矿床地质特征写什么
Ⅰ 矿床地质特征1
硅质角砾岩亚型的多因复成铀矿床,是一种比较特殊的含铀主岩型矿床,在国内外成型的,特别是工业意义较大的铀矿床,更为罕见。迄今只有我国的金银寨铀矿床,具一定规模,研究较详细。
这类铀矿床的地质特征,首先涉及到硅质角砾岩的成因及其特征。硅质角砾岩的成因观点,众说纷纭,有热液充填交代说、浊流沉积-成岩说、热水沉积说、区域变质说、全硅质岩浆隐爆说、交代说等等。归纳起来,还是水成说和火成说之争。水成论观点认为硅质角砾岩有一定的地层层位,火成论观点却认为硅质角砾岩无地层层位特征。从此导出硅质角砾岩亚型铀矿床的成因,相应有热液说、沉积-变质说、隐爆说、交代说及多因复成(复成因)说等等。
该类铀矿床的确具有层非层的层控特点,交代硅质岩形成之前的原岩,多是碳酸盐岩或泥质碳酸盐岩,有一定的时代地层层位。后经层间断裂构造作用岩石破碎,硅质热水交代形成硅质角砾岩。在主成矿期构造-热液活动下,再次使硅质角砾岩活化,产生再次破碎和又一次硅交代作用,形成含铀硅质角砾岩。致使见多次破碎的硅质角砾岩胶结物也是硅质岩成分,形成硅质角砾岩中二氧化硅含量高达80~90%之多,甚至更高。但在显微镜下观察,仍然可以清楚见到某些碳酸盐岩或碳泥质的残余成分。硅质交代作用不是在整个碳酸盐岩原岩层内进行,只是在发生过多次构造破碎和多次硅质热液交代作用地段内发育,最终造成上述的硅质角砾岩有层非层的分布特点。
硅质角砾岩多以似层状、透镜状产出,而硅质角砾岩内的铀矿体则以透镜状、柱状、网脉状居多。两者的形态是存在差别的,远非是全部硅质角砾岩体含铀矿化。含铀矿化的硅质角砾岩,含有不等量的碳质,故岩石呈黑色。铀矿石具角砾状、细脉浸染状构造,沥青铀矿沿角砾边缘分布,或以细脉充填于角砾岩裂隙内。矿石矿物成分,除沥青铀矿外,常见有黄铁矿等硫化物及石英、玉髓、绢云母、方解石等。
铀成矿富集,经历了原始沉积的初始富集,硅质交代岩的铀预富集,硅质角砾岩的热液成矿期的工业富集,以及矿床表部淋积成矿的叠加富集的叠增演化过程。
Ⅱ 矿床地质特征简述
扎村金矿床位抄于紫金山—否古袭村复背斜南倾没端东侧三组断裂交处附近的破碎带里。新生代偏碱中酸性斑岩群距矿区平距约10km。
赋存在破碎带中的金矿体,可以分成上、中、下三层矿体。
矿床的围岩蚀变有黄铁矿化、白云石化、硅化、重晶石化和绢云母化。其中,黄铁矿化、白云石化和硅化同金矿化关系最紧密。其中,以黄铁矿化最甚。从宏观上看,黄铁矿化与金的富集呈正相关;从微观上看,黄铁矿是最重要的载金矿物;从这个意义上看,所谓金矿体实际上就是叠加有黄铁矿化、白云石化和硅化等蚀变作用的含金构造角砾岩。
矿石中,金主要呈自然金产出,其粒度极细,一般为0.1~n×10μ,属显微—超显微粒金。粒径虽小,但其形态多为片状、粒状、树枝状和不规则状。
Ⅲ 矿床地质特征
(一)矿体特征
达巴特铜钼矿床的矿体产于椭圆形火山机构的南北两侧。目前地表圈定的铜钼矿体有5个(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ和Ⅴ),长60~300m,宽1~16m,呈脉状和透镜状产出(见图2-9),依据矿体空间产出特征,初步划分为南北2条矿带(新疆有色地勘局703队,2003)。
1.南矿带
矿体主要产于火山机构(花岗斑岩杂岩体)南侧与地层的内外接触带上,在接触带有一走向北西西、倾向北北东的逆冲断层,它控制着主要矿体的分布,目前地表初步圈定矿体3个,自西往东矿体编号分别为Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ。
Ⅰ号矿体:位于南矿带西部,地表矿体由TC2501探槽控制,产于花岗斑岩体南接触破碎带之凝灰岩中,矿体宽7.0m,长100余米,走向北西西,倾向北东,铜平均品位0.35%;深部矿体由钻孔ZK2501控制,含矿主岩为花岗斑岩,穿矿厚度4.25m,铜平均品位0.48%。
Ⅲ号矿体:位于南矿带中部,地表矿体由TC001和TC801探槽控制,产于流纹斑岩体南接触破碎带中,宽15.1m,长400m,走向北西西,铜平均品位0.37%。深部矿体由钻孔ZK001,ZK002和ZK801控制,含矿主岩为流纹斑岩,具全岩矿化特征。其中在钻孔ZK001中,穿矿厚度109.46m,铜平均品位0.45%,最高品位达0.80%,由地表向深部,矿体的厚度和品位明显变厚增富。在钻孔ZK002中,控制的矿化厚度达190.80m,按铜边界品位0.2%可圈出7个铜矿段,其累计视厚度为14.0m,Cu品位0.20%~0.25%;按Mo边界品位0.02%可圈出2 个钼矿段,第一个钼矿段位于钻孔ZK002 95.1~155.10m,视厚度为60.0m,Mo平均品位为0.023%,最高品位为0.084%,第二个钼矿段位于钻孔ZK002 161.10~204.50m,视厚度43.40m,Mo平均品位为0.047%,最高品位为0.092%,钼矿化与铜矿化呈反消长关系(新疆有色地勘局703队,2003);钻孔ZK801控制了Ⅲ号矿体的东延段,在77.90~80.23m 区间,圈出一个铜品位为0.20%,视厚度为1.33m 的铜矿段。
Ⅳ号矿体:位于南矿带东部,由TC2801探槽控制,产于流纹斑岩外接触带之英安岩中,宽3.0m,长约200m,产状195°∠60°,铜平均品位0.27%。
2.北矿带
矿体主要产于火山机构(花岗斑岩体)北侧与地层的接触带上,目前地表初步圈定矿体2个,自西往东矿体编号为Ⅱ和Ⅴ。
Ⅱ号矿体:位于北矿带西部,由TC03和TC04探槽控制,产于凝灰质砂岩中。地表矿体长120m,宽1.0m,走向160°,倾向北东东,倾角74°,铜平均品位0.51%。
V号矿体:位于北矿带中东部,产于花岗斑岩杂岩体中。地表矿体长90m左右,宽5m左右。矿体整体走向北西西。
(二)矿石特征
1.矿石物质组成
矿石中金属矿物为辉铜矿、黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、毒砂、闪锌矿、蓝辉铜矿、蓝铜矿、磁黄铁矿、斑铜矿、铜蓝、赤铁矿、孔雀石和自然铜等,上述金属矿物除孔雀石、蓝铜矿、自然铜肉眼可见外,其余均为显微粒状;非金属矿物主要为石英、绢云母、方解石、绿泥石、钾长石、电气石和萤石等。
辉铜矿:是矿石的主要有用矿物,颜色灰白带蓝,呈稀疏浸染状、细脉状及斑块状,含量2%~6%,不均匀分布。
黄铜矿:为铜黄色,稀疏浸染及斑块状,多被蓝辉铜矿交代而成残斑状,含量1%~3%。
黄铁矿:淡黄色,呈立方自形晶,含量1%。
蓝辉铜矿:为蓝灰色,不规则状,产于斑晶中,或与黄铜矿构成斑块状,且交代黄铜矿呈次生反应边,或呈显微细脉-浸染状平行分布于赤铁矿-孔雀石脉边。含量1%~3%。
