脉,向外依次为:绢云母化带—绿泥石化带—弱绿泥石化带—未蚀变围岩(斜长角闪片麻岩)。 硅化、黄铁矿化、碳酸盐化叠加在上述各带。 (5)矿床成因类型划分
古老绿色岩系中的变质—热液金矿床 (三)、斑岩型 1.特征总述
成矿地质特征:与中酸性、酸性及碱性次火山岩有关。金矿体产于花岗闪长斑岩体顶部及接触带附近。
金属矿物:黄铁矿、白铁矿、辉锑矿、自然金、黄铜矿、辰砂、雄黄、雌黄。 脉石矿物:玉髓状石英、方解石、冰洲石、铁白云石、蛋白石、长石、高岭土。 围岩蚀变:硅化、黄铁矿和/或白铁矿化、碳酸岩化 矿体形状:层状、脉状、扁豆状
规模及品位:大到特大型、金质量分数为 2×10-6~10×10-6 共伴生元素:Ag Cu S矿床实例:团结沟 2.矿床实例分析(黑龙江团结沟金矿床) (1)、区域地质概述
团结沟金矿床是我国北方大型原生金矿床之一,该矿床虽然品位较低,但规模大,埋藏浅,易于开采,因此具有重要的经济意义。
矿区处于元古界黑龙江群变质岩系组成的复背斜的西北翼与中生界火山岩系组成的坳陷带的衔接部位,矿床位于北北东向与东西向断裂构造的共轭部位,岩浆活动及热液矿化作用发育。
矿区内地层比较简单,出露地层主要为元古界黑龙江群及中新生界火山岩系和第三系。 黑龙江群下部鸡冠山组为石榴白云绿泥钠长片岩、含石榴绿泥白云钠长片岩,夹含石榴白云片岩等。中部咀子山组为一套含石榴白云钠长片岩和钠长白云片岩所组成,并夹有少量石英片岩和片状石英岩。上部湖南营组以角闪片岩为主体,夹变粒岩和钠长片岩。各组间地层呈整合接触。黑龙江群含铁镁质岩石,含金丰度值较高。
中生界上侏罗地层主要由酸性火山岩和火山碎屑岩及少量中性火山岩组成,与下伏黑龙
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江群地层呈不整合接触。下白垩地层主要由砾岩、砂砾岩、长石砂岩、长石质硬砂岩、粉砂岩、页岩夹簿煤层组成。与下伏地层呈不整合接触。 ’
上白垩地层主要由安山岩、辉石安山岩、英安岩,流纹岩及凝灰岩组成。与下伏地层呈角度不整合接触。 。 *
第三系地层坳陷带中,为湖相沉积。由泥质岩、泥质页岩夹砂岩组成,底部为砂砾岩。与下伏地层呈不整合接触。
北北东向断裂带将本区划分为三个次级构造区,北北东向断裂是本区主要导岩和导矿构造。区内岩浆岩比较发育,吕梁期超基性岩和混合花岗岩呈岩株状;华力西期花岗岩呈岩基产出;燕山早期为辉长岩、辉石闪长岩、石英阿长岩、花岗闪长岩,呈岩株产出;燕山晚期主要是一些浅成—超浅成小侵入体的花岗斑岩、花岗闪长斑岩及长石斑岩等;其中,区内不同时代的岩浆岩,在不同程度上与金矿化都有一定的联系。 区内矿产以岩金为主,砂金也分布广泛。 (2)矿床地质
团结沟金矿主要赋存于花岗闪长斑岩体中,局部产于黑龙江群结晶片岩内,这套地层既
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是矿化围岩,也是矿化岩体(花岗闪长斑岩;)的围岩,同时还是部分成矿物质的源岩。岩层含金丰度平均为0.0195g/t。
区内分布于北东向复背斜与北北东向断裂交汇部位的花岗闪长斑岩,既是金矿的成矿围岩,又是金矿体的主要围岩。它直接侵位于黑龙江群咀子山组结晶片岩中,岩体与片岩 的接触带是一个构造脆弱带,是储矿的良好场所,其上被下白垩地层覆盖,下盘围岩为黑龙江群变质岩。岩体形态在平面上为近等轴状岩株。
