鄭江江,任 濤,馬國華,和 威,張則孟
(1.咸陽西北有色七一二總隊有限公司,陜西 咸陽 712000;2.中國冶金地質(zhì)總局西北局六隊,陜西 漢中 723000)
龍崗壩地區(qū)位于揚子板塊的西北邊緣,其地質(zhì)構造單元屬松潘—甘孜褶皺系摩天嶺褶皺帶東南段,勉略寧“金三角”的西南部,陽(平關)—勉(縣)—廣坪大斷裂北側[1]。該區(qū)域上處于倉社向斜東南翼,托河-林家溝韌性剪切帶之(金)銅成礦帶東段,即區(qū)域內(nèi)的主要控礦構造(圖1)。該區(qū)構造復雜,斷裂構造發(fā)育,巖漿活動頻繁,熱液活動強烈,圍巖蝕變強烈,是多種構造體系長期相互作用的結果。區(qū)域內(nèi)主要礦產(chǎn)有金、銅、鉛、鋅、重晶石等,已發(fā)現(xiàn)金礦床4處(舊房梁金礦、金廠溝金礦、小燕子溝金礦、火峰埡金礦);銅礦床2處(大茅坪銅礦、蒼社銅礦梁銅礦)(圖1),其中金礦床、金礦化點多分布在(Pt2-3bk22-2)地層中,而銅、鉛、鋅多金屬礦產(chǎn)分布在(Pt2-3bk22-3)地層中[2]。
出露在區(qū)域內(nèi)的地層主要是中上元古界碧口群二亞群二巖組二巖段(Pt2-3bk22-2)、三巖段(Pt2-3bk22-3),為一套淺海相火山噴發(fā)沉積建造,在區(qū)域內(nèi)兩個巖段為Cu、Au富集層位。二巖段(Pt2-3bk22-2)地層主要巖性為細碧質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)片巖、細碧巖,局部含銅;三巖段(Ptbk2-3)2-32主要巖性為斜長角閃片巖、絹云綠泥片巖、凝灰?guī)r,夾磁鐵石英巖。
圖1 陜西青木川—蒼社地區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)廖時理[3]修改)
2.2.1 褶皺構造
褶皺構造主要為蒼社向斜:位于工作區(qū)北部蒼社一帶(圖2),呈北東—南西向展布,核部由(Pt2-3bk22-3)中酸性凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)粉砂巖夾基性火山巖組成,軸面傾向北西,傾角60°~70°。兩翼地層均為二巖段(Pt2-3bk22-2)細碧質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)片巖、細碧巖等。
2.2.2 斷裂構造
圖2 陜西省寧強縣龍崗壩地區(qū)地質(zhì)圖
工作區(qū)處在多條韌性剪切帶內(nèi),主要韌性剪切帶為托河-林家溝逆沖型韌性剪切帶、王家山-龍崗壩壓扭性韌性剪切帶、燕家梁上-茍家陰坡壓扭性韌性剪切帶(圖2)。韌性剪切帶是區(qū)內(nèi)主要的構造表現(xiàn)形式,分布的范圍較廣、規(guī)模大,其主要表現(xiàn)形式為,強烈的塑性流動變形與糜棱巖化變形特征,并形成片理化糜棱巖帶,產(chǎn)狀傾向318°~352°,傾角60°~78°。韌性剪切帶中的原生層理已被構造所取代,形成各種面理,特別是糜棱化細碧巖中的面理最為發(fā)育。巖石的不同程度均表現(xiàn)出韌性剪切變形過程中變質(zhì)分異所形成的條帶狀構造特征。同時也經(jīng)歷了多期構造變形,即早期韌性剪切變形和晚期脆性變形。前者表現(xiàn)為透流劈理,控制了石英脈的走向,后者則使成礦熱液的熱液活動沿帶內(nèi)弱應力區(qū)增強,形成含金石英脈[4]。初步認為韌性剪切帶是成礦熱液運移的通道,對金礦體的形成起著控制作用。
工作區(qū)內(nèi)侵入巖發(fā)育較強,主要為花崗斑巖脈,少量石英閃長巖,其中花崗斑巖脈呈北西向展布,傾向200°~220°,傾角50°~65°,一般寬0.5m~5.0m,延伸長0.5km~2.0km。石英閃長巖分布在工作區(qū)西南角園潭子一帶,出露面積0.35km2,呈橢圓狀北東向展布。
