什麼是礦床地質特徵
⑴ 礦床地質特徵
(一)礦體特徵
達巴特銅鉬礦床的礦體產於橢圓形火山機構的南北兩側。目前地表圈定的銅鉬礦體有5個(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ和Ⅴ),長60~300m,寬1~16m,呈脈狀和透鏡狀產出(見圖2-9),依據礦體空間產出特徵,初步劃分為南北2條礦帶(新疆有色地勘局703隊,2003)。
1.南礦帶
礦體主要產於火山機構(花崗斑岩雜岩體)南側與地層的內外接觸帶上,在接觸帶有一走向北西西、傾向北北東的逆沖斷層,它控制著主要礦體的分布,目前地表初步圈定礦體3個,自西往東礦體編號分別為Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ。
Ⅰ號礦體:位於南礦帶西部,地表礦體由TC2501探槽控制,產於花崗斑岩體南接觸破碎帶之凝灰岩中,礦體寬7.0m,長100餘米,走向北西西,傾向北東,銅平均品位0.35%;深部礦體由鑽孔ZK2501控制,含礦主岩為花崗斑岩,穿礦厚度4.25m,銅平均品位0.48%。
Ⅲ號礦體:位於南礦帶中部,地表礦體由TC001和TC801探槽控制,產於流紋斑岩體南接觸破碎帶中,寬15.1m,長400m,走向北西西,銅平均品位0.37%。深部礦體由鑽孔ZK001,ZK002和ZK801控制,含礦主岩為流紋斑岩,具全岩礦化特徵。其中在鑽孔ZK001中,穿礦厚度109.46m,銅平均品位0.45%,最高品位達0.80%,由地表向深部,礦體的厚度和品位明顯變厚增富。在鑽孔ZK002中,控制的礦化厚度達190.80m,按銅邊界品位0.2%可圈出7個銅礦段,其累計視厚度為14.0m,Cu品位0.20%~0.25%;按Mo邊界品位0.02%可圈出2 個鉬礦段,第一個鉬礦段位於鑽孔ZK002 95.1~155.10m,視厚度為60.0m,Mo平均品位為0.023%,最高品位為0.084%,第二個鉬礦段位於鑽孔ZK002 161.10~204.50m,視厚度43.40m,Mo平均品位為0.047%,最高品位為0.092%,鉬礦化與銅礦化呈反消長關系(新疆有色地勘局703隊,2003);鑽孔ZK801控制了Ⅲ號礦體的東延段,在77.90~80.23m 區間,圈出一個銅品位為0.20%,視厚度為1.33m 的銅礦段。
Ⅳ號礦體:位於南礦帶東部,由TC2801探槽控制,產於流紋斑岩外接觸帶之英安岩中,寬3.0m,長約200m,產狀195°∠60°,銅平均品位0.27%。
2.北礦帶
礦體主要產於火山機構(花崗斑岩體)北側與地層的接觸帶上,目前地表初步圈定礦體2個,自西往東礦體編號為Ⅱ和Ⅴ。
Ⅱ號礦體:位於北礦帶西部,由TC03和TC04探槽控制,產於凝灰質砂岩中。地表礦體長120m,寬1.0m,走向160°,傾向北東東,傾角74°,銅平均品位0.51%。
V號礦體:位於北礦帶中東部,產於花崗斑岩雜岩體中。地表礦體長90m左右,寬5m左右。礦體整體走向北西西。
(二)礦石特徵
1.礦石物質組成
礦石中金屬礦物為輝銅礦、黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦、毒砂、閃鋅礦、藍輝銅礦、藍銅礦、磁黃鐵礦、斑銅礦、銅藍、赤鐵礦、孔雀石和自然銅等,上述金屬礦物除孔雀石、藍銅礦、自然銅肉眼可見外,其餘均為顯微粒狀;非金屬礦物主要為石英、絹雲母、方解石、綠泥石、鉀長石、電氣石和螢石等。
輝銅礦:是礦石的主要有用礦物,顏色灰白帶藍,呈稀疏浸染狀、細脈狀及斑塊狀,含量2%~6%,不均勻分布。
黃銅礦:為銅黃色,稀疏浸染及斑塊狀,多被藍輝銅礦交代而成殘斑狀,含量1%~3%。
黃鐵礦:淡黃色,呈立方自形晶,含量1%。
藍輝銅礦:為藍灰色,不規則狀,產於斑晶中,或與黃銅礦構成斑塊狀,且交代黃銅礦呈次生反應邊,或呈顯微細脈-浸染狀平行分布於赤鐵礦-孔雀石脈邊。含量1%~3%。
斑銅礦:紫色、藍色,分布於孔雀石中,微量。
藍銅礦:藍色,呈浸染狀分布於孔雀石中,含量1%。
孔雀石:為翠綠色,呈細脈及團塊狀,團塊中可見極少的黃銅礦殘留,含量3%~5%。
赤鐵礦:為灰褐色,呈獨立的微細脈或為孔雀石-赤鐵礦脈,含量4%~6%。
2.礦石結構構造
(1)礦石結構:以他形粒狀結構為主,其次有交代殘留結構、次生環帶結構和顯微粒狀結構等(圖版Ⅴ-5~8)。
(2)礦石構造:以稀疏浸染狀構造為主,其次有團塊狀及細脈狀、脈狀、網脈及充填膠結狀構造等。
3.礦化階段
銅鉬礦化大致可分為兩期:淺部赤鐵礦微細網脈銅礦化和深部石英細脈銅鉬礦化(尹意求等,2005)。
(1)淺部赤鐵礦微細網脈銅礦化:該期銅礦化的礦物組合為:輝銅礦+孔雀石+藍銅礦+赤鐵礦+螢石+微晶石英,該礦化以地表銅礦化和鑽孔ZK001銅礦化為代表,微細網脈寬度為1~5mm,產於淺部、低溫和氧化環境;
(2)深部石英細脈銅鉬礦化:該期銅鉬礦化的礦物組合為:輝鉬礦+黃鐵礦+藍銅礦+螢石+電氣石+粗粒石英,該礦化以鑽孔ZK002銅鉬礦化為代表,石英脈寬度為1~3cm,產於深部、高溫和還原環境。
(三)圍岩蝕變
礦區圍岩蝕變范圍較大,在凝灰岩、英安岩、花崗斑岩、流紋斑岩、流紋質凝灰角礫岩和內外接觸帶(岩體與凝灰岩和英安岩接觸帶)中,均出現不同類型和蝕變程度不等的蝕變。
(1)在凝灰岩和英安岩中,常發育綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、絹雲母化和硅化等。
(2)在花崗斑岩中,發育硅化、綠簾石化、絹雲母化、螢石化、黃鐵礦化和鉀長石化,局部具螢石化和電氣石化。
(3)在流紋斑岩中,發育鉀長石化、硅化、絹雲母化、孔雀石化、螢石化、葡萄石化和褐鐵礦化。
(4)在流紋質凝灰角礫岩中,一般發育毒砂化和白鐵礦化,偶見鉀化和硅化。
(5)在內接觸帶(花崗斑岩雜岩體)中,除了在雜岩體中發育蝕變外,還廣泛出現伊利石化、粘土化、綠泥石化、褐鐵礦化和葉蠟石化等;在外接觸帶(凝灰岩和英安岩)中,除了具有凝灰岩和英安岩中蝕變特點外,還具有明顯的硅化蝕變增強現象,出現石英細網脈。
⑵ 礦床類型規模和地質特徵簡述
河南小秦嶺文峪金礦床是特大型石英脈型金礦床。
1.與成礦有關地層、構造、岩漿岩[20]
(1)地層:賦礦圍岩是太華群金硐岔組,主要岩性為黑雲(角閃)斜長片麻岩、斜長角閃岩及花崗混合岩等。
(2)控礦構造:礦區位於金硐岔-老鴉岔-石板山復背斜中段近軸部的南翼,主背斜軸向近東西,平面上呈反S型。斷裂構造主要有近EW向、NNE向和NNW向,主控礦構造近東西向,傾向南或西南,傾角40°~50°,延長幾千米,呈舒緩波狀,充填其中石英脈規模大、品位高,如505脈、530脈。
(3)岩漿岩:燕山晚期華山岩體、文峪岩體分布於礦區2km以外。
2.礦脈特徵
505脈是文峪金礦的主礦脈,長16000m,文峪礦區內長4500m,東延與209、50、60號礦脈相接。出露標高2045m,延深已控制到800m未尖滅。礦脈走向NWW270°-310°,傾向S-SW。傾角37°~53°,礦脈沿走向、傾向呈舒緩波狀。
3.礦體特徵