斑铜矿:紫色、蓝色,分布于孔雀石中,微量。
蓝铜矿:蓝色,呈浸染状分布于孔雀石中,含量1%。
孔雀石:为翠绿色,呈细脉及团块状,团块中可见极少的黄铜矿残留,含量3%~5%。
赤铁矿:为灰褐色,呈独立的微细脉或为孔雀石-赤铁矿脉,含量4%~6%。
2.矿石结构构造
(1)矿石结构:以他形粒状结构为主,其次有交代残留结构、次生环带结构和显微粒状结构等(图版Ⅴ-5~8)。
(2)矿石构造:以稀疏浸染状构造为主,其次有团块状及细脉状、脉状、网脉及充填胶结状构造等。
3.矿化阶段
铜钼矿化大致可分为两期:浅部赤铁矿微细网脉铜矿化和深部石英细脉铜钼矿化(尹意求等,2005)。
(1)浅部赤铁矿微细网脉铜矿化:该期铜矿化的矿物组合为:辉铜矿+孔雀石+蓝铜矿+赤铁矿+萤石+微晶石英,该矿化以地表铜矿化和钻孔ZK001铜矿化为代表,微细网脉宽度为1~5mm,产于浅部、低温和氧化环境;
(2)深部石英细脉铜钼矿化:该期铜钼矿化的矿物组合为:辉钼矿+黄铁矿+蓝铜矿+萤石+电气石+粗粒石英,该矿化以钻孔ZK002铜钼矿化为代表,石英脉宽度为1~3cm,产于深部、高温和还原环境。
(三)围岩蚀变
矿区围岩蚀变范围较大,在凝灰岩、英安岩、花岗斑岩、流纹斑岩、流纹质凝灰角砾岩和内外接触带(岩体与凝灰岩和英安岩接触带)中,均出现不同类型和蚀变程度不等的蚀变。
(1)在凝灰岩和英安岩中,常发育绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化、黄铁矿化、绢云母化和硅化等。
(2)在花岗斑岩中,发育硅化、绿帘石化、绢云母化、萤石化、黄铁矿化和钾长石化,局部具萤石化和电气石化。
(3)在流纹斑岩中,发育钾长石化、硅化、绢云母化、孔雀石化、萤石化、葡萄石化和褐铁矿化。
(4)在流纹质凝灰角砾岩中,一般发育毒砂化和白铁矿化,偶见钾化和硅化。
(5)在内接触带(花岗斑岩杂岩体)中,除了在杂岩体中发育蚀变外,还广泛出现伊利石化、粘土化、绿泥石化、褐铁矿化和叶蜡石化等;在外接触带(凝灰岩和英安岩)中,除了具有凝灰岩和英安岩中蚀变特点外,还具有明显的硅化蚀变增强现象,出现石英细网脉。
Ⅳ 矿床地质特征
铁帽一般系指硫化物矿床地表氧化带的残留部分,主要由铁的氢氧化物、含水氧化物(如褐铁矿、针铁矿、水针铁矿等)等稳定的次生矿物及稳定的原生矿物(如石英)组成,此外,沉积赤铁矿-菱铁矿层也会形成铁帽,但含金铁帽主要为硫化物矿床的地表氧化带。
(一)含矿地质体--铁帽特征
由于形成铁帽的原生硫化物矿床或矿化所产出的地质背景各有差异,并结合我国长江中下游地区的具体情况,可将铁帽分为不同类型:
(1)泥盆系五通组之上硫化物氧化铁帽,如安徽新桥金矿区、江西吴家金矿区等。这一类型是目前我国所发现的铁帽型金矿床中规模之较大者,多分布于五通组与石炭系假整合界面上。
(2)夕卡岩型硫化物氧化铁帽,如安徽鸡冠山、湖北鸡冠嘴等。多围绕侵入体分布。
(3)斑岩型硫化物氧化铁帽,如江西洋鸡山。多分布于侵入体内接触带、顶部裂隙带、断裂带及构造角砾岩体带。
构成金的工业矿化铁帽主要为以上三种。此外,火山岩区的硫化物富集地段及各种脉状热液硫化物也可形成氧化铁帽,但尚未发现规模较大的金的次生富集。不同类型铁帽的基本地质特征见表5-4。
铁帽的显著特征是在其氧化剖面上具有明显的分带性,有金矿化的铁帽氧化剖面一般发育比较完整。通常自上向下可分为:
氧化带:该带发育于潜水面以上至地表。其上部主要为次生稳定矿物,如褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿、菱锌矿、重晶石、铅矾及赭石类矿物等,在炎热干旱地区出现黄钾铁矾。结构比较疏松,厚度可达几米-几十米。中下部则主要为较稳定的原生矿物,如黄铁矿、辉银矿等,也有SiO2的成分,不稳定组分多被淋滤带出。该带由于强烈的氧化淋滤作用,金含量往往低,所以也称其为贫金铁帽亚带。
次生富集带:该带主要发育于潜水面附近,相当于铁帽的中下部。其矿物组合为次生硫化物与部分原生硫化物,特征矿物有辉铜矿、铜蓝、斑铜矿、辉银矿。在铜矿区可见到自然铜、黑铜矿、赤铜矿等。该带厚度一般较大,可达几十至上百米,是铁帽型金矿床中最主要的富金部位,因此也将该带称为次生金富集铁帽亚带。
过渡带:位于次生富集带之下,其下就是原生硫化物带。该带主要由黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等金属硫化物的残余矿物和一些硫酸盐等氧化矿物所组成。该带金含量虽较次生富集带要低,但较原生硫化物带略高。不同铁帽亚带的含金性见表5-5。
一般而言,铁帽发育较深,保存较好的矿区,铁帽氧化剖面的分带性好,如江西吴家金矿床氧化剖面分带(图5-8)。
表5-4长江中下游各类型铁帽地质特征
(据李瑛等)
表5-5长江中下游典型矿区氧化剖面分带的金、银含量(WB/10-6)
(据李瑛等)
(二)矿体特征
铁帽型金矿床矿体埋藏浅,形态、产状及规模受铁帽的形态、产状及发育程度所制约,而铁帽的产状往往受原生硫化物的产出状态所影响。如江西吴家铁帽金矿床;含金铁帽受五通组与石炭系假整合面及破碎带的控制,铁帽的原生硫化物为似层状,与地层产状一致,倾角45°~65°,铁帽金矿体也呈似层状、透镜状,构成了走向长1050m、倾向延深150m、平均厚3.97m的较大矿体(图5-9);而安徽铜陵鸡冠山铁帽金矿床则有所不同,该矿区的原生硫化物为石英闪长岩与龙头山组白云质大理岩接触带夕卡岩中的块状硫化物及外接触带浸染状夕卡岩质硫化物矿化体,硫化物矿体形态复杂,铁帽金矿体的形态也较复杂,在平面上呈蝌蚪状,在剖面上呈上大下小的囊状、楔状体,倾角陡立(图5-10、图5-11),其中较大的矿体长150m,平均宽12.3m(变化区间为4.5~32.7m),延深49m;江西丁家山铁帽金矿床的原生硫化物为花岗闪长斑岩中的黄铁矿化,铁帽金矿体呈透镜状、垂向上呈楔形,上大下小(图5-12)。
图5-8江西吴家金矿床氧化剖面分带(据李德银)
1—第四系;2—栖霞组;3—黄龙组;4—五通组;5—花岗闪长斑岩;6—次生金贫乏带;7—次生金富集带;8—氧化-硫化物过渡带;9—原生硫化物带;10—角砾岩;11—钻孔
(三)矿石特征
铁帽型金矿石的组构特征在很大程度上取决于原生矿石(或矿化体)的结构构造、物质成分以及在铁帽形成过程中的各种表生因素。通常依据矿石的结构构造等特征可分为四种矿石类型:
(1)蜂窝状矿石,具有硫化物淋失的负假象,多见以硅质为隔板构成的各种海绵状、多孔状构造。
(2)松散土状矿石,有时见石英、褐铁矿和粘土组成的散粒体。
(3)胶状构造矿石,多见皮壳状、钟乳状、葡萄状、同心层状及环带状。
(4)块状矿石,是氧化淋滤相对较弱的矿石类型。