侵入巖與成礦關系密切,在金礦體附近可見花崗斑巖脈發(fā)育,花崗斑巖脈為本區(qū)金成礦提供了導礦熱液、深部礦源,對金成礦具有重要的控制作用。
工作區(qū)內(nèi)的地層經(jīng)歷了區(qū)域變質(zhì),經(jīng)歷多期的構造變化改造,并且對熱液蝕變產(chǎn)生作用,其變質(zhì)的程度較低,屬于低綠片巖相。變質(zhì)后的礦物組合為黑云母、綠簾石、鈉長石以及絹云母等。該區(qū)域內(nèi)的巖石,多為變余結構,鱗片狀變質(zhì)構造、板狀構造和條狀構造。
通過1/1萬土壤地球化學測量,在工作區(qū)圈定四個較為明顯的金異常,即北部和中部與(Pt2-3bk22-2)地層中細碧巖內(nèi)含金石英脈有關的二、三級金異常;東部與王家山~羅家埡韌性剪切帶內(nèi)含金石英脈有關的三級金異常;西部與(Pt2-3bk22-2)地層中細碧巖內(nèi)壓張性裂隙石英脈中有關的二、三級金異常。在這四個異常中都形成各自明顯的濃集中心。其中北部的金異常主要圍繞細碧巖呈東西向分布,受區(qū)內(nèi)張性構造裂隙控制,含金石英脈主要分布在東西向、北東向斷裂和裂隙中,異常源主要為細碧巖中的含金石英脈,異常強度高,規(guī)模大,濃集中心明顯,濃集中心金含量大于100×10-9;東部(Pt2-3bk22-3)地層中形成了局部三級金異常,異常源主要為含金石英脈,以含金石英脈形成了Au的濃集中心,含金量幾十至100×10-9;西部(Pt2-3bk22-2)地層中形成了二級金異常,異常源主要為細碧巖中含金石英脈,含金量十幾至幾十×10-9。整個南部異常規(guī)模不大,強度為中等,呈斷續(xù)分布。
異常檢查評價認為金異常強度100×10-9以上的異常均具有金礦化顯示,規(guī)模較小的強金異常與區(qū)內(nèi)礦化石英脈相對應,對尋找小而富的金礦體有重要指示意義;金異常(礦化)主要與含金石英脈和韌性剪切帶有關;金礦體的異常元素組合為Au、Ag、Cu、Hg、Mo。
工作區(qū)目前地質(zhì)工作程度較低,礦體由地表槽探工程控制,無深部工程控制。工作區(qū)金礦體分布在2個礦段:自東向西為羅家埡礦段、馬家溝礦段,其中在羅家埡礦段發(fā)現(xiàn)AuⅠ礦體,馬家溝礦段發(fā)現(xiàn)AuⅡ、AuⅢ、AuⅣ礦體。
3.1.1 羅家埡礦段
羅家埡AuⅠ礦體位于中上元古界碧口群二亞群二巖組三巖段(Pt2-3bk22-3)中,產(chǎn)出于燕家梁上-茍家陰坡壓扭性韌性剪切帶中強變形片理化帶內(nèi),分布在SK1金礦化帶中,主要由強片理化帶+含金石英脈組成,含礦巖石主要為石英脈,圍巖含礦性差。礦體受到構造帶變化后的擠壓控制,并產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象,斷裂帶的波狀變化反映出礦體的走向,該區(qū)域內(nèi)礦體的走向為傾向延伸上膨大狹縮、分支復合及尖滅再現(xiàn)等。在構造的交匯處與轉彎處形成交匯,該交匯點處于密集裂隙帶中,在裂隙處注入石英脈填充,并形成了厚度較大的礦體。
AuⅠ礦體長度約90m,走向為北東向,傾向115°~135°,傾角60°~85°。礦體形態(tài)呈透鏡體狀、脈狀,單工程礦體厚度0.50m~0.80m,礦體平均厚度0.63m;單工程平均品位1.28g/t~2.49g/t,礦體平均品位1.56g/t。
3.1.2 馬家溝礦段