在構造帶走向、傾向上,含金石英脈分段富集,在垂直方向上,上部賦礦標高在1400~2000m間,中部1400~1100m為弱礦化帶,深部1100m之下為第二富集帶。
石英脈在構造帶斷續分帶,單脈一般長為n×10~n×100m,最長可達2000m以上,厚度為0.5~5m,石英脈在走向和傾向上具有膨縮-尖滅再現特點。金礦體賦存於石英脈中,但並不是所有石英脈都能達到開采品位要求,只有第Ⅰ階段大石英脈不成礦,有Ⅱ、Ⅲ階段疊加暈部位才有礦,礦體形態產狀一般與石英脈一致。礦體最大長度可達2000m,厚度3~5m。
4.圍岩蝕變及礦物組合
主要蝕變類型有硅化、絹英岩化、絹雲母化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化等。
礦物組合:礦石中主要金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、自然金、銀金礦,次要金屬礦物為閃鋅礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、黑鎢礦、白鎢礦。脈石礦物主要為石英,其次為方解石、絹雲母及綠泥石。表生礦物有褐鐵礦、藍銅礦、孔雀石等。金主要以晶間金為主,其次為裂隙金和包體金,主要載金礦物是黃鐵礦,其次是黃銅礦、方鉛礦和石英脈。
5.成礦階段
Ⅰ—黃鐵礦-脈石英階段:形成含黃鐵礦石英脈,組成礦脈的主體,黃鐵礦淺黃色,具立方體,多呈自形晶粒狀、浸染狀、團塊狀構造。石英灰色、乳白色、粒徑較粗。該階段含礦性較差。
Ⅱ—石英-黃鐵礦階段:為金礦化的重要成礦階段。黃鐵礦淺黃略帶金黃色,石英灰白色、煙灰色,他形粒狀者粒徑較細,礦石具典型的細脈及網脈狀構造,為主成礦階段。
Ⅲ—多金屬硫化物-石英階段:金礦化的晚期階段,常與早階段疊加,是金礦化的重要階段。礦物組合特點是:以方鉛礦大量出現為特徵,顆粒較粗,與銀金,黃銅共生,呈粗脈產出。此外還有閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦等,金礦物僅見銀金礦。
Ⅳ—石英-方解石階段:主要形成細粒石英和方解石,呈細脈狀穿插所有早期礦物。方解石亦呈團塊狀、斑雜狀交代早期礦物,有時也呈晶蔟在晶洞內產生。
⑶ (一)礦床地質特徵
該礦床是近年來新發現的與鹼性岩有關的一個大型金礦床,其大地構造位置位於華北地台北緣,內蒙地軸與燕山沉降帶的交接部位南側的水泉溝鹼性雜岩體中段內接觸帶(見某金礦床大地構造位置圖)。區內出露的地層主要為太古宇桑乾群澗溝河組。其岩性主要為角閃斜長片麻岩,其次有斜長角閃岩、黑雲母片岩、淺粒岩等。在雜岩體接觸帶附近片麻理走向約300°,傾向北東,傾角50°~70°。距雜岩體較遠部位,小型褶皺構造比較發育,片麻理產狀變化大,走向北西或近南北,但傾向多為西—南西,傾角為43°~87°。
岩漿岩以海西期鹼性雜岩體為主,其次為燕山期鉀長花崗岩,及中酸性脈岩類,脈岩類成群、成帶分布,走向北西、北東及近東西,近南北向均有產出,但以北西向比較發育,傾向各異,傾角50°,脈岩一般長幾十米到100多米,寬0.5~2m。
礦區內控礦構造主要是斷裂構造,按其與成礦作用之間的關系分為成礦前、成礦期及成礦後斷裂。在成礦期斷裂構造中,按照礦脈之間的相互穿插關系,可分為3個階段,在每一個階段中都伴隨著一定的成礦作用,但以第二階段成礦作用最為明顯,而且其斷裂以北北東向為主,傾向北西,傾角在40°~50°之間。在北東向斷裂中普遍發育著羽狀分支斷裂,礦區內的控礦構造還具有等向距性的特點。
某金礦區域地質圖
三類礦體變化較大,有的長度達幾百米,但延深較小,有的延深較大但長度較小,多數小礦體長度及延深只有幾十米,但分布較集中,多成群成組出現。
礦體厚度變化較大,其最大厚度達36m,最小厚度僅0.12m,如果按礦段統計,礦段的最大平均厚度為10.6m,最小平均厚度為0.5m,多數礦體在1~4m之間。
礦床中礦石的礦物組成:金礦物以自然金礦物為主;此外,還普遍存在含少量金的碲化物。礦石的礦物組成比較簡單,金屬礦物以黃鐵礦為主,脈石礦物主要以石英、鉀長石為主。礦區內主要金礦石類型有黃鐵礦石英脈型、黃鐵礦化鉀長石化蝕變岩型和黃鐵礦石英鉀長石型。此外,還有多金屬硫化物、石英脈型和多金屬硫化物鉀長石化蝕變岩型等,其圍岩蝕變主要有:以鉀長石化為主的鉀化蝕變,黃鐵礦化、硅化、鉀長石化等組成的復合型蝕變。
礦床勘探工作主要由輕型山地工程、探槽、坑道和鑽孔相結合進行,其中:輕型山地工程和探槽主要是為了揭露礦脈在地表的露頭;坑道是為了控制礦體在淺部的變化,主要布置在礦區的東北角;鑽孔則控制了整個礦體的變化范圍,且按規則勘探網布置於整個礦區(見下圖)。所有勘探工程都採集了化驗分析樣品,鑒於礦體的露頭較差,地表樣品的有效率較低。因而,本次研究中只採用了坑道樣品和鑽孔樣品。
⑷ 礦床地質特徵
(一)礦體特徵
礦區地表共圈出礦體90個,分布在斑岩體接觸帶即矽卡岩中的礦體約佔75%;在斑岩體內的約佔25%。根據礦體相對集中分布特點,大致分為北、中、南3個礦群。北礦群有18個礦體(編號為1~18),礦體展布面積0.9km2;中礦群在礦區中部,有59個礦體(編號為19~77),展布面積0.55km2;南礦群在礦區最南部,有13個礦體(編號為78~90),展布面積0.04km2。
礦體形態以脈狀和透鏡狀為主,也有不規則狀和分支復合變化,特別是在鑽孔中表現出分支(層)較多(圖4-4)。礦體規模總的說來較小,其長度一般小於200m,個別礦體大於500m,礦體寬度均小於20m,且多數小於10m,各個礦體又由若干礦脈組成,單個礦脈的長度一般小於100m,個別可達200m,寬度為1~6m。根據鑽孔資料,礦體延深一般在200~300m。礦體的產狀與控制其產出的侵入接觸帶和斷裂破碎帶的產狀一致。礦體中礦石的銅品位為0.30%~3.68%(王永新,1994),鋅品位為0.67%~0.70%(張天齊等,1998)。礦區內代表性礦體(18,55和58號礦體)特徵如下:
圖4-4 喇嘛蘇銅鋅礦床30號勘探線剖面圖
1.18號礦體
該礦體位於礦區北礦群西部,含礦主岩為矽卡岩,近礦圍岩主要是透輝石石榴子石矽卡岩,其次是結晶灰岩。地層產狀為330°∠48°。在毗鄰礦體的南側為一條長80m,寬5m的花崗閃長岩脈,岩脈產狀350°∠60°,岩體與灰岩呈不整合接觸,礦體位於岩體上盤圍岩中。礦體形狀呈不規則長條狀,長70m,平均寬13.50m。地表礦體平均品位Cu為0.54%,最高樣品為1.75%,Zn平均品位為0.65%,Ag為15.98×10-6。礦體受矽卡岩控制十分明顯,矽卡岩為與花崗閃長斑岩有關的外矽卡岩,岩體內未有礦化。
2.58號礦體
該礦體位於礦區中礦群,含礦主岩主要為結晶灰岩和矽卡岩,地層產狀為325°∠45°。礦體形狀呈似梨狀,長60m,寬3.7~23m,平均寬20m。礦體長軸方向近東西向,與地層產狀夾角約20°。礦體傾向北,傾角40°~50°。礦體中有一組走向北北東,傾向北北西的斷裂破碎帶通過。礦石品位為0.71%~3.68%。礦體受結晶灰岩和矽卡岩控制十分明顯,岩體中未見礦化,該礦體具有矽卡岩型礦化特徵。
3.55號礦體
