.陜西省礦產(chǎn)資源勘查與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西西安 710054)
小秦嶺金礦田Q240控礦構(gòu)造特征及深部成礦預(yù)測(cè)
韓舫1,白和1,2,王和平1,文月貴1,張歡歡1,韓鑫1
(1.陜西地礦第六地質(zhì)隊(duì),陜西臨潼 710611; 2.陜西省礦產(chǎn)資源勘查與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西西安 710054)
對(duì)小秦嶺金礦田Q240號(hào)礦脈進(jìn)行構(gòu)造與礦化蝕變特征分析研究,結(jié)果表明該脈體經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動(dòng)改造。構(gòu)造帶早期以左行脆韌性剪切變形為主,發(fā)育北西走向石英脈,其構(gòu)造線理傾伏向南西,石英脈中礦化特征以黃鐵礦為主,呈條帶狀分布;而后期右行脆韌性剪切變形則形成北東東走向的黃鐵礦石英脈。對(duì)3個(gè)礦體平面上變化特征的分析表明,礦體被多期構(gòu)造-熱液活動(dòng)疊加,主成礦構(gòu)造應(yīng)該與北東走向的左行剪切變形相關(guān),并在后期遭受了右行走滑變形改造,以北東東走向的緩傾結(jié)構(gòu)面為容礦空間。結(jié)合應(yīng)力環(huán)境和控礦規(guī)律以及礦體側(cè)伏特征,依據(jù)構(gòu)造蝕變特征,認(rèn)為礦體在走向和傾向上均有似等距規(guī)律。據(jù)此,在Q240礦脈深部圈定出3處成礦靶區(qū)。
小秦嶺金礦田;控脈(礦)斷裂構(gòu)造;Q240礦脈;深部預(yù)測(cè)
小秦嶺金礦田是我國(guó)著名的金礦礦集區(qū)和主要產(chǎn)金基地之一,礦產(chǎn)資源潛力巨大,主要礦床多集中于大月坪—金羅斑復(fù)背斜軸部附近,總體呈東西向分布。區(qū)內(nèi)有近東西、北東、北西、近南北等不同方向組的控脈(礦)構(gòu)造,其中東西向的礦脈規(guī)模大,北東向、南北向次之,北西向礦脈較少。金礦體一般賦存于斷裂構(gòu)造帶內(nèi)的含金石英脈中,局部在脈旁側(cè)構(gòu)造帶內(nèi)構(gòu)成貧礦,礦體嚴(yán)格受控脈構(gòu)造帶控制[1]。金礦床類型主要為石英脈型,礦體產(chǎn)于繼承性韌性脆性斷裂階段的強(qiáng)烈蝕變的碎裂帶內(nèi),因此,構(gòu)造與金礦的關(guān)系最密切[2]。本文針對(duì)北東向Q240號(hào)礦脈構(gòu)造的特殊性進(jìn)行解析,并對(duì)構(gòu)造帶、含金石英脈和金礦體的賦存特征及其控礦構(gòu)造特征進(jìn)行對(duì)比研究,探討了成礦機(jī)理,在仔細(xì)觀察、分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合小秦嶺金礦控礦模式,在其深部進(jìn)行找礦預(yù)測(cè)。
小秦嶺地區(qū)位于華北板塊南緣,其北以太要斷裂為界與渭河盆地相鄰,南部以小河斷裂為界與熊耳構(gòu)造帶相接,大地構(gòu)造位置上屬于華北板塊南緣的小秦嶺—熊耳山復(fù)式褶皺區(qū)域,是秦嶺造山帶的北緣東段部分(見(jiàn)圖1)。
圖1 小秦嶺金礦田區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Regional geology of Xiaoqinling gold field
1.1 區(qū)域地質(zhì)特征
區(qū)域出露地層主要為太古宇太華群深變質(zhì)片麻巖系。北部第四系大面積分布,南部為中元古界長(zhǎng)城系高山河群碎屑沉積,超覆于太華群之上。區(qū)內(nèi)太華群由老到新是:大月坪組、板石山組、洞溝組、三關(guān)廟組及秦倉(cāng)溝組,總厚度大于10000 m。巖性主要有黑云(角閃)斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、石英巖及大理巖等?;旌蠋r化普遍,以大月坪組最為強(qiáng)烈,洞溝組次之。所見(jiàn)混合巖主要為條痕(紋)狀混合巖,次為均質(zhì)混合巖等。
