大水金矿区地质特征

—1—第一章大水金矿区地质特征第一节大水金矿区自然地理概况大水金矿区位于甘肃省玛曲县县城北东50°－70°方向16－18km处，地理坐标为东经101º59′00″-102°15′04″,北纬34º00′00″－35º05′00″，行政区属于甘肃省玛曲县尼玛乡管辖，矿区南侧与四川省邻接，交通位置图见图1。矿区内有简易公路与其南部的郎木寺－玛曲省级公路连通，交通较为方便。矿区在地理位置上位于属于秦岭山脉南段，属于青藏高原的东缘，海拔3600－4075m，比高450－550m，年平均气温1.2℃。矿区海拔高，相对高差大，植被覆盖严重。矿区为一天然牧场，人烟稀少，无固定居民，以游牧为主。矿区内有一条小河，由上游季节性小溪汇流而成，非干旱季节可作为工业用水及生活用水。甘肃省地质四队于1996年在矿区4km外设计施工一深水井，可满足矿山常年工业及生活用水。由刘家峡电站供应的玛曲－大水10kVA供电专线，能能够满足矿山正常生产和生活的需求。该金矿发现于1990年，1992年开始边探边采，2000年黄金产量达到2360kg，在全国同—2—行业94家企业中排名第4位，在全省同类企业中排名第1位，是名副其实的利税大户。第二节区域成矿地质背景西秦岭地区是我国近年来发现和查明的微细浸染型金成矿集中区（毛裕年等，1989；李小壮，1992、1993、1996；郑明华等；1993，1989；杨恒书等，1994，1996；殷洪福等，1992；刘建明等，1993；吕古贤等，1999），已发现了一系列大中小型金矿床、矿化点和异常区。迄今为止，已基本查明该区有三个规模较大的金成矿带，即西秦岭北成矿带、白龙江成矿带和南坪-玛曲成矿带，大水金矿田即位于南坪－玛曲成矿带的西段（图1－1）。西秦岭地区之所以成为金矿聚集带，与成矿区域地质背景有关。图1-1西秦岭地区地质构造略图（据吕古贤等，1999）1-K-Q松散沉积建造；2-K-E磨拉石建造；3-侏罗系；4-三叠系复理石建造；5-石炭-二叠系；6-泥盆系；7-志留系；8-寒武-奥陶系；9-前寒武系基底；10-花岗岩；11-闪长岩；12-断裂；13-节理裂隙带；14-地层产状；15-复背斜、复向斜；16-背斜、向斜；17-金矿床。KL-昆仑构造带；QLA-祁连造山带；QLI-秦岭造山带；NC-华北克拉通；SG-松潘-甘孜造山带；LAI-龙门山逆冲构造带；YZ-杨子地块；SJ-三江造山带—3—第二章大水金矿成矿规律第一节区域成矿规律⑴背斜构造对成矿的控制：大水金矿床、忠曲金矿床等集中分布在西秦岭复背斜构造的西部西倾山背斜倾伏端和背斜轴S型转折地带翼部层间断裂构造带中。在背斜构造倾伏端和背斜轴转折端及背斜翼部多发育断裂破碎带、层间破碎带，往往是各种裂隙纵横交错、复合迭加的有利成矿地带。大水金矿田与西南滇黔桂金成矿省及美国内华达卡林型金矿具有许多相似的特征，研究发现，该矿床的热液蚀变矿物组构和成矿作用与美国内华达州卡林型金矿已做过的研究雷同。⑵断裂构造对成矿的控制：方向性：一是控制矿区的总体延伸方向，如大水矿区为NWW向展布，贡北矿区为近EW向延展；二是控制矿体的分布，如大水矿区矿体分布主要受NW向断裂控制，格尔托矿区金矿体主要受NNW和NEE向断裂控制等；继承性活动断裂控矿：断裂的继承性活动造成矿液活动的叠加，从而形成矿脉、富矿体。矿脉、矿体多产于构造多次活动地段；断裂扩容带控矿：断裂在走向上的折拐地段，在倾向上产状由陡变缓处，其成矿应力场为拉张应力场，形成构造扩容带，它们是成矿的有利空间。⑶碳酸盐岩-碎屑岩建造与成矿：巨厚的碳酸盐岩-细碎屑岩建造与卡林型金矿床集中区的产生具有重要的内在联系。碳酸盐岩与碎屑岩接触部位是矿化最有利部位。秦岭地区主要为不纯的碳酸盐岩（泥灰岩、含砂灰岩、白云质灰岩和白云岩）和砂板岩及硅质岩等，川西北地区主要为砂岩、板岩和千枚岩和不纯碳酸盐岩。大水金矿床主要不仅产于中三叠统马热松多组的灰岩、白云质灰岩和白云岩中，而且产于燕山期石英闪长岩枝（脉）的内外接触带及侏罗系砾岩地层。