不同类型矿石在同一矿床中都可出现,但其重要性各有不同,如在新桥矿区主要为土状及块状矿石。不同类型的矿石含金性也有所不同,通常松散土状矿石、胶状矿石含金较高。此外,在矿体上部多见蜂窝状、土状矿石,下部多见胶状、块状矿石。矿石类型在空间上的不同分布及含金性的差异是由铁帽的空间分带性所决定的。表5-6列出了我国长江中下游地区部分铁帽型金矿床的矿石成分及组构特征。
图5-9江西吴家铁帽型金矿床地质图(据李德银)
1—下二叠统茅口组;2—下二叠统栖霞组;3—中石炭统黄龙组;4—上泥盆统五通组;5—上志留统沙帽组;6—石英闪长玢岩;7—花岗闪长斑岩;8—铁帽及铁帽金矿体;9—断层及编号
图5-10铜陵鸡冠山铁帽金矿床地质图(据铜陵鸡冠山矿区资料)
1—中三叠统;2—石英闪长岩;3—铁帽;4—铁帽金矿体
图5-11铜陵鸡冠山金矿床剖面图(据铜陵鸡冠山矿区资料)
1—中三叠统;2-石英闪长岩;3-原生黄铁矿矿体;4-铁帽;5-铁帽金矿体;6-钻孔
图5-12江西丁家山铁帽金矿床地质图、剖面图(据赣西北地质大队502分队)
1—老第三系;2—上志留统沙帽组;3—中志留统罗惹坪组上段;4—罗惹坪组下段;5—闪长玢岩;6—花岗闪长斑岩;7—花岗闪长岩;8—角砾岩;9—铁帽;10—黄铁矿矿体;11—铁帽金矿体;12—实测及推测地质界线;13—钻孔
表5-6长江中下游典型铁帽型金矿床矿石矿物成分及结构构造
续表
(据李瑛等)
(四)次生自然金特征及其赋存状态
铁帽型金矿床中次生金矿物主要为自然金,其次为金银矿、银金矿等。在有的矿床中可见特征的表生金矿物碲铅铜金矿、碲铜金矿和碲铁铜金矿等。次生金矿物的形态主要为海绵状、树枝状、细丝状、柱状、椭圆状、次椭圆状及他形角砾状,其粒度总体上要较原生金矿物大,多为显微金,个别为细粒金、中粒金等。自然金的成色较高,其颜色多为微带红色的金黄色,在长江中下游地区铁帽中自然金的成色多在910以上。
铁帽金矿石中的金矿物主要赋存于褐铁矿空洞、裂隙及其颗粒边缘,极少量存在于石英等脉石矿物中,其中占主导地位的是褐铁矿中的包裹体金。其粒度一般较小,呈乳滴状、半自形-他形粒状等。粒间金及裂隙金的粒度相对较大,形态复杂。需要指出的是铁帽金矿石中尚有一部分金可能呈吸附状态存在,这是由于在铁帽中存在大量的胶质吸附剂所致,如铁的氢氧化物、胶状二氧化硅及粘土等,这种矿石化学分析含金很高,但在重砂及光片中不见金矿物。
Ⅳ 矿床地质特征
(一)矿体特征
与产于细碎屑岩-碳酸盐岩中的微细浸染型金矿不同,本类矿床的矿体以脉状为主,只有部分为蚀变岩型。脉状矿体又可分为石英单脉型、复脉带型和网脉带型三类。
石英单脉型是指矿体由单一而规整的含金石英脉组成。含金石英脉的产出主要受张性或张扭性断裂控制,以充填作用为主,矿体或矿化体与围岩界线清晰。脉体的规模大小不一,宽一般十数厘米至数米,长数十米至数百米,长者可达一两千米,沿走向和倾向方向常出现膨大狭缩、尖灭再现,分支复合或呈紧密相依的雁行排列(图4-11)。矿脉产状与控矿断裂产状基本一致,当控矿断裂为层间断层时,表现为顺层产出的“层脉”。在石英脉中,金的分布不均匀,有时集中于脉内的上侧、下侧或中间,有时则分散于整个脉内,矿体与脉体相吻合。金品位的高低常与金属硫化物的含量多少有关,在贫硫化物的含金石英脉中,金品位偏低,而当含金硫化物的种类和含量增加时,特别是有后期含金硫化物叠加时,金品位迅速提高。根据含金石英脉中的矿物组合和矿石建造,可进一步划分为含金黄铁矿石英脉,含金毒砂磁黄铁矿石英脉,含金多金属硫化物石英脉等等。
图4-11由数个扁豆体紧密排列组成的石英脉矿体(据湖南省地矿局四〇七地质队资料)
1—含金石英脉;2—石英细脉;3—砂质板岩;4—凝灰质岩;5—岩石界线;A—泥质板岩;B—条纹状砂质板岩;C—沉凝灰岩或凝灰质硅质岩、硅质板岩
复脉带型是由多条矿脉组成脉带,各脉体或平行密集,或主副脉斜交,或呈链索交错(图4-12)。这些脉带通常都是在断裂带中受同一方向应力所控制,脉体除就位于与应力方向平行的次级断裂裂隙外,还沿着与之配套的剪切裂隙充填。单个脉体的脉幅较窄,延长和延深不大,尖灭再现、尖灭侧现、分支复合等变换频繁。单脉的形态复杂,如条带状、分枝状、侧羽状、豆荚状、曲折状、梯状等等。脉带延伸较远,长一般为数十米到数百米,长者可达千米以上,宽数十厘米至数米。金矿体由脉体及带内蚀变岩组成,根据对我国已知大中型矿床的统计,多数矿体连续性较好,无矿间隔通常为矿体长度的三分之一左右,延深大于延长。矿体与围岩的界线有的清晰,有的为过渡关系。矿体的形状比较复杂,有不规则状、板状、板柱状、切割脉状、透镜状等。矿体内金矿物分布不均匀,品位变化较大。总的来看,本类矿体的规模、品位等均大于前一类矿体。
网脉带型是指在破碎蚀变岩中许多不同方向的、细小的含金石英脉和含金硫化物脉相互交织,并与蚀变岩(其中含有浸染状含金硫化物)构成矿体。网脉带通常与区域性韧性剪切带有关,主要定位于韧性剪切后期的韧脆性阶段,由充填交代作用形成。矿体与围岩之间无明显界线,其形态比较复杂,规模一般较大,延长和延深也比较稳定。矿体的品位变化在不同地区不尽相同,当矿床中以网脉带型为主体,并构成大规模矿体时,则品位偏低,如猫岭矿床等。若处于从属地位,即网脉带在局部地段特别发育时,则成为富矿地段,如沃溪矿床。
图4-12复脉型含金石英脉
1—含金石英脉;2—蚀变带及界线
上述类型的划分是相对的,由于矿体形成受多种因素的联合制约,加之后期改造,因而在现实中十分复杂。在同一矿床中往往有多种类型矿脉,而且某一类型矿脉并非固定不变,而是随着脉幅大小、脉体数量、疏密程度等的变化而呈现出不同类型矿脉的相互交替。
(二)矿石及矿物组成
1.矿石的矿物组成
本类矿床矿石的矿物成分比较简单,并以贫硫化物为特征。矿物的成分及含量往往受区域地质、地球化学环境以及成矿溶液的浓度、性质等诸多因素影响,甚至与矿化形式也有一定关系。
常见的金属矿物主要有黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿、辉锑矿等,非金属矿物主要为石英、绢云母、绿泥石、碳酸盐等(表4-4)。此外在有的地方由于特殊的地球化学背景而出现一些不同的矿物,如湘中地区的板溪群(及冷家溪群)分布区为钨、锑、锡、铋等元素的高背景区,相应在金矿床中出现有大量白钨矿、黑钨矿、辉锑矿等矿物,如沃溪金矿床,白钨矿为该区主要矿石矿物,构成钨-锑-金矿石建造。
2.矿物的某些标型特征
(1)金矿物:本类矿床含金矿物主要属金-银系列,很少出现金-铂族系列、金-铜化物、金-碲化物等矿物。在金-银系列中,又以自然金为主,部分为含银自然金、银金矿或金银矿。在地域分布上,产于我国华南地区中、新元古界变碎屑岩中的变质热液金矿床,金矿物多为单一的自然金;而产于华北陆块古元古界的同类矿床,金矿物除自然金外,还有含银自然金、银金矿及金银矿,少数矿床只有银金矿及含银自然金。