該礦體位於中礦群西部,含礦主岩為透輝石石榴子石矽卡岩和花崗閃長斑岩。礦體長約170m,寬1~18.70m,平均寬10m。花崗閃長斑岩與斷層(或斷層破碎帶)直接接觸,或者與地層呈不整合接觸。礦體和岩體的產狀與地層大致相同。礦石中Cu品位為0.55%,最高為2.70%,Zn品位平均為0.67%。鑒於在矽卡岩和侵入岩體中均發生了銅鋅礦化,該礦體具有矽卡岩型礦化和斑岩型礦化特徵。
(二)礦石特徵
1.礦石物質組成
(1)金屬礦物:礦石中原生金屬礦物為磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、磁鐵礦、方鉛礦、硫銅鈷礦、輝鉬礦和白鐵礦等,次生礦物有斑銅礦、褐鐵礦、銅藍、藍銅礦、黑銅礦、褐鐵礦和孔雀石等。
磁黃鐵礦:是礦區內矽卡岩型礦石中含量最多的金屬硫化物,顏色呈黃棕色和褐黃色,一般呈他形粒狀、板狀自形晶、細脈狀、團塊狀、似層狀產出(圖版Ⅳ-3~6),主要產於石榴子石-透輝石矽卡岩帶和透輝石矽卡岩帶中。礦石中磁黃鐵礦有單斜系和六方系兩種類型。
黃鐵礦:反光下呈黃白色,呈立方自形晶,在礦石中的含量僅次於磁黃鐵礦。根據黃鐵礦的成因和產出形態可分為8種類型:自形半自形晶黃鐵礦、同心環狀膠狀黃鐵礦、鮞狀膠狀黃鐵礦、變余草莓狀黃鐵礦、膠狀黃鐵礦、重結晶粗粒黃鐵礦、脈狀黃鐵礦和次生膠狀黃鐵礦(丁乾俊等,1990)。
黃銅礦:反光下呈黃色,黃鐵礦均為他形粒狀結構,呈浸染狀和細脈狀產出,有時呈立方體假像,有時交代石榴子石環帶呈環帶狀產出。在閃鋅礦中的黃銅礦呈乳滴狀分布,構成乳滴狀固溶體分離結構。
閃鋅礦:反光下呈灰色,均質,內反射為磚紅色。礦石中的閃鋅礦為細粒、粗粒他形和浸染狀產於矽卡岩類礦石中。閃鋅礦常與磁鐵礦共生,形成閃鋅礦-磁鐵礦集合體。在閃鋅礦內常有乳滴狀黃銅礦和磁黃鐵礦,構成乳滴狀和格子狀固溶體分離結構。
磁鐵礦:反光下呈灰褐色,是礦石中主要的金屬礦物,一般呈他形碎屑狀,定向分布。磁鐵礦常常呈鑲嵌狀分布,磁鐵礦與其他金屬硫化物構成條帶狀構造。
(2)非金屬礦物:礦石中非金屬礦物主要是石榴子石、輝石、符山石、透閃石-陽起石、簾石類、硅灰石、方柱石、綠泥石、石英、方解石、鉀長石、絹雲母和粘土礦物等。
石榴子石:是礦石中最主要的矽卡岩礦物,一般呈褐色、棕褐色和黑棕色,有時為淡綠色。結晶程度差異大,從隱晶質—細粒—中粒—粗粒均有。石榴子石有2種類型:鈣鋁榴石和鈣鐵榴石。鈣鋁榴石鏡下為無色,常見環帶構造及異常非均質性;鈣鐵榴石鏡下為無色—淡褐色,基本上不具有非均質性。一般情況下,靠近岩體的矽卡岩主要由鈣鋁榴石,逐漸遠離岩體過渡為鈣鐵榴石。
輝石:顏色多為綠色、淺綠色和灰綠色,鏡下為無色—綠色。早期形成的輝石多呈微細粒集合體,晚期形成的輝石粒度相對較粗,結晶程度由他形至半自形。輝石屬於透輝石-鈣鐵輝石系列,主要由透輝石、次透輝石、鐵次透輝石和鈣鐵輝石組成。
符山石:顏色多為淺褐色、淺黃綠色和綠色,細粒他形集合體,自形晶短柱狀、長柱狀、棒狀和纖維狀晶體,棒狀和纖維狀晶體常常呈放射狀產出。早期形成的符山石為他形細粒集合體,經過進一步結晶變為自形晶短柱狀和雙錐狀晶體,具有正延性;晚期形成的符山石,一般呈長柱狀、棒狀及纖維狀,常呈放射狀產出,這種符山石具有負延性,有較高的重摺射率,一般不具異常干涉色。
透閃石-陽起石:顏色多為淡綠色或灰白色,呈纖維狀集合體。透閃石含量一般為5%~15%,但在透閃石化強烈地段,透閃石含量可達85%~90%。
簾石類:包括黝簾石、斜黝簾石和綠簾石等。可分出早期和晚期2類簾石類。早期簾石類以黝簾石和斜黝簾石為主,呈細粒集合體,沿灰岩層理分布;晚期簾石類以斜黝簾石和綠簾石為主,呈細脈產出,切穿灰岩層理。
2.礦石結構構造
(1)礦石結構:礦石結構主要有他形粒狀結構、自形—半自形粒狀結構、乳滴狀結構、充填結構、壓碎結構和交代結構等。
他形粒狀結構:包括黃銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、部分黃鐵礦呈他形晶。
自形—半自形粒狀結構:包括磁鐵礦和黃鐵礦,這種結構的黃鐵礦和部分磁鐵礦多為灰岩的成岩作用期形成的。
乳滴狀結構:黃銅礦和少許黃鐵礦在閃鋅礦中呈乳滴狀的有或無規律的分布。
充填結構:黃銅礦、磁黃鐵礦在透輝石、石榴子石孔隙間呈填充狀出現。
壓碎結構:黃鐵礦等礦物呈膠結物出現在壓碎的礦石中。
交代結構:包括交代殘余結構、交代網脈結構、交代假象結構和交代環邊結構等。交代礦物有白鐵礦交代磁黃鐵礦、赤鐵礦交代黃鐵礦和磁鐵礦、黃銅礦交代黃鐵礦以及褐鐵礦交代黃鐵礦等。
礦石結構按成因可分為兩大類型:自形—半自形粒狀結構的立方體黃鐵礦和碎屑狀磁鐵礦,同心狀和膠狀結構的黃鐵礦,鮞狀、膠狀結構的黃鐵礦,以及他形粒狀結構的黃銅礦和閃鋅礦,屬於矽卡岩期成岩成礦作用時期的產物;他形粒狀變晶結構、交代熔蝕結構、固溶體分離的乳滴狀結構和填充結構屬於熱液期成礦作用(斑岩礦化)的產物。
(2)礦石構造:礦石構造以浸染狀構造、脈狀構造、團塊狀構造、膠狀構造、塊狀構造和碎裂狀構造等。
浸染狀構造:包括稀疏浸染和稠密浸染,磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等礦物呈星散狀分布在礦石中。當上述金屬硫化物在礦石中的含量達到10%時,就稱為稀疏浸染構造;當金屬硫化物在礦石中的含量達到35%以上時,稱為稠密浸染構造。
脈狀構造:可分為微細網脈狀構造和細脈狀構造,前者指黃銅礦、黃鐵礦和閃鋅礦的礦物集合體沿多方向貫入交代構成微細細脈,後者指含礦細脈沿一個方向的裂隙斷續分布。
膠狀構造:白鐵礦沿磁黃鐵礦裂隙交代形成的膠狀構造環帶。
礦石構造按成因也可分為兩大類型:變余層狀構造和條帶構造屬於矽卡岩期成岩成礦作用的產物;浸染狀構造、塊狀構造和脈狀構造等屬於熱液期成礦作用(斑岩礦化)的產物。
(3)礦化期次和成礦階段:礦石的礦化期次可分為3期,即矽卡岩期、熱液期(斑岩礦化期)和表生期。
矽卡岩礦化期:可分為早矽卡岩階段和晚矽卡岩階段2個成礦階段。
早矽卡岩階段:礦物共生組合主要為石榴子石、透輝石和鈣鐵輝石等,偶見符山石、硅灰石和方柱石等。石榴子石呈隱晶質、細粒、粗粒半自形狀,分為鈣鋁榴石和鈣鐵榴石;透輝石-鈣鐵輝石,為微粒狀、短柱狀他形,介於中間還有次透輝石和鐵次透輝石。符山石呈細粒他形集合體產出。
晚矽卡岩階段:礦物組合主要為符山石、透輝石-陽起石、綠泥石和綠簾石等,疊加在矽卡岩早階段形成的矽卡岩(石榴子石、透輝石和鈣鐵輝石等)之上,成為一種復雜的矽卡岩,如綠簾石、透輝石、石榴子石、矽卡岩。薄片中常見柱狀綠簾石交代石榴子石,不規則狀透閃石交代石榴子石、透輝石和硅灰石,方解石交代石榴子石、符山石和硅灰石。該階段生成的金屬礦物有他形粒狀磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦和黃銅礦,在光片中可見磁鐵礦(他形粒狀)包嵌早期黃鐵礦,與黃銅礦共生,磁黃鐵礦在透輝石中呈稀疏浸染狀分布。
熱液(斑岩礦化)期:熱液以交代、充填方式改變矽卡岩礦物,並生成大量的金屬硫化物、石英和方解石,可分為熱液早階段和熱液晚階段2個成礦階段:
