什么是矿床地质特征
⑴ 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。
⑵ 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。
⑶ (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。
⑷ 矿床地质特征
(一)矿体特征
矿区地表共圈出矿体90个,分布在斑岩体接触带即矽卡岩中的矿体约占75%;在斑岩体内的约占25%。根据矿体相对集中分布特点,大致分为北、中、南3个矿群。北矿群有18个矿体(编号为1~18),矿体展布面积0.9km2;中矿群在矿区中部,有59个矿体(编号为19~77),展布面积0.55km2;南矿群在矿区最南部,有13个矿体(编号为78~90),展布面积0.04km2。
矿体形态以脉状和透镜状为主,也有不规则状和分支复合变化,特别是在钻孔中表现出分支(层)较多(图4-4)。矿体规模总的说来较小,其长度一般小于200m,个别矿体大于500m,矿体宽度均小于20m,且多数小于10m,各个矿体又由若干矿脉组成,单个矿脉的长度一般小于100m,个别可达200m,宽度为1~6m。根据钻孔资料,矿体延深一般在200~300m。矿体的产状与控制其产出的侵入接触带和断裂破碎带的产状一致。矿体中矿石的铜品位为0.30%~3.68%(王永新,1994),锌品位为0.67%~0.70%(张天齐等,1998)。矿区内代表性矿体(18,55和58号矿体)特征如下:
图4-4 喇嘛苏铜锌矿床30号勘探线剖面图
1.18号矿体
该矿体位于矿区北矿群西部,含矿主岩为矽卡岩,近矿围岩主要是透辉石石榴子石矽卡岩,其次是结晶灰岩。地层产状为330°∠48°。在毗邻矿体的南侧为一条长80m,宽5m的花岗闪长岩脉,岩脉产状350°∠60°,岩体与灰岩呈不整合接触,矿体位于岩体上盘围岩中。矿体形状呈不规则长条状,长70m,平均宽13.50m。地表矿体平均品位Cu为0.54%,最高样品为1.75%,Zn平均品位为0.65%,Ag为15.98×10-6。矿体受矽卡岩控制十分明显,矽卡岩为与花岗闪长斑岩有关的外矽卡岩,岩体内未有矿化。
2.58号矿体
该矿体位于矿区中矿群,含矿主岩主要为结晶灰岩和矽卡岩,地层产状为325°∠45°。矿体形状呈似梨状,长60m,宽3.7~23m,平均宽20m。矿体长轴方向近东西向,与地层产状夹角约20°。矿体倾向北,倾角40°~50°。矿体中有一组走向北北东,倾向北北西的断裂破碎带通过。矿石品位为0.71%~3.68%。矿体受结晶灰岩和矽卡岩控制十分明显,岩体中未见矿化,该矿体具有矽卡岩型矿化特征。
3.55号矿体
该矿体位于中矿群西部,含矿主岩为透辉石石榴子石矽卡岩和花岗闪长斑岩。矿体长约170m,宽1~18.70m,平均宽10m。花岗闪长斑岩与断层(或断层破碎带)直接接触,或者与地层呈不整合接触。矿体和岩体的产状与地层大致相同。矿石中Cu品位为0.55%,最高为2.70%,Zn品位平均为0.67%。鉴于在矽卡岩和侵入岩体中均发生了铜锌矿化,该矿体具有矽卡岩型矿化和斑岩型矿化特征。
(二)矿石特征
1.矿石物质组成
(1)金属矿物:矿石中原生金属矿物为磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、磁铁矿、方铅矿、硫铜钴矿、辉钼矿和白铁矿等,次生矿物有斑铜矿、褐铁矿、铜蓝、蓝铜矿、黑铜矿、褐铁矿和孔雀石等。
磁黄铁矿:是矿区内矽卡岩型矿石中含量最多的金属硫化物,颜色呈黄棕色和褐黄色,一般呈他形粒状、板状自形晶、细脉状、团块状、似层状产出(图版Ⅳ-3~6),主要产于石榴子石-透辉石矽卡岩带和透辉石矽卡岩带中。矿石中磁黄铁矿有单斜系和六方系两种类型。
黄铁矿:反光下呈黄白色,呈立方自形晶,在矿石中的含量仅次于磁黄铁矿。根据黄铁矿的成因和产出形态可分为8种类型:自形半自形晶黄铁矿、同心环状胶状黄铁矿、鲕状胶状黄铁矿、变余草莓状黄铁矿、胶状黄铁矿、重结晶粗粒黄铁矿、脉状黄铁矿和次生胶状黄铁矿(丁乾俊等,1990)。
黄铜矿:反光下呈黄色,黄铁矿均为他形粒状结构,呈浸染状和细脉状产出,有时呈立方体假像,有时交代石榴子石环带呈环带状产出。在闪锌矿中的黄铜矿呈乳滴状分布,构成乳滴状固溶体分离结构。
闪锌矿:反光下呈灰色,均质,内反射为砖红色。矿石中的闪锌矿为细粒、粗粒他形和浸染状产于矽卡岩类矿石中。闪锌矿常与磁铁矿共生,形成闪锌矿-磁铁矿集合体。在闪锌矿内常有乳滴状黄铜矿和磁黄铁矿,构成乳滴状和格子状固溶体分离结构。
磁铁矿:反光下呈灰褐色,是矿石中主要的金属矿物,一般呈他形碎屑状,定向分布。磁铁矿常常呈镶嵌状分布,磁铁矿与其他金属硫化物构成条带状构造。
(2)非金属矿物:矿石中非金属矿物主要是石榴子石、辉石、符山石、透闪石-阳起石、帘石类、硅灰石、方柱石、绿泥石、石英、方解石、钾长石、绢云母和粘土矿物等。
石榴子石:是矿石中最主要的矽卡岩矿物,一般呈褐色、棕褐色和黑棕色,有时为淡绿色。结晶程度差异大,从隐晶质—细粒—中粒—粗粒均有。石榴子石有2种类型:钙铝榴石和钙铁榴石。钙铝榴石镜下为无色,常见环带构造及异常非均质性;钙铁榴石镜下为无色—淡褐色,基本上不具有非均质性。一般情况下,靠近岩体的矽卡岩主要由钙铝榴石,逐渐远离岩体过渡为钙铁榴石。
辉石:颜色多为绿色、浅绿色和灰绿色,镜下为无色—绿色。早期形成的辉石多呈微细粒集合体,晚期形成的辉石粒度相对较粗,结晶程度由他形至半自形。辉石属于透辉石-钙铁辉石系列,主要由透辉石、次透辉石、铁次透辉石和钙铁辉石组成。