區(qū)域構(gòu)造較為復(fù)雜,以近東西向褶皺和礦田南北部2條東西走向的區(qū)域性斷裂組成該區(qū)構(gòu)造骨架。近南北、北東、北西向斷裂構(gòu)造亦較發(fā)育。由太古宇太華群組成的大月坪—金羅斑復(fù)式背斜橫貫全區(qū),呈近東西向展布,兩翼不對(duì)稱,北翼巖層傾角緩(30°—60°),南翼陡(55°—85°),南翼于西峪—善車峪間局部倒轉(zhuǎn)。背斜脊線呈舒緩波狀,向西傾伏,傾伏角為35°—55°。背斜兩翼均可見(jiàn)到與區(qū)域構(gòu)造線吻合的次級(jí)褶皺。受多期構(gòu)造活動(dòng)影響,背斜形態(tài)復(fù)雜。
區(qū)域斷裂為太要斷裂及小河斷裂,均為近東西向的復(fù)合斷裂,具生成早、多期活動(dòng)等特點(diǎn)。本區(qū)發(fā)育有與東西向復(fù)雜構(gòu)造帶具有成因聯(lián)系的控脈斷裂800余條,含金石英脈充填其中,并嚴(yán)格受其控制。
區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁,以酸性為主,多呈巖枝、巖株、巖基狀產(chǎn)出;中酸性、基性、堿性次之,多呈巖墻、巖脈狀產(chǎn)出;輝綠巖、輝綠玢巖多呈巖墻狀產(chǎn)出,花崗偉晶巖呈小巖體或脈狀廣泛發(fā)育。
1.2 礦田控脈構(gòu)造帶展布特征
小秦嶺金礦田除主要受秦嶺緯向復(fù)雜構(gòu)造帶控制外,還受太行山新華夏系、祁呂—賀蘭山字型前弧東翼東延部分的疊加干擾,使礦田內(nèi)有近東西向、北西西向、北西向、近南北向、北東向、北東東向等幾組不同走向的構(gòu)造形跡出現(xiàn),有褶皺,也有韌性、韌-脆性和脆性斷裂構(gòu)造帶,以近東西向?yàn)楣歉桑?]。
這些褶皺和韌性、韌-脆性及脆性斷裂構(gòu)造帶大多成群、成帶出現(xiàn),具有各自大致平行、等距分布的特點(diǎn)。礦田呈近東西向展布,自東向西礦脈的分布規(guī)律是:文峪以東太華復(fù)背斜由2個(gè)次級(jí)背斜中間夾1個(gè)向斜組成,含金石英脈多沿背斜、向斜軸密集分布,褶皺軸為控礦主要因素,區(qū)內(nèi)北、中、南3個(gè)近東西向礦帶均沿其分布。太峪—文峪間僅有1個(gè)背斜構(gòu)造,即大月坪—老鴉岔背斜,含金石英脈分布的密集地段在桐峪大西岔—善車峪鱉蓋溝背斜軸部及其兩側(cè),該區(qū)已探明的金礦床有Q8、Q12、Q161等。太峪—西潼峪為背斜向西傾伏端,礦脈大多數(shù)賦存在由層間滑動(dòng)所形成的構(gòu)造破碎帶中,含金石英脈的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模及分布各有特點(diǎn),該區(qū)已探明的金礦床有Q505、Q401等。
褶皺是影響礦脈空間展布的主要因素之一,它控制著小秦嶺金礦帶的分布。含金石英脈多沿太華復(fù)背斜或其次級(jí)褶皺軸成群成帶分布,遠(yuǎn)離背斜軸部的翼部地帶石英脈的分布稀而散[4]。本區(qū)含金石英脈或破碎蝕變巖帶的產(chǎn)出嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制。近東西走向組含金石英脈產(chǎn)出條數(shù)最多,斷裂構(gòu)造最發(fā)育,含金石英脈礦化類型較佳,探明礦床數(shù)量最多,獲得金儲(chǔ)量最多;北東走向組也具有較好的找礦前景,如Q505、Q401、Q301、Q12、Q161、Q185、Q240。
北東走向組構(gòu)造走向在30°—50°之間,分為向北西緩傾斜的Q505、Q401,向南東陡傾斜的Q12、Q161、Q185。北東走向組構(gòu)造的含礦性較好,均已構(gòu)成中型金礦床。Q240、Q301位于兩者中間,并分段向北西或南東陡傾,構(gòu)造形態(tài)特殊,同構(gòu)造帶不同段出現(xiàn)反傾,應(yīng)力環(huán)境或處于轉(zhuǎn)化部位。