熱液早階段成礦熱液以交代方式為主,石榴子石進一步被綠泥石、碳酸鹽礦物和石英交代,透輝石被透閃石交代,石英、方解石等非金屬礦物呈他形不規則狀。形成的金屬礦物主要為他形粒狀黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦和黃鐵礦等,多呈星散狀分布,偶見團塊狀產出。
熱液晚階段是熱液期的主要成礦階段,成礦熱液以充填方式為主,石英、方解石沿裂隙充填,呈細脈狀分布。形成的金屬礦物主要為磁黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦和閃鋅礦等,多呈微細脈狀分布,偶見團塊狀產出。
表生期:在地表和斷裂破碎帶中較為發育,礦石中的金屬硫化物經次生風化淋濾後形成孔雀石、褐鐵礦、銅藍、白鉛礦等礦物,礦石具薄膜狀,不少地段為具土狀構造的鐵帽。
4.礦石礦化類型
根據含礦主岩特徵及其成礦作用方式,礦區的礦石礦化類型主要分為矽卡岩型礦化和斑岩型礦化2種,前者發生早,後者發生晚。
(1)矽卡岩型礦化:是礦區內重要的礦化類型。礦化富集在含礦斑岩體接觸帶或捕虜體中,含礦主岩為矽卡岩或矽卡岩化灰岩。礦化與矽卡岩晚階段的復雜矽卡岩化(「濕」矽卡岩化)關系密切,與透閃石化、陽起石化、綠泥石化、綠簾石化、硅化和碳酸鹽化等蝕變有關。礦石以富含磁鐵礦為特徵,黃銅礦呈浸染狀或細脈狀產出,局部見磁鐵礦和閃鋅礦團塊。礦化程度不均,礦石中銅鋅品位高低與各種熱液脈體的疊加程度有關(圖版Ⅴ-1~4)。
(2)斑岩型礦化:該類型礦化主要出現在斑岩體內及其內接觸帶中。礦化以密集發育各種石英細脈、石英方解石(鉀長石)細脈和綠泥石(透閃石)石英細脈等含礦脈體為特徵。金屬礦物以黃鐵礦和黃銅礦為主,其次為閃鋅礦、磁黃鐵礦和磁鐵礦,局部為輝鉬礦和方鉛礦。金屬礦物在礦化脈體中呈浸染狀或斑點狀分布。
(三)圍岩蝕變
根據礦區內蝕變礦物類型、組合和空間分布特點,該礦床的圍岩蝕變類型主要為角岩型蝕變、矽卡岩型蝕變和斑岩型蝕變(植起漢等,1992),後2類蝕變與銅鋅礦化關系密切。
1.角岩型蝕變
礦區內分布最廣的一種蝕變類型,包括鈣硅角岩化和大理岩化。蝕變主要沿礦區內小斑岩體(脈)分布,主要蝕變礦物為透輝石、透閃石、石榴子石、硅灰石和大理石等。透輝石結晶粗大,均勻分布,局部形成透輝石角岩。石榴子石呈淺褐色—淺棕色,結晶也粗大,常在大理岩中單獨產出。透閃石和硅灰石分布普遍,在整個強片理化灰岩或大理岩化灰岩中均勻產出。這種類型蝕變是岩漿侵位時熱變質作用所致,與銅鋅礦化無關。
2.矽卡岩型蝕變
礦區內分布較廣的一種蝕變類型,主要的矽卡岩礦物為石榴子石、輝石、符山石、透輝石、綠簾石、透閃石、陽起石、硅灰石和綠泥石等,按蝕變礦物組合可分為簡單矽卡岩化蝕變和復雜矽卡岩化蝕變。
(1)簡單矽卡岩化蝕變:即無水矽卡岩化,主要為透輝石和石榴子石矽卡岩化。礦物結晶較好,石榴子石和透輝石大多呈條帶狀分布。石榴子石主要為鈣鋁榴石,結晶顆粒粗大,局部可發育成塊狀。透輝石也可發育成塊狀。這種類型蝕變常與大理岩化相伴生,分布范圍廣,不僅出現在斑岩體的內外接觸帶,而且在遠離斑岩體的圍岩中也可見到。蝕變強度從斑岩體內部往外部有逐漸減弱的趨勢。在這種類型蝕變中可出現磁黃鐵礦、輝鉬礦和磁鐵礦等金屬礦物,但銅鋅礦化強度不大。該類型蝕變是礦區內矽卡岩早階段形成的。
(2)復雜矽卡岩化蝕變:復雜矽卡岩化蝕變也稱為「濕」矽卡岩化,是在簡單矽卡岩基礎上疊加了符山石、透閃石、綠泥石和綠簾石等含水蝕變礦物和硫化物礦物,以及石英、碳酸鹽礦物、鉀長石和絹雲母等熱液蝕變礦物,疊加交代關系明顯。這種蝕變主要分布於礦區中部斑岩體與圍岩接觸帶及其附近的構造破碎帶中,規模小,呈透鏡狀和脈狀產出。在這種類型蝕變中可出現黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦和磁鐵礦等金屬礦物,與金屬礦化特別是銅鋅礦化關系密切。與簡單矽卡岩之間沒有明顯的界線。該類型蝕變是礦區內矽卡岩晚階段形成的。
3.斑岩型蝕變
該類型蝕變主要發育於斑岩體內和斑岩體外接觸帶,蝕變主要為鉀長石化、黑雲母化、鈉長石化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、伊利石化、水白雲母化、絹雲母化、綠簾石化。在礦區,該類型蝕變具有一定的分帶性,由礦區中部向外部,蝕變變化規律為黑雲母-鉀長石化→石英-方解石(-鉀長石)化→伊利石-水雲母化;在水平方向上,由單個斑岩體的內部至外接觸帶,蝕變變化規律為黑雲母-鉀長石化→石英-方解石(-鉀長石)化;在垂直方向上,根據鑽孔資料,由上至下的蝕變變化規律為黑雲母-鉀長石化→(石英)-鉀長石化→鈉長石化。主要蝕變礦物類型特徵如下:
(1)鉀長石化:在礦區內較為發育的一種蝕變,有3種交代方式:
蝕變鉀長石呈環邊狀、雲霧狀和火焰狀交代斜長石斑晶,有時呈顯微脈狀交代,可能為岩漿粒間溶液自交代而成。
微粒狀石英-鉀長石集合體不僅交代斑岩體,而且在斑岩體的外接觸帶中也發育,可能屬於熱液早階段交代的產物。
石英-方解石-鉀長石細脈交代圍岩,蝕變脈以石英-方解石為主,偶見綠泥石。在斑岩體的外接觸帶,這種蝕變脈中常常含金屬硫化物,屬於熱液晚階段交代的產物。
(2)黑雲母化:只出現在含礦斑岩體中,熱液黑雲母呈細小鱗片狀集合體交代斑岩體,蝕變黑雲母呈顯微似脈狀或不規則團斑狀交代基質,有時可見微脈切穿斜長石或暗色礦物斑晶。
(3)鈉長石化:在青磐岩化岩石中見鈉長石沿斜長石周邊發育,呈鈉化凈化邊,蝕變較強時可見新生細粒鈉長石集合體交代基質。在鑽孔ZK351中,強烈鈉長石化已使原岩變為鈉長石岩,鈉長石含量高可達70%。
(4)硅化:在礦區比較普遍,但強度較小,主要呈細脈出現,如石英細脈、石英-方解石(-鉀長石)細脈和石英-綠泥石細脈等。脈體中石英多呈他形粒狀、鑲嵌狀、梳狀和糖粒狀產出。在石英-方解石(-鉀長石)細脈或含綠泥石石英脈中,可見黃鐵礦、黃銅礦和方鉛礦等金屬硫化物呈浸染狀分布。
(5)伊利石化、水白雲母化:在礦區西北部小岩脈和構造裂隙中,可見原斑晶斜長石和暗色礦物被細小蠕蟲狀伊利石和席狀、花瓣狀、透鏡狀水白雲母集合體交代,一般水白雲母含量略多於伊利石,該類型蝕變岩中還常見浸染狀黃鐵礦。
(6)絹雲母化:在礦區不發育,僅在斑岩體的斜長石斑晶中見到絹雲母細片。
表4-4 喇嘛蘇銅礦區岩石、礦石稀土元素組成
(7)青磐岩化:礦區內常見的一種蝕變,在保留原岩結構的斑岩體中,暗色礦物普遍出現不同程度的綠泥石化。在暗色礦物及其附近,可見到碳酸鹽礦物、石英和金屬硫化物等。碳酸鹽礦物呈細脈狀或斑點狀產出。斜長石斑晶中有星散狀雲母類礦物及凈化邊,偶見雲霧狀鉀長石交代。綠簾石化少見,偶見透閃石。在這類蝕變岩中有微量金屬硫化物散布。
⑸ 典型礦床地質特徵