馬家溝礦段金礦體位于中上元古界碧口群二亞群二巖組二巖段(Pt2-3bk22-2)中,產(chǎn)出于糜棱巖化細碧巖內(nèi),礦體受北東向壓扭性斷裂控制,斜切地層產(chǎn)出,主要由蝕變破碎細碧巖、含金石英脈組成。礦化帶內(nèi)裂隙發(fā)育強,在構造裂隙內(nèi)充填發(fā)育含金石英細脈,每米3條~5條,石英脈寬1cm~5cm,最寬約10cm,脈體膨大狹縮、波狀起伏,在脈體與圍巖接觸面及脈體裂隙孔洞內(nèi)發(fā)育黑褐色鐵錳質(zhì)物質(zhì)。脈體兩側圍巖發(fā)育較強硅化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、碳酸鹽化、褐鐵礦化等。
按產(chǎn)出形態(tài)含金石英脈又可分為單脈、復脈及網(wǎng)脈,它們可單獨存在也可相伴而生。一般單脈在尖滅處可分叉形成網(wǎng)脈,單脈常構成帶,當兩脈相近時也出現(xiàn)網(wǎng)脈或節(jié)理脈使其相連。由于構造的影響,單脈常有斷續(xù)、順層及穿層等現(xiàn)象發(fā)生,復脈由主脈及旁側小脈構成,它們可局部相連,主脈與旁側小脈相連呈樹枝狀,為充填或交代充填的產(chǎn)物。
AuⅡ礦體長度約80m,走向為北東向,傾向110°~125°,傾角60°~70°。礦體形態(tài)呈透鏡體狀、脈狀,單工程礦體厚度0.45m~0.82m,礦體平均厚度0.52m;單工程平均品位1.0g/t~1.51g/t,礦體平均品位1.22g/t。
AuⅢ礦體長度約100m,走向為北東向,傾向115°~128°,傾角70°~85°。礦體形態(tài)呈透鏡體狀、脈狀,單工程礦體厚度0.35m~1.82m,礦體平均厚度0.62m;單工程平均品位1.0g/t~1.82g/t,礦體平均品位1.35g/t。
AuⅣ礦體長度約80m,走向為北東向,傾向113°~135°,傾角75°~85°。礦體形態(tài)呈透鏡體狀、脈狀,單工程礦體厚度0.26m~1.26m,礦體平均厚度0.56m;單工程平均品位1.0g/t~2.10g/t,礦體平均品位1.38g/t。
金礦礦石礦物主要為黃鐵礦,其次為褐鐵礦,少量方鉛礦、黃銅礦、鏡鐵礦、磁鐵礦。貴金屬礦物是自然金。脈石礦物主要有鈉長石、白云石、石英、絹云母、白云母、少量磷灰石、碧璽等。礦石結構包括自形式、半自型粒狀結構、裂隙充填結構和包裹體結構。礦石構造主要由微脈浸染構造和角礫構造組成。
根據(jù)礦石產(chǎn)出特征,可分為石英脈型金礦和細碧巖型金礦,石英脈型金礦是礦區(qū)主要的礦石類型。自然金直接存在于石英脈中。礦石工業(yè)類型為石英脈型金礦,主要含礦巖石為石英脈和黃鐵礦脈。礦石的自然類型主要是原生礦石,氧化礦的數(shù)量很少。
該工作區(qū)內(nèi)的圍巖的蝕變有黃鐵礦化、褐鐵礦、絹云化、綠簾石化、硅化、鈉長石化、綠泥石化以及碳酸鹽化等中低溫熱液蝕變。金礦化要與黃鐵礦化、硅化、褐鐵礦化以及絹云母關系較為密切。硅質(zhì)脈、多金屬硫化物石英脈和方解石脈越發(fā)育,伴生的熱液蝕變越復雜、強烈,金礦化效果越好。
綜合舊房梁、金廠溝、火峰埡金礦床研究成果[2,3],分析類比認為本區(qū)金礦的形成受地層、巖性和構造多重因素控制,成因類型屬海相火山沉積—后期構造熱液型金礦床。
在工作區(qū)分布的金化探異常、金礦(化)體均賦存于碧口群二亞群二巖組二巖段(Pt2-3bk22-2)、三巖段(Pt2-3bk22-3)層位間,該層位為本區(qū)金礦形成提供物質(zhì)來源,是該區(qū)重要的礦源層和含金母巖。含礦巖石及圍巖多為糜棱巖。工作區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的石英脈型金礦與糜棱巖關系密切。石英脈型金礦主要產(chǎn)自糜棱巖,在空間分布上受糜棱巖的嚴格控制。
