Serial No.528 April.2013 现代矿业 M0RDEN MINING 总第528期 2013年4月第4期 南秦岭镇安地区金矿地质特征及成矿条件分析 毛归来鄢圣武 赵 强 李彦林 (陕西省地质矿产勘查开发总公司) 摘要通过介绍南秦岭镇安地区金矿分布特征和成因类型,利用区域化探方法并结合岩石 蚀变特征,分析其成矿地质条件和找矿标志。通过对成矿地质背景、矿床地质特征的分析,认为该 区成矿地质条件优越,找矿前景良好。可进一步综合地物化遥找矿方法在该区开展金矿找矿工作。 关键词金矿地质特征找矿标志成矿条件 陕西省地处我国中部,北部属华北板块,南部属 扬子板块西北缘,中部为华北、秦岭、扬子三地块拼 合而成的秦岭造山带,矿产资源区域分布特征明显, 陕北以煤、石油、天然气等为优势资源,页岩气、铀矿 等资源极具开发潜力;关中地区以煤、钼、金、建材矿 产、地热、矿泉水为主;陕南以有色金属、贵金属、黑 色金属和各类非金属矿产为主。 成为主要赋矿空间;区内岩浆侵入活动强烈,从晋宁 期到燕山期均有出露,调查区侵入岩以印支期为主, 华里西期、燕山期次之,矿化形成与印支期侵入岩关 系密切;地层属南秦岭地层分区之江口一柞水地层 小区、镇安一句阳坝地层小区,青白口系一中上泥盆 统地层均有出露,地层单位较多,以寒武系、志留系、 泥盆系地层为主,主要为碎屑岩、碳酸盐岩,少量变 质岩。地层北西西向展布,不同时代地层大多为断 层接触,形成构造岩片。 陕西秦巴地区金矿资源丰富。根据陕西金矿成 矿区(带)的划分,本研究的南秦岭镇安地区属凤 县一商南泥盆系分布区岩金成矿带,矿床类型以构 造角砾岩型和构造蚀变岩型为主,金品位高 J。该 地区同样属山阳一柞水华力西、燕山期铁银铅锌铜 金红石成矿带和镇安一句阳铅锌金汞锑成矿区L2j, 在前人研究资料基础上 引,2012年陕西省地矿局 地质调查研究中心对陕西境内岩金矿进行了统计, 迄今为止,省内已发现的岩金矿(点)有78处,其中 镇安地区的岩金矿有十余处,包括太白庙、正河、黄 金美、丰富东沟等大中型矿床和镇安云镇双庙、大东 沟、石泉沟等金矿点。 本研究通过对南秦岭镇安地区金矿控矿地质条 件的分析,总结了该地区金矿床的控矿因素和矿化 富集规律,提出了镇安地区金矿直接找矿标志,为今 后该地区金矿地质找矿突破提供信息。 2控矿地质条件分析 2.1地层 区内控矿地层以泥盆系为主,金矿化主要与上 泥盆统星红铺组和中上泥盆统古道岭组关系密切。 区域上已发现正河、黄金美、太白庙金矿床、丰富东 沟金矿。 星红铺组(D x):该组地层区域内分布广泛,以  ̄5)Jl街一梅花店、镇安一板岩两断裂为界,北、中、南 1区域地质概况 镇安地区位于南秦岭造山带南缘,北邻南秦岭 与北秦岭结合带,构造岩浆活动强烈,区内构造表现 为一系列向北倾斜的断裂和线形直立、向北倒转的 褶皱,具有板块俯冲前缘强烈挤压的变形特征,褶断 构造、逆冲推覆和走滑断裂构造发育,这些广泛发育 的主断裂衍生了大量的张性、扭张I生次级断裂构造, 部所见沉积组合不尽相同,北部柞水县二台子一碾 子沟一带为灰一浅灰色绢云母板岩、含钙粉砂(板) 岩夹中层状粉晶灰岩,发育水平层理、交错层理、变 形层理、粒序层理,整合覆于大枫沟组之上,厚93~ 384 13"1。