金矿物的粒度变化较大,统计表明,较多地出现在0.005mm~0.70mm区间(即可见的粗显微金-中粒金),大于0.70mm和小于0.005mm者也有出现。如湖南漠滨矿床,有大达2.5cm×1.8cm×0.6cm、1.6cm×1cm的“龙头”金,有的矿床(如沃溪等)还有部分次显微金存在,表明成矿环境和温度的差异。在同一矿床中,金的粒度往往具有从成矿早期到晚期逐渐变细的趋势,其原因可能与早期阶段温度相对较高和深度相对较大,晚期温度较低和深度较浅有关。由于金从含矿溶液中析出时,既有平行于立方面心晶格中一组或两组以上面网生长,又有不等向生长或沿立方面心晶格的结点行列强烈发展,因而导致了金颗粒形态十分复杂。其形态包括不规则粒状、板状、柱状、片状、树枝状、乳滴状、网状、纤维状等。并呈裂隙金、包体金、晶隙金及少量晶格金状态存在。
表4-4变碎屑岩中主要金矿床矿石及矿物组成特征表
续表
自然金的显著特点是成色高、硬度低及反射率高,尤其是华南地区的金矿床,自然金的成色一般都在940以上(明显高于该区由岩浆作用或火山作用形成的自然金成色),含银较低,晶胞参数接近于纯金的数值(α0=4.078A),视觉反射率仅略低于纯金。
(2)黄铁矿:黄铁矿普遍发育于各金矿床中,是重要载金矿物之一。含金黄铁矿的晶体形态通常为五角十二面体和立方体,自形程度较差,粒度细,并常具破碎状。黄铁矿含金量与晶体形态的关系不很明显,但与晶体的完好程度、粒度及破碎程度关系密切,即晶体较大、晶形完好、自形程度高的黄铁矿含金量远低于晶体细小、半自形-他形和破碎的黄铁矿,特别是粉碎状黄铁矿含金最高。
黄铁矿中金含量远高于银的含量,金银比值大(远远大于1),最大者如湖南沃溪矿床,达181.25。这与一般中低温热液金矿床相似,而明显区别于火山岩型金矿床。
黄铁矿的主成分(铁、硫)含量与标准黄铁矿的理论值(铁46.55%、硫53.45%)相比较,铁、硫都有不同程度的亏损。黄铁矿中镍含量大于钴,钴镍比值在华南地区多在0.5以下,在华北地区虽然变化较大,但也多在1以下,仅个别略大于1。硒含量偏低,一般为0.5×10-6~1.5×10-6,硫硒含量比值30万~90万。这些特点与沉积成因黄铁矿相似,因此可以推测,其硫源应与围岩有关。
(3)石英:石英是矿石中最重要的非金属矿物,常构成金及其他金属硫化物的主要载体。与金矿化有关的石英多为烟灰色、灰白色、暗灰色等,它形粒状结构,普遍具有波状消光及塑性变形纹、变形带等,常出现溶蚀、交代等现象。此外在含金石英的晶体中还发育显微裂隙,其间充填金属硫化物质点,从而使石英颗粒颜色变暗。金品位的高低常与这些显微裂隙的发育程度及金属硫化物的含量有关。
根据红外光谱测定,石英的水和二氧化碳相对光密度也显示了与金的正相关关系,即水和二氧化碳的相对光密度大,金的含量也高。据卢作祥等(1990)的研究,沃溪金矿床贫金石英(第Ⅰ阶段)的水、二氧化碳的相对光密度较低,DH2O/Q为3.75,DCO2/Q为0.508;而富金石英(第Ⅲ、Ⅳ阶段)相对光密度较高,DH2O/Q为7.09~5.54,DCO2/Q为1.62~2.11。同时提出了石英脉含金性的判别标志,即DH2O/Q>7、DCO2/Q>1为富金石英,而DH2O/Q<4,DCO2/Q<0.6为贫金石英,并以此作为评价雪峰山隆起带中石英含金性的重要参数。
从石英在加热过程中所产生的热效应来看,含金或富金石英通常都具有双峰型发光曲线,有时还可出现三峰型,而不含金或贫金石英则几乎无例外地均为单峰型曲线,而且其发光峰形态又以紧闭型为主。
(三)围岩蚀变
围岩蚀变普遍见于各矿床之中,表现为原有矿物的破坏、新生矿物的出现以及化学成分、结构构造及颜色的改变等。由于受围岩性质、热液的成分、温度、压力和热液作用方式等的制约,其蚀变强度、广度和蚀变种类等均不及岩浆作用以及由其演化所造成的蚀变那样强烈和复杂。
本类矿床的围岩岩石种类虽然较多,但主体是由正常沉积岩经区域变质而形成的各类变质岩,并以硅酸盐类岩石为主,偶而可出现碳酸盐岩。热液的温度大多属于中温或中低温范畴。热液作用的方式主要是沿断裂裂隙充填交代和粒间渗透交代。蚀变类型有硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、绢云岩化、粘土化以及由退色作用形成的“退色化”等,此外不同矿区还出现一些独自的蚀变类型,但不具普遍意义。上述蚀变类型中,以硅化、黄铁矿化、退色化等与金矿化关系最为密切。
硅化:广泛发育于各矿床中,表现为石英或隐晶质玉髓明显增加,或交代原岩组分,或呈微细小脉密集分布。硅化通常沿矿体两侧分布,表现出由里向外,由强到弱的变化趋势。硅化的宽度一般都大于矿体的宽度,而且矿体规模愈大,硅化范围愈宽。在网脉状或细脉状矿脉密集分布地段,常因硅化连续而构成宽大的硅化蚀变带,并随断裂挤压带延伸,其硅化作用也相对强烈。一般而言,硅化的规模及强度常与围岩的岩石性质、裂隙发育程度及不同期次的硅化叠加频度有关,在相同条件下,变质砂岩比板岩易于硅化,在裂隙发育地段,有利于热液流动(作用),加之频繁的硅化叠加,自然形成宽而强烈的硅化蚀变。金的矿化与硅化呈正相关关系,即硅化强则金的品位也富。
黄铁矿化:分布普遍,并常与硅化蚀变相复合,但范围小于硅化蚀变。黄铁矿主要发育在矿体旁侧的蚀变围岩中,或呈浸染状分布,或呈细脉(或与其他硫化物组成细脉)沿围岩裂隙贯入。紧靠矿脉黄铁矿化相对强烈,黄铁矿多呈稠密浸染状的条带。由矿脉向外则为稀疏浸染到逐渐消失。一般认为,组成黄铁矿的组分,在有的矿床中全部是由热液带入的,而有的矿床只带入硫,铁则来自原岩中的铁硅酸盐及氧化物,这主要取决于热液及围岩的成分及性质。在本类矿床中,特别是以板岩(炭质)为围岩的黄铁矿化带中,有一部分黄铁矿是由原生黄铁矿(有的为固态胶体的胶状黄铁矿)经次生加大而成的,经电子探针分析,其加大边含金普遍较高,而核心部分含金为零。表明热液作用对成矿的影响,以及黄铁矿化与金矿化的密切关系。
退色化:在一些矿床中,特别是华南地区的矿床中很具特征,常可作为找矿的重要标志。退色化是由于围岩受热液作用而使铁、镁组分减少,钾、钠、铝、水等组分带入。退色后的岩石呈黄褐色、灰黄色或灰白色。在许多矿床中,退色化与金矿化常呈正相关关系,即矿体规模大、品位富,则退色带宽、退色化强烈。如沃溪矿床,在网脉状矿体(富矿体)部位退色带宽且强度大,形成十分醒目的标志。
Ⅵ (一)矿床地质特征
