Shaanxi county town of the province's store of gold ore genesis

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Scientific Journal of Earth Science September 2013, Volume 3, Issue 3, PP.95-99

Shaanxi County Town of the Province's Store of Gold Ore Genesis Zhonglun Wen Shanxi Nuclear Bomb Conglomerate 224 Brigade, Xi’an Shanxi 710024, China Email: wenzhonglun@163.com

Abstract The Yuanjiagou high-frequency Upper Devonian Shijiagou formation and lower Carboniferous alternately superimposed basin turbidite facies constitute the important ore and ore-bearing strata, provides the material basis for the mineralization. Siliciclastic sandstone ore-bodies occur in Shijiagou group. Favorable lithology has control over gold mineralization. In order to geological as the starting point, analysis of the geological structure, ore bearing hydrothermal activities, including rock alteration etc., thus put forward the shop's Gou Gold Deposit is sedimentary tectonic superimposed mineralization, and the cause was discussed. Keywords: Deposit Characteristics; Genesis; Dianshigou Gold Deposit

陕西省镇安县店氏沟金矿矿床成因探讨 文忠论 陕西省核工业地质局二二四大队,陕西 西安 710024 摘

要:上泥盆统石家沟组和下石炭统的袁家沟组高频交替叠置的台盆浊积岩相构成本区重要的含矿和容矿地层,为成

矿提供了物质基础。已知矿化体见于石家沟组的硅质碎屑砂岩层内。有利岩性对金矿化具有控制作用。以矿区地质为切 入点,分析了矿床地质构造、含矿热液活动、含矿围岩蚀变等方面,从而提出了店氏沟金矿床成因为沉积—构造叠加改 造成矿,并对成因进行了探讨。 关键词:矿床特征;成因探讨;店氏沟金矿

1 区域地质背景 矿床位于秦岭褶皱系南秦岭印支褶皱带凤县—镇安褶皱束,地处丁—马锑金多金属矿田中部,酒奠梁— 板岩镇断裂北侧。区内地层主要为泥盆—二叠系一套连续沉积的陆源碎屑岩和碳酸盐岩沉积建造,属南北部 地块间的“构造结合带”,断裂构造非常发育,不同岩石地层单位间多以断层接触,褶皱构造亦因断裂破坏而 残缺不全,沿断裂带或其附近,有大量的岩脉侵入(图 1)。 华力西期的伸展裂陷,印支期由南向北的逆冲及燕山期的平移走滑作用,使本区主要断层具有继承性发 展的特点,即由早期的正断层,到逆冲断层,再到平移断层。区内断裂构造可分为成矿前断裂和成矿后断裂。 成矿前断裂又可分为控矿构造和含矿构造。酒奠梁—板岩镇断裂为区内的主要控矿断裂,地表断面总体北倾, 倾角 50~60°或更陡些,破碎带明显,具多期活动特征和不同性质复合特征,带内片理化、炭化现象普遍,发 育构造角砾岩、碎裂岩、断层泥。沿断裂带充填中酸性岩脉。断裂两侧产生的次一级断裂及裂隙为含矿构造。 其共同特征为:产于软硬岩石接触带,或在相对脆性的岩石中形成北东向剪切裂隙带,近水平擦痕发育,构 造带呈舒缓波状,具膨大窄缩、尖灭再现、平行斜列的特点。区内成矿后断裂构造不甚发育,主要表现为早 期断裂的再次活动,使区内已形成的矿体碎,产生错动,但错距较小。 沿板岩镇断裂分布一系列以 Au、Ag、Hg、Mo、Cu、Pb、Zn、V 等组合为主的异常带,多沿断裂走向 带状分布,多南北宽 5~10Km,东西长 10~20Km。异常不仅面积大,极值高、浓度分带清晰,在本区形成明 - 95 http://www.j-es.org/


显的浓集中心,而且各元素异常的重合性较好,反映了矿田异常特征,区内沿板岩镇断裂分布的金矿主要有 双庙金矿、庙沟金矿、店氏沟金矿及米粮寺金矿等,这些金矿虽然在成因等众多方面有较大的差异,但都有 几个共同的特征:①金矿点多分布于板岩镇断裂两侧 2Km 范围内。②含矿地层为 D—C 系砂质—粉砂质碎屑 岩。③矿化与硅化、碳酸盐化等蚀变密切相关[1]。