中部镇安县东洞河红洞村为灰绿一深灰色 粉砂质板岩、砂质板岩、绢云板岩夹细一粉晶灰岩、 砂质灰岩,富含珊瑚、腹足类化石,与下伏古道岭组 为断层接触,厚度大于l 274.24 m。南部句阳县洛 驾河为灰色钙质板岩、绢云千枚岩夹薄层长石石英 砂岩、泥灰岩、生物灰岩。含珊瑚、腕足类化石,整合 于古道岭组之上,厚l 003.95 m。 北部地区的Au、Ph、As、Hg、zn、Ag、co、zr,中部 地区的Pb、Zn、rri、Sn、Bi、Ag、B、Li、Zr、Th、As、Sb、 Ce、La、Au及南部的Pb、Zn、As、sb、Hg、sr含量均高 毛归来(1961一),男,高级工程师,710054陕西省西安市雁塔jE 路100号。 50 于地壳克拉克值,其他元素低于地壳克拉克值。 古道岭组(D 一 g):总体为一套完整的礁灰岩,礁 毛归来鄢圣武等:南秦岭镇安地区金矿地质特征及成矿条件分析 2013年4月第4期 体在走向上呈透镜状,多和星红铺组板岩相变。剖面 西东洞河为中层生物灰岩夹少量钙质板岩,富含珊 瑚、腕足、腹足类化石。西川燕岔河由珊瑚、丘状层孔 面理与脆性断面斜交,局部呈推覆叠瓦扇及飞来峰, 早期为同沉积剥离,中期为逆冲推覆兼走滑,晚期为 脆性向南逆冲,切割了Pt 、D、c地层。 (3)镇安一板岩镇断裂。该断裂早期(晚加里 东一华力西期)属隐伏的基底剥离断裂,晚期追踪 转化为推覆断裂,并兼具走滑性质。其发育时间可 能晚于仁河口断裂,在中泥盆世沉积时它的沉降幅 度较小,但在晚泥盆世一早石炭世时活动强烈而明 显,使得沿断裂两侧形成各自独立的构造.沉积体 虫等生物骨架灰岩构成另一礁体。厚度大于 123.22 111。其中二台子在礁前塌积岩间泥灰岩过渡 区间钠化发育,形成典型的二台子铜、金矿床。该组 下部发育退积型基本层序,上部发育进积型基本层 序。 北部的As、cr、B、sb,中部的Nb、Co及南部镇 安地区的Pb、Mn,小河、双河地区的Au、Hg、Sb含量 均高于地壳克拉克值;其余元素均低于地壳克拉克 值。 2.2构造 南秦岭地块现今基本构造格局是在印支主造山 期沿两缝合带(商丹和勉略)碰撞造山构造基础上 形成的 J,其中又叠加了佛坪、小磨岭等大小不一 的穹窿构造,使之构造更加复杂多样。地层均遭受 印支期、燕山期和喜山期构造作用而有不同程度的 变形。区内褶断构造、逆冲推覆、走滑断裂构造发 育。 (1)正河一太白庙斜褶皱群。该褶皱群主要为 泥盆系出露区。褶皱变形是以s。~S 为变形面,发 育一系列向南略呈弧形凸出的背、向斜褶皱群。特 点是轴向与区域性推覆断裂协调一致,呈近东西向 至北西西向,轴面以北倾为主,背斜北翼(向斜南 翼)缓,南翼(向斜北翼)陡,直立一歪斜一紧闭同斜 发展,近断裂处常发生倒转或为断裂所破坏。轴面 劈理发育程度与岩层性质相关,一般在碎屑岩、碳酸 盐岩中劈理不发育,在泥质岩或泥质碳酸盐岩中发 育轴面流劈理或扇状折劈理。褶皱类型以弯滑为 主,在少数软弱岩层中局部出现弯流褶皱。 (2)南沟口一西川街断裂(凤镇断裂)。