陕西黄土塬地区定金王家沟金矿床地质构造演化特征

陕西黄土塬地区定金王家沟金矿床地质构造演化特征

东盟金融目的地是中国北方地台北缘的一个重要的金成矿区。胶东地区的黄金产量约占我国黄金工业年总产量的1/4,且保有资源量优势更加明显。胶东金矿集中区金矿床地质研究工作和找矿工作对中国金矿床的研究和找矿具有重要的指导意义。玲珑石英脉型金矿床的综合研究成果奠定了我国金矿床研究的基础;焦家破碎蚀变岩型金矿床的综合研究成果开辟了我国蚀变岩型金矿研究新途径,同时也使胶东金矿集中区金矿找矿工作乃至全国的找矿工作有了实质性的突破。新城金矿、大尹格庄金矿、望儿山金矿、曹家洼金矿相继完成勘探是这一成果的具体体现。而进入20世纪90年代,胶东金矿集中区金矿找矿工作一直停滞在原有金矿床“探边摸底”的局面,新矿床的发现则没有大的突破。招远市谢家沟同韧性剪切带型金矿床的发现使我们对胶东金矿集中区金矿床类型、构造控矿规律、金成矿的演化机制取得了突破性的认识,为胶东金矿集中区进一步找矿提供了新的理论依据。谢家沟金矿床位于招远市西南6km,招—平深断裂带西3km。谢家沟金矿床矿区内主要为一套燕山期黑云母花岗岩、细晶黑云母花岗岩。在矿区外围有胶东群斜长角闪岩、黑云母片麻岩地层分布。矿区范围内脉岩发育,脉岩类型主要由一套中基性脉岩组成,有辉石闪长岩、闪长岩、石英闪长岩、闪长玢岩、正长岩、正长斑岩,及早期(成矿前)煌斑岩、辉绿岩。脉岩产状走向NW330°~360°,产状近于直立,倾角多为70°~85°,多倾向西,少数脉岩倾向北西,成矿后的脉岩截断矿体,但矿体在脉岩两侧易形成富矿体。1断裂发育特征谢家沟矿区构造主要为玲珑花岗岩期后的断裂构造,构造演化分为5期,均为燕山期或燕山晚期构造。第1期:控矿韧脆性剪切带形成。构造活动表现为呈带状分布的绢英岩化糜棱岩,为同成矿期构造,走向为10°~20°。主要表现为带状的黄铁绢英岩化糜棱岩蚀变带,外观为灰白色,黄铁绢英岩化强处为灰黑色,多为结晶糜棱岩或结晶千糜岩,含有混圆状再生石英颗粒(2~5mm)。局部热液蚀变较弱地段表现强片理化带。区域地质和物探研究结果表明,该韧脆性剪切带产出的空间位置与郭家岭隐伏岩浆带产出的空间位置相吻合1。因此,我们认为该剪切带是玲珑花岗岩形成之后,区域上郭家岭花岗闪长岩形成时期,构造岩浆活化作用的结果。剪切带形成时,区域剪切应变与大规模的含金岩浆期后热液充填作用和交代作用同时发生,从而形成了一组平行的NNE向同韧脆性剪切带及同韧脆性剪切带蚀变岩型矿化。第2期:张剪性的岩脉充填断裂构造活动期。主要表现为一组密集的NNW320°~350°张扭性断裂形成后被中基性脉岩充填,形成中基性脉岩群。岩脉将原有矿体分割成段。岩浆在张性环境下沿NNW320°~350°断裂上升充填,同时伴随大规模岩浆期后热液活动,热液循环作用使金进一步富集,在NNW320°~350°断裂与NE向控矿剪切带的交汇部位形成富矿体。第3期:右行平移断裂及剪节理系统。该组断裂构造由一组近EW(走向300°~120°)右行平移断裂组成,有些地段表现为密集发育的剪节理系,在应变强烈地段表现为劈理化带,具有韧脆性剪切带特征。谢家沟金矿床4号矿井242m水平主平硐的99~92线间局部见有强烈的劈理化带,以及97线东、西穿内的一组断层面就是其中的典型代表;其断裂面平直、产状30°∠82°、擦痕发育、成组出现。