该矿床是近年来新发现的与碱性岩有关的一个大型金矿床,其大地构造位置位于华北地台北缘,内蒙地轴与燕山沉降带的交接部位南侧的水泉沟碱性杂岩体中段内接触带(见某金矿床大地构造位置图)。区内出露的地层主要为太古宇桑干群涧沟河组。其岩性主要为角闪斜长片麻岩,其次有斜长角闪岩、黑云母片岩、浅粒岩等。在杂岩体接触带附近片麻理走向约300°,倾向北东,倾角50°~70°。距杂岩体较远部位,小型褶皱构造比较发育,片麻理产状变化大,走向北西或近南北,但倾向多为西—南西,倾角为43°~87°。
岩浆岩以海西期碱性杂岩体为主,其次为燕山期钾长花岗岩,及中酸性脉岩类,脉岩类成群、成带分布,走向北西、北东及近东西,近南北向均有产出,但以北西向比较发育,倾向各异,倾角50°,脉岩一般长几十米到100多米,宽0.5~2m。
矿区内控矿构造主要是断裂构造,按其与成矿作用之间的关系分为成矿前、成矿期及成矿后断裂。在成矿期断裂构造中,按照矿脉之间的相互穿插关系,可分为3个阶段,在每一个阶段中都伴随着一定的成矿作用,但以第二阶段成矿作用最为明显,而且其断裂以北北东向为主,倾向北西,倾角在40°~50°之间。在北东向断裂中普遍发育着羽状分支断裂,矿区内的控矿构造还具有等向距性的特点。
某金矿区域地质图
三类矿体变化较大,有的长度达几百米,但延深较小,有的延深较大但长度较小,多数小矿体长度及延深只有几十米,但分布较集中,多成群成组出现。
矿体厚度变化较大,其最大厚度达36m,最小厚度仅0.12m,如果按矿段统计,矿段的最大平均厚度为10.6m,最小平均厚度为0.5m,多数矿体在1~4m之间。
矿床中矿石的矿物组成:金矿物以自然金矿物为主;此外,还普遍存在含少量金的碲化物。矿石的矿物组成比较简单,金属矿物以黄铁矿为主,脉石矿物主要以石英、钾长石为主。矿区内主要金矿石类型有黄铁矿石英脉型、黄铁矿化钾长石化蚀变岩型和黄铁矿石英钾长石型。此外,还有多金属硫化物、石英脉型和多金属硫化物钾长石化蚀变岩型等,其围岩蚀变主要有:以钾长石化为主的钾化蚀变,黄铁矿化、硅化、钾长石化等组成的复合型蚀变。
矿床勘探工作主要由轻型山地工程、探槽、坑道和钻孔相结合进行,其中:轻型山地工程和探槽主要是为了揭露矿脉在地表的露头;坑道是为了控制矿体在浅部的变化,主要布置在矿区的东北角;钻孔则控制了整个矿体的变化范围,且按规则勘探网布置于整个矿区(见下图)。所有勘探工程都采集了化验分析样品,鉴于矿体的露头较差,地表样品的有效率较低。因而,本次研究中只采用了坑道样品和钻孔样品。
Ⅶ 主要矿床类型地质特征
1.Zn-Cu型矿床
Zn-Cu型矿床是最古老的火山岩型块状硫化物矿床,如西格陵兰Isua矿床所赋存的表壳岩石年龄在37亿年以上(Appel,1979)。这类矿床分布广、数量多,如加拿大地盾7个构造省中有5个产出该类型矿床。
主要产地有:Abitibi绿岩带的Noranda地区、Matagami地区及Timmins地区。Superior省Confederation Lake地区、Manitouwadge地区及Sturgeon Lake地区。北美元古宙成矿区有曼尼托巴省Churchill地区,亚利桑那州Jerome地区及威斯康星中部地区的火山岩带。芬诺斯堪的亚地盾有芬兰北部的黄铁矿带及南部的Aijala-Orijarri成矿区,瑞典北部的Skellefte成矿区及南部的Bergslagen成矿区。中国华北地台有红透山等成矿区。
Zn-Cu型矿床富含Zn,Cu,只含微量Pb,一般伴生Au和Ag,在富Zn的硫化物中相对富Ag,在富Cu的矿石中则富Au。
该类型矿床容矿火山岩系成分变化范围广泛,从基性玄武质岩石为主到酸性流纹质火山岩占主导地位的情况都有可能出现。但无论火山岩系成因如何,这些火山熔岩具有连续沉积的特点,整个厚度可达1.1多万米。在这些含矿火山岩系之下的基底,一般是由镁铁质构成的稳定地块,主要为玄武质成分,它们很可能由于沿深部断裂产生的裂隙喷发作用形成的。与成矿区火山岩共生的沉积岩是未成熟的硬砂岩和火山碎屑岩,以及化学沉积岩(如燧石岩、含铁建造各种相)。从含矿火山岩系和矿床沉积的构造环境看,可以见到铁镁质到长英质的不同成分火山岩在空间上共生,并且明显属于两个或更多构造旋回的产物,这代表一种大规模优地槽火山作用的特征,属于大地构造旋回最初期阶段的产物,矿床则明显产出在经受了同构造变形的深坳陷盆地中。
代表性矿床的研究表明,Zn-Cu型块状硫化物矿床的地质剖面如下:最顶部为层状硫化物含铁建造,向下为块状黄铁矿和块状闪锌矿,再向下是条带状黄铜矿,最下部为网脉状矿石和枕状熔岩边缘的细网脉状矿石。含矿岩层的顶板常为燧石层或沉积岩层,它们是火山活动中断的标志,此时也正是硫化物沉积时期。含矿层底板则为蚀变的火山岩系,矿化蚀变筒就产在此处。块状硫化物矿体内部各矿层之间,以及与上、下盘岩层之间,地质体彼此为截然的接触界线。
Zn-Cu型矿床另一个重要的地质特征是,由于强烈的爆破作用,使块状硫化物矿体破碎,并在矿体附近或矿体顶部形成角砾状矿石或角砾岩。这些角砾一般呈现明显棱角状,表明是在块状硫化物矿体固结成脆性体后形成的碎屑。
图1-10为Abitibi带Noranda成矿区火山沉积旋回与成矿关系图。Spence和de Rosen-Sqence(1975)把Noranda地区火山沉积地层大致分为5个带,每一个带代表一次重要的长英质火山活动幕,每两幕之间为镁铁质火山活动时期。Noranda-Benoit杂岩体中心部分的层状岩石由65%左右的镁铁质火山岩和35%的长英质火山岩组成,在火山岩带内,块状硫化物矿床与长英质火山岩空间关系极为密切。大多数矿床,包括Millenbach-Norbec地区的所有矿床,都出现在长英质火山活动的第三条带内,West MacDonald和Delbridge矿床则出现在长英质火山活动的第四条带内。还有一个富黄铁矿矿床——Mobrun,出现在第五条带内(图1-10)。第三条带约为3000m厚,至少由3个大的长英质单元组成(图1-10),长英质单元间为一层镁铁质熔岩流层序。
图1-18通过日本Shikoku成矿区Besshi矿床的横剖面图(据Sumitomo矿业公司,1970)
大多数矿床由两种类型的矿石组成,即块状和条带状硫化物矿石。此外,一些矿床局部有富铜的构造加厚带。块状矿石由黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、斑铜矿和少量磁铁矿组成,脉石矿物为石英和方解石。而条带状矿石由黄铁矿、少量黄铜矿和闪锌矿组成,脉石矿物为石英、碳酸盐、钠长石、绿泥石和少量绿帘石、角闪石和电气石。硫化物和脉石矿物的含量近于相等。条带状矿石和块状矿石呈相互过渡关系。硫化物局部发生重新活化进入断层和断裂中而形成含磁黄铁矿的富铜矿石,除此而外,磁黄铁矿在这类矿床的其他地方很少出现。
Ⅷ 矿床类型规模和地质特征简述
河南小秦岭文峪金矿床是特大型石英脉型金矿床。