符山石:颜色多为浅褐色、浅黄绿色和绿色,细粒他形集合体,自形晶短柱状、长柱状、棒状和纤维状晶体,棒状和纤维状晶体常常呈放射状产出。早期形成的符山石为他形细粒集合体,经过进一步结晶变为自形晶短柱状和双锥状晶体,具有正延性;晚期形成的符山石,一般呈长柱状、棒状及纤维状,常呈放射状产出,这种符山石具有负延性,有较高的重折射率,一般不具异常干涉色。
透闪石-阳起石:颜色多为淡绿色或灰白色,呈纤维状集合体。透闪石含量一般为5%~15%,但在透闪石化强烈地段,透闪石含量可达85%~90%。
帘石类:包括黝帘石、斜黝帘石和绿帘石等。可分出早期和晚期2类帘石类。早期帘石类以黝帘石和斜黝帘石为主,呈细粒集合体,沿灰岩层理分布;晚期帘石类以斜黝帘石和绿帘石为主,呈细脉产出,切穿灰岩层理。
2.矿石结构构造
(1)矿石结构:矿石结构主要有他形粒状结构、自形—半自形粒状结构、乳滴状结构、充填结构、压碎结构和交代结构等。
他形粒状结构:包括黄铜矿、磁黄铁矿、闪锌矿、部分黄铁矿呈他形晶。
自形—半自形粒状结构:包括磁铁矿和黄铁矿,这种结构的黄铁矿和部分磁铁矿多为灰岩的成岩作用期形成的。
乳滴状结构:黄铜矿和少许黄铁矿在闪锌矿中呈乳滴状的有或无规律的分布。
充填结构:黄铜矿、磁黄铁矿在透辉石、石榴子石孔隙间呈填充状出现。
压碎结构:黄铁矿等矿物呈胶结物出现在压碎的矿石中。
交代结构:包括交代残余结构、交代网脉结构、交代假象结构和交代环边结构等。交代矿物有白铁矿交代磁黄铁矿、赤铁矿交代黄铁矿和磁铁矿、黄铜矿交代黄铁矿以及褐铁矿交代黄铁矿等。
矿石结构按成因可分为两大类型:自形—半自形粒状结构的立方体黄铁矿和碎屑状磁铁矿,同心状和胶状结构的黄铁矿,鲕状、胶状结构的黄铁矿,以及他形粒状结构的黄铜矿和闪锌矿,属于矽卡岩期成岩成矿作用时期的产物;他形粒状变晶结构、交代熔蚀结构、固溶体分离的乳滴状结构和填充结构属于热液期成矿作用(斑岩矿化)的产物。
(2)矿石构造:矿石构造以浸染状构造、脉状构造、团块状构造、胶状构造、块状构造和碎裂状构造等。
浸染状构造:包括稀疏浸染和稠密浸染,磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿等矿物呈星散状分布在矿石中。当上述金属硫化物在矿石中的含量达到10%时,就称为稀疏浸染构造;当金属硫化物在矿石中的含量达到35%以上时,称为稠密浸染构造。
脉状构造:可分为微细网脉状构造和细脉状构造,前者指黄铜矿、黄铁矿和闪锌矿的矿物集合体沿多方向贯入交代构成微细细脉,后者指含矿细脉沿一个方向的裂隙断续分布。
胶状构造:白铁矿沿磁黄铁矿裂隙交代形成的胶状构造环带。
矿石构造按成因也可分为两大类型:变余层状构造和条带构造属于矽卡岩期成岩成矿作用的产物;浸染状构造、块状构造和脉状构造等属于热液期成矿作用(斑岩矿化)的产物。
(3)矿化期次和成矿阶段:矿石的矿化期次可分为3期,即矽卡岩期、热液期(斑岩矿化期)和表生期。
矽卡岩矿化期:可分为早矽卡岩阶段和晚矽卡岩阶段2个成矿阶段。
早矽卡岩阶段:矿物共生组合主要为石榴子石、透辉石和钙铁辉石等,偶见符山石、硅灰石和方柱石等。石榴子石呈隐晶质、细粒、粗粒半自形状,分为钙铝榴石和钙铁榴石;透辉石-钙铁辉石,为微粒状、短柱状他形,介于中间还有次透辉石和铁次透辉石。符山石呈细粒他形集合体产出。
晚矽卡岩阶段:矿物组合主要为符山石、透辉石-阳起石、绿泥石和绿帘石等,叠加在矽卡岩早阶段形成的矽卡岩(石榴子石、透辉石和钙铁辉石等)之上,成为一种复杂的矽卡岩,如绿帘石、透辉石、石榴子石、矽卡岩。薄片中常见柱状绿帘石交代石榴子石,不规则状透闪石交代石榴子石、透辉石和硅灰石,方解石交代石榴子石、符山石和硅灰石。该阶段生成的金属矿物有他形粒状磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿,在光片中可见磁铁矿(他形粒状)包嵌早期黄铁矿,与黄铜矿共生,磁黄铁矿在透辉石中呈稀疏浸染状分布。
热液(斑岩矿化)期:热液以交代、充填方式改变矽卡岩矿物,并生成大量的金属硫化物、石英和方解石,可分为热液早阶段和热液晚阶段2个成矿阶段:
热液早阶段成矿热液以交代方式为主,石榴子石进一步被绿泥石、碳酸盐矿物和石英交代,透辉石被透闪石交代,石英、方解石等非金属矿物呈他形不规则状。形成的金属矿物主要为他形粒状黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿和黄铁矿等,多呈星散状分布,偶见团块状产出。
热液晚阶段是热液期的主要成矿阶段,成矿热液以充填方式为主,石英、方解石沿裂隙充填,呈细脉状分布。形成的金属矿物主要为磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿和闪锌矿等,多呈微细脉状分布,偶见团块状产出。
表生期:在地表和断裂破碎带中较为发育,矿石中的金属硫化物经次生风化淋滤后形成孔雀石、褐铁矿、铜蓝、白铅矿等矿物,矿石具薄膜状,不少地段为具土状构造的铁帽。
4.矿石矿化类型
根据含矿主岩特征及其成矿作用方式,矿区的矿石矿化类型主要分为矽卡岩型矿化和斑岩型矿化2种,前者发生早,后者发生晚。
(1)矽卡岩型矿化:是矿区内重要的矿化类型。矿化富集在含矿斑岩体接触带或捕虏体中,含矿主岩为矽卡岩或矽卡岩化灰岩。矿化与矽卡岩晚阶段的复杂矽卡岩化(“湿”矽卡岩化)关系密切,与透闪石化、阳起石化、绿泥石化、绿帘石化、硅化和碳酸盐化等蚀变有关。矿石以富含磁铁矿为特征,黄铜矿呈浸染状或细脉状产出,局部见磁铁矿和闪锌矿团块。矿化程度不均,矿石中铜锌品位高低与各种热液脉体的叠加程度有关(图版Ⅴ-1~4)。