Q240含金構(gòu)造帶位于太峪成礦密集區(qū),出露地層為太華群洞溝組上段,巖性為黑云斜長(zhǎng)片麻巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖及二者的過(guò)渡類型和磁鐵石英巖,礦區(qū)分布有花崗偉晶巖脈及輝綠巖脈,區(qū)內(nèi)構(gòu)造較發(fā)育,以北東向?yàn)橹?,北西向次之,近南北向最?見(jiàn)圖2)。
2.1 含脈構(gòu)造帶特征
Q240號(hào)含脈(金)構(gòu)造帶,出露長(zhǎng)度1100 m,地表出露最高標(biāo)高1450 m,最低標(biāo)高1160 m,構(gòu)造帶地表厚度0.86~1.50 m,平均厚度1.30 m;淺部穿沿脈平硐顯示厚度變化范圍為1.0~1.7 m,平均厚度1.6 m。構(gòu)造帶陡傾,產(chǎn)狀變化較大,呈兩邊倒特征。具體表現(xiàn)為:構(gòu)造帶兩端產(chǎn)狀為128°—132°∠68°—85°,平均產(chǎn)狀130°∠71°;構(gòu)造帶中部產(chǎn)狀為305°—310°∠73°—81°,平均產(chǎn)狀310°∠78°。構(gòu)造帶主要由絹云綠泥石英片巖、綠泥石英片巖、糜棱巖、碎裂巖及石英脈組成。
2.2 石英脈特征
石英脈賦存于構(gòu)造帶內(nèi),地表可見(jiàn)3條石英脈體,長(zhǎng)度150~500 m,地表控制累計(jì)長(zhǎng)840 m,含脈率達(dá)76%左右,石英脈厚度變化于0.55~1.20 m。含金石英脈嚴(yán)格受含礦構(gòu)造帶控制,其厚度均小于或等于構(gòu)造帶厚度,產(chǎn)狀基本與構(gòu)造帶一致,呈透鏡狀或脈狀,構(gòu)造帶內(nèi)有膨大狹縮、尖滅再現(xiàn)、分枝復(fù)合等現(xiàn)象。脈體中常有金屬硫化物細(xì)脈沿脈壁或主斷裂面平行分布,表明控礦構(gòu)造有多次活動(dòng)和多期成礦作用。
圖2 Q240號(hào)礦脈地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Geologicmap of the Q240 vein
2.3 金礦體特征
Q240含金構(gòu)造帶已圈定出3個(gè)礦體。
①號(hào)礦體位于Q240礦脈北東段,構(gòu)造帶寬度2.0~3.6 m,頂、底板界面清晰,帶內(nèi)充填有4條石英脈(見(jiàn)圖3a),其中石英脈形態(tài)呈不規(guī)則透鏡體狀,上寬下窄(見(jiàn)圖3q1、q2)。工程控制最高標(biāo)高1248 m,最低標(biāo)高1105 m。礦體圈定最大長(zhǎng)度190 m,最大垂深140 m。礦體厚度0.65~1.00 m,平均厚度0.82 m。礦體品位3.27×10-6~20.53×10-6,平均品位9.46×10-6。
構(gòu)造帶傾向南東,傾角85°,在構(gòu)造帶頂、底板及構(gòu)造帶內(nèi)部構(gòu)造面理上均可見(jiàn)明顯的走滑擦痕,指示了右行走滑的構(gòu)造特征,擦痕線理傾向南西,傾伏角約30°(見(jiàn)圖3b)。
構(gòu)造帶內(nèi)石英脈具有兩期的特征,一期石英脈未見(jiàn)礦化;另一期以黃鐵礦石英脈為主(見(jiàn)圖4),石英脈基本以160°—180°傾向?yàn)橹鳎⑴c構(gòu)造帶一組北東東走向的右行構(gòu)造面平行,而與主構(gòu)造面有一定的斜交,明顯受先期石英脈構(gòu)造限制,表現(xiàn)后期侵入特征。
結(jié)合該段構(gòu)造帶整體右行走滑構(gòu)造環(huán)境特征分析,與礦化石英脈密切相關(guān)的構(gòu)造面屬于該構(gòu)造帶內(nèi)的張剪性結(jié)構(gòu)面,從而表明該段礦體的容礦空間在水平面上應(yīng)與構(gòu)造帶內(nèi)右行走滑變形造成的張剪性構(gòu)造面相關(guān)。
