金家庄银多金属矿床地质特征及成因分析

金家庄银多金属矿床地质特征及成因分析

0东秦地区金家庄银多金属矿床研究成矿作用东秦岭地区的钼（南宋）、金、银、铜矿床规模巨大，储量和产量在全国为数不多。该区域是一个调查花岗岩与成矿关系的自然实验室。金家庄银矿床是东秦岭造山带的重要金属矿床之一。对其进行了深入的调查和研究，是对东秦岭金属矿床形成的重要补充，对花岗岩成矿理论具有重要贡献。矿区内矿化主要发生于岩浆岩与地层接触部位,且局部可见岩体矿化。对矿区内岩浆岩地球化学特征及成矿规律进行研究总结,并分析岩浆岩与矿化的关系,对进一步寻找此类矿床具有重大意义。1研究区地质特征金家庄矿区位于东秦岭有色金属、贵金属成矿带的东段,区域性商丹断裂和朱夏断裂之间。出露的地层主要为秦岭群石槽沟组(Pt1s),主要岩石类型为斜长片麻岩等;可见白云质大理岩呈脉状分布于断裂带中。受区域性深大断裂的影响,矿区内经历了多期次构造活动,次级断裂发育,断层性质多为压扭性,具韧性剪切特征,常具糜棱岩化、碎裂岩化等。矿区内规模较大的断层主要为F1断层,该断层是区内主要的控矿容矿构造,有较明显的破碎带,整个破碎带及两侧岩石普遍遭受不同程度热液蚀变(图1)。矿区内侵入岩主要为加里东期奥陶纪花岗岩,属于漂池岩体,产在秦岭群变质地层中。岩性为二长花岗岩、花岗岩,主要由斜长石、石英、黑云母及钾长石组成。2号含矿构造蚀变带矿区内地表共发现三条矿化蚀变带,主要集中于矿区的中部,走向均为310°～320°,分别编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(图1)。其中Ⅰ号含矿构造蚀变带地表追索长约450m,厚度0.5～3.0m。矿体赋存于褐黄色蚀变岩中,围岩主要为斜长角闪片岩,具硅化、绢云母化、高岭土化、褐铁矿化、碳酸盐化等蚀变。Ⅱ号含矿构造蚀变带,赋存于石榴斜长角闪片麻岩与二长花岗岩接触带的红褐色构造蚀变大理岩中。矿体沿走向长约1050m,厚度0.8～2.8m,倾向223°～240°,倾角68°～80°。该带围岩具硅化、钾化、绢云母化、高岭土化、褐铁矿化、碳酸盐化等蚀变。金属矿物有闪锌矿、磁黄铁矿及黄铁矿等硫化矿物以及褐铁矿等氧化矿物;脉石矿物主要为钾长石、斜长石、石英及少量方解石等。Ⅲ号含矿构造蚀变带,长度约500m,呈透镜体状。厚度约0.3～4m。蚀变带围岩主要为斜长角闪片麻岩,蚀变具硅化、绢云母化、高岭土化、褐铁矿化、碳酸盐化等。金属矿物有方铅矿、黄铁矿等硫化矿物及褐铁矿等氧化矿物;脉石矿物主要为钾长石、斜长石、石英及少量方解石等。褐铁矿化大理岩主要赋存于Ⅱ号含矿构造蚀变带中。其岩石学特征如下:红褐色,碎裂结构,块状、蜂窝状构造。主要的金属矿物有褐铁矿、黄铁矿,次为方铅矿、闪锌矿。脉石矿物主要有白云石,次为石英、铁白云石。岩石褐铁矿化、硅化较强,可见细小石英脉,褐铁矿呈脉状、条带状、团块状分布(详见照片1)。Ⅱ号含矿构造蚀变带经刻槽取样分析:w(Ag)为40.80×10-6～111.95×10-6,w(Pb)为0.5%～3.51%。块样分析:w(Ag)最高达924.6×10-6,w(Pb)最高达8.34%。3中粒弱片理化黑云母岩、细中粒弱片理化黑云母岩、石榴、黑云母岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母砂岩、黑云母砂岩、石榴、黑云母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母岩母矿区岩浆岩的岩性主要为细―中粒黑云二长花岗岩、中粒似斑状黑云母二长花岗岩、细―中粒弱片理化黑云母二长花岗岩、石榴二长花岗岩及黑云母花岗岩。3.1岩浆岩的a/nk分析本次研究共选5件花岗岩样品进行岩石化学分析,分析结果见表1,据此计算出CIPW标准矿物及主要参数,见表2及表3。由表1可见,样品的w(SiO2)均大于70%,为硅酸过饱和岩石,为花岗岩w(SiO2)>70%)。由分析数据可知,样品里特曼指数σ43介于0.69～3.05之间,均属于钙碱性岩(σ<3.3)。样品的A/CNK变化于1.095～1.338,平均值为1.172;A/NK变化于1.38～1.81,平均值1.62。二者的关系图(图2)表明本区花岗岩属于过铝质花岗岩。由花岗岩与板块构造关系图(图3)可见,J-317、J-319、I-9主要落在4号区域附近(造山期后A型花岗岩),而I-3、I-5样品则落在1号区域附近(地幔斜长花岗岩区域内),反映该地区岩浆活动的多样性和构造环境的巨大变化。为此,矿区岩浆岩具有高硅、高钾、过铝质碱性的特征,符合S型花岗岩的特征;岩体具有不同的成岩作用时期和成因类型,形成于不同的构造背景。3.2岩体含矿性特征本次对17件样品进行了成矿元素Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、Hg、Sb、As、Ag、Au测试,其结果见表4。岩体及地层的成矿元素含量统计见表5。本次研究主要用元素含量平均值和变异系数来探讨矿区岩体含矿性特征。其中,变异系数是反映元素变化性的重要指标,可用于说明元素后期叠加作用的不均匀程度。变异系数值越大,元素含量的变化就越大,说明其后期叠加作用越不均匀,对成矿越有利。由表4、表5可以看出,该区花岗岩中Pb、W、Sn、Bi均具有明显的富集,具有S型花岗岩微量元素的特征。此外,Cu、Bi、Sb、As、Au的变异系数均大于1,说明其后期叠加作用极不均匀,对成矿十分有利。但矿区的成矿元素Cu、Pb、Zn、W、Sn、Au的含量变化较为一致,说明具有良好的伴生关系,常可富集在一起形成多金属矿产,对于寻找多金属矿床十分有利。4岩浆岩与成矿的关系根据成矿元素及岩体的地质地球化学特征分析研究,发现该区花岗岩的Pb、Zn、W等成矿元素丰度较高,为多金属矿床的形成提供了较好的物质基础。金家庄矿区岩浆岩与成矿的关系主要表现在两个方面:一方面为成矿提供物质来源,另一方面是为成矿提供热源。综合岩浆岩含矿性特征、地球化学特征及其反映的构造背景,可确定金家庄矿区成矿类型为与岩浆作用有关的构造蚀变岩型矿床。含铅、锌、银等成矿物质的热液来源于深部岩浆,在构造活动期间,沿断裂带上升至地壳浅部,使得成矿溶液成分和温压条件的急剧变化,造成含银、铅、锌硫化物的沉淀成矿。5金家庄金家庄矿床成矿与岩浆作用关系(1)本区岩浆岩属于过铝质的钙