(2)斑岩型矿化:该类型矿化主要出现在斑岩体内及其内接触带中。矿化以密集发育各种石英细脉、石英方解石(钾长石)细脉和绿泥石(透闪石)石英细脉等含矿脉体为特征。金属矿物以黄铁矿和黄铜矿为主,其次为闪锌矿、磁黄铁矿和磁铁矿,局部为辉钼矿和方铅矿。金属矿物在矿化脉体中呈浸染状或斑点状分布。
(三)围岩蚀变
根据矿区内蚀变矿物类型、组合和空间分布特点,该矿床的围岩蚀变类型主要为角岩型蚀变、矽卡岩型蚀变和斑岩型蚀变(植起汉等,1992),后2类蚀变与铜锌矿化关系密切。
1.角岩型蚀变
矿区内分布最广的一种蚀变类型,包括钙硅角岩化和大理岩化。蚀变主要沿矿区内小斑岩体(脉)分布,主要蚀变矿物为透辉石、透闪石、石榴子石、硅灰石和大理石等。透辉石结晶粗大,均匀分布,局部形成透辉石角岩。石榴子石呈浅褐色—浅棕色,结晶也粗大,常在大理岩中单独产出。透闪石和硅灰石分布普遍,在整个强片理化灰岩或大理岩化灰岩中均匀产出。这种类型蚀变是岩浆侵位时热变质作用所致,与铜锌矿化无关。
2.矽卡岩型蚀变
矿区内分布较广的一种蚀变类型,主要的矽卡岩矿物为石榴子石、辉石、符山石、透辉石、绿帘石、透闪石、阳起石、硅灰石和绿泥石等,按蚀变矿物组合可分为简单矽卡岩化蚀变和复杂矽卡岩化蚀变。
(1)简单矽卡岩化蚀变:即无水矽卡岩化,主要为透辉石和石榴子石矽卡岩化。矿物结晶较好,石榴子石和透辉石大多呈条带状分布。石榴子石主要为钙铝榴石,结晶颗粒粗大,局部可发育成块状。透辉石也可发育成块状。这种类型蚀变常与大理岩化相伴生,分布范围广,不仅出现在斑岩体的内外接触带,而且在远离斑岩体的围岩中也可见到。蚀变强度从斑岩体内部往外部有逐渐减弱的趋势。在这种类型蚀变中可出现磁黄铁矿、辉钼矿和磁铁矿等金属矿物,但铜锌矿化强度不大。该类型蚀变是矿区内矽卡岩早阶段形成的。
(2)复杂矽卡岩化蚀变:复杂矽卡岩化蚀变也称为“湿”矽卡岩化,是在简单矽卡岩基础上叠加了符山石、透闪石、绿泥石和绿帘石等含水蚀变矿物和硫化物矿物,以及石英、碳酸盐矿物、钾长石和绢云母等热液蚀变矿物,叠加交代关系明显。这种蚀变主要分布于矿区中部斑岩体与围岩接触带及其附近的构造破碎带中,规模小,呈透镜状和脉状产出。在这种类型蚀变中可出现黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿和磁铁矿等金属矿物,与金属矿化特别是铜锌矿化关系密切。与简单矽卡岩之间没有明显的界线。该类型蚀变是矿区内矽卡岩晚阶段形成的。
3.斑岩型蚀变
该类型蚀变主要发育于斑岩体内和斑岩体外接触带,蚀变主要为钾长石化、黑云母化、钠长石化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化、伊利石化、水白云母化、绢云母化、绿帘石化。在矿区,该类型蚀变具有一定的分带性,由矿区中部向外部,蚀变变化规律为黑云母-钾长石化→石英-方解石(-钾长石)化→伊利石-水云母化;在水平方向上,由单个斑岩体的内部至外接触带,蚀变变化规律为黑云母-钾长石化→石英-方解石(-钾长石)化;在垂直方向上,根据钻孔资料,由上至下的蚀变变化规律为黑云母-钾长石化→(石英)-钾长石化→钠长石化。主要蚀变矿物类型特征如下:
(1)钾长石化:在矿区内较为发育的一种蚀变,有3种交代方式:
蚀变钾长石呈环边状、云雾状和火焰状交代斜长石斑晶,有时呈显微脉状交代,可能为岩浆粒间溶液自交代而成。
微粒状石英-钾长石集合体不仅交代斑岩体,而且在斑岩体的外接触带中也发育,可能属于热液早阶段交代的产物。
石英-方解石-钾长石细脉交代围岩,蚀变脉以石英-方解石为主,偶见绿泥石。在斑岩体的外接触带,这种蚀变脉中常常含金属硫化物,属于热液晚阶段交代的产物。
(2)黑云母化:只出现在含矿斑岩体中,热液黑云母呈细小鳞片状集合体交代斑岩体,蚀变黑云母呈显微似脉状或不规则团斑状交代基质,有时可见微脉切穿斜长石或暗色矿物斑晶。
(3)钠长石化:在青磐岩化岩石中见钠长石沿斜长石周边发育,呈钠化净化边,蚀变较强时可见新生细粒钠长石集合体交代基质。在钻孔ZK351中,强烈钠长石化已使原岩变为钠长石岩,钠长石含量高可达70%。
(4)硅化:在矿区比较普遍,但强度较小,主要呈细脉出现,如石英细脉、石英-方解石(-钾长石)细脉和石英-绿泥石细脉等。脉体中石英多呈他形粒状、镶嵌状、梳状和糖粒状产出。在石英-方解石(-钾长石)细脉或含绿泥石石英脉中,可见黄铁矿、黄铜矿和方铅矿等金属硫化物呈浸染状分布。
(5)伊利石化、水白云母化:在矿区西北部小岩脉和构造裂隙中,可见原斑晶斜长石和暗色矿物被细小蠕虫状伊利石和席状、花瓣状、透镜状水白云母集合体交代,一般水白云母含量略多于伊利石,该类型蚀变岩中还常见浸染状黄铁矿。
(6)绢云母化:在矿区不发育,仅在斑岩体的斜长石斑晶中见到绢云母细片。
表4-4 喇嘛苏铜矿区岩石、矿石稀土元素组成
(7)青磐岩化:矿区内常见的一种蚀变,在保留原岩结构的斑岩体中,暗色矿物普遍出现不同程度的绿泥石化。在暗色矿物及其附近,可见到碳酸盐矿物、石英和金属硫化物等。碳酸盐矿物呈细脉状或斑点状产出。斜长石斑晶中有星散状云母类矿物及净化边,偶见云雾状钾长石交代。绿帘石化少见,偶见透闪石。在这类蚀变岩中有微量金属硫化物散布。
⑸ 典型矿床地质特征