圖3 Q240礦脈北東段地表構(gòu)造特征Fig.3 Surface structure characteristics in the north-east part of the Q240 vein
圖4 Q240礦脈①號(hào)礦體兩期石英脈構(gòu)造關(guān)系Fig.4 Structure relationship between the two phase of quartz veins in No.1 orebody of the Q240 vein
②號(hào)礦體位于Q240構(gòu)造帶的中段,構(gòu)造帶寬度0.4~1.5 m,頂、底板界面清晰,充填有石英脈,產(chǎn)狀318°∠75°(見(jiàn)圖5a、5b),在構(gòu)造帶頂板發(fā)育1.5~3.0 m的強(qiáng)硅化帶(見(jiàn)圖5d),工程控制最高標(biāo)高1314 m,最低標(biāo)高1140 m。礦體圈定最大長(zhǎng)度500 m,最大垂深173 m,礦體厚度0.4~1.0 m,平均厚度0.76 m。礦體品位2.25×10-6~20.67×10-6,平均品位7.54×10-6。
構(gòu)造帶傾向北西,傾角75°,在構(gòu)造帶頂、底板及構(gòu)造帶內(nèi)部構(gòu)造面理上均可見(jiàn)明顯的走滑擦痕,指示了左行逆沖的構(gòu)造特征,擦痕線理傾向北西,傾伏角為64°(見(jiàn)圖5c)。
圖5 Q240礦脈②號(hào)礦體構(gòu)造特征Fig.5 Structure characteristics of No.2 orebody of the Q240 vein
③號(hào)礦體位于Q240構(gòu)造帶的南段,構(gòu)造帶地表出露寬度0.8~2.0 m,界面平直(見(jiàn)圖6a)。工程控制最高標(biāo)高1351 m,最低標(biāo)高1280 m。礦體圈定最大長(zhǎng)度150 m,最大垂深100 m,礦體厚度0.30~1.03 m,平均厚度0.71 m。礦體品位1.95×10-6~10.52×10-6,平均品位10.23×10-6。
圖6 Q240礦脈③號(hào)礦體構(gòu)造特征(YD1280)Fig.6 Structure characteristics of No.3 orebody of the Q240 vein
構(gòu)造帶傾向南東,傾角85°,由絹云綠泥石英片巖夾石英脈組成,片理受構(gòu)造控制明顯。構(gòu)造帶早期經(jīng)歷了沿構(gòu)造帶方向的正斷層和逆沖斷層的多期疊加(見(jiàn)圖6b、6c),但成礦構(gòu)造為左行脆韌性剪切變形,在構(gòu)造帶內(nèi)發(fā)育大量近水平擦痕線理,反映了成礦期后走滑構(gòu)造作用強(qiáng)烈。通過(guò)構(gòu)造帶內(nèi)透鏡體方向及擦痕線理方向判斷為左行運(yùn)動(dòng),該構(gòu)造作用形成S-C構(gòu)造,造成石英脈呈透鏡體狀排列(見(jiàn)圖6d)。而礦化石英脈后期還遭受了右行剪切變形作用,構(gòu)造面產(chǎn)狀為120°∠84°,形成“S”形牽引褶皺(見(jiàn)圖6e)。該石英脈內(nèi)礦化以條帶狀黃鐵礦和黃銅礦化為特征,沿后期面理分布,同時(shí)在石英脈邊部圍巖有鉀長(zhǎng)石化。
三個(gè)礦體中①、③兩礦體出露長(zhǎng)度及延深中等,礦化較好;②號(hào)礦體規(guī)模、延深最大,礦體平均品位略低于前者(見(jiàn)表1)。
表1 Q240號(hào)礦脈礦體特征統(tǒng)計(jì)表Table 1 Orebody characteristics of the Q240 vein
上述構(gòu)造地質(zhì)特征表明,礦體經(jīng)歷了多期構(gòu)造-熱液活動(dòng)疊加,主成礦構(gòu)造應(yīng)該與北東走向的左行剪切變形相關(guān),并在后期遭受了右行走滑變形改造。
3.1 礦石的礦物成分