粵北盆地西南緣發育以紅岩礦床為代表的與盆地壓實流體有關的數十個大、中型黃鐵礦礦床,在英德地區形成長6km的黃鐵礦礦帶;盆地東緣發育與海底火山熱液沉積有關的大寶山中高溫多金屬礦床;盆地北緣發育與海底熱液作用有關的凡口中低溫鉛鋅銀汞礦床。三類成因不同的礦床有不同的地質特徵,其中與盆地壓實流體系統有關紅岩型黃鐵礦床成群、成帶分布於盆地邊緣有利的岩相古地理環境中,而大寶山和凡口則為單獨出現在特殊構造部位的礦床。如紅岩礦區位於東西向的英德盆地西南緣,五點梅花古陸的北側;馬口黃鐵礦礦床位於英德盆地南緣中段、泥盆-石炭紀英德海溝發育的部位;凡口鉛鋅礦位於曲仁盆地的北緣;大寶山礦床位於曲仁盆地與英德盆地交界處,貴東-大東山東西向構造帶與吳川-四會-大寶山-贛江構造帶交會處附近的吳川-韶關海西-印支裂陷槽之中。不同構造部位控制四類礦床的形成,各自特徵如表4-1所示。
圖4-1 粵北盆地地質礦產略圖
(據陳學明等,1992)
1—中泥盆統以後地層;2—中-下泥盆統桂頭群;3—前泥盆系;4—中粒斑狀黑雲母花崗岩;5—中粒黑雲母二長花崗岩;6—花崗閃長岩;7—地質界線;8—斷層;9—礦床(點)
表4-1 四類礦床地質特徵
粵北盆地成礦的多樣性受整個盆地的演化歷史制約,尤其是與盆地晚古生代岩相古地理、同生斷裂和多種成礦流體的控制相關聯。
⑹ 礦床的地質特徵應從哪些方面去理解
(1)岩漿富集作用:在基性岩漿中磷灰石、鉻鐵礦、榍石、金紅石及鋯英石等副礦物可首先結晶,緊接著是橄欖石及斜方輝石等硅酸鹽礦物,其他硅酸鹽礦物則結晶較晚。在很緩慢冷卻條件下,最早形成的晶體,特別是鉻鐵礦等比重大的礦物,有可能由重力作用而在岩漿內沉降下來,並因此而富集成礦床。有時岩漿流中的應力,可使尚未結晶的部分液體從已結晶的粥狀物中擠出來,而使其富集成礦床,這種作用稱為壓濾作用。
(2)接觸交代作用:這個術語是指圍岩與侵入體接觸所產生的交代作用。在這種作用過程中,由侵入體所分泌出來富含鐵鎂等溶液擴散,與碳酸鈣岩石反應而形成鈣鎂硅酸鹽和氧化物的集合體。在這種礦床形成過程中,往往大約同時形成硅卡岩,並分布於礦床周圍。
(3)熱液作用:是熱水溶液以物理化學作用方式,沿著其運動通道及運動地段所引起的岩石的蝕變作用、交代作用以及礦物在空隙中的沉澱作用,例如,絹雲母化作用、硅化作用及硫化物礦化作用等。熱水溶液,特別是重鹵水,在其中可溶解濃度很高的金屬。這種溶液通過斷裂構造向上運動過程中,可沉積銅、銀及其他礦物。
(4)升華作用:是固體受熱後揮發的作用。當冷卻時,揮發的氣體可呈晶質或非晶質而沉積,如硫的升華作用可出現於火山噴氣孔中。
(5)沉積作用和機械富集作用:層狀鹽類礦床是沉積作用的產物;硅藻土、富含鈣的石灰岩以及某些磷酸鹽岩層也是這種作用的產物。形成於地層及封閉湖盆中的鐵和錳的氧化物是由氫氧化物沉澱形成的,隨後轉變成鐵和錳的氧化物和碳酸鹽。在沉積物中,礦物的其他同生富集,例如賤金屬硫化物的沉澱也屬於沉積作用。
(6)殘積礦床:是由地表或靠近地表的圍岩或礦床中的礦物經過化學分解和機械崩解而富集形成的。其中包括紅土礦床、鋁土礦礦床、氧化錳礦床及硅酸鎳礦床等。鐵帽中非常富集的金礦石和含藍晶石變質岩風化形成的藍晶石礦床也屬於這種作用的產物。
(7)變質作用:是指岩石或礦床在溫度、壓力變化和熱液作用下,其形態的變化和礦物的重新組合。在變質作用下,在某些岩石中可形成藍晶石、硅線石、紅柱石或石榴子石等工業礦物。某些金屬礦床在變質作用下,其礦石構造也會發生變化。地殼運動可使礦體發生強烈褶皺,並使礦石構造發生變化。變質作用和地殼運動也可以是一種機械作用,靠這種作用可使沉積地層中不大富集的金屬硫化物發生活動,而且被驅趕出來使其在低溫低壓帶中富集。
⑺ 礦床地質特徵
阿希金礦床總體呈南北向展布,可以分為東西兩個礦帶,其中火山機構西緣礦化帶是該礦床最主要的成礦帶。礦帶總長為1280m,嚴格受張性斷裂F2的控制,總體呈向南西凸出的弧形帶狀分布。礦帶北部走向近南北向,南部走向轉為140°,再南漸變為東西向,總體傾向東,傾角60°~80°。礦化帶內共圈出7個礦體,其中1號礦體規模最大,占總量的90%以上;東礦化帶由3個右型斜列小礦體構成,僅在地表局部揭露,礦化帶傾向北東,傾角72°。另外,在西礦帶東部的阿恰勒河組底部礫岩中發育有沉積礫岩型金礦化,大部分被上覆阿恰勒河組沉積岩所覆蓋,僅在局部地表露頭做過追索工作,傾向西南,傾角70°。
(一)礦體地質特徵
該礦床由兩種成因形成的8個礦體組成,其中火山熱液型7個,沉積型1個,各礦體呈近平行排列。1號礦體規模最大,控制長990m,延深450m,最大厚度35m,一般厚11~15m,平均品位5.85×10-6,其資源量占礦床總資源量的90%以上(見圖5-1)。
1.形態、規模
1號礦體呈厚大的似板狀體,沿走向、傾向都具有膨大、狹縮的波狀起伏,局部直立或倒轉,上陡下緩,向深部變薄乃至分叉尖滅。礦體南部至43線逐漸尖滅,向北以50°側伏,上部由阿恰勒河組覆蓋。礦體在1410m水平上從南30線至北56線連續存在,最大控制深度達1150m水平。在1300m水平以下礦體出現分叉,不連續(圖5-3)。1號礦體又被劃分為8個小礦體,其中1-1礦體規模最大,金儲量占整個1號礦體的93.9%,其他小礦體,都以5~10m的間距呈條帶狀分布在1號主礦體的上盤。
圖5-3 阿希金礦24勘探線剖面圖
2號礦體控制長560m,最大斜深255m,平均厚度3.42m,平均品位6.24×10-6,呈波狀起伏的脈狀,產狀與1號礦體接近。
沉積礫岩型礦體分布在阿恰勒河組與下伏大哈拉軍山組的不整合面上,主要受古地形的制約,似層狀,厚度變化較大。主要分布在8~64線,長560m,寬275m,傾向30°,傾角15°~30°。單個礦體最大厚度為8.19m,平均3.37m,向北和向東變薄直至尖滅。礦體主要由主礦體的石英脈型礦體以及各種含礦角礫組成,礦體品位變化較大,一般為1×10-6~5×10-6,個別點高達25.83×10-6,平均2.56×10-6。
2.有用組分分布特徵
礦體有用組份的分布與礦石類型有關,1號礦體北部16~40線石英脈膨大,礦體有用組分的分布較集中。8線以南主要以蝕變岩型礦石為主,只有當硅化較強或有石英細脈發育時,可達工業品位。1號礦體以石英為中心上盤為蝕變岩,下盤為破碎帶角礫岩,下盤破碎帶角礫岩型礦石的品位與石英角礫的含量多少緊密相關。石英脈呈帶狀對稱分布,氧化色以褐紅色為中心向外依次為土黃色和白色,褐紅色石英品位最高。其他小支脈礦體主要是以蝕變岩型礦石為主。主要金屬礦物為銀金礦、黃鐵礦、白鐵礦、毒砂和褐鐵礦等;非金屬礦物主要為石英、絹雲母等。礦石品位的高低和黃鐵絹英岩化、硅化強弱以及石英細脈的發育有關。南礦化帶礦體主要是蝕變岩型礦體,後期的碳酸鹽脈發育,只有當黃鐵絹英岩化、硅化較強及石英細脈發育的地段,其品位達工業要求。
(二)礦石類型及結構構造
根據自然類型將礦石分為氧化礦、混合礦和原生礦。氧化礦主要分布在距地表50~70m的深度范圍內。由於構造運動形成的斷層泥滲水性差,故氧化程度較差。氧化石英脈型礦石主要呈褐紅色和土黃色,具多孔狀、蜂窩狀、皮殼-環帶狀構造;氧化蝕變岩型礦石呈黃褐色,具斑點狀、環狀構造,兩者均具交代殘余結構。