⑷岩浆活动与成矿：卡林型金矿集中区岩浆活动十分频繁，金矿床集中区岩浆活动与金矿成矿作用有着密切的内在成因关系。在大水一带，岩浆岩相对较为发育，主要为燕山期陆内造山阶段侵位的中酸性岩类，多呈规模不大的小岩株侵位于石炭-三叠系的灰岩地层中，并有大量闪长岩、闪长玢岩和花岗闪长岩等中酸性岩脉沿北西向断裂及两组断裂交叉复合部位呈规模不等的杂岩墙产出。闪长岩岩枝和杂岩墙普遍热液蚀变与矿化，局部构造金矿体，而且该区岩浆岩普遍富含Au、As、Sb、Ag等成矿元素，指示岩浆活动与金矿成矿作用的内在成因联系。⑸热液蚀变及其与构造和矿化的空间关系：在时空分布上，金矿化与硅化-似碧岩化、黄铁矿化、毒砂化、碳酸盐化和粘土化相伴而生。在单一类型蚀变发育部位，金矿化往往较弱。热液蚀变早期阶段和晚期阶段金矿化相对较弱，而在主期阶段金矿化明显增强。大水一带与金成矿关系最为密切的是硅化-似碧岩化和黄铁矿化-褐铁矿化-赤铁矿化。黄铁矿化-褐铁矿化-赤铁矿化可明显区分为面状和线状两种类型，与硅化-似玉碧化密切相关，是最重要的蚀变矿化作用。大水金矿床表现出十分明显的热液蚀变-矿化的垂向分带性，从热液蚀变与矿化的空间关系分析，并与美国典型卡林金矿床相对比，大水金矿床已知金矿化（矿体）对应于美国卡林金矿床的头部或上部（氧化带），中下部或深部原生矿主体仅部分揭露。—4—⑹矿石类型、矿物成分及其空间分布规律：西秦岭地区卡林型金矿床矿体，具有明显的上部氧化带和下部未氧化带之分，其氧化带矿石可分为淋滤矿石或红色粘土型矿石和未淋滤矿石；原生矿石可分为硅质、黄铁矿、闪长岩、碳酸盐岩、爆破角砾岩等五个类型；元素组合为Au-As-Hg-Sb-Ba-Ag，可与美国卡林金矿床进行对比。⑺成矿系列与成矿模式：卡林型金矿床是一种主要产于碳酸盐岩-碎屑岩建造中的微细粒浸染型金矿床。矿床以储量大、品位较低、金的粒度极细（多小于微米级“不可见金”）为特点，并在时间、空间和成因上与汞、砷、锑等矿床存在密切的关系，往往组成Au、Hg、As、Sb矿床系列或成矿系列，表现为Au、Hg、As、Sb成矿带、矿田、矿床和矿体的时空组合分布。在我国秦岭地区，卡林型金矿床与砷、锑、汞矿及铀矿密切伴生。卡林型金矿区域成矿模式可概括为金、汞、砷、锑等成矿物质的大规模超常聚集、矿质的运移-传输、矿床（矿体）的定位三大系统，即成矿物质的聚集、运移和定位三个阶段。第二节大水金矿区成矿规律一、闪长岩与金矿化时空分布规律（一）闪长岩脉岩枝与金矿化时空分布的统一性在大水金矿区，闪长岩脉、岩枝与金矿化存在着十分密切的时空分布关系，部分闪长岩脉本身即是金矿石（图2-1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11）。在矿区范围内，矿脉群与闪长岩脉、岩枝群存在着一一对应的空间分布一致性（图2-1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11）。闪长岩岩墙密集发育的地段，也正是金矿体成群密集分布之处；而矿体密集区之间的无矿地段，闪长岩脉也不发育。大水金矿床，自东而西可以划分出三个较大的矿体群，分别对应大水东(110--98线)、大水中(78—92线)和大水西(66--72线)三个矿段。这三个矿段同时也是闪长岩脉、岩枝、岩墙密集发育的地方，而三个矿段之间的无矿地段基本未见闪长岩脉的出露（图2-1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11）。此外，大水金矿床东南约2公里处的格尔托金矿床，矿脉和岩脉的产状也均为近南北走向，脉岩岩性及矿化产出规律与大水金矿床基本相同。在金矿体的具体空间产出位置上，金矿化主要产于闪长岩脉、岩枝与碳酸盐岩地层的接触带或其附近的围岩地层中。从闪长岩脉、岩枝的中心部位向外，依次为黑色细晶闪长岩一黑云母花岗闪长斑岩一蚀变矿化闪长玢岩一细脉-网脉状闪长岩型矿石一交代似碧玉岩型矿石一赤铁矿化硅化碳酸盐岩型矿石至灰岩地层。而且矿体的空间展布与闪长岩脉、岩枝的产状相吻合。矿体规模大小、金矿化强弱与闪长岩脉、岩枝规模、岩性组合的统一性。