該礦床礦石由20余種礦物組成。金屬礦物以黃鐵礦為主,占60%~70%;其次為方鉛礦,占20%~30%;黃銅礦占10%~15%,閃鋅礦含量小于5%,自然金等微量。非金屬礦物以石英為主,占85%以上,白云石、絹云母、方解石等次之。次生礦物以白鉛礦、褐鐵礦、藍(lán)銅礦為主,鉛礬、孔雀石、輝銅礦等次之(見(jiàn)表2)。
表2 礦石礦物成分表Table 2 Oremineral composition
礦石中自然金粒度較小,肉眼難以看到;主要載金礦物為黃鐵礦,其次為方鉛礦、黃銅礦等。
黃鐵礦:淺黃色、強(qiáng)金屬光澤,高硬度,半自形晶,粒度中、細(xì)粒。中粒者自形程度略低,裂紋發(fā)育,多呈團(tuán)塊狀,粒徑0.3~1.0 mm;細(xì)粒者自形程度略高,多呈斷續(xù)細(xì)脈狀及不均勻星散點(diǎn)狀分布,粒徑在0.018~0.150 mm。
方鉛礦:鉛灰色,金屬光澤,硬度低,比重大,立方體解理發(fā)育。呈半自形晶,粒狀,粒徑為0.03~0.15 mm,主要粒徑在0.1~0.6 mm范圍內(nèi)。方鉛礦受表生作用被白鉛礦、鉛礬交代,交代作用主要沿著解理、裂隙及邊緣進(jìn)行。
黃銅礦:銅黃色,條痕呈黑綠色,弱金屬光澤,中低硬度,性脆,斷口平坦,半自形晶,粒徑在0.1 mm左右。主要以細(xì)脈充填為主。
3.2 石英期次
根據(jù)礦脈結(jié)構(gòu)及穿切關(guān)系可將石英礦物分為3期。
一期石英為熱液期一階段形成,中粗粒它形粒狀,粒徑為2~5 mm,受動(dòng)力作用發(fā)生了碎裂化及碎斑化。該期石英是礦石形成的骨架,它的破碎及裂隙,為含金熱液運(yùn)移提供了通道,又為載金礦物的晶出提供了理想場(chǎng)所。
二期石英為熱液期二階段形成,細(xì)粒它形粒狀,常見(jiàn)交代金屬硫化物的黃鐵礦。
三期石英為熱液期三階段形成,呈細(xì)脈狀產(chǎn)出,有單礦物細(xì)脈,也有與方解石、長(zhǎng)石、重晶石等多種礦物組成細(xì)脈。
一、二、三期石英物理性質(zhì)相同,呈白色不規(guī)則粒狀、玻璃光澤,參差狀斷口,高硬度。
3.3 礦石化學(xué)成分
礦石的主要化學(xué)組分為SiO2、Cu、Pb、Zn、S、Al2O3;次要組分為Ba、Li、K2O、MgO、Ag、Au等;微量元素有W、Mn等(見(jiàn)表3)。
表3 礦石中化學(xué)成分表Table 3 Chemical composition in the ore
3.4 礦石結(jié)構(gòu)及構(gòu)造
礦石結(jié)構(gòu):礦石的結(jié)構(gòu)有10余種,主要有碎裂結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu)、交代溶蝕結(jié)構(gòu);次為顯微包含結(jié)構(gòu)、顯微裂隙充填結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)。
礦石構(gòu)造:主要為角礫狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、脈狀—網(wǎng)脈狀構(gòu)造、塊狀—團(tuán)塊狀構(gòu)造,條帶狀構(gòu)造等。
3.5 金的賦存狀態(tài)
金以自然金的形式出現(xiàn),主要產(chǎn)于黃鐵礦中,其次產(chǎn)于石英、方鉛礦中。賦存狀態(tài)有粒間金、裂隙金、包體金。
粒間金多呈粒狀、不規(guī)則狀、三角狀等,見(jiàn)于黃鐵礦為主的礦物顆粒間隙中或邊緣。當(dāng)黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦多金屬礦物共生時(shí),自然金分布于礦物顆粒間隙中。
裂隙金呈微細(xì)脈狀樹枝狀或片狀,少數(shù)粒狀,主要沿黃鐵礦裂隙孔洞分布,有時(shí)見(jiàn)于石英破碎帶中,一般單獨(dú)與方鉛礦、黃銅礦組成細(xì)脈,穿切黃鐵礦。
包體金多呈渾圓狀、扁豆?fàn)罴鞍胱孕瘟畹龋诮饘倭蚧镏?。以黃鐵礦為主,次為方鉛礦。黃鐵礦中自然金以單晶存在,部分與方鉛礦、黃銅礦連生。