根據礦石的物質組分、結構、構造等可分為石英脈型、蝕變岩型和角礫岩型。石英脈型礦石在礦體中連續分布,主要由灰白色和煙灰色石英組成,金屬硫化物如黃鐵礦等呈脈狀、星點浸染狀分布,礦石結構呈半自形、他形、交代殘余等。蝕變岩型礦石主要分布在礦體上、下盤,是由近礦圍岩經強烈硅化、絹雲母化和粘土化蝕變交代而成,礦化的強弱與硅化交代及疊加石英脈的存在與否有關,金屬硫化物呈脈狀、星點浸染狀。角礫岩型礦石是石英脈型礦石和蝕變岩型礦石經過構造改造擠壓破碎後呈角礫狀,被斷層泥膠結,強烈破碎段黃鐵礦等硫化物被擠壓磨圓並析出單質硫,主要分布在礦體底板和36~44線間南北向和北北西向斷裂交匯處。
盡管阿希金礦的礦石類型和成因機制不同,但總體上礦石的結構、構造簡單。礦石結構為他形顯微微粒結構和他形顯微細粒結構,交代結構、交代殘余結構和碎裂、碎斑結構等(圖版Ⅵ-1~8)。礦石構造為星點浸染狀構造、角礫狀構造、脈狀構造和條帶狀構造等。
(三)圍岩蝕變
阿希金礦圍岩蝕變按成因可分為兩大類,一類是與火山活動過程中火山熱液有關的自變質作用,即青磐岩化;另一類是與火山期後成礦熱液有關的近礦蝕變作用,包括硅化、黃鐵絹英岩化、綠泥石化和碳酸鹽化等。近礦熱液蝕變礦物組合包括:冰長石-石英組合、絹雲母-石英-方解石組合、絹雲母-石英-冰長石-方解石組合、絹雲母-水白雲母-石英-方解石組合、絹雲母-次(纖)閃石-水白雲母-石英-方解石組合、黃鐵礦-絹雲母-石英-方解石組合、絹雲母-方解石組合。自變質蝕變礦物組合包括:蛇紋石-黃鐵礦-綠泥石-方解石組合、絹雲母-石英-綠泥石-方解石組合。
硅化:是由富SiO2的含礦熱液沿張性構造破碎帶上升充填形成石英脈,並強烈交代周圍的岩石,硅化過程是金主要的沉澱成礦過程。黃鐵絹英岩化:是在富含H2O,S,K,Si熱液作用下安山玢岩等原岩被絹雲母、石英交代,原岩中暗色礦物(輝石、角閃石)及少量金屬礦物在絹英岩化過程中析出的鐵與硫結合成星散狀黃鐵礦。綠泥石化:是蝕變早期產物,由綠泥石交代岩石中的輝石、角閃石和基質中玻璃質而成。碳酸鹽化:是蝕變晚期產物,方解石、白雲石和石英一起構成石英碳酸鹽脈沿斷裂構造充填而成。
(四)成礦階段劃分及礦物組合
根據礦石組構、成因和產出特徵,1號礦體的礦物生成順序分為火山期、火山期後熱液蝕變期和表生期3個成礦期(李本海等,1994;毋瑞身等,1995;賈斌等,2001a)。火山期後熱液蝕變期又分為黃鐵礦-絹雲母-石英階段、金-硫化物-石英階段和碳酸鹽-石英-碳酸鹽階段。金礦化主要形成於金-硫化物-石英階段,由深部含礦熱液沿斷裂和破碎帶的充填交代而成。
第一階段為隱晶質SiO2(玉髓狀)-顯微粒狀石英-微粒黃鐵礦階段:呈面型,分布較廣,所形成的石英脈呈淺灰白色,石英粒度均非常細小,少量以立方體晶形為主的黃鐵礦呈稀疏浸染狀分布,金品位低。該階段的形成時限大概為340Ma(Rb-Sr法,李華芹等,1998)。
第二階段為微細粒石英-黃鐵礦-白鐵礦(-毒砂)石英脈階段:是金礦的主成礦階段。形成了規模大的煙灰色石英脈,含有一定量的多金屬硫化物,金屬礦物為自然金、銀金礦、黃鐵礦、白鐵礦、毒砂、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、赤鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦、斑銅礦、銅藍和孔雀石等。非金屬礦物為石英、絹雲母、白雲母、方解石、冰長石、綠泥石、重晶石和玉髓。所形成的石英粒度較第一階段稍大,黃鐵礦為立方體和五角十二面體的自形—半自形晶及他形晶的集合體沿火山角礫邊緣或其中的裂隙分布形成細脈狀、網環狀結構,少數他形晶集合體,白鐵礦為板條狀自形—半自形晶。該階段石英脈的形成時間約為312Ma(Rb-Sr法,據李華芹等,1998)。
第三階段為石英-碳酸鹽階段,石英呈團塊狀,分布很局限,此階段形成少量他形粒狀黃鐵礦和少量放射狀白鐵礦,碳酸鹽礦物主要為方解石,疊加在前兩個成礦階段所形成的脈體之上。該階段石英脈的形成時間約為301Ma(Rb-Sr法,據李華芹等,1998)。
阿希金礦原生礦石的礦物組成基本一致,目前已經發現有40餘種,其中包括鋯石、榍石、尖晶石、金紅石和磷灰石等原岩殘留的副礦物(毋瑞身等,1995)。據李本海等(1994)的研究,阿希金礦1號礦體礦石的主要金屬礦物有銀金礦、含銀自然金、黃鐵礦、白鐵礦、毒砂、褐鐵礦,次要金屬礦物為閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦、黝銅礦,有微量的自然金、磁黃鐵礦、濃紅銀礦、硫銻銅銀礦、錫銀礦、錫鉛礦、錫方鉛礦、鋅銅礦、自然鋅、藍輝銅礦、斑銅礦、銅藍、藍銅礦、角銀礦、赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦、金紅石、石榴石和白鈦礦等。主要的金礦物為自然金和銀金礦。
主要的非金屬礦物為石英、絹雲母、水白雲母,其次為方解石、白雲石和斜長石,還含有少量的鐵白雲石、白雲母、綠泥石、重晶石、磷灰石和冰長石等。
⑻ 礦床地質特徵簡述
扎村金礦床位抄於紫金山—否古襲村復背斜南傾沒端東側三組斷裂交處附近的破碎帶里。新生代偏鹼中酸性斑岩群距礦區平距約10km。
賦存在破碎帶中的金礦體,可以分成上、中、下三層礦體。
礦床的圍岩蝕變有黃鐵礦化、白雲石化、硅化、重晶石化和絹雲母化。其中,黃鐵礦化、白雲石化和硅化同金礦化關系最緊密。其中,以黃鐵礦化最甚。從宏觀上看,黃鐵礦化與金的富集呈正相關;從微觀上看,黃鐵礦是最重要的載金礦物;從這個意義上看,所謂金礦體實際上就是疊加有黃鐵礦化、白雲石化和硅化等蝕變作用的含金構造角礫岩。
礦石中,金主要呈自然金產出,其粒度極細,一般為0.1~n×10μ,屬顯微—超顯微粒金。粒徑雖小,但其形態多為片狀、粒狀、樹枝狀和不規則狀。
⑼ 礦床地質特徵
新街鉑礦位於米易縣城北10km處,賦存於新街超基性岩體底部第一堆積旋迴下部和底部及第二旋迴下部,為白馬層狀雜岩南延部位。新街岩體呈橢圓形,與萬家坡及壩頭岩體組成NW向串珠狀岩帶(圖4-27)。層狀雜岩自下而上可劃出Ⅰ~Ⅲ3個韻律層(表4-22)。含礦岩石為橄欖岩、斜長橄欖岩及斜長輝石岩。自下而上共有Ⅰa、Ⅰb、Ⅳa3個礦(體)層,呈層狀、似層狀及透鏡狀產出(圖4-28,表4-23)。礦體主要賦存於岩體Ⅰ韻律層下部和底部,厚2.19~11.9 m,平均厚5.68 m,∑Pt 本書中的∑Pt指實際測試的PGE的總含量,通常包含Pt和Pd兩個元素
表4-22 米易新街鉑礦區礦體特徵一覽表
表4-23 新街層狀雜岩韻律旋迴的劃分對比
1.礦體特徵
1)Ⅰa礦體(層)。該礦體產於新街岩體第一堆積旋迴下含礦橄欖岩帶(Ⅰσ)下部或底部。鉑礦層上部為一層橄欖岩釩鈦磁鐵礦體,其特點是該層中釩鈦磁鐵礦呈星點狀-稠密細脈或條帶,含Cr高。釩鈦磁鐵礦層與下伏輝石岩接觸帶之間的橄欖岩-斜長輝石岩中,含有較高的金屬硫化物,鉑礦體即產於該層中,是最主要的鉑礦體產出部位。含鉑岩石為斜長橄欖岩、含長橄欖岩、橄輝岩、斜長輝石岩及橄欖岩等。共有層狀、似層狀礦體3層,厚2~4m,∑Pt品位0.410~0.736g/t,平均0.568g/t。從北向南、自上而下有礦體逐漸增厚、品位增高的趨勢。