花岗闪长斑岩呈一种浅成—超浅成侵入体的岩貌。岩体(花岗闪长斑岩)与金矿化同属晚株罗世,在形成的深度上也是一致的。岩体含金丰度值为0.02—0.12g/t,平均为0.015g/t。金矿化与岩体有密切成因联系。根据岩石化学成分,岩体属于偏碱钙性岩和偏碱性岩,两者属于“S”型花岗岩。岩体的同位素为93.12—112.6亿年,因此矿床的生成时代应为晚于白垩纪,属于燕山晚期的产物。 (3) 矿体特征
团结沟金矿的矿体主要赋存于花岗闪长斑岩向南超覆的下部接触带及其附近。矿体富集
与含金玉髓状石英细脉或细网脉、黄铁一白铁矿脉和碳酸盐脉的发育程度密切相关。 产于花岗闪长斑岩正接触带和内接触带的矿体占矿体总数和矿量的百分之九十以上。其余矿体产于结晶片岩的蚀变带内,就矿体形态而言,单体呈脉状、多脉状、扁豆状等;分枝复合现象较显著(见图)。
矿石矿物组合简单,除自然金外,伴生的主要金属矿物有白铁矿、黄铁矿(包括胶黄铁矿),偶见辉锑矿、黄铜矿、方铅矿、辰砂和雄黄、雌黄等。脉石矿物有玉髓状石英、 冰长石、方解石(包括胶状方解石)、铁白云石、蛋白石、长石、高岭土等。与金矿化关系最密 切的是黄铁矿、玉髓状石英和白铁矿。
黄铁矿硫同位素δS34值主要在2.5—5.0‰,说明含矿溶液主要来源于地壳深处,部分为硅铝层重熔产物。
矿石的化学组分比较简单,有用元素只有金具有重大工业意义,其余伴生元素Ag、 Cu、Fb、Zn、Fe、As等含量均低。无综合利用价值。
矿石结构以胶状结构最为发育。次为自形粒状、镶边状、他形粒状结构。矿石构造以角砾状构造最为发育,其次有细脉或网脉状、蜂窝状、状一晶洞状构造。
团结沟金矿的金矿物主要是含少量银的自然金,又可分为显微金及可见金两种,自然金外形以棱角状、浑圆等轴粒状为主,其次有针状、片状、树枝状等。自然金赋存于玉髓状石英(约占2/3)、黄铁矿、白铁矿、胶黄铁矿中。矿体中的自然金成色很高,为946—951,平均948。含银量为4.7—5.1%,平均4.90%。Au与As成正相关关系。
矿石共有四种类型,即玉髓状石英黄铁矿型、碳酸盐黄铁矿型、玉髓状石英—黄铁矿—辉锑矿型和褐铁矿型。 (4)围岩蚀变
矿床围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化—白铁矿化和碳酸盐化。通常以玉髓状石英脉、黄铁矿—白铁矿脉和碳酸盐脉充填胶结构造破碎带和裂隙带。主要分布于岩体向南超覆端部,矿化体仅见于蚀变带中。当蚀变热液脉体密集发育时即形成富矿体。由于多期次的热液活动,构造活动又明显地出现继承性,因此,各期热液蚀交互相叠加,叠加现象愈发育,则矿化愈好。
(5)矿床成因类型划分
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次火山岩—热液金矿床 (四)、 矽卡岩型
成矿地质特征:中酸性小侵入体与不纯灰岩、火山凝灰岩的接触带。围岩多为含石榴子石、钙铁辉石、绿帘石矽卡岩。
金属矿物:磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、赤铁矿、斑铜矿、银金矿 脉石矿物:钙铝榴石、透辉石、绿帘石、石英、方解石
围岩蚀变:矽卡岩化为主、其次为钾化、硅化、绿泥石化和绢云母化 矿体形状:透镜状、似层状、巢状、串珠状
规模及品位:中到大型、金质量分数为 2×10-6~200×10-6 铜质量分数为1%~4% 共伴生元素: Fe、Cu、Pb、Zn、Bi,矿床实例:华铜、沂南、鸡冠嘴。 (五)、 角砾岩型 1.特征总述