粤北盆地西南缘发育以红岩矿床为代表的与盆地压实流体有关的数十个大、中型黄铁矿矿床,在英德地区形成长6km的黄铁矿矿带;盆地东缘发育与海底火山热液沉积有关的大宝山中高温多金属矿床;盆地北缘发育与海底热液作用有关的凡口中低温铅锌银汞矿床。三类成因不同的矿床有不同的地质特征,其中与盆地压实流体系统有关红岩型黄铁矿床成群、成带分布于盆地边缘有利的岩相古地理环境中,而大宝山和凡口则为单独出现在特殊构造部位的矿床。如红岩矿区位于东西向的英德盆地西南缘,五点梅花古陆的北侧;马口黄铁矿矿床位于英德盆地南缘中段、泥盆-石炭纪英德海沟发育的部位;凡口铅锌矿位于曲仁盆地的北缘;大宝山矿床位于曲仁盆地与英德盆地交界处,贵东-大东山东西向构造带与吴川-四会-大宝山-赣江构造带交会处附近的吴川-韶关海西-印支裂陷槽之中。不同构造部位控制四类矿床的形成,各自特征如表4-1所示。
图4-1 粤北盆地地质矿产略图
(据陈学明等,1992)
1—中泥盆统以后地层;2—中-下泥盆统桂头群;3—前泥盆系;4—中粒斑状黑云母花岗岩;5—中粒黑云母二长花岗岩;6—花岗闪长岩;7—地质界线;8—断层;9—矿床(点)
表4-1 四类矿床地质特征
粤北盆地成矿的多样性受整个盆地的演化历史制约,尤其是与盆地晚古生代岩相古地理、同生断裂和多种成矿流体的控制相关联。
⑹ 矿床的地质特征应从哪些方面去理解
(1)岩浆富集作用:在基性岩浆中磷灰石、铬铁矿、榍石、金红石及锆英石等副矿物可首先结晶,紧接著是橄榄石及斜方辉石等硅酸盐矿物,其他硅酸盐矿物则结晶较晚。在很缓慢冷却条件下,最早形成的晶体,特别是铬铁矿等比重大的矿物,有可能由重力作用而在岩浆内沉降下来,并因此而富集成矿床。有时岩浆流中的应力,可使尚未结晶的部分液体从已结晶的粥状物中挤出来,而使其富集成矿床,这种作用称为压滤作用。
(2)接触交代作用:这个术语是指围岩与侵入体接触所产生的交代作用。在这种作用过程中,由侵入体所分泌出来富含铁镁等溶液扩散,与碳酸钙岩石反应而形成钙镁硅酸盐和氧化物的集合体。在这种矿床形成过程中,往往大约同时形成硅卡岩,并分布于矿床周围。
(3)热液作用:是热水溶液以物理化学作用方式,沿著其运动通道及运动地段所引起的岩石的蚀变作用、交代作用以及矿物在空隙中的沉淀作用,例如,绢云母化作用、硅化作用及硫化物矿化作用等。热水溶液,特别是重卤水,在其中可溶解浓度很高的金属。这种溶液通过断裂构造向上运动过程中,可沉积铜、银及其他矿物。
(4)升华作用:是固体受热后挥发的作用。当冷却时,挥发的气体可呈晶质或非晶质而沉积,如硫的升华作用可出现於火山喷气孔中。
(5)沉积作用和机械富集作用:层状盐类矿床是沉积作用的产物;硅藻土、富含钙的石灰岩以及某些磷酸盐岩层也是这种作用的产物。形成於地层及封闭湖盆中的铁和锰的氧化物是由氢氧化物沉淀形成的,随后转变成铁和锰的氧化物和碳酸盐。在沉积物中,矿物的其他同生富集,例如贱金属硫化物的沉淀也属於沉积作用。
(6)残积矿床:是由地表或靠近地表的围岩或矿床中的矿物经过化学分解和机械崩解而富集形成的。其中包括红土矿床、铝土矿矿床、氧化锰矿床及硅酸镍矿床等。铁帽中非常富集的金矿石和含蓝晶石变质岩风化形成的蓝晶石矿床也属於这种作用的产物。
(7)变质作用:是指岩石或矿床在温度、压力变化和热液作用下,其形态的变化和矿物的重新组合。在变质作用下,在某些岩石中可形成蓝晶石、硅线石、红柱石或石榴子石等工业矿物。某些金属矿床在变质作用下,其矿石构造也会发生变化。地壳运动可使矿体发生强烈褶皱,并使矿石构造发生变化。变质作用和地壳运动也可以是一种机械作用,靠这种作用可使沉积地层中不大富集的金属硫化物发生活动,而且被驱赶出来使其在低温低压带中富集。
⑺ 矿床地质特征
阿希金矿床总体呈南北向展布,可以分为东西两个矿带,其中火山机构西缘矿化带是该矿床最主要的成矿带。矿带总长为1280m,严格受张性断裂F2的控制,总体呈向南西凸出的弧形带状分布。矿带北部走向近南北向,南部走向转为140°,再南渐变为东西向,总体倾向东,倾角60°~80°。矿化带内共圈出7个矿体,其中1号矿体规模最大,占总量的90%以上;东矿化带由3个右型斜列小矿体构成,仅在地表局部揭露,矿化带倾向北东,倾角72°。另外,在西矿带东部的阿恰勒河组底部砾岩中发育有沉积砾岩型金矿化,大部分被上覆阿恰勒河组沉积岩所覆盖,仅在局部地表露头做过追索工作,倾向西南,倾角70°。
(一)矿体地质特征
该矿床由两种成因形成的8个矿体组成,其中火山热液型7个,沉积型1个,各矿体呈近平行排列。1号矿体规模最大,控制长990m,延深450m,最大厚度35m,一般厚11~15m,平均品位5.85×10-6,其资源量占矿床总资源量的90%以上(见图5-1)。
1.形态、规模
1号矿体呈厚大的似板状体,沿走向、倾向都具有膨大、狭缩的波状起伏,局部直立或倒转,上陡下缓,向深部变薄乃至分叉尖灭。矿体南部至43线逐渐尖灭,向北以50°侧伏,上部由阿恰勒河组覆盖。矿体在1410m水平上从南30线至北56线连续存在,最大控制深度达1150m水平。在1300m水平以下矿体出现分叉,不连续(图5-3)。1号矿体又被划分为8个小矿体,其中1-1矿体规模最大,金储量占整个1号矿体的93.9%,其他小矿体,都以5~10m的间距呈条带状分布在1号主矿体的上盘。
图5-3 阿希金矿24勘探线剖面图
2号矿体控制长560m,最大斜深255m,平均厚度3.42m,平均品位6.24×10-6,呈波状起伏的脉状,产状与1号矿体接近。