图 1 矿区构造单元位置图

2 矿区地质 矿区位于凤县—镇安褶皱束的南部边缘,与留凤关—金鸡岭褶皱束接触带附近,地层破碎、岩性变化大, 构造相对复杂。

2.1 地层 矿区出露地层总体为一套浅变质沉积岩,主要有:志留系梅子垭组,岩性为泥质板岩、砂质板岩间夹薄层 砂岩和薄层灰岩,偶平碳质板岩。泥盆系西岔河组、公馆组、石家沟组、古道岭组、星红铺组、九里坪组等, 岩性主要为砾岩、砂岩、砂质板岩、板岩、灰岩、白云岩及千枚岩等,岩性相对较为复杂。店氏沟金矿位于 石家沟组的硅质碎屑砂岩层内;石炭系袁家沟组、四峡口组,岩性主要为灰岩、含燧石条带灰岩夹页岩、砂 岩及碎屑岩组成。

2.2 构造 店氏沟金矿位于酒奠梁—板岩镇大断裂北侧,凤县—镇安褶皱束的南部边缘,呈透镜状的泥盆系石家沟 组砂质板岩、硅质(石英)碎屑砂岩、砂砾岩构造岩块内。与上部的九里坪组、下部的西岔河组均呈断裂接 触关系。

2.3 岩浆岩与脉岩 区内岩浆活动不太明显,仅沿断裂及裂隙见少量的花岗斑岩、煌斑岩及闪长玢岩脉充填,一般长 - 96 http://www.j-es.org/


10cm~1m,最宽 2m,厚 5cm~12cm。 脉岩的发育与岩石的能干性及地层有一定的关系,含矿层石家沟组硅质砂岩内硅化石英脉多呈细网脉 状,脉体一般厚 20~60cm,最厚 1~2m,产状多较陡,一般大于 80°。单个脉体多小于 3cm,一般厚 0.1~1cm。

3 矿床特征 3.1 矿体特征 矿体富存于石家沟组透镜状含砾碎屑砂岩、硅质碎屑砂岩夹层内,地层总体走向北东向,倾角 30°~45°。 根据区域岩相古地理分析,成矿区为潮坪相沉积环境。含矿砾屑岩中的砾屑虽有一定的分选,但仍以棱角— 次棱角状为主,反映出快速堆积机制下的堆积岩的岩石特征。盆地沉积物虽有少量陆源带入物,但大量的含 矿岩石组合应为沿深大断裂上升的热水沉积物,含矿碎屑岩可能系热水喷发弱固结下被动荡海水冲荡形成的 热水沉积、内碎屑岩。 矿体总体走向北西西向,倾向南倾,倾角较陡,一般 80°~90°。矿体的产出受一组北西西向斜列式节理 及断裂的控制,与节理或断裂的产态完全一致。富矿段的出现受北北东及近南北向的石英网脉的控制,在石 英网脉与节理及断裂的相交地段,形成半径 1.5~2.5 米的富矿矿柱,多高十余米,产状近直立。

3.2 矿石特征 3.2.1

金的赋存状态

店氏沟金矿的金主要以颗粒状的明金形式存在于碎屑砂岩、石英脉及断层角砾、断层泥内。粒度差别较 大,呈不等粒状。粒径在所 0.01~2mm 间较多,最大大于 10mm,显微金未进行详细测算。自然金的形状较 复杂,以它形片状、它形粒状为主,次为它形柱状、丝线状,可见少量树枝状、棱角状。金的嵌布形式主要 是产于矿物颗粒间的粒间金,次为产于矿物、岩石裂隙间的裂隙金,其三是被石英等矿物晶粒包裹的包裹金 和产于断层泥内的富集金[2]。富集金虽然较少,但其颗粒较大,本矿床发现的富集金最大颗粒 150 余克。本 矿床的另一特征是,颗粒金多富存于石英网脉与围岩的接触带 15~20mm 范围内,接触带外的围岩及石英脉 内,金含量相对较低。 3.2.2

矿石的结构、构造

矿石中的石英多呈半自形—它形粒状结构存在,可见少量的自形粒状石英颗粒、黄铁矿、方铅矿矿物。 金呈不规则状分布于矿物粒间、裂隙及泥质内。碎屑岩为硅质、少量碳酸质胶结的胶状结构。 矿区内的矿石主要为块状构造,如块状碎屑岩矿石、块状石英矿石。细石英脉沿碎屑岩裂隙穿插形成脉 状构造矿石。矿石中的黄铁矿、方铅矿含量极少,但可与金形成星点状矿石。

3.3 热液活动和围岩蚀变 3.3.1

热液活动

区内成矿热液的活动主要表现为含矿热液(石英脉)沿构造裂隙、岩石层理面的充填以及对围岩的交代 蚀变作用。网状石英脉及其切割关系表明,区内的热液活动具有多阶段的特征,而与矿化最为密切的是中晚 期的热液。该期热液多呈蛋白—灰白色,结晶程度明显低于早期脉体,且脉体细小。 3.3.2