圍巖蝕變主要有絹云母化、硅化、綠泥石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化,其次為黑云母化、綠簾石化、纖閃石化、陽(yáng)起石化及鈉長(zhǎng)石化等,多為熱液活動(dòng)及構(gòu)造作用相互疊加共同影響的產(chǎn)物。其基本特征如下:
①蝕變類型隨圍巖性質(zhì)不同而有所差異。如:千糜巖、構(gòu)造片巖中多為絹云母化、碳酸鹽化、硅化及黃鐵礦化;長(zhǎng)英質(zhì)、花崗質(zhì)巖石中多為硅化、絹云母化、綠泥石化,亦可見(jiàn)少量的綠簾石化、碳酸鹽化;而在斜長(zhǎng)角閃巖、輝綠巖中常見(jiàn)蝕變形成的淺色褪色帶,且具水平分帶現(xiàn)象,即離構(gòu)造帶愈近,褪色現(xiàn)象愈強(qiáng)烈,反之則弱(見(jiàn)圖7)。
圖7 Q240礦脈②號(hào)礦體構(gòu)造蝕變特征Fig.7 Structural alteration characteristics of No.2 orebody of the Q240 vein
②圍巖蝕變具明顯的水平分帶現(xiàn)象。一般在含金構(gòu)造帶內(nèi)蝕變有絹云母化、硅化、碳酸鹽化及黃鐵礦化等,具有構(gòu)造帶內(nèi)蝕變強(qiáng)、構(gòu)造帶外蝕變逐漸減弱的特征。
③在脈體具分枝復(fù)合及脈體厚大部位,圍巖蝕變強(qiáng)烈,蝕變帶發(fā)育。蝕變帶寬度一般大于含金構(gòu)造帶寬度,最寬達(dá)7 m,一般寬1~3 m。
④黃鐵礦化、硅化及絹云母化與金礦化的關(guān)系十分密切。當(dāng)構(gòu)造帶內(nèi)有硅化、絹云母化及黃鐵礦的蝕變組合時(shí),其間常有金礦體賦存。
5.1 成礦結(jié)構(gòu)面特征
成礦前主要為構(gòu)造的繼承性活動(dòng),表現(xiàn)為北東向斷裂的進(jìn)一步活動(dòng),具南北向壓性應(yīng)力場(chǎng),左行逆沖運(yùn)動(dòng)特征。至燕山期巖漿活動(dòng),形成大規(guī)?;◢弾r體(華山巖體、文峪巖體等)的侵入,巖漿活動(dòng)提供了成礦的主要熱動(dòng)力源、成礦流體以及部分成礦物質(zhì)[5]。構(gòu)造破裂面已初步形成,石英脈貫入之前的斷裂構(gòu)造,以扭性為特征[6]。
成礦期構(gòu)造主要是受北北西向擠壓力形成的北東向左行逆沖斷層,是控制石英脈體的構(gòu)造,以壓性為主,兼具扭性特征。從構(gòu)造面上的擦痕、階步及石英脈排列現(xiàn)象可以看出,北西盤向南西方向運(yùn)動(dòng)(見(jiàn)圖8a),成礦期構(gòu)造具明顯的分帶現(xiàn)象(見(jiàn)圖8b)。
成礦期后構(gòu)造以右行走滑變形為主,表現(xiàn)在構(gòu)造面上的擦痕、階步等(個(gè)別部位可見(jiàn),不發(fā)育,不普遍),具不明顯的壓扭性特征。
圖8 Q240號(hào)礦脈成礦期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征Fig.8 Characteristics of tectonic movement during the period ofmineralization of the Q240 vein
由此可見(jiàn),Q240號(hào)含金構(gòu)造帶構(gòu)造活動(dòng)經(jīng)歷了扭性—壓性—壓扭性的轉(zhuǎn)變過(guò)程,后期構(gòu)造活動(dòng)沒(méi)有形成破壞含金石英脈及金礦體的斷層,僅含金石英脈及構(gòu)造帶發(fā)生破碎及進(jìn)一步片理化。
5.2 成礦作用特征標(biāo)志
礦化蝕變分帶由頂板至底板依次為:上部具絹云母化、褐鐵礦化;中部石英脈具褐鐵礦化及星點(diǎn)狀團(tuán)塊狀—細(xì)脈狀中粗粒黃鐵化、黃銅礦化、碳酸鹽化;下部具褐鐵礦化、絹云母化、硅化,偶有綠泥石化、綠簾石化。
成礦作用的特征標(biāo)志與金礦化關(guān)系密切的近礦圍巖蝕變組合為黃鐵礦化、硅化,其次是絹云母化、少量的綠泥石化,而鉀長(zhǎng)石化、綠泥石化含金性最差。
5.3 構(gòu)造控礦特征