2)Ⅰb礦體(層)。該礦體產於新街超基性岩體第一堆積旋迴下含礦橄欖岩帶(Ⅰσ)上部,含礦岩石以斜長輝石岩為主,次為橄輝岩、橄欖岩及含長橄欖岩。可分為兩個礦體,礦體長200m、600m,厚0.78m、1.97m;∑Pt含量分別為0.310g/t和0.327~1.030g/t。
3)Ⅳa礦體(層)。該礦體產於新街超基性岩體第二堆積旋迴橄輝岩帶(Ⅳσ)底部,含礦岩石為斜長橄欖岩及斜長輝石岩。主要有二層礦,控制礦體長500m,礦體厚分別為0.96 m及6.74m;∑Pt品位變化於0.518~1.063g/t,礦體平均0.626g/t。
上述3個礦礦體(層)在萬家坡礦段也同樣出現,僅礦體規模及品位有所變化而已。
Cu、Ni及PGE元素主要富集於Ⅰ韻律層底部和下部,並形成有一定規模的鉑族元素礦體:富Cr的釩鈦磁鐵礦產於Ⅰ韻律層上部及Ⅱ韻律層底部橄欖岩相中,這兩種礦體常部分重合,其厚度達110m;鈦鐵礦明顯富集於Ⅲ韻律層底部。這種上部鈦鐵礦、中部含鉑族元素釩鈦磁鐵礦、下(底)部鉻銅鎳鉑族元素礦化的垂直分帶是攀西基性-超基性層狀雜岩的代表性特徵。
2.礦石類型
釩鈦磁鐵礦常有下列二個大類:一為富鉻的釩鈦磁鐵礦體;另一類為一般的釩鈦磁鐵礦體,並可細分為:鉑(族)、含鉑(族)、一般釩鈦磁鐵礦和鈦鐵礦等4種礦石類型。
1)鉑(族)礦石。以橄欖岩相為主,兼有橄輝岩和輝石岩,礦體主要分布在岩體下部,次為中部。PGE含量穩定,與金屬硫化物富集有關,並常伴含鉻釩鈦磁鐵礦,而鉑(族)礦石又可分為:①橄欖岩-輝石岩型鉑礦石,硫化物含量0.3%~2.5%、PGE多賦存於其中,少量為獨立鉑族礦物,礦石中Pt~Pd;②斜長輝石岩型鉑礦石,硫化物少(S含量<0.1%),Pt>Pd,PGE主要分布於硅酸鹽及鐵-鈦氧化物中;③高硫疊加型銅鉑礦,主要分布於Ⅰa層上部富鈦鉻鐵橄欖岩及輝石岩中,次為Ⅰa層下部。是本區主要鉑族元素礦層,∑ Pt含量為0.5~1.0g/t,最高達1.15g/t,平均0.7g/t,厚2~5 m,最厚8 m,延長200~300 m。
2)含鉑(族)的釩鈦磁鐵礦石,分布於岩體下部橄欖岩相中,常與鉑(族)礦重疊,礦石以稀疏浸染狀為主,局部見斑雜狀和稠密浸染狀,金屬礦物以含鉻鈦鐵礦為主,共生礦物有鈦鐵礦,含鈦高鐵鉻鐵礦以及少量硫化物及鉑族礦物。礦石TFe 6.2%~33.4%、Ti O21.85%~4.7%、V2050.18%~0.3%、Cr2O30.76%~0.83%、Cu 0.08%~0.46%、Ni 0.08%~0.17%、∑Pt 0.24~0.63g/t。
3)一般釩鈦磁鐵礦石及鈦鐵礦礦石,含少量金屬硫化物、∑Pt含量小於0.002g/t。
按鉑礦石的成因,也可以分為4種礦石類型:①早期硫化物型鉑礦石:產於Ⅳa底部輝長岩、斜長輝石岩中,控制礦體總厚度達7.5m,特點是礦石中∑Pt含量高、Cu、Ni相對亦高;②晚期硫化物型鉑礦:產於Ⅰa或Ⅰb橄欖岩、斜長輝石岩中,以品位低,厚度大和延伸穩定為特徵,礦化以銅、鉑(族)為主(Cu0.1%~10.3%,∑Pt為0.1~0.4g/t);③高硫疊加型鉑礦石:產於Ⅰa下部橄欖岩及斜長輝石岩中,受晚期玄武岩噴溢及輝綠輝長岩侵入影響,礦層蝕變和礦化均有增強,單礦體平均厚約3m,礦層總厚6~8m,∑ Pt 0.5~1.0g/t,最高1.15g/t,平均0.7g/t;④低硫高鉑型鉑礦石:產於Ⅰa具填隙狀結構的斜長輝石岩或橄欖岩中,並常伴粗偉晶斜長輝石岩產出,礦層厚2~4m,硫化物含量低,S 0.03%~0.08%,Cu 0.03%~0.05%、Ni 0.04%~0.05%、C 00.7%~0.9%,∑Pt>1g/t(Pt 0.35~1.25g/t,Pd 0.2~0.78g/t)。產出特徵類似於南非梅林斯基層,唯缺鉻鐵礦層。
按含礦母岩、礦石構造分3種礦石類型:①橄輝岩型礦石。含礦岩石為橄輝岩、含長橄欖岩等,具嵌晶包橄結構和填隙嵌晶結構;塊狀構造和浸染狀構造。礦石礦物主要有黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、針鎳礦,其次有少量的硫鈷礦、硫鎳鈷礦及次生的銅藍、孔雀石等;②斜長輝石岩型礦石。含礦岩石主要為斜長輝石岩,在Ⅰa、Ⅰb及Ⅳa礦體中均有分布。礦石具嵌晶包橄結構、他形粒狀結構和填隙嵌晶結構;塊狀構造和馬尾絲構造。礦石礦物主要有黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、針鎳礦,其次有少量的硫鈷礦、紅砷鎳礦及次生的斑銅礦、銅藍,孔雀石等;③橄欖岩型礦石。含礦岩石為橄欖岩及含長橄欖岩,主要分布在Ⅰa礦體。礦石具嵌晶包橄結構、細-中粒結構和填隙嵌晶結構;塊狀構造和浸染狀構造。礦石礦物主要有黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、針鎳礦,其次有少量的硫鈷礦、硫鎳鈷礦、輝鈷礦、紅砷鎳礦及次生的斑銅礦、銅藍、孔雀石等。
3.礦石結構、構造
(1)礦石結構
根據礦相學研究,新街礦區的礦石存在如下主要結構類型:
1)嵌晶包橄結構。其主要出現於脈石礦物中,為橄欖石和輝石特有的結構。
2)固熔體分離結構。其是區內比較常見的礦石結構類型,主要有結狀、火焰狀及葉片狀結構,在鈦鐵礦與磁鐵礦、黃鐵礦與磁黃鐵礦等礦物粒間可見。
3)結晶結構。其主要有自形晶結構、半自形晶結構、他形晶結構及共邊結構等。黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、針鎳礦礦物粒間可見。
4)交代-溶蝕結構。由於礦物之間相互交代,蠶蝕作用比較普遍,故常形成交代-溶蝕結構,如黃銅礦交代黃鐵礦等。
(2)礦石構造
1)浸染狀構造。該構造是區內礦石中最常見的構造,金屬礦物在礦石中呈星散狀-點星狀分布,金屬礦物含量一般在1%~3%左右。
2)斑雜狀構造。金屬礦物在礦石中不均勻分布,呈斑染狀產出,金屬礦物含量5%~8%左右。
3)網脈狀構造。金屬礦物沿礦石或岩石裂隙分布,形成細脈-網脈狀-浸染狀構造,金屬礦物含量5%~10%不等。
在礦區內還可見馬尾絲構造等,但比較少見。
4.礦石物質組分
據不完全統計,礦區主要有鈦鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、針鎳礦、紫硫鎳礦,其次有少量的硫鈷礦、硫鎳鈷礦、輝鈷礦、紅砷鎳礦及次生的斑銅礦、銅藍、孔雀石等。比較常見的有黃銅礦、紫硫鎳礦、硫鈷鎳礦、硫鎳礦。主要礦物的電子探針分析結果(表4-24)顯示,所有測試礦物成分均比較純凈,除主要元素外,未見有其他成分(特別是鉑族礦物)混人。
到目前為止,已在礦石中發現有砷鉑礦、硫鋨釕礦、硫鋨礦、碲銻鈀礦和自然鉑等,從電子探針分析結果可知,鉑族礦物呈類質同象賦存於銅鎳硫化物中的可能性比較小,故推測新街礦床的鉑族元素可能以獨立鉑族礦物的形式存在。由於已發現的含鉑礦物缺乏相應資料,在此不深入討論。
表4-24 米易新街鉑礦區主要金屬礦物電子探針分析結果表(wB/%)
5.成礦期次
綜合地質、礦石和地球化學等方面的特徵,可知新街鉑礦經歷了3個成礦期(岩漿期又有2個成礦階段)。
(1)岩漿熔離成礦期