沉积砾岩型矿体分布在阿恰勒河组与下伏大哈拉军山组的不整合面上,主要受古地形的制约,似层状,厚度变化较大。主要分布在8~64线,长560m,宽275m,倾向30°,倾角15°~30°。单个矿体最大厚度为8.19m,平均3.37m,向北和向东变薄直至尖灭。矿体主要由主矿体的石英脉型矿体以及各种含矿角砾组成,矿体品位变化较大,一般为1×10-6~5×10-6,个别点高达25.83×10-6,平均2.56×10-6。
2.有用组分分布特征
矿体有用组份的分布与矿石类型有关,1号矿体北部16~40线石英脉膨大,矿体有用组分的分布较集中。8线以南主要以蚀变岩型矿石为主,只有当硅化较强或有石英细脉发育时,可达工业品位。1号矿体以石英为中心上盘为蚀变岩,下盘为破碎带角砾岩,下盘破碎带角砾岩型矿石的品位与石英角砾的含量多少紧密相关。石英脉呈带状对称分布,氧化色以褐红色为中心向外依次为土黄色和白色,褐红色石英品位最高。其他小支脉矿体主要是以蚀变岩型矿石为主。主要金属矿物为银金矿、黄铁矿、白铁矿、毒砂和褐铁矿等;非金属矿物主要为石英、绢云母等。矿石品位的高低和黄铁绢英岩化、硅化强弱以及石英细脉的发育有关。南矿化带矿体主要是蚀变岩型矿体,后期的碳酸盐脉发育,只有当黄铁绢英岩化、硅化较强及石英细脉发育的地段,其品位达工业要求。
(二)矿石类型及结构构造
根据自然类型将矿石分为氧化矿、混合矿和原生矿。氧化矿主要分布在距地表50~70m的深度范围内。由于构造运动形成的断层泥渗水性差,故氧化程度较差。氧化石英脉型矿石主要呈褐红色和土黄色,具多孔状、蜂窝状、皮壳-环带状构造;氧化蚀变岩型矿石呈黄褐色,具斑点状、环状构造,两者均具交代残余结构。
根据矿石的物质组分、结构、构造等可分为石英脉型、蚀变岩型和角砾岩型。石英脉型矿石在矿体中连续分布,主要由灰白色和烟灰色石英组成,金属硫化物如黄铁矿等呈脉状、星点浸染状分布,矿石结构呈半自形、他形、交代残余等。蚀变岩型矿石主要分布在矿体上、下盘,是由近矿围岩经强烈硅化、绢云母化和粘土化蚀变交代而成,矿化的强弱与硅化交代及叠加石英脉的存在与否有关,金属硫化物呈脉状、星点浸染状。角砾岩型矿石是石英脉型矿石和蚀变岩型矿石经过构造改造挤压破碎后呈角砾状,被断层泥胶结,强烈破碎段黄铁矿等硫化物被挤压磨圆并析出单质硫,主要分布在矿体底板和36~44线间南北向和北北西向断裂交汇处。
尽管阿希金矿的矿石类型和成因机制不同,但总体上矿石的结构、构造简单。矿石结构为他形显微微粒结构和他形显微细粒结构,交代结构、交代残余结构和碎裂、碎斑结构等(图版Ⅵ-1~8)。矿石构造为星点浸染状构造、角砾状构造、脉状构造和条带状构造等。
(三)围岩蚀变
阿希金矿围岩蚀变按成因可分为两大类,一类是与火山活动过程中火山热液有关的自变质作用,即青磐岩化;另一类是与火山期后成矿热液有关的近矿蚀变作用,包括硅化、黄铁绢英岩化、绿泥石化和碳酸盐化等。近矿热液蚀变矿物组合包括:冰长石-石英组合、绢云母-石英-方解石组合、绢云母-石英-冰长石-方解石组合、绢云母-水白云母-石英-方解石组合、绢云母-次(纤)闪石-水白云母-石英-方解石组合、黄铁矿-绢云母-石英-方解石组合、绢云母-方解石组合。自变质蚀变矿物组合包括:蛇纹石-黄铁矿-绿泥石-方解石组合、绢云母-石英-绿泥石-方解石组合。
硅化:是由富SiO2的含矿热液沿张性构造破碎带上升充填形成石英脉,并强烈交代周围的岩石,硅化过程是金主要的沉淀成矿过程。黄铁绢英岩化:是在富含H2O,S,K,Si热液作用下安山玢岩等原岩被绢云母、石英交代,原岩中暗色矿物(辉石、角闪石)及少量金属矿物在绢英岩化过程中析出的铁与硫结合成星散状黄铁矿。绿泥石化:是蚀变早期产物,由绿泥石交代岩石中的辉石、角闪石和基质中玻璃质而成。碳酸盐化:是蚀变晚期产物,方解石、白云石和石英一起构成石英碳酸盐脉沿断裂构造充填而成。
(四)成矿阶段划分及矿物组合
根据矿石组构、成因和产出特征,1号矿体的矿物生成顺序分为火山期、火山期后热液蚀变期和表生期3个成矿期(李本海等,1994;毋瑞身等,1995;贾斌等,2001a)。火山期后热液蚀变期又分为黄铁矿-绢云母-石英阶段、金-硫化物-石英阶段和碳酸盐-石英-碳酸盐阶段。金矿化主要形成于金-硫化物-石英阶段,由深部含矿热液沿断裂和破碎带的充填交代而成。
第一阶段为隐晶质SiO2(玉髓状)-显微粒状石英-微粒黄铁矿阶段:呈面型,分布较广,所形成的石英脉呈浅灰白色,石英粒度均非常细小,少量以立方体晶形为主的黄铁矿呈稀疏浸染状分布,金品位低。该阶段的形成时限大概为340Ma(Rb-Sr法,李华芹等,1998)。
第二阶段为微细粒石英-黄铁矿-白铁矿(-毒砂)石英脉阶段:是金矿的主成矿阶段。形成了规模大的烟灰色石英脉,含有一定量的多金属硫化物,金属矿物为自然金、银金矿、黄铁矿、白铁矿、毒砂、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿、赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿、斑铜矿、铜蓝和孔雀石等。非金属矿物为石英、绢云母、白云母、方解石、冰长石、绿泥石、重晶石和玉髓。所形成的石英粒度较第一阶段稍大,黄铁矿为立方体和五角十二面体的自形—半自形晶及他形晶的集合体沿火山角砾边缘或其中的裂隙分布形成细脉状、网环状结构,少数他形晶集合体,白铁矿为板条状自形—半自形晶。该阶段石英脉的形成时间约为312Ma(Rb-Sr法,据李华芹等,1998)。
第三阶段为石英-碳酸盐阶段,石英呈团块状,分布很局限,此阶段形成少量他形粒状黄铁矿和少量放射状白铁矿,碳酸盐矿物主要为方解石,叠加在前两个成矿阶段所形成的脉体之上。该阶段石英脉的形成时间约为301Ma(Rb-Sr法,据李华芹等,1998)。