在成礦作用過(guò)程中,含礦斷裂走向和傾向上的變化是聯(lián)合統(tǒng)一的。波狀曲折的含礦斷裂帶引張部位的礦體是構(gòu)造帶垂向和水平移動(dòng)聯(lián)合作用的產(chǎn)物[6]。當(dāng)兩個(gè)方向力的作用都利于引張部位形成時(shí),就會(huì)出現(xiàn)規(guī)模較大的低壓擴(kuò)容構(gòu)造空間,成為金礦化富集的有利地段,常形成富而大的金礦體。相反,若兩個(gè)方向的磨擦面(擠壓面)重合,斷裂兩盤被擠壓緊閉,則不利成礦,很少有礦體出現(xiàn)。當(dāng)斷裂構(gòu)造受水平或垂向上某單一作用控制時(shí),只有規(guī)模較小的礦體出現(xiàn)[7]。
Q240礦脈構(gòu)造與礦化蝕變特征研究表明,該脈體經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動(dòng)改造。構(gòu)造帶早期以左行脆韌性剪切變形為主,發(fā)育北西走向石英脈,其構(gòu)造線理傾伏向南西,石英脈中礦化以黃鐵礦和黃銅礦為特征,呈條帶狀分布;而后期右行脆韌性剪切變形則形成北東東走向的黃鐵礦石英脈。上述3個(gè)礦體平面上的變化特征分析表明,礦體經(jīng)歷了多期構(gòu)造-熱液活動(dòng)疊加,主成礦構(gòu)造應(yīng)該與北東走向的左行剪切變形相關(guān),并在后期遭受了右行走滑變形改造(見(jiàn)圖9a)。礦脈以北東東走向的緩傾結(jié)構(gòu)面為容礦空間,深部仍存在潛在的成礦空間。
Q240礦脈不同標(biāo)高的構(gòu)造產(chǎn)狀及礦化特征研究表明,該礦脈在垂向上具有舒緩波狀的特征。礦脈自上而下不同中段的產(chǎn)狀表現(xiàn)為緩—陡—緩變化,而其礦化情況也隨之有強(qiáng)—弱—強(qiáng)的變化規(guī)律(見(jiàn)圖9b)。
圖9 Q240礦脈控礦應(yīng)力分析平面與剖面示意圖Fig.9 Controlling stress analysis of the Q240 vein in plane and profile
5.4 深部成礦預(yù)測(cè)
結(jié)合應(yīng)力環(huán)境和控礦規(guī)律以及礦體側(cè)伏特征(伏方位300°,側(cè)伏角72°),依據(jù)構(gòu)造蝕變特征,認(rèn)為礦體在走向和傾向上均有似等距規(guī)律,印證了前期左行斷層成礦容礦空間特征及控礦運(yùn)礦條件,以及后期左行逆斷層疊加成礦的應(yīng)力環(huán)境和賦礦規(guī)律,圈定出3處深部礦體賦存位置(見(jiàn)圖10)。
圖10 Q240礦脈深部礦體位置預(yù)測(cè)圖Fig.10 Forecasting of deep orebody in the Q240 vein
Q240號(hào)礦脈的金屬礦物以黃鐵礦為主,其次為方鉛礦和黃銅礦,閃鋅礦含量小,自然金微量。當(dāng)構(gòu)造帶內(nèi)有硅化、絹云母化及黃鐵礦的蝕變組合時(shí),其間常有金礦體賦存。
Q240號(hào)礦脈的3個(gè)礦體中②號(hào)礦體規(guī)模、延深最大,①、③兩礦體出露長(zhǎng)度及延深中等,礦化均較好,深部找礦潛力大。
Q240號(hào)礦脈嚴(yán)格受北東向斷裂構(gòu)造控制,力學(xué)性質(zhì)為壓扭性,向深部延伸大。構(gòu)造帶早期以左行脆韌性剪切變形為主,并在后期遭受了右行走滑變形改造。
礦體在走向上和傾向上均有似等距規(guī)律。據(jù)此,在Q240礦脈深部圈定出3處成礦靶區(qū)。
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THE CHARACTERISTICSOF ORE CONTROLLING STRUCTURE AND DEEP M INERALIZATION PROGNOSISOF THE Q240 VEIN IN XIAOQINLING GOLD FIELD
HAN Fang1,BAIHe1,2,WANG He-ping1,WEN Yue-gui1,ZHANG Huan-huan1,HAN Xin1