第4期:NE向继承性压扭性断矿断裂构造,主要有F1、F2、F3断裂。该组断裂规模大,延伸稳定,延长大于1500m,穿切矿体及脉岩;产状(280°~300°)∠(75°~85°),与矿体倾向相反,为多次继承活动断层,早期表现为张扭性活动,晚期表现为压扭性活动,总体产状表现为左行平移正断层。F1断裂带表现较多的张扭性断层特征,宽5~15m,多被断层碎裂岩或断层角砾岩充填;断层角砾多呈棱角状,成分单一,大小10~30cm不等,断层角砾相互嵌布在一起形成碎裂岩,表明该断裂位移不大。F3断裂带表现较多的压扭性断层特征,宽5~10m,下盘为10~20cm的断层泥,断层角砾大小非常不均,略有磨圆,断层穿过矿体部分(如170m水平98穿脉)断层角砾多为矿石角砾,与花岗岩角砾混杂堆积,经地下水作用后见有孔雀石化,断层角砾岩仍具工业品位。该组断层是在早期NE向韧性剪切带基础之上,经多次构造活动发展而来,早期为张扭性,晚期为压扭性。断层沿走向延伸稳定,断层角砾岩的成分随断层切穿的岩性变化而变化,所以断层角砾岩表现为花岗质角砾岩、中基性脉岩质角砾岩、黄铁绢英岩质矿化角砾岩分段产出。这一特征同时表明该组断层虽然规模较大,但断层两盘相对位移并不大。第5期:NNE(NE10°~15°)向张扭性断裂构造。该组断裂产状(100°~105°)∠(70°~85°),局部产状为(280°~285°)∠(70°~85°)。该组断裂构造主要产出于谢家沟金矿区东西两侧,即谢家沟金矿位于两条巨大的硫铁矿带(10~20m)之间;矿区内还可见若干条小规模的硫铁矿带。该组断裂在矿区内的具体特征为:总体走向稳定;充填石英硫化物脉或黄铁矿脉,其石英硫化物脉不含金或含微量的金,均不够工业矿体,我们称之为硫铁矿带。石英-黄铁矿脉在走向上呈不规则尖灭再现形式分布;规模小,单条黄铁矿脉宽多为几厘米或几十厘米,延长几米或几十米;多条黄铁矿脉常成组出现。该组构造在矿区内穿切矿体及脉岩,基本没有位移。只是在断裂穿过脉岩时,其表现形式不同,发育密集的菱形节理,其中充填硫化物细脉。金成矿主要与两期构造活动有关,一是第一期韧-脆性剪切带形成期间伴随岩浆期后含金流体成矿作用;二是第二期张性构造背景下,与脉岩有关的热流体成矿作用。2各控矿构造系统宏观特征谢家沟金矿区及其外围发育一组平行产出、总体走向为NE30°近于直立的走滑韧脆性剪切带构造,矿体严格受韧脆性剪切带构造控制。目前谢家沟矿区勘探工程已控制5条剪切构造,每条韧脆性剪切带宽50~80m不等;它们受控于统一的构造动力系统,形成一控矿剪切带系。该剪切带系向北经张家庵向北继续延伸,向南经过铁夼后进入平度境内。该剪切带系沿走向应变程度具有较大变化,强弱交替出现。在目前工程控制范围内,该剪切带普遍具有金矿化异常,显示该韧性剪切带系具有较好的成矿远景。目前我们称该韧脆性剪切带系为张家庵—谢家沟—铁夼韧脆性剪切带控矿构造系统。张家庵—谢家沟—铁夼韧脆性剪切带控矿构造系统的宏观特征表现为,主应变带为绢英岩化糜棱岩或石英硫化物胶结的结晶糜棱岩。对于单一剪切带,由主应变带(20~100cm)中心向外岩相学变化明显,依次为糜棱岩、初糜棱岩、糜棱岩化钾化花岗岩、劈理化花岗岩;总体表现为由中心向外由韧性变形到脆性变形的横向应变分带特征。