阿希金矿原生矿石的矿物组成基本一致,目前已经发现有40余种,其中包括锆石、榍石、尖晶石、金红石和磷灰石等原岩残留的副矿物(毋瑞身等,1995)。据李本海等(1994)的研究,阿希金矿1号矿体矿石的主要金属矿物有银金矿、含银自然金、黄铁矿、白铁矿、毒砂、褐铁矿,次要金属矿物为闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、黝铜矿,有微量的自然金、磁黄铁矿、浓红银矿、硫锑铜银矿、锡银矿、锡铅矿、锡方铅矿、锌铜矿、自然锌、蓝辉铜矿、斑铜矿、铜蓝、蓝铜矿、角银矿、赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、金红石、石榴石和白钛矿等。主要的金矿物为自然金和银金矿。
主要的非金属矿物为石英、绢云母、水白云母,其次为方解石、白云石和斜长石,还含有少量的铁白云石、白云母、绿泥石、重晶石、磷灰石和冰长石等。
⑻ 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。
⑼ 矿床地质特征
新街铂矿位于米易县城北10km处,赋存于新街超基性岩体底部第一堆积旋回下部和底部及第二旋回下部,为白马层状杂岩南延部位。新街岩体呈椭圆形,与万家坡及坝头岩体组成NW向串珠状岩带(图4-27)。层状杂岩自下而上可划出Ⅰ~Ⅲ3个韵律层(表4-22)。含矿岩石为橄榄岩、斜长橄榄岩及斜长辉石岩。自下而上共有Ⅰa、Ⅰb、Ⅳa3个矿(体)层,呈层状、似层状及透镜状产出(图4-28,表4-23)。矿体主要赋存于岩体Ⅰ韵律层下部和底部,厚2.19~11.9 m,平均厚5.68 m,∑Pt 本书中的∑Pt指实际测试的PGE的总含量,通常包含Pt和Pd两个元素
表4-22 米易新街铂矿区矿体特征一览表
表4-23 新街层状杂岩韵律旋回的划分对比
1.矿体特征
1)Ⅰa矿体(层)。该矿体产于新街岩体第一堆积旋回下含矿橄榄岩带(Ⅰσ)下部或底部。铂矿层上部为一层橄榄岩钒钛磁铁矿体,其特点是该层中钒钛磁铁矿呈星点状-稠密细脉或条带,含Cr高。钒钛磁铁矿层与下伏辉石岩接触带之间的橄榄岩-斜长辉石岩中,含有较高的金属硫化物,铂矿体即产于该层中,是最主要的铂矿体产出部位。含铂岩石为斜长橄榄岩、含长橄榄岩、橄辉岩、斜长辉石岩及橄榄岩等。共有层状、似层状矿体3层,厚2~4m,∑Pt品位0.410~0.736g/t,平均0.568g/t。从北向南、自上而下有矿体逐渐增厚、品位增高的趋势。
2)Ⅰb矿体(层)。该矿体产于新街超基性岩体第一堆积旋回下含矿橄榄岩带(Ⅰσ)上部,含矿岩石以斜长辉石岩为主,次为橄辉岩、橄榄岩及含长橄榄岩。可分为两个矿体,矿体长200m、600m,厚0.78m、1.97m;∑Pt含量分别为0.310g/t和0.327~1.030g/t。
3)Ⅳa矿体(层)。该矿体产于新街超基性岩体第二堆积旋回橄辉岩带(Ⅳσ)底部,含矿岩石为斜长橄榄岩及斜长辉石岩。主要有二层矿,控制矿体长500m,矿体厚分别为0.96 m及6.74m;∑Pt品位变化于0.518~1.063g/t,矿体平均0.626g/t。
上述3个矿矿体(层)在万家坡矿段也同样出现,仅矿体规模及品位有所变化而已。
Cu、Ni及PGE元素主要富集于Ⅰ韵律层底部和下部,并形成有一定规模的铂族元素矿体:富Cr的钒钛磁铁矿产于Ⅰ韵律层上部及Ⅱ韵律层底部橄榄岩相中,这两种矿体常部分重合,其厚度达110m;钛铁矿明显富集于Ⅲ韵律层底部。这种上部钛铁矿、中部含铂族元素钒钛磁铁矿、下(底)部铬铜镍铂族元素矿化的垂直分带是攀西基性-超基性层状杂岩的代表性特征。
2.矿石类型
钒钛磁铁矿常有下列二个大类:一为富铬的钒钛磁铁矿体;另一类为一般的钒钛磁铁矿体,并可细分为:铂(族)、含铂(族)、一般钒钛磁铁矿和钛铁矿等4种矿石类型。
1)铂(族)矿石。以橄榄岩相为主,兼有橄辉岩和辉石岩,矿体主要分布在岩体下部,次为中部。PGE含量稳定,与金属硫化物富集有关,并常伴含铬钒钛磁铁矿,而铂(族)矿石又可分为:①橄榄岩-辉石岩型铂矿石,硫化物含量0.3%~2.5%、PGE多赋存于其中,少量为独立铂族矿物,矿石中Pt~Pd;②斜长辉石岩型铂矿石,硫化物少(S含量<0.1%),Pt>Pd,PGE主要分布于硅酸盐及铁-钛氧化物中;③高硫叠加型铜铂矿,主要分布于Ⅰa层上部富钛铬铁橄榄岩及辉石岩中,次为Ⅰa层下部。是本区主要铂族元素矿层,∑ Pt含量为0.5~1.0g/t,最高达1.15g/t,平均0.7g/t,厚2~5 m,最厚8 m,延长200~300 m。
2)含铂(族)的钒钛磁铁矿石,分布于岩体下部橄榄岩相中,常与铂(族)矿重叠,矿石以稀疏浸染状为主,局部见斑杂状和稠密浸染状,金属矿物以含铬钛铁矿为主,共生矿物有钛铁矿,含钛高铁铬铁矿以及少量硫化物及铂族矿物。矿石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)一般钒钛磁铁矿石及钛铁矿矿石,含少量金属硫化物、∑Pt含量小于0.002g/t。