早期 (加里东一华力西期)为隐伏的基底剥离断裂,印支 期追踪其发展为逆冲推覆性质并兼具走滑性质。中 泥盆世它先随小磨岭古陆块的抬升形成堑垒式构 造,后又追踪地垒北缘进一步向北剥离下陷,使南北 沉降差异更大。断裂北侧强烈下陷,快速堆积,形成 超补偿活动型复陆屑建造。在凤镇一山阳断裂以南 则表现为深、浅水交替,高、低能共生,垒堑隔挡的复 杂环境。就断裂所控制的沉积物厚度来看,其近断 裂处厚,远断裂处薄,反映了同沉积基底剥离断裂的 活动特征,影响和控制了本区晚古生代半地堑式非 对称单向多阶剥离盆地的形成。晚期为推覆断层, 走向285。,产状1O。~20。 35。一70。,长约135 km, 宽约50~300 rn,带内不同层次不同性质断裂形迹 交织,有碎裂岩、角砾岩、断层泥包绕糜棱岩块,糜棱 系。南侧主要为广阔的陆棚碳酸盐台地,北侧为边 缘斜坡沉积,发育典型的深水碳酸盐岩、碎屑岩斜坡 扇及浊积岩系。浊积岩系下部的砂、砾岩也都明显 地为北部来源,斜坡沉积沿盆地北部发育。反映了 北盘下降而远端挠起的特征,说明镇安一板岩镇断 裂为一铲形剥离断层。受主断裂影响,韧性剪切变 形构造发育,为成矿提供热液运移通道及赋矿空间。 2.3侵入岩 秦岭造山带商丹断裂以南、勉略缝合带以北的 南秦岭地区发育大量花岗岩群,侵入岩发育从晋宁 期延续到燕山期,尤以印支期花岗岩常见,从西至东 依次为光头山岩体群、五龙一胭脂坝岩体群、东江口 岩体群,这些形状大小不一的岩体侵入到前寒武变 质岩系或古生代地层中,断续构成一条长约400 km 的岩浆岩带。本研究所涉及的印支期花岗质侵入体 为五龙一胭脂坝岩体群和东江口岩体群。成矿作用 与该期次侵入岩关系密切。 (1)胭脂坝岩体群。胭脂坝岩体群属五龙一胭 脂坝构造岩浆岩带的一部分。主体呈岩基,其余呈 岩枝、岩株状产出,分布于五龙超单元东部,总体呈 NE向展布,侵入震旦纪一古生代地层,围岩具矽卡 岩化,岩体内见少量围岩捕掳体。面积约 395.7 km 。地球化学特征上具有高SiO,、CaO和 Na O+K O含量,属于高钾钙碱性系列,在K O— Na:O图解中,胭脂坝样品均位于A型花岗岩区域, 与前人对胭脂坝岩体研究结果一致 J,地球化学特 征上具有低Eu、Ba、P、Ti特征,同时符合张旗_8 等 研究的A型花岗岩特征。从铝指数分析看属于过 铝质花岗岩类。黑云母花岗岩富集轻稀土元素,重 稀土元素含量中等,轻重稀土分馏明显,铕的负异常 明显,稀土元素在球粒陨石标准化配分模式图上表 现为相对平滑的右倾曲线模式。 (2)东江15岩体群。东江15岩体群分布于商丹 断裂与山阳一凤镇断裂之间,总体呈近EW向展布, 由西向东为东江15、柞水、曹坪3个复杂深成岩体, 均呈岩基产出。面积约749.2 km 。东江15、柞水 S1 总第528期 现代矿业 2013年4月第4期 岩体呈长大于宽的不规则拉长透镜状NE向斜列展 布;均含有多少不等的暗色包体;内接触带局部见冷 凝边及平行侵入界面的叶理构造,有少量围岩捕掳 体;外接触带发育宽度不等的热变质所形成的角岩 化带。 