该韧性剪切带局部表现为劈理化带,S-C组构发育;S组劈理走向40°~50°,C组劈理走向NE30°左右,平行于剪切带延伸方向,局部沿C组劈理面充填石英-硫化物细脉型富矿体,品位多大于30g/t,高可达到200~600g/t。张家庵—谢家沟—铁夼韧脆性剪切带控矿构造系统的糜棱岩组构特征典型且明显,如矿物(绢云母、石英)定向拉长,定向排列,石英的核幔结构、波状消光、眼球状构造普遍发育。张家庵—谢家沟—铁夼韧脆性剪切带控矿构造系统的另一典型特征是:在韧性剪切带两侧发育一组NW走向(320°~340°)的配套脆性剪节理带,形成含金石英硫化物西脉带,总体呈不规则囊状矿体,此类型矿体品位为20~300g/t不等。3矿床的地质特征3.1有工程控制的脉带谢家沟金矿目前勘探发现6条矿脉带,分别是:1号、2号、3号、5号、7号、10号脉带。目前有工程控制的是3号、5号和7号脉带,局部工程控制的是2号和10号脉带。总计工程控制(111b+122b+333)级黄金金属储量近50t。3.1.1矿体及矿化部位3号脉带是目前控制储量最多的脉带,由3-1、3-2、3-3、3-4等4条矿脉组成。主要分布在基线东0~80m范围内,93~113线之间,走向延伸近400余m,延深控制近500余m,矿体主要集中分布在259m水平至-250m水平。矿脉走向均为NE15°~20°,呈左行雁行式排列。单矿脉厚度3~15m不等,品位4~8g/t,以蚀变岩型矿化为主。在主应变带中心和脉体边部NW向节理发育地段形成石英-硫化物细脉群矿体,局部地段也见50~80cm宽的石英硫化物脉。富矿体呈囊状或豆荚状产出,在走向上和倾向上延伸均不大。矿脉体北部被F3断层截断,上盘矿体呈左行移位,但移位距离不超过10m,断层下盘矿体相对上移,而上盘矿体相对下移,位移距离不超过20m。矿体矿化不均匀,沿走向、倾向品位变化均较大,局部富矿段品位超过200g/t。矿体被NW向脉岩截断,但走向上没有形成较大位移;在脉岩两侧矿体品位升高易形成富矿体,表明脉岩的形成阶段对成矿有一期重要的叠加成矿作用。矿化(体)严格受剪切带控制,工业矿体虽然在走向上有时尖灭,矿化蚀变带沿走向连续稳定。3.1.2控制地段矿土壤条件5号脉带是一条隐伏矿脉,地表只有绢英岩化糜棱岩蚀变带,具金矿化异常。地表主要分布在122线附近,工业矿体主要分布在120~128线之间。170m水平以下,工程控制表明以122线钻探工程控制地段矿石品位最好,6.68~14.00g/t。矿体主要赋存在0~200m标高范围内。矿化类型以蚀变岩型为主。3.1.3工业岩体及矿化类型7号脉在131线出露近地表。但在170m水平以上矿化极不均匀,仅局部见有小规模工业矿体,绢英岩化糜棱岩蚀变带宽10~20m。在走向上连续,深部工业矿体主要分布在128~135线之间,矿化类型以蚀变岩型矿化为主,黄铁矿-黄铜矿呈浸染状或呈微细脉状分布。矿体平均品位3.63g/t。3.1.4矿脉工程控制程度2号脉带主要分布在矿区西部,为完全隐伏型矿体。该矿脉工程控制程度较低。170m水平86线、88线穿脉工程控制的矿体厚15~20m,平均品位7.14~7.99g/t,主要为蚀变岩型矿化。