(1.The Sixth Geological Team of Geological and Mineral Exploration and Development Bureau,Lintong 710611,Shaanxi,China; 2.Key Laboratory of Exploration and Utilization of Mineral Resources,Xi’an 710054,China)
The research on structure and mineralization alteration of Q240 vein in Xiaoqinling gold deposit indicates that the vein undergoes multi-stage tectonic activity transformation.In the early stage,structural belt undergonemainly left-lateral brittle ductile shear deformation,and developed NW-trending quartz vein with the structure lineation plunging toward SW.Mineralization of the vein was characterized by the rich pyrite with a strip distribution.While the later right-lateral brittle ductile shear deformation formed the NEE-trending pyrite quartz vein.By analyzing the change characteristics of three orebodies in the plane,we know that the vein is constructed by multisuperimposed tectonic hydrothermal activity and themain structure is associated with the left-lateral shear deformation,and later suffered the right-lateral deformation.The NEE-trending structure plane forms a space for mineralization.Combined with stress environment,ore control regularity and orebody lateral characteristics,we get that the ore body appear equidistant regularity in the strike and dip based on the structure alteration.According to the research,we predict threemineralization targets in the deep of Q240 vein.
Xiaoqinling gold field;fault structure;the Q240 vein;deep prognostication
P618.51
A
1006-6616(2016)02-0232-13
2015-12-30
中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)研究項(xiàng)目“陜西小秦嶺金礦田深部及外圍金礦整裝勘查區(qū)關(guān)鍵基礎(chǔ)地質(zhì)研究”(12120114014101)
韓舫(1976-),男,工程師,主要從事礦產(chǎn)勘查及成礦預(yù)測(cè)工作。E-mail:1178053826@qq.com
地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào)2016年2期