按铂矿石的成因,也可以分为4种矿石类型:①早期硫化物型铂矿石:产于Ⅳa底部辉长岩、斜长辉石岩中,控制矿体总厚度达7.5m,特点是矿石中∑Pt含量高、Cu、Ni相对亦高;②晚期硫化物型铂矿:产于Ⅰa或Ⅰb橄榄岩、斜长辉石岩中,以品位低,厚度大和延伸稳定为特征,矿化以铜、铂(族)为主(Cu0.1%~10.3%,∑Pt为0.1~0.4g/t);③高硫叠加型铂矿石:产于Ⅰa下部橄榄岩及斜长辉石岩中,受晚期玄武岩喷溢及辉绿辉长岩侵入影响,矿层蚀变和矿化均有增强,单矿体平均厚约3m,矿层总厚6~8m,∑ Pt 0.5~1.0g/t,最高1.15g/t,平均0.7g/t;④低硫高铂型铂矿石:产于Ⅰa具填隙状结构的斜长辉石岩或橄榄岩中,并常伴粗伟晶斜长辉石岩产出,矿层厚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)。产出特征类似于南非梅林斯基层,唯缺铬铁矿层。
按含矿母岩、矿石构造分3种矿石类型:①橄辉岩型矿石。含矿岩石为橄辉岩、含长橄榄岩等,具嵌晶包橄结构和填隙嵌晶结构;块状构造和浸染状构造。矿石矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、针镍矿,其次有少量的硫钴矿、硫镍钴矿及次生的铜蓝、孔雀石等;②斜长辉石岩型矿石。含矿岩石主要为斜长辉石岩,在Ⅰa、Ⅰb及Ⅳa矿体中均有分布。矿石具嵌晶包橄结构、他形粒状结构和填隙嵌晶结构;块状构造和马尾丝构造。矿石矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、针镍矿,其次有少量的硫钴矿、红砷镍矿及次生的斑铜矿、铜蓝,孔雀石等;③橄榄岩型矿石。含矿岩石为橄榄岩及含长橄榄岩,主要分布在Ⅰa矿体。矿石具嵌晶包橄结构、细-中粒结构和填隙嵌晶结构;块状构造和浸染状构造。矿石矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、针镍矿,其次有少量的硫钴矿、硫镍钴矿、辉钴矿、红砷镍矿及次生的斑铜矿、铜蓝、孔雀石等。
3.矿石结构、构造
(1)矿石结构
根据矿相学研究,新街矿区的矿石存在如下主要结构类型:
1)嵌晶包橄结构。其主要出现于脉石矿物中,为橄榄石和辉石特有的结构。
2)固熔体分离结构。其是区内比较常见的矿石结构类型,主要有结状、火焰状及叶片状结构,在钛铁矿与磁铁矿、黄铁矿与磁黄铁矿等矿物粒间可见。
3)结晶结构。其主要有自形晶结构、半自形晶结构、他形晶结构及共边结构等。黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、针镍矿矿物粒间可见。
4)交代-溶蚀结构。由于矿物之间相互交代,蚕蚀作用比较普遍,故常形成交代-溶蚀结构,如黄铜矿交代黄铁矿等。
(2)矿石构造
1)浸染状构造。该构造是区内矿石中最常见的构造,金属矿物在矿石中呈星散状-点星状分布,金属矿物含量一般在1%~3%左右。
2)斑杂状构造。金属矿物在矿石中不均匀分布,呈斑染状产出,金属矿物含量5%~8%左右。
3)网脉状构造。金属矿物沿矿石或岩石裂隙分布,形成细脉-网脉状-浸染状构造,金属矿物含量5%~10%不等。
在矿区内还可见马尾丝构造等,但比较少见。
4.矿石物质组分
据不完全统计,矿区主要有钛铁矿、磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、针镍矿、紫硫镍矿,其次有少量的硫钴矿、硫镍钴矿、辉钴矿、红砷镍矿及次生的斑铜矿、铜蓝、孔雀石等。比较常见的有黄铜矿、紫硫镍矿、硫钴镍矿、硫镍矿。主要矿物的电子探针分析结果(表4-24)显示,所有测试矿物成分均比较纯净,除主要元素外,未见有其他成分(特别是铂族矿物)混人。
到目前为止,已在矿石中发现有砷铂矿、硫锇钌矿、硫锇矿、碲锑钯矿和自然铂等,从电子探针分析结果可知,铂族矿物呈类质同象赋存于铜镍硫化物中的可能性比较小,故推测新街矿床的铂族元素可能以独立铂族矿物的形式存在。由于已发现的含铂矿物缺乏相应资料,在此不深入讨论。
表4-24 米易新街铂矿区主要金属矿物电子探针分析结果表(wB/%)
5.成矿期次
综合地质、矿石和地球化学等方面的特征,可知新街铂矿经历了3个成矿期(岩浆期又有2个成矿阶段)。
(1)岩浆熔离成矿期
早期氧化物阶段:为岩浆贯入侵位的早期结晶阶段,本阶段首先析出的主要是造岩矿物,最早结晶的矿物主要为橄榄石、辉石类硅酸盐矿物,其次是磁铁矿、钛铁矿等金属氧化物相继结晶,它们为高温氧化条件下形成。
硫化物-铂族元素矿化阶段:在岩浆作用的中晚期,由于造岩矿物和磁铁矿、钛铁矿的晶出及温度缓慢下降,富含金属硫化物及铂族元素的矿浆从硅酸盐熔浆中熔离出来,在矿区呈现了以磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿和紫硫镍矿、硫钴镍矿、硫镍矿的共生组合。该阶段也是铂族元素矿化的重要阶段,形成于中高温还原环境。
(2)岩浆后期残余气液成矿期
岩浆熔离成矿之后,饱含挥发分的残余气液中仍富含硫化物和部分铂族元素,由于具较强的活动性和流动性,易向岩体边部、早期成矿裂隙或近矿围岩裂隙等相对薄弱部位迁移、充填交代富集,呈不规则的细-网脉充填,并对早期形成的铂族元素矿化有叠加富集的作用。
(3)表生成矿期
表生成矿是原生矿体在近地表环境中,在氧化作用条件下的低温环境中形成,对矿体有破坏改造的影响;形成的矿物有斑铜矿、铜蓝、孔雀石及褐铁矿等。
⑽ 矿床地质特征
(一)矿体空间分布、规模、形态及产状
伊尔曼得金矿床地表出露规模较大,矿化体呈东西向展布。矿体形态呈透镜状、似层状、层状,矿体产状与地层产状基本一致(图版Ⅶ-1)。毋瑞身等(1995)依靠试金样分析成果来圈定矿体边界,共圈出9个矿体(图5-6)矿体长32~243m不等,平均宽度75m,厚度2~42m。据毋瑞身等(1995)通过试金样分析,在地表、中浅部以及到钻孔深度122.45m的品位分析,品位从0.05×10-6~8.86×10-6,但总体上主要集中于1×10-6~5×10-6。矿体与围岩在岩性、矿物组成等方面都呈渐变关系,无明显的界线,具有顺层交代的特点。