3.1.5蚀变带和地表10号脉带分布在矿区东部,是一绢英岩化糜棱岩带,矿体走向NW30°。矿化蚀变带宽15~20m,由10-1、10-2、10-3等3条工业矿脉组成。地表105线探槽可见工业矿体,但品位较低,厚度较小。10号脉带在170m水平由105线穿脉控制,为浸染状黄铁矿蚀变岩型矿化。该脉带控制工程正在施工中。3.2化糜棱岩矿化类型谢家沟金矿床与焦家金矿床、大尹格庄金矿床等破碎蚀变岩型金矿具有较大的差别。焦家金矿以破碎绢英岩化糜棱岩矿化(1号脉)和碎裂钾化-黄铁矿化花岗岩矿化类型为主。大尹格庄则为单一的碎裂钾化、黄铁矿化花岗岩矿化类型。谢家沟金矿床矿化类型主要为黄铁绢英岩化蚀变糜棱岩型和黄铁绢英岩化蚀变千枚岩型矿化,统称为同韧-脆性剪切带蚀变岩型矿化,其次为石英-硫化物脉型矿化和石英-硫化物细脉群矿化。3.2.1微观结构及变形机制分析谢家沟金矿床同韧脆性剪切带蚀变岩型矿化分为两种类型,一类为黄铁绢英岩化糜棱岩,一类为黄铁绢英岩化千枚岩;工业矿体以黄铁绢英岩化糜棱岩为主,而黄铁绢英岩化千枚岩只在控矿构造主应变带中部的局部地段产出。黄铁绢英岩化糜棱岩是剪切带形成过程中叠加热液交代作用形成的结晶糜棱岩,矿石呈残余糜棱结构。石英具有次生加大、定向拉长、波状消光、亚颗粒结构。黄铁矿、黄铜矿呈浸染状或斑杂状分布于岩石中。黄铁绢英岩化千枚岩在剪切主应变带中部发育。为剪切变形强烈部位,S组片理完全为C组片理所置换,形成构造片岩或千枚岩,其中黄铁矿、黄铜矿呈浸染状分布或沿千枚片理呈定向分布排列。在热液交代作用强烈时形成石英-硫化物块状矿石富矿体,但仍可见石英硫化物呈条带状,显示残留构造或残余片理化构造。同韧脆性剪切带蚀变岩型矿石中,常见沿S组片理呈规则排列的石英-硫化物微细脉,成群密集分布,走向NE40°~50°,宽一般几毫米,长几厘米,呈S形状,表明剪切带原始剪切方向为左行扭应力所致。这一特征在7号井马头门东12m处的3号矿体尤为典型。3.2.2号脉带中部缘矿质石英-硫化物脉型矿化主要分布在矿床的中部98~110线之间,在193m水平见一条石英-硫化物脉,宽10~15cm,延长不超过20m,分布于3号脉带中部;多数表现为蚀变岩型矿化中穿插分布长几米、几十米,宽几厘米、几十厘米的不规则石英-硫化物脉型矿化,往往分布在脉岩旁侧,在脉岩形成时引起的叠加矿化所致。另一种则分布在主矿体两侧的伴生张剪性断裂中,矿脉呈短豆荚状、透镜状。在242m水平100线附近3号脉带下盘见有该类型石英-硫化物脉,脉体延伸延长均不大于10m,但矿体品位极富。3.2.3英-硫化脉群该类型矿化主要分布在主矿体两侧,韧性剪切带形成过程中,在两侧形成了密集伴生节理裂隙,为石英-硫化物充填,细脉产状基本一致,一般走向NW300°~320°,形成石英-硫化物脉群。单脉宽2~8cm不等,长一般不超过10m,呈群出现,单脉间距几厘米至十几厘米不等,总体形成不规则状矿体。局部充填、交代成矿作用同时发生,形成不规则襄状矿体,品位达20~300g/t。该类型矿化的直接围岩一般为钾化花岗岩,有时甚至直接产于黑云母花岗岩中。在3号脉带上盘95线附近见有该种类型矿化。3种矿化类型在空间上具有一定的分布规律,石英-硫化物脉型矿化一般发育在韧脆性剪切带的中心部位,向两侧则为同韧性剪切带蚀变岩型矿化,最外侧则是石英-硫化