早期氧化物階段:為岩漿貫入侵位的早期結晶階段,本階段首先析出的主要是造岩礦物,最早結晶的礦物主要為橄欖石、輝石類硅酸鹽礦物,其次是磁鐵礦、鈦鐵礦等金屬氧化物相繼結晶,它們為高溫氧化條件下形成。
硫化物-鉑族元素礦化階段:在岩漿作用的中晚期,由於造岩礦物和磁鐵礦、鈦鐵礦的晶出及溫度緩慢下降,富含金屬硫化物及鉑族元素的礦漿從硅酸鹽熔漿中熔離出來,在礦區呈現了以磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦和紫硫鎳礦、硫鈷鎳礦、硫鎳礦的共生組合。該階段也是鉑族元素礦化的重要階段,形成於中高溫還原環境。
(2)岩漿後期殘余氣液成礦期
岩漿熔離成礦之後,飽含揮發分的殘余氣液中仍富含硫化物和部分鉑族元素,由於具較強的活動性和流動性,易向岩體邊部、早期成礦裂隙或近礦圍岩裂隙等相對薄弱部位遷移、充填交代富集,呈不規則的細-網脈充填,並對早期形成的鉑族元素礦化有疊加富集的作用。
(3)表生成礦期
表生成礦是原生礦體在近地表環境中,在氧化作用條件下的低溫環境中形成,對礦體有破壞改造的影響;形成的礦物有斑銅礦、銅藍、孔雀石及褐鐵礦等。
⑽ 礦床地質特徵
(一)礦體空間分布、規模、形態及產狀
伊爾曼得金礦床地表出露規模較大,礦化體呈東西向展布。礦體形態呈透鏡狀、似層狀、層狀,礦體產狀與地層產狀基本一致(圖版Ⅶ-1)。毋瑞身等(1995)依靠試金樣分析成果來圈定礦體邊界,共圈出9個礦體(圖5-6)礦體長32~243m不等,平均寬度75m,厚度2~42m。據毋瑞身等(1995)通過試金樣分析,在地表、中淺部以及到鑽孔深度122.45m的品位分析,品位從0.05×10-6~8.86×10-6,但總體上主要集中於1×10-6~5×10-6。礦體與圍岩在岩性、礦物組成等方面都呈漸變關系,無明顯的界線,具有順層交代的特點。
(二)礦石類型
毋瑞身等(1995)根據礦化蝕變作用,礦石的礦物成分、結構、構造,礦石可分為含金硅化岩型和含金毒砂黃鐵礦化凝灰質碎屑岩型兩類。
1.含金硅化岩型
該礦石類型為下石炭統大哈拉軍山組酸性凝灰岩和凝灰質沉積岩經程度不同的硅化作用形成的含金礦石類型。該類金礦產於礦體的上部,硅化作用強烈,原岩外貌肉眼已無法辨認。肉眼基本見不到毒砂、黃鐵礦以及其他硫化物。礦石經歷了氧化淋濾作用,褐鐵礦化明顯,偶見有明金。含礦岩石主要有硅質岩、強硅化沉火山角礫岩、強硅化火山角礫岩、強硅化凝灰質含礫砂岩、硅化凝灰質角礫岩、硅化凝灰質岩屑砂岩、硅化含粉砂泥岩、硅化砂質細礫岩等。典型含礦岩石描述如下。
圖5-6 伊爾曼得金礦床地質簡圖
硅質岩:呈他形粒狀鑲嵌結構,塊狀構造。主要由細粒石英組成,含量99%,石英呈他形粒狀,半自形似柱狀鑲嵌。另有少量高嶺石和微量的絹雲母、黃鐵礦等礦物(圖版Ⅶ-2~5)。
強硅化凝灰質含礫粉砂岩:呈變余凝灰質粉砂結構,碎裂塊狀構造。原岩中的砂、礫形態可見。礫石大小不均勻,渾圓、砂屑次圓狀,砂、礫成分以岩屑為主,石英屑次之,長石屑少,岩屑有粉砂岩、細砂岩及一些可具交織結構的安山岩,碎屑已全被微晶石英及硅質取代。含有微量的絹雲母、褐鐵礦和黃鐵礦等。
硅化沉火山角礫岩:岩石具沉火山角礫結構,塊狀構造。硅化岩原岩結構還基本保留,主要由火山碎屑物質組成,含少量正常沉積物。火山碎屑物主要由凝灰岩、晶屑凝灰岩岩屑和石英、鋯石晶屑及火山灰組成,碎屑物幾乎已全部為次生石英取代,碎屑大於2mm的較多。正常沉積物主要由硅質粉砂岩、凝灰質粉砂岩等和少量石英砂、粉砂及泥質等組成,與火山碎屑物質混合分布,粒度多在2mm以下,一般呈次圓狀和次稜角狀。另外,局部有晚期的石英、綠泥石細脈穿插。岩石中金屬礦物僅見到微量的褐鐵礦。
2.含金毒砂黃鐵礦化凝灰質碎屑岩型
位於礦體底部,含金硅化岩型礦石之下。在地表出露較少,該類型礦石為凝灰質沉積岩經程度不同的硅化、毒砂化、黃鐵礦化以及碳酸鹽化、高嶺石化等蝕變作用而形成。該類型礦石硅化作用不很強烈。毒砂化、黃鐵礦化蝕變特徵明顯區別於硅化岩型礦石。含礦岩石有硅化毒砂黃鐵礦化凝灰質細礫岩、毒砂黃鐵礦化凝灰質中粒砂岩、硅化毒砂黃鐵礦化凝灰質細砂岩、黃鐵礦化凝灰質粉砂岩等。
硅化毒砂黃鐵礦化凝灰質細礫岩:岩石呈變余砂礫結構,塊狀構造。原岩為細礫岩。黃鐵礦呈立方體自形,粒度為0.02~0.2mm,或微粒五角十二面體集合體;毒砂為微粒板狀或粒狀,粒度為0.01mm左右。礦石組成以石英及硅質為主,還有少量的高嶺石、黃鐵礦、毒砂等。
硅化毒砂黃鐵礦化凝灰質細砂岩:變余凝灰細砂狀結構,塊狀構造。原岩為砂屑。砂屑顆粒接觸式膠結,砂屑以次稜角狀、次圓狀為主。砂屑以岩屑為主,石英較少,沿岩石裂隙充填有微細石英脈。岩屑及雜基已重結晶為霏細狀長英質,少量絹雲母。金屬礦物有黃鐵礦、毒砂,含量約2%。
(三)礦石礦物組合
根據各類礦石的岩礦鑒定和人工重砂鑒定成果,毋瑞身等(1995)統計伊爾曼得礦床有20多種礦物。主要金屬礦物為黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦,次要金屬礦物為自然金、毒砂、白鈦礦、磁鐵礦、黃鐵鉀釩、孔雀石等;主要非金屬礦物為石英、方解石、綠泥石、高嶺石、重晶石、絹雲母、金紅石、鋯石、磷灰石、綠簾石、角閃石、輝石、螢石、電氣石、榍石和黑雲母等。黃鐵礦是礦石中主要的載金礦物。
(四)礦石的結構構造
礦石結構有沉火山角礫結構、變余火山角礫結構、變余凝灰質角礫狀結構、變余凝灰結構、變余凝灰質砂礫結構、變余凝灰質砂狀結構、變余凝灰質礫狀結構、變余凝灰質粉砂結構和交代殘余結構等。
礦石構造有塊狀構造、微細浸染狀構造、細脈浸染狀構造、網脈狀構造、對稱梳狀構造、晶洞構造、層狀構造和條帶狀構造等。
(五)圍岩蝕變
主要的圍岩蝕變有:硅化、黃鐵礦化、毒砂化、碳酸鹽化、高嶺石化、褐鐵礦化,其次為電氣石化、螢石化、絹雲母化、綠泥石化和綠簾石化等。
(六)金的礦化作用及礦化分帶
伊爾曼得金礦的礦化作用主要為蝕變交代作用,成礦熱液活動具有多期多階段的特點。根據礦石的礦物共生組合、結構、構造特徵以及圍岩蝕變作用,本礦床的成礦作用過程可分為內生成礦期及表生成礦期。內生成礦期又可分為以下3個階段,即滲透性硅化階段:本階段岩石發生強烈的硅化蝕變,出現大量的他形粒狀的石英,形成各種硅化岩石,伴生礦物有少量微粒他形粒狀的黃鐵礦及微量毒砂;脈狀硅化(毒砂、黃鐵礦化)階段:早期形成粗粒立方體晶形的黃鐵礦,晚期出現五角十二面體晶形的黃鐵礦和自形—半自形的毒砂,呈細脈浸染狀或稀疏浸染狀分布,黃鐵礦多聚合為團粒狀,毒砂聚合成板粒狀、束狀,兩者呈脈狀斷續分布,並有黃鐵礦和毒砂團粒分布在早期立方體黃鐵礦晶體的表面。此階段伴生石英、方解石等非金屬礦物,從鑽孔岩心和不同礦石中的黃鐵礦和毒砂分布來看,越靠近硅化岩層,黃鐵礦和毒砂含量越高,往下則含量降低。石英、碳酸鹽化階段:出現呈梳狀對生的石英脈或石英方解石脈及方解石脈,石英粒度較第一階段粗,此階段後期也出現少量的硫化物,在圍岩中有白雲石出現,伴生礦物有絹雲母、綠泥石、綠簾石、螢石和電氣石等。滲透性硅化階段和脈狀硅化階段形成微粒、顯微粒狀自然金,是金的主要礦化階段。
表生成礦期以氧化淋濾作用為特點,形成的礦物有褐鐵礦、黃鐵鉀礬、高嶺石、白鈦礦等。