工作區(qū)內(nèi)的礦體形成與韌性剪切變形產(chǎn)生密切的聯(lián)系,并且韌性剪切變形對礦體結構的形成與分布起到了主導控制作用,金元素的富集與金礦體的分布與韌性剪切構造密切相關,為本區(qū)域內(nèi)重要的含礦構造[5],主要表現(xiàn)在:
(1)韌性剪切帶形成過程中的強應力不僅促進了地殼中金礦的活化,而且由于其高滲透介質(zhì)條件,形成了極為有利的導礦和含礦空間。因此,韌性剪切帶的存在是礦床形成的最基本條件。區(qū)內(nèi)有托河-林家溝逆沖韌性剪切帶、王家山-龍崗壩壓扭韌性剪切帶等,反映了韌性剪切帶的整體控礦特征。
(2)韌性剪切構造控制金礦床的一個共同特征是,金礦體呈脈狀側向排列在韌性剪切帶中部。在走向變化劇烈的斷層帶中,小角度斜切地層有利于成礦流體的循環(huán)和金的富集。
(3)賦礦巖石為糜棱巖,自然金為填隙狀態(tài),分布于新形成的礦物之間,具有晚期構造成礦的特征。韌性剪切帶的發(fā)育不僅是礦石運移和賦存空間的通道,而且是成礦的最佳場所。
(1)有利層位是區(qū)內(nèi)找金的重要標志。目前已發(fā)現(xiàn)的金礦(化)體均賦存在中上元古界碧口群二亞群二巖組二巖段(Pt2-3bk22-2)、三巖段(Pt2-3bk22-3)層位中,該地層為工作區(qū)重要的礦源層和含金母巖。
(2)韌性剪切帶。主要以內(nèi)部發(fā)育的糜棱巖化帶,次要的為旁側的次級構造帶、強片理化帶等,該工作區(qū)內(nèi)的強應變體為金礦的主要賦存部位,為尋找構造蝕變巖型金礦的間接標志。
(3)圍巖蝕變。圍巖蝕變與金礦化關系密切,礦區(qū)有黃鐵礦、褐鐵礦、硅化、絹云母化、綠泥石、綠簾石、碳酸鹽巖,其中黃鐵礦、褐鐵礦、硅化、絹云母化與金礦化關系最密切。
(4)石英脈。金礦體與石英脈關系密切,在與主平面和主構造線一致的石英脈附近或脈內(nèi)發(fā)現(xiàn)金。石英脈常發(fā)現(xiàn)于金礦化地區(qū),尤其是與成礦關系最密切的一組石英巖脈。
(5)化探金異常。工作區(qū)域內(nèi)的土壤化探異常與已知的金礦體套合性較好。經(jīng)過統(tǒng)計所反應出,具有高背景Au異常的地段(一般≥100ppb),一般均有Au的礦點或礦化顯示。元素的相關性分析表明,Au與Ag、Cu、Hg、Mo關系密切,這些元素可以作為尋找金礦的間接指標。
(1)龍崗壩金礦區(qū)位于勉略寧“金三角”西南部,托河—林家溝韌性剪切帶之(金)銅成礦帶東段。工作區(qū)內(nèi)馬家溝礦段、羅家埡礦段與火峰埡金礦床在空間上具有定向三等距分布規(guī)律,組成一個礦床帶。從成礦條件與礦床成因分析具有很好的相似性,說明馬家溝、羅家埡礦段具備形成與火峰埡金礦床相當規(guī)模金礦的潛力。
(2)區(qū)域上小燕子溝金礦、金廠溝金礦、火峰埡金礦區(qū)礦體賦存標高為680m~1150m,龍崗壩金礦區(qū)馬家溝礦段礦體地表出露標高為1225m~1306m,平均標高為1266m,較其它已知金礦平均高約288m~402m,即在垂向上找礦空間更大。根據(jù)礦體垂向蝕變礦化分帶規(guī)律,本區(qū)主要為鐵錳礦化,屬于頭部(頂部)蝕變,而火峰埡金礦為以黃鐵礦化為主的多金屬硫化物,說明工作區(qū)處于礦體頂部,深部具備較好的找礦潛力。
(3)工作區(qū)金礦體受陡傾斷裂(節(jié)理)構造控制,存在多組金礦脈平行分布規(guī)律,該類構造沿走向?qū)B接較好,沿傾向延深穩(wěn)定、規(guī)模大,深部找礦空間大。
(4)工作區(qū)1/1萬土壤地球化學測量圈出以Au為主的R1、R2、R5綜合異常,在3個綜合異常區(qū)均發(fā)現(xiàn)金礦脈,說明為礦致異常。金礦脈呈雁列狀平行排列,通過進一步工作,在已知礦體外圍可發(fā)現(xiàn)新的平行礦體,找礦前景好。