(二)矿石类型
毋瑞身等(1995)根据矿化蚀变作用,矿石的矿物成分、结构、构造,矿石可分为含金硅化岩型和含金毒砂黄铁矿化凝灰质碎屑岩型两类。
1.含金硅化岩型
该矿石类型为下石炭统大哈拉军山组酸性凝灰岩和凝灰质沉积岩经程度不同的硅化作用形成的含金矿石类型。该类金矿产于矿体的上部,硅化作用强烈,原岩外貌肉眼已无法辨认。肉眼基本见不到毒砂、黄铁矿以及其他硫化物。矿石经历了氧化淋滤作用,褐铁矿化明显,偶见有明金。含矿岩石主要有硅质岩、强硅化沉火山角砾岩、强硅化火山角砾岩、强硅化凝灰质含砾砂岩、硅化凝灰质角砾岩、硅化凝灰质岩屑砂岩、硅化含粉砂泥岩、硅化砂质细砾岩等。典型含矿岩石描述如下。
图5-6 伊尔曼得金矿床地质简图
硅质岩:呈他形粒状镶嵌结构,块状构造。主要由细粒石英组成,含量99%,石英呈他形粒状,半自形似柱状镶嵌。另有少量高岭石和微量的绢云母、黄铁矿等矿物(图版Ⅶ-2~5)。
强硅化凝灰质含砾粉砂岩:呈变余凝灰质粉砂结构,碎裂块状构造。原岩中的砂、砾形态可见。砾石大小不均匀,浑圆、砂屑次圆状,砂、砾成分以岩屑为主,石英屑次之,长石屑少,岩屑有粉砂岩、细砂岩及一些可具交织结构的安山岩,碎屑已全被微晶石英及硅质取代。含有微量的绢云母、褐铁矿和黄铁矿等。
硅化沉火山角砾岩:岩石具沉火山角砾结构,块状构造。硅化岩原岩结构还基本保留,主要由火山碎屑物质组成,含少量正常沉积物。火山碎屑物主要由凝灰岩、晶屑凝灰岩岩屑和石英、锆石晶屑及火山灰组成,碎屑物几乎已全部为次生石英取代,碎屑大于2mm的较多。正常沉积物主要由硅质粉砂岩、凝灰质粉砂岩等和少量石英砂、粉砂及泥质等组成,与火山碎屑物质混合分布,粒度多在2mm以下,一般呈次圆状和次棱角状。另外,局部有晚期的石英、绿泥石细脉穿插。岩石中金属矿物仅见到微量的褐铁矿。
2.含金毒砂黄铁矿化凝灰质碎屑岩型
位于矿体底部,含金硅化岩型矿石之下。在地表出露较少,该类型矿石为凝灰质沉积岩经程度不同的硅化、毒砂化、黄铁矿化以及碳酸盐化、高岭石化等蚀变作用而形成。该类型矿石硅化作用不很强烈。毒砂化、黄铁矿化蚀变特征明显区别于硅化岩型矿石。含矿岩石有硅化毒砂黄铁矿化凝灰质细砾岩、毒砂黄铁矿化凝灰质中粒砂岩、硅化毒砂黄铁矿化凝灰质细砂岩、黄铁矿化凝灰质粉砂岩等。
硅化毒砂黄铁矿化凝灰质细砾岩:岩石呈变余砂砾结构,块状构造。原岩为细砾岩。黄铁矿呈立方体自形,粒度为0.02~0.2mm,或微粒五角十二面体集合体;毒砂为微粒板状或粒状,粒度为0.01mm左右。矿石组成以石英及硅质为主,还有少量的高岭石、黄铁矿、毒砂等。
硅化毒砂黄铁矿化凝灰质细砂岩:变余凝灰细砂状结构,块状构造。原岩为砂屑。砂屑颗粒接触式胶结,砂屑以次棱角状、次圆状为主。砂屑以岩屑为主,石英较少,沿岩石裂隙充填有微细石英脉。岩屑及杂基已重结晶为霏细状长英质,少量绢云母。金属矿物有黄铁矿、毒砂,含量约2%。
(三)矿石矿物组合
根据各类矿石的岩矿鉴定和人工重砂鉴定成果,毋瑞身等(1995)统计伊尔曼得矿床有20多种矿物。主要金属矿物为黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿,次要金属矿物为自然金、毒砂、白钛矿、磁铁矿、黄铁钾钒、孔雀石等;主要非金属矿物为石英、方解石、绿泥石、高岭石、重晶石、绢云母、金红石、锆石、磷灰石、绿帘石、角闪石、辉石、萤石、电气石、榍石和黑云母等。黄铁矿是矿石中主要的载金矿物。
(四)矿石的结构构造
矿石结构有沉火山角砾结构、变余火山角砾结构、变余凝灰质角砾状结构、变余凝灰结构、变余凝灰质砂砾结构、变余凝灰质砂状结构、变余凝灰质砾状结构、变余凝灰质粉砂结构和交代残余结构等。
矿石构造有块状构造、微细浸染状构造、细脉浸染状构造、网脉状构造、对称梳状构造、晶洞构造、层状构造和条带状构造等。
(五)围岩蚀变
主要的围岩蚀变有:硅化、黄铁矿化、毒砂化、碳酸盐化、高岭石化、褐铁矿化,其次为电气石化、萤石化、绢云母化、绿泥石化和绿帘石化等。
(六)金的矿化作用及矿化分带
伊尔曼得金矿的矿化作用主要为蚀变交代作用,成矿热液活动具有多期多阶段的特点。根据矿石的矿物共生组合、结构、构造特征以及围岩蚀变作用,本矿床的成矿作用过程可分为内生成矿期及表生成矿期。内生成矿期又可分为以下3个阶段,即渗透性硅化阶段:本阶段岩石发生强烈的硅化蚀变,出现大量的他形粒状的石英,形成各种硅化岩石,伴生矿物有少量微粒他形粒状的黄铁矿及微量毒砂;脉状硅化(毒砂、黄铁矿化)阶段:早期形成粗粒立方体晶形的黄铁矿,晚期出现五角十二面体晶形的黄铁矿和自形—半自形的毒砂,呈细脉浸染状或稀疏浸染状分布,黄铁矿多聚合为团粒状,毒砂聚合成板粒状、束状,两者呈脉状断续分布,并有黄铁矿和毒砂团粒分布在早期立方体黄铁矿晶体的表面。此阶段伴生石英、方解石等非金属矿物,从钻孔岩心和不同矿石中的黄铁矿和毒砂分布来看,越靠近硅化岩层,黄铁矿和毒砂含量越高,往下则含量降低。石英、碳酸盐化阶段:出现呈梳状对生的石英脉或石英方解石脉及方解石脉,石英粒度较第一阶段粗,此阶段后期也出现少量的硫化物,在围岩中有白云石出现,伴生矿物有绢云母、绿泥石、绿帘石、萤石和电气石等。渗透性硅化阶段和脉状硅化阶段形成微粒、显微粒状自然金,是金的主要矿化阶段。
表生成矿期以氧化淋滤作用为特点,形成的矿物有褐铁矿、黄铁钾矾、高岭石、白钛矿等。