1.与成矿有关地层、构造、岩浆岩[20]
(1)地层:赋矿围岩是太华群金硐岔组,主要岩性为黑云(角闪)斜长片麻岩、斜长角闪岩及花岗混合岩等。
(2)控矿构造:矿区位于金硐岔-老鸦岔-石板山复背斜中段近轴部的南翼,主背斜轴向近东西,平面上呈反S型。断裂构造主要有近EW向、NNE向和NNW向,主控矿构造近东西向,倾向南或西南,倾角40°~50°,延长几千米,呈舒缓波状,充填其中石英脉规模大、品位高,如505脉、530脉。
(3)岩浆岩:燕山晚期华山岩体、文峪岩体分布于矿区2km以外。
2.矿脉特征
505脉是文峪金矿的主矿脉,长16000m,文峪矿区内长4500m,东延与209、50、60号矿脉相接。出露标高2045m,延深已控制到800m未尖灭。矿脉走向NWW270°-310°,倾向S-SW。倾角37°~53°,矿脉沿走向、倾向呈舒缓波状。
3.矿体特征
在构造带走向、倾向上,含金石英脉分段富集,在垂直方向上,上部赋矿标高在1400~2000m间,中部1400~1100m为弱矿化带,深部1100m之下为第二富集带。
石英脉在构造带断续分带,单脉一般长为n×10~n×100m,最长可达2000m以上,厚度为0.5~5m,石英脉在走向和倾向上具有膨缩-尖灭再现特点。金矿体赋存于石英脉中,但并不是所有石英脉都能达到开采品位要求,只有第Ⅰ阶段大石英脉不成矿,有Ⅱ、Ⅲ阶段叠加晕部位才有矿,矿体形态产状一般与石英脉一致。矿体最大长度可达2000m,厚度3~5m。
4.围岩蚀变及矿物组合
主要蚀变类型有硅化、绢英岩化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化等。
矿物组合:矿石中主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、自然金、银金矿,次要金属矿物为闪锌矿、磁铁矿、磁黄铁矿、黑钨矿、白钨矿。脉石矿物主要为石英,其次为方解石、绢云母及绿泥石。表生矿物有褐铁矿、蓝铜矿、孔雀石等。金主要以晶间金为主,其次为裂隙金和包体金,主要载金矿物是黄铁矿,其次是黄铜矿、方铅矿和石英脉。
5.成矿阶段
Ⅰ—黄铁矿-脉石英阶段:形成含黄铁矿石英脉,组成矿脉的主体,黄铁矿浅黄色,具立方体,多呈自形晶粒状、浸染状、团块状构造。石英灰色、乳白色、粒径较粗。该阶段含矿性较差。
Ⅱ—石英-黄铁矿阶段:为金矿化的重要成矿阶段。黄铁矿浅黄略带金黄色,石英灰白色、烟灰色,他形粒状者粒径较细,矿石具典型的细脉及网脉状构造,为主成矿阶段。
Ⅲ—多金属硫化物-石英阶段:金矿化的晚期阶段,常与早阶段叠加,是金矿化的重要阶段。矿物组合特点是:以方铅矿大量出现为特征,颗粒较粗,与银金,黄铜共生,呈粗脉产出。此外还有闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿等,金矿物仅见银金矿。
Ⅳ—石英-方解石阶段:主要形成细粒石英和方解石,呈细脉状穿插所有早期矿物。方解石亦呈团块状、斑杂状交代早期矿物,有时也呈晶蔟在晶洞内产生。
Ⅸ 重点矿床类型和地质特征
(一)南美洲
1.哥伦比亚祖母绿矿区
哥伦比亚祖母绿形成于东科迪勒拉山脉附近及其延伸山脉边缘的狭窄区域,与白垩纪时期的沉积作用有关。东部的祖母绿矿区有高加拉、契沃尔和玛卡纳尔,西部的祖母绿矿区有木佐、科斯丘兹、拉帕尔马—亚科皮和马里皮(图3-24)。
图3-40 尼日利亚祖母绿赋存于花岗岩和伟晶岩晶簇中
6.马达加斯加祖母绿矿区
马达加斯加有两个重要的祖母绿矿区,分别是马南扎里和埃纳皮尔。这两个矿床都寄主在太古宙超基性片麻岩中,且与泛非造山运动有关。
马南扎里祖母绿矿床赋存于伟晶岩和超基性的岩石中,祖母绿的生长与富含金云母的岩石相关。马南扎里矿床分为南北两个区域,北部是与蛇纹石有关的区域,南部则是伟晶岩侵入体区域。北部岩石的矿物组合为透闪石—含硅的浅闪石—金云母和含锰的祖母绿—锰铝榴石—斜长岩;南部岩石的矿物组合为有角闪石—绿泥石、金云母—祖母绿—斜长岩—方解石—石英。
埃纳皮尔矿位于马达加斯加东部,图利亚拉东350km。埃纳皮尔祖母绿赋存于金云母矿脉中,围岩是超基性岩石。岩浆侵入到埃纳皮尔超基性岩体的过程中,含铬的超基性岩通过热液交代作用改变了伟晶岩的成分,致使祖母绿结晶。
Ⅹ 矿床地质特征
哈达门沟金矿床及其外围柳坝沟金矿床组成哈达门沟金矿田,区内矿体全部赋存在新太古界乌拉山群变质岩中,严格受构造控制,成群成带分布。哈达门沟矿区累计查明金资源储量43吨,平均品位4.22×10-6。矿区北部柳坝沟近年取得重大找矿进展,目前整个矿田金资源储量累计超过100 t。北部西沙德盖钼矿和矿区深部钼矿的发现为区内综合找矿提供很好的前景。
一、矿体特征
矿田内已发现金矿(化)脉100多条,集中分布在三个区域,哈达门沟、乌兰不浪沟和柳坝沟。全矿区共划分为7个脉群:哈达门沟的13号脉群、24号脉群、49号脉群、1号脉群、59号脉群,乌兰不浪沟的113号脉群,柳坝沟的313号脉群。矿体多呈脉状、似板状,以近东西向走向分布为主(如哈达门沟13号脉、113号脉、22号脉、24号脉、25号脉、28号脉、59号脉等和柳坝沟313号脉、314号脉、307号脉、302号脉等),少数呈北西走向分布(如哈达门沟32、1号脉)(图3-10)。
图3-10 哈达门沟-柳坝沟金钼矿田地质简图
矿体主要产于乌拉山群变质岩中,主要矿脉特征如下:
1.13号金矿脉
矿脉位于矿区东部,主矿体分布于勘探线140~235勘探线间,由含金石英脉、含金钾长化蚀变碎裂岩组成(图版Ⅶ),石英脉呈扁透镜状分布,尖灭后,过渡为钾长石化蚀变碎裂岩。相比之下石英脉在矿脉中所占的比例小于钾长石化蚀变碎裂岩。地表控制长度达2200 m,矿脉连续,宽度最大5m,平均宽1~2m。相比之下,矿脉中部,即110线至191线约1100 m长的区间宽度最大,并且比较稳定。向两端矿脉变窄,宽度小于1 m。一般矿脉宽大的部位,石英脉宽度也比较大。
矿脉地表出露标高为1158~1300 m,深部坑道控制标高为578 m,目前钻孔控制标高为166 m。矿脉垂深达1100 m,斜深超过1300 m。现有地上4个中段和地下10个中段控制矿脉。总体呈近EW走向,倾向S。实际上,矿脉呈折线状变化,可分为两组走向,一组呈NWW走向,为280°~293°;另一组呈EW走向,为270°。据14个中段统计,矿脉倾角为45°~65°,平均倾角57°。
在123线以西和187线以东,13号脉发生分支。西部南侧支脉,为13-1号脉,规模较大,东西长617 m,产状与123线以东相近;西部北侧脉仍被称为13号脉,走向偏NW(293°),倾角明显变缓,达45°,石英脉发育。一陡一缓的两条分支脉在1110 m标高上下合并成一条脉。