成矿地质特征:角砾岩体多产于太古宙和元古宙的变质岩中,原岩为中基性火山岩。岩体成群成带分布且受构造控制,岩性为多铁的硅铝质岩石。金矿化分布在岩体内的角砾周边及裂隙发育地段,与胶结物密切相关。
金属矿物:黄铁矿、次为黄铜矿、方铅矿、自然金、少量闪锌矿、辉铋矿、铜蓝、斑铜矿、辉钼矿脉石矿物:石英、绿泥石、绿帘石、次为方解石、钾长石、绢云母、钠长石及少量黑云母、斜长石、次闪石、阳起石、萤石围岩蚀变:硅化、绿泥石化、绿帘石化和绢云母化矿体形状:似层状、透镜状规模及品位:中-大型、金质量分数为 1×10-6~45.85×10-6 共伴生元素:Ag、Cu、S。
2.矿床实例分析(陕西太白县双王金矿床)
双王金矿床为一中型金矿床,也是一个特大型的钠长石矿床 (1)、区域地质概述
双王金矿床位于商秦岭印文褶皱带的风县一镇安褶皱束西段。
区内出露中泥盆统地层,主要为一套浅海相粉砂泥岩及碳酸岩沉积。由老到新可分为王家楞组、古道岭组、星红铺组。
王家楞组下部为炭质粉砂岩夹少量结晶灰岩和绢英片岩;上部为板岩、片理化粉砂岩夹
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结晶灰岩、变质石英砂岩。
古道岭组下部为含钙质条带及灰岩透镜体的粉砂质绢云扳岩夹白云质粉砂岩。含金角砾岩带即赋存在该层中。上部为厚层结晶灰岩、粉砂质灰岩夹条带状粉砂岩。 星红铺组为绢云粉砂质板岩、千枚岩夹砂质灰岩。
本区复背斜,走向为北西西一南东东向,向北西西倾斜,区内断裂发育,以北西西一南东东和东西向为主。双王含金角砾岩带为一较大规模的构造破碎带,与区域构造线方向基本一致。
区内较大侵入岩由石英二长闪长岩和二长花岗岩组成。岩体沿复背斜轴部侵入。长轴方向与区域构造线一致。石英二长闪长岩Rn—Sr年龄为213.5Ma,属印支早期产物;二长花岗岩同位素年龄时限为198.3—202Ma,属印支晚期产物。岩体早于双王金矿的形成,故与金矿化无关。成矿后有花岗斑岩类和煌斑岩类脉岩,一般规模都不大。 (2)矿床地质
矿床范围内仅发育中泥盆统古道岭组下部地层,按岩性组合可分为三层,其间均为连续过渡关系,自下而上:下层为粉砂质绢云板岩,下部夹钙质板岩及薄层砂质灰岩,上部夹铁白云质粉砂岩条带;中层为浅绿灰色含绿泥石粉砂质绢云母板岩央铁白云质粉砂岩,该层 中部过渡为灰白色钠长石板岩、绢云钠长板岩,局部有深灰色黑云钠长板岩。钠长板岩呈似 层状,含金角砾岩体即赋存于中部;上层为灰色粉砂质绢云板岩与铁白面质粉砂岩互层,向西相变为砂质白云质灰岩夹板岩。
矿床位于复背斜东北翼,地层总体为一单斜构造,东段西部地层发生倒转。角砾岩体上、下盘及尖灭端附近,常见平卧褶曲,其枢扭一般向北西西倾伏。矿床范围内断裂较发育,但断层较少,且规模小,有以裂隙为主的特点。金矿化角砾岩带为成矿早期形成的构造角砾岩带。成矿后期以北东向构造裂隙为主,近南北向及北西向裂隙次之。这些裂隙多为剪切性,这为较晚阶段的成矿热液提供了就位空间,使矿化叠加富集。成矿前的断层少见,成矿后的断层多为北东走向,规模不大,对角砾岩体及矿体破坏作用较小,
双王金矿床东段常见的脉岩有闪斜煌斑岩及云斜煌斑岩,多充填于成矿后的北西西和北东向小断层中。呈脉状及不规则透镜状,长一般数十米到百余米,宽由小于I米一数米。 角砾岩带特征: 双王含金角砾岩带由大小不等的、线状排列的六个角砾岩体组成,总体延
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