岩体样品均位于I型花岗岩区域,黑云母花岗岩表 现为富集轻稀土元素,重稀土元素含量中等,轻重稀 土分馏明显,铕的负异常不明显的相对平滑的右倾 曲线模式。 3矿床地质特征 区内金矿床点较多,典型矿床有正河金矿床、黄 金美金矿床、太白庙金矿床、丰富东沟金矿,主要特 征见表1。 地球化学特征上具有高SiO 、CaO和Na20+ K 0含量,属于高钾钙碱性系列,从铝指数分析看属 于准铝质花岗岩类。在K:0一Na:0图解中,东江口 表1测区典型矿床要素 以上主要矿床控矿地层、构造、蚀变信息特征基 本一致,稳定硫同位素成矿流体主要为大气降水与 岩浆水的混合热液。成矿作用受地层、构造、岩浆作 用多重控制。除以上大中型矿床外,还有以下小型 矿床(点)。 镇安县银洞沟金矿。含金石英脉产于上泥盆统 九里坪组变石英细砂岩背斜核部张裂隙中,有2条, 长10—20 m,厚0.2~1 m,老硐中石英脉含金2.8 X 10~。 为(0.58~9.25)X10~,最高33.75×10~。 镇安县回龙半文沟金矿。含矿地层为中泥盆统 古道岭组中厚层状灰岩,矿体赋存于东西向与北北 东向断裂交汇部位。沿断裂破碎带普遍发育有角砾 岩,金矿化受角砾岩控制。矿体长100 m,宽1.00~ 4.76 m。金品位为(3.63—9.30)X10~。 镇安县典史沟金矿。产于下泥盆统西岔河组底 砾岩层的上部砂砾岩中,蚀变有硅化、黄铁矿化、铁 碳酸盐化。在砂砾岩中圈出一含金透镜体,长 800 m,厚5 m。自然金呈粒状、长条状。金含量最 镇安县金洞沟金矿。含金石英脉产于中泥盆统 星红铺组粉砂质板岩的顺层裂隙中,有2条,长10 ~高可达3.7×10~。 镇安县二台子金矿。含金角砾岩发育于中泥盆 统古道岭组中厚层灰岩中,主要受近东西向的走向 20 nl,厚0.2—1 m。老硐中石英脉含金10 X 10_。。。 镇安县云镇双庙金矿。含矿地层为中泥盆统星 红铺组第三岩性段下部板岩、片岩。含金石英脉主 要沿北西一南东向断裂带分布,共12条,长50~ 550 m,圈出8个矿(化)体,长90~290 m,厚0.56~ 1.97 m。矿石矿物为自然金、黄铁矿、方铅矿、黄铜 矿、闪锌矿,脉石矿物为石英、绢云母。金品位一般 52 断裂(或层间断裂)控制,与石英钠长岩共生,呈带 状分布,区内共见两条含金角砾岩带,长600~ 1 000 m,宽5~50 nl,延深数十米至200 m,于其中 圈出11个表内矿体。单个矿体长10~60 m,厚度 0.9~29 m,延深几米至100 m。矿体形态复杂,呈 筒状、板状、囊状和脉状。矿石矿物主要有黄铁矿、 毛归来鄢圣武等:南秦岭镇安地区金矿地质特征及成矿条件分析 2013年4月第4期 自然金、自然银、砷黝铜矿,少量黄铜矿、砷镍矿,微 量毒砂、白铁矿、斑铜矿、辉铜矿、铁闪锌矿、方铅矿、 辰砂;脉石矿物有铁白云石、方解石、重晶石、少量绢 产生的热液将深部的矿质和分散在岩石中的成矿元 素萃取出来,形成含矿热液,并通过裂隙运移到构造 云母。矿石品位:各矿体金平均品位(5.64— 11.4z)×10~,金矿床平均品位7.87×10 (单样 最高含量为27.24×10 )。 活动带中通过充填、交代等方式使矿质沉淀下来,形 成矿床。