主脉两侧的小型分支脉比较发育,主要为石英细脉,宽1~10 cm,呈直线、折线或弯曲状,与主脉之间呈锐角相交,约11°。
钾长石-石英脉中普遍含围岩角砾,一般呈棱角状,四边形、三角形、菱形或不规则多边形,大小不等,大者可达几十厘米。角砾被石英脉胶结,遭受钾化蚀变。可见由围岩→半破碎角砾岩带→角砾岩带→乳白色石英大脉的侧向分带顺序。
矿化主要发育在石英脉与钾长石化蚀变碎裂岩的复合部位。即在硅化和钾长石化碎裂岩发育处、石英细网脉发育处或几者的复合部位,金品位高,厚度大。单纯石英脉和钾长石化碎裂岩虽然含金,但品位低。矿脉单工程最高平均品位22.72×10-6,最低品位1.07×10-6,平均5.25×10-6~6.28×10-6。单工程矿体最大厚度9.51 m,最小仅0.25 m,矿体平均厚度1.56~2.27 m。
13-1号矿脉矿化不均匀,尖灭再现较多。品位15.88×10-6~1.26×10-6,平均5.72×10-6。单工程矿体最大厚度3.34 m,平均厚度1.16 m。
成矿后断裂构造较发育,破坏了矿体的连续性,完整性,使矿体形态变的较为复杂,局部形成了一些无矿的 “断空区”。
2.113号脉、14号脉、12号脉
这3条矿脉实际上为一条矿脉。113号脉位于13号脉西部的乌兰不浪沟内,近东西向展布,地表出露全长3040米,由含金石英脉和两侧含金蚀变岩构成。矿体呈脉状产出,形态产状严格受成矿时构造形态的约束,地表自西向东矿体有膨胀收缩现象(图版Ⅷ)。工业矿体主要分布于P23~P48勘探线间,矿脉长1100 m,矿体倾向170°~210°,平均183°,倾角43°~74°,平均60°。矿脉厚度5.85 m~0.09 m,平均2.00 m。品位0.48×10-6~18.31×10-6,平均3.54×10-6。地表最高出露标高1620 m,侵蚀基准面标高1345 m,地上7个中段,地下4个中段,最深坑道标高1185 m,最深钻孔标高970 m。从该钻孔见矿情况来看,深部矿体仍有富集变厚的可能。总体上,矿脉从上到下品位呈下降的趋势,但厚度却有所增加,钼矿化增强。
14号脉位于113号脉以东大坝沟西侧的山脊上,距大坝沟口4 km。呈脉状产出,地表自西向东有膨胀收缩现象,并见有分支现象。该脉西接113号脉。地表出露长度为1200 m,走向近EW,倾向165°~225°,平均182°,倾角49°~76°,平均65°,全脉倾角由东向西,出现由陡变缓的特点。控制矿体长度680 m,控制斜深170 m。厚度0.36~3.90 m,平均1.32 m,品位1.25~8.18×10-6,平均3.16×10-6,西段围岩为辉绿岩,东段的围岩为黑云角闪片麻岩,脉附近的围岩具碎裂结构和糜棱岩构造。地表有两条断层将矿脉平移错断,走向断距35~80 m。
12号脉地表出露长1000 m,矿脉总体走向近EW,但是西段矿脉受构造影响,走向逐渐转为NW方向,以P15为界,以西矿体为北西走向,倾向210°,以东矿体为近东西走向,倾向180°,平均倾向195°。倾角49°~78°,平均65°左右。矿体呈脉状产出,并见有分支现象,较完整连续。主要为含金石英脉和含金蚀变岩,控制工业矿体长度460 m,控制斜深204 m;厚度0.46~8.14 m,平均1.48m;品位1.30~20.00×10-6,平均5.12×10-6。
3.32号脉
矿脉位于13号脉群东北部约500 m处,矿石类型、结构构造和顶底板围岩等方面的特征同13号脉相同(图版Ⅸ),包括两层矿脉,相距100多米。下部矿脉宽大,为主矿脉,上部矿脉窄小,为平行次级脉。现在开采和控制的是下部主矿脉。地表控制长度约1500 m,主要分布在P31线至P40线之间。矿脉宽度一般1~2m。出露标高1360 m,目前最深钻孔控制标高约1060 m,控制延深约300m。矿脉产状变化较大,走向呈折线状,由NW向转为近EW向。其中,P31—P7线之间矿脉呈NW走向,P7—P8线之间矿脉呈EW走向。P8线以东矿脉则又转为NW走向,P31线以西矿脉转为近EW走向。相对来说NW向矿段长,EW向矿段短,所以矿脉总体走向按照NW向进行控制,总体倾向210°左右。矿脉倾角一般为31°~50°,平均45°。矿脉从地表向下倾角变为45°~50°之间。西部各中段,矿脉水平厚度0.30~2.50 m,平均水平厚度1.06~2.26 m。品位一般1.26×10-6~12.34×10-6,平均品位为2.65×10-6~4.49×10-6。其中,P31—P8线1284,1258,1212 m三个中段的矿体品位,厚度相对稳定,形成富矿体。富矿体长240~460 m,矿体平均水平厚度1.34~2.20 m,平均品位2.65×10-6~3.00×10-6。东部品位、厚度相对稳定,矿石品位最高达8.35×10-6,厚度最大2.50 m。其中,P8—P40线之间矿化比较集中,采坑及探槽最高品位8.35×10-6,最低品位1.87×10-6,平均3.97×10-6。矿体水平厚度最厚2.50 m,最薄0.90 m,平均1.55 m。总体上,矿化比较连续,受后期断层错动及脉岩穿插影响较小。但品位和厚度变化大。
矿区矿脉特征见表3-8。
表3-8 哈达门沟金矿床主要矿脉基本特征
续表
二、矿石组成、结构和构造
哈达门沟金矿区矿石类型可分为含金石英脉型、石英-钾长石脉型、钾硅化蚀变岩型和黄铁绢英岩化蚀变岩型。
含金石英脉型:以113号脉比较发育,含金石英脉呈宽大的(几米)或窄的(几厘米)单脉形式出现,以机械充填方式赋存于岩石裂隙中,与围岩界线清晰,围岩蚀变较弱,沿石英脉边部有时发育钾长石化,可见沿石英脉镶 “红边” 现象。主要矿物组合为石英、黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、方铅矿、自然金等。黄铁矿呈团块状、星散状、细脉状、稀疏浸染状分布。
含金钾长石-石英脉型:是哈达门沟金矿区中最重要的矿化类型。钾长石呈脉状,在钾长石裂隙中充填石英脉,或钾长石脉破碎为角砾为石英脉胶结,表明钾长石脉形成早于石英脉。钾长石脉内发育星散状黄铁矿,其间穿插密集的石英细脉,沿石英细脉发育细脉浸染状黄铁矿,局部见团块状方铅矿,石英与钾长石脉共同构成了工业矿体。石英脉矿石细脉状穿插主要矿物组合为钾长石、石英、铁白云石、黄铁矿、赤铁矿、自然金等。黄铁矿在钾长石化蚀变带中呈浸染状分布,颗粒细,而在石英脉中呈稀疏浸染状分布,颗粒较粗。
含金钾长石化蚀变岩型:矿脉中无宽而稳定的石英单脉穿插,矿体由钾长石化蚀变岩及充填其中的含金硫化物细脉或含金硫化物-石英细脉构成。其中仍残存有暗色矿物,形成残存片麻理,黄铁矿在其中浸染状分布,颗粒较细;主要矿物组合与含金石英-钾长石脉型相似,唯钾长石含量多,石英量少,黄铁矿在其中呈浸染状分布,颗粒细。