闪长岩脉、岩枝规模大、岩性组合复杂，对应的金矿化明显较强；反之，规模小、岩性单一的闪长岩脉，其周围的金矿化明显较弱。例如，大水金矿Au-20号矿体，是矿区内规模最大的矿体，产于近南北走向的闪长岩枝与灰岩地层的接触带附近。该岩枝南北延伸约500米、东西宽100多米，而且岩性组合比较复杂，包括细晶闪长岩、黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩等，共同组成一条矿区内规模最大的闪长岩岩枝。—5—34513332313520-29021279120-1A20-1B2920-2252622868924832318858687841215141641414613-19169686710-26-173726-2774875571428721432N35120140m73图2-1大水金矿床地质简图1-方解石脉；2-闪长岩脉、岩枝；3-金矿体及编号；4-蚀变矿化（大理岩化）灰岩、白云岩。—6—12N0140m图2-2大水金矿区闪长岩分布简图1-闪长岩脉、岩枝；3-蚀变矿化（大理岩化）灰岩、白云岩。—7—85912N0140m图2-3大水金矿区方解石脉分布简图1-方解石脉；2-蚀变矿化（大理岩化）灰岩、白云岩。—8—34513332313520-29021279120-1A20-1B2920-2252622868924832318858687841215141641414613-19169686710-26-173726-27748755714287212N35120140m图2-4大水金矿床矿体分布简图1-金矿体及编号；2-蚀变矿化（大理岩化）灰岩、白云岩。—9—34513332313520-29021279120-1A20-1B2920-2252622868924832318858687841215141641414613-19169686710-26-173726-2774875571428721432N3512868788899091929394959681838284857180706968677273747576777879ZK662ZK1003Zk1001Zk1001ZK1002Zk10219911010810610410210098109107105103101ZK68ZK923ZK921ZK9225680140m图2-5大水金矿床地质与勘探线图1-方解石脉；2-闪长岩脉、岩枝；3-金矿体及编号；4-勘探线及编号；5-蚀变矿化（大理岩化）灰岩、白云岩。—10—1432N0140m图2-6大水金矿应力分析简图1-主追踪张裂轴线；2-次级张裂隙；3-剪切应力方向；4-拉张区闪长岩脉岩枝、方解石脉、金矿体集中区。—11—859N0140m1432N0140m图1-7大水金矿区方解石脉应力分析简图上图为方解石脉分布,下图为应力分析:1-主追踪张裂轴线；2-次级张裂隙；3-剪切应力方向；4-拉张区闪长岩脉岩枝、方解石脉、金矿体集中区。0140mN1234N图2-8大水金矿床98-110线岩脉-矿体分布及应力分析简图左图1-岩脉;2-矿体及编号;3-方解石脉;右图:1-岩脉与金矿体;2-主裂面;3-应力方向;4-拉张区与矿化区—12—0130mN0130m图2-9大水金矿床110线岩脉-矿体分布及应力分析简图左图1-岩脉;2-矿体及编号;3-方解石脉;右图:1-岩脉;2-矿本及编号;3-方解石脉;4-应力方向;5-应变椭球切面;6-主拉张区与矿化区321N321N图2-10大水金矿床110线岩脉-矿体分布及应力分析简图左图1-花岗闪长岩脉、岩枝;2-金矿体;3-断裂;右图:1-张裂隙;2-剪切应力方向;3-方解石脉;4-应变椭球切面—13—与矿体密切伴生的闪长岩脉、岩枝的强烈蚀变。闪长岩脉、岩枝普遍强烈退色而呈浅灰白色，暗色矿物消失，长石均高岭土化。蚀变种类主要有硅化-玉髓化、褐铁矿化-赤铁矿化、碳酸盐化，绿泥石化和高岭土化等。后期矿化主要为沿构造裂隙充填。闪长岩脉、岩枝提供了部分成矿物质来源。闪长岩脉的金丰度值明显较高，