在构造作用极为强烈的部位,矿化强而蚀 变明显,矿体厚度大且品位较高;反之,在构造作用 较弱部位,矿化弱而蚀变不明显,多为较薄的金矿化 体。 4成矿地质条件 以黄金美金矿为例对镇安地区金成矿地质条件 展开分析。黄金美金矿含矿地层为中泥盆统星红铺 5找矿标志 (1)矿化露头及铁帽。黄铁矿等金属硫化物在 组,据区域化探资料,该组金元素背景值为1.62× 10一,比秦巴地区金元素背景值(1.42×10 )略高, 说明该组地层是金成矿物质来源之一。黄金美金矿 床金矿体均赋存于含金断裂构造破碎带内,这些含 金断裂构造破碎带走向大多为北东向,金矿成矿与 北东向构造关系密切;从控矿的北东向断裂特征来 看,断裂构造的多期多次活动决定着金成矿的多阶 段性,说明北东向断裂是金矿化热液迁移的通道和 金沉淀的场所。金矿化带内普遍存在黄铁矿化、硅 化、绢云母化等蚀变现象,金矿化与它们有着紧密的 相依关系。而矿体产出部位这些蚀变尤为强烈,特 别是金矿体厚度大、金品位较高部位,蚀变特征极为 明显。毒砂、斑铜矿、黄铜矿常出现在金品位较高的 原生矿石范围内,说明除黄铁矿外,毒砂、斑铜矿、黄 铜矿等矿物本身就是主要的载金矿物。从矿区及其 外围出露的星红铺组、古道岭组岩石特征可以看出, 矿区及其外围区域变质作用较弱;区内褶皱构造、断 裂构造发育,特别是北东向断裂极为发育,说明区内 及外围,在地质作用过程中,是地应力集中及释放 区;从控矿断裂破碎带特征来看,该矿床成矿热液主 要来自控矿断裂的多期多次活动,控矿断裂既是含 矿热液的迁移通道,又是金沉淀的场所。黄金美金 矿床的形成,星红铺组地层可能是成矿物质的主要 来源,长期的应力集中并释放形成了北东向断裂构 造,同时也使地层中的金元素活化,它与断裂作用活 动形成的热液一并组成含矿热液,沿断裂向上迁移, 在温度、压力等合适部位沉淀富集成矿,形成了可供 工业利用的金矿床。该矿床应属沉积.变质岩中的 构造蚀变岩型金矿床。 综上所述,该地区金矿化主要受泥盆系星红铺 组地层、岩浆作用及断裂构造破碎带控制,星红铺组 地层提供主要矿源,岩浆活动既提供热源,又提供了 矿源物质。构造既是矿液产生的源泉,又是矿液迁 移的通道,还是含金热液沉淀和富集的场所。构造 地表常形成极为注目的褐铁矿化或铁帽,可作为良 好的找矿标志。 (2)矿化蚀变。矿石中的毒砂氧化后形成鲜艳 的红色,可作为找金的特殊标志。 (3)硅化、绢英岩化、黄铁矿化发育地段对金矿 找矿有利,金属硫化物呈细脉、网脉及稠密浸染部位 则是高品位金矿体赋存部位。 6 结论 镇安地区控矿地层星红铺分布广泛,构造活动 延续时间长,期次多,既有基底断裂提供成矿热液, 补充物源,又有浅层断裂构造有利成矿热液流通及 沉淀。通过对成矿地质背景、矿床地质特征的分析, 认为该区成矿地质条件优越,找矿前景良好。可进 一步综合地物化遥找矿方法在该区开展金矿找矿工 作。 参考文献 [1] 王友文,弥建勇.陕西金矿成矿区(带)划分及地质特征[J].陕 西地质,1997,15(1):60-65. 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