含金黄铁绢英岩化蚀变岩型:主要矿物组合为石英、绢云母、绿泥石、方解石、黄铁矿、自然金等,黄铁矿在其中呈稀疏浸染状分布。
矿化类型在空间上具明显的规律性:(1)大坝沟—哈达门沟一带以钾长石-石英脉型及钾长石化蚀变岩型为主,而大坝沟以西及哈达门沟以东则以石英脉型及绢英岩化蚀变岩型为主;(2)在含矿断裂的相对张开部位以钾长石-石英脉型为主,相对挤压部位则为钾长石化蚀变岩型,其分布明显受控于含矿断裂的力学环境。
矿石结构包括结晶结构、交代结构、填隙结构、固溶体分离结构和压碎结构。
结晶结构表现在黄铁矿的半自形、部分自形结构;黄铜矿、方铅矿的他形结构;镜铁矿的针状状、放射状结构;黄铁矿包裹黄铜矿,方铅矿中含有碲铅矿的包含结构等。交代结构包括黄铁矿交代磁铁矿呈现交代残余结构,黄铁矿被赤铁矿交代后形成交代环边结构或交代岛状残余结构,交代完全时形成交代假象结构。部分赤铁矿沿磁铁矿内部进行交代,构成交代骸晶结构。后期磁铁矿沿黄铁矿的微裂隙充填交代构成裂隙充填交代结构。填隙结构表现为自然金呈他形充填于黄铁矿,黄铜矿、方铅矿沿黄铁矿裂隙充填。黄铁矿脉状充填于磁铁矿中。固溶体分离结构表现在闪锌矿中有乳滴状、米粒状的黄铜矿固溶体。压碎结构常出现在团块状分布的黄铁矿中,黄铁矿受到比较均匀的挤压力时,形成大小不等不规则粒状碎块,呈现不等粒压碎结构。
矿石构造以脉状、网脉状、浸染状为主,此外还可见团块状构造、条带状构造、角砾状构造、晶洞构造等。金属矿物主要有黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿;其次是黄铜矿、方铅矿、辉钼矿、碲铅矿、白铅矿、铜蓝、孔雀石等。脉石矿物以石英、长石、方解石为主,其次是绿泥石、绿帘石、绢云母、重晶石、高岭土、黑云母、角闪石等。金银矿物主要为自然金。副矿物主要为金红石、磷灰石等。
三、围岩蚀变
矿脉中部一般为石英脉,两侧为强钾硅化蚀变岩,近矿围岩蚀变以钾长石化、硅化、绿泥石化为主,多为高岭土化、碳酸盐化叠加;向外逐渐过渡为绿帘石化、绿泥石化和碳酸盐化,局部见碳酸盐化、绢云母化。矿体与断裂关系密切,断裂多形成于矿体底板附近,偶见于矿体顶板或两侧,破碎带附近高岭土化、绿泥石化较强,局部含断层泥。绿泥石化、绿帘石化是分布最广的蚀变,通常发育在破碎带的两侧或暗色矿物较多的二长片麻岩与斜长片麻岩中,其形成很可能与暗色矿物自蚀变作用有关。作为明显的找矿标志,钾长石在石英-钾长石脉中呈红色,中粒半自形结构;钾硅化蚀变岩中呈褐(砖)红色,以细粒结构为主,原岩成分很难辩认,但残存弱片麻理依稀可见,有时含有交代残留的岩块或黑云母等暗色矿物。两者野外与镜下并没有发现明显的穿切关系,从成分和晶体结构上亦无明显的区别。硅化多呈细脉状、网脉状及浸染状,与之伴生的黄铁矿颗粒细,自形程度低。硅化的石英有多种产状,形成的时间和温度区间跨度均较大,石英脉常穿插先成蚀变体或包裹棱角状的钾长石,或浸染状分布于岩石中,多数石英形成总体上晚于钾化。钾硅化蚀变带外侧绿泥石、绿帘石多分布在暗色矿物附近,为角闪石、黑云母等的蚀变产物,局部保留了矿物假象,少量为长石蚀变的产物(主要为绿帘石)。并且在周围产出黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿等金属矿物。绢云母沿长石边缘、裂隙或解理呈网状、脉状分布,主要交代斜长石,偶尔交代原生钾长石;强烈时可完全变为绢云母集合体,并保留斜长石板状外形的假象。碳酸盐化分布广泛,碳酸盐矿物呈集合体状弥漫于蚀变岩石中或者呈细脉状切穿原生矿物。哈达门沟金矿总体上来说可以划分为两个明显的蚀变带:近矿的钾长石化、硅化蚀变带,以及远离矿体的绿泥/帘石化、绢云母化蚀变带,再向外过渡为未发生蚀变的岩石。
钾长石化、硅化蚀变带:钾长石化、硅化蚀变岩往往与石英脉矿体直接接触,宽度0.5 ~3米。蚀变带的产出形式直接受大型断裂或其分支断裂的控制。钾化、硅化蚀变带内的原岩矿物已基本完全被蚀变矿物置换。蚀变形成的矿物主要有微斜长石、石英、黑云母,同时广泛伴生黄铁矿。黄铁矿在岩石中呈浸染状分布,伴生的金多是自然金。
绿泥/帘石化、绢云母化蚀变带:分布在钾化、硅化蚀变带的外侧,宏观上表现为围岩呈暗灰绿色。主要的蚀变矿物为绿泥石、绢云母、石英、绿帘石,其次有方解石,金红石,黑云母等,保留原岩的结构特征和残余矿物。
两个蚀变带虽然在共生矿物组合、岩石的结构上差异较大,但它们在空间上都围绕着含金石英脉体构成蚀变晕。且内部蚀变带从不越过外部蚀变带而与未蚀变围岩直接接触,因此两种蚀变带是同一流体递进变质作用的结果。
本区金矿脉以红色的钾长石化蚀变围岩、钾长石化蚀变碎裂岩直接成矿为特征,与冀北地区东坪金矿床相似,而华北克拉通北缘其他金矿床钾长石化早且不成矿、晚期形成黄铁绢英岩型金矿化,存在明显的差别。导致这种差别的主要原因是含金流体性质不同,哈达门沟和东坪金矿床含金流体偏碱性,弱氧化状态,而其他金矿床的则偏酸性,弱还原状态。
通过野外地质调查及镜下观察可以看出,矿化大致顺序为,含金钾长石脉(正长岩脉)首先沿先存裂隙贯入,随后经受挤压作用,钾长石破碎,引张,粗晶黄铁矿-石英脉贯入,接着石英脉破碎,多金属硫化物-石英细脉又贯入早期石英大脉带中,最后可见碳酸盐化。本区成矿复杂,为多期成矿。综合矿床产出的地质特征、矿石类型、矿石组构、矿石物质组成及矿物组合特点可以划分为四个阶段:(1)钾长石-硫化物-氧化物阶段,以广泛发育钾长石化,钾长石既有结晶形成的,又有交代形成的,钾长石中黄铁矿一般为星点状、浸染状,严重碎裂处黄铁矿化强烈,且钾长石发生粘土化,绢云母化,主要矿物组合包括钾长石、石英、赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等;(2)黄铁矿-石英阶段,石英呈烟灰色,细脉状,将钾长石分割成孤岛状,也有石英脉沿着钾长石化蚀变岩或钾长石脉中的张性断裂或裂隙充填形成石英脉或石英-钾长石脉,石英脉主要形成于蚀变岩中心,其中常含有变质岩或早期钾化蚀变岩的张性角砾,说明石英脉晚于钾长石化蚀变岩的形成;(3)石英-多金属硫化物-(硫酸盐)阶段,石英主要呈乳白色,块状,脉状穿插钾长石,使矿脉形成红白分明的角砾状构造,网脉状构造,他形黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等呈浸染状,稠密浸染状,有时见重晶石伴生在方铅矿附近;(4)石英-碳酸盐阶段,以出现团块状和不规则脉状方解石及自形晶石英为特征,碳酸盐脉常常切穿前3个成矿阶段的产物,其中黄铁矿颗粒粗大,主要呈立方体自形,晶纹发育。局部可见铜蓝,孔雀石、白铅矿和赤铁矿等氧化矿物。