围岩蚀变与矿化

区内围岩蚀变主要表现为硅化,次为绢云母化、碳酸盐化、炭化、绿泥石化等,少量矿石中可见到星点 状颗粒细小的黄铁矿与方铅矿。矿化富集与硅化关系密切,岩石碎裂程度愈高、石英脉体愈密集、岩石硅化 愈强烈的地段,矿化富集愈强。 蚀变与矿化的规模、程度受节理与断裂的明显控制。断裂带活动强裂、节理发理的地段,围岩蚀变明显 - 97 http://www.j-es.org/


增强,矿化相对富集较高。

4 矿床成因探讨 4.1 矿化富集规律与控矿因素 店氏沟金矿距离南部具有多期活动特征的酒奠梁—板岩镇区域性大断裂不足 500 米,沿该断裂向西的庙 沟(桂花)金矿、双庙金矿,向东的米粮寺锑金矿、山阳县刘家峡金矿、夏家店金矿、吴家院金矿等均距该 断裂不足 2 公里,说明区域性大断裂控制了金矿带的分布。距北部的后期压扭性平移断层仅 150 米远,且沿 其次及断裂(节理密集区)富集成矿,与其西部的庙沟(桂花)金矿属同一类型矿床,说明次级压扭性断裂 控制了矿体的展布。 店氏沟金矿及庙沟(桂花)金矿均产于泥盆系石家沟组的厚层块状石英碎屑砂岩层内,说明除与该层岩 石含金背景值高的因素外,尚且与该套岩石的刚性有关。刚性岩层形成的剪性裂的良好渗透性,成为含矿热 液的通道;张性裂隙成为含矿热液富集成矿的矿房。 矿化以细小的网状石英脉比较富集,粗大的石英脉体含矿性较差或不含矿,围岩蚀变强的部位矿化相对 较强的特征,说明多期热液活动及其蚀变对矿化起了决定性的作用。

4.2 成矿期次的确定 含金高背景热水沉积内碎屑岩是泥盆纪酒奠梁—板岩镇断裂的同沉积期形成的。燕山运动早期的扭性剪 切及沿断裂的脉岩的活动,是该矿床的主要富集成矿期[3]。

4.3 构造应力学分析 受燕山运动早期的扭性剪切及沿断裂侵入的脉岩的活动的影响,区内岩石受压扭性断裂 F2 活动的影响, 发生扭曲变形,首先在刚性较强的石英碎屑砂岩层形成一系裂张性裂隙并被同期侵入的硅质含矿热液充填。 随着断裂的继续活动,岩石变形进一步加强,形成两组剪节理(S1、S2),局部变形强烈地段形成小断裂(f), 同时伴生多期硅质含矿热液的侵入、充填,局部地段富集成矿。F2 断裂的再次活动对矿体局部地段的富集起 到了十分重要的作用。(图 2)

F:主断层;σ1:诱导应力场主压应力轴;S1、S2 剪节理;T:伴生张节理

图 2 平移断层及其派生的节理示意图

4.4 矿床成因 深部热水携带大量的成矿物质喷发后,在弱固结条件下被动荡海水冲荡形成的热水沉积、内碎屑岩是该 矿床的矿源层之一。含矿硅质热液的多期次的侵入是另一重要的矿质来源,脉体的充填、与围发生蚀变交代 作用,是最主要的成矿阶段。压扭性断裂的活动控制着矿体的空间分布,并对后期的矿化富集起到了关键性 的作用。综上所述,笔者认为该矿床是一沉积—构造叠加改造成因的矿床。

REFERENCES [1]

刘新会, 刘爽, 杨登美, 等. 中秦岭金龙山金矿床地质特征及找矿方向[J]. 西北地质, 2008, 41(1): 81-89 - 98 http://www.j-es.org/


[2]

杨永春, 刘家军, 刘新会, 等. 南秦岭金龙山金矿床中砷的赋存特征及其对金沉淀的影响[J]. 中国地质, 2011, 38(3): 701-715

[3]

杨涛, 朱赖民, 李犇, 等. 西秦岭金龙山卡林型金矿床地质—地球化学及矿床成因研究[J]. 矿物学报, 2012, 32(1): 115-130

【作者简介】 文忠论(1984-),男,汉族,本科,助理工程师。学习经历:2004.7-2008.7 在东华理工大学学习,08 年 至今在陕西核工业地质局 224 大队从事地质工作。 Email: wenzhonglun@163.com

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