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甘肃省天水市柴家庄金矿床位于甘肃天水市柴家庄东侧,是在该区早古生代火山岩中最早发现的石英脉型金矿床(栾世伟等,1987),矿床规模已达中型。
该矿床系原甘肃省地矿局地质一队二分队于1990年1月在该区进行1∶5万区调时发现的,1991~1994年由甘肃省地矿局地质一队七分队承担普查评价工作。2003年甘肃省第一勘查院又进行了新一轮调查,取得了丰富的资料。
1 成矿地质背景
柴家庄金矿位于西秦岭造山带,北秦岭加里东褶皱带内。北秦岭褶皱带是以华北地块为基底,经元古宙奠基、加里东早期裂陷接受海相火山-碎屑岩沉积,加里东晚期褶皱造山,并经历了华力西期、印支—燕山期强烈改造的复杂带(霍福臣等,1995)。
区域出露地层有古元古界秦岭群、下古生界李子园群、泥盆系和白垩系等。其中,以李子园群基性—中酸性火山岩为主夹正常沉积的中等变质绿片岩系分布最广,金含量高,是区内金矿的主要矿源层。从加里东期至燕山期均有岩浆活动,以印支期—燕山期酸性侵入岩最为发育,且与金成矿关系密切(李永琴等,2006)。
区域断裂构造发育,以SN向区域性大断裂及NW向次级断裂为主要构造线,叠加有NE及近EW向后期断裂,形成了不同期次、不同方向相互交织的错综复杂的断裂构造基本格架。独特的大地构造环境及多期次的构造、岩浆活动,为热液型内生矿产的形成提供了优越的地质条件。
2 矿区地质概况
赋矿地层为下古生界李子园群第三岩性段(甘肃省地矿局,1997),按其岩石组合可分为3 层:下层为浅灰色碎裂状斜长角闪片岩,厚度>134m;中层为石英片岩夹斜长角闪片岩,厚度>257m;上层为斜长角闪片岩夹含石榴石二云石英片岩、大理岩,厚度>210m。各层均为整合接触(图1)(殷先明等,2000)。地层金丰度达58×10-9~65×10-9。其中下部由中基性火山岩变质而形成的斜长角闪片岩金含量高达98×10-9,是重要的矿源层,亦是主要容矿岩石。
矿区总体构造形态为倾向NW的复式单斜构造,其间发育次级小褶曲。断裂构造发育,大体可分为3组:一是NNW向断裂,具有多期次活动特征,表现为早期具压扭性质,晚期具张扭性质,以韧-脆性变形为特征,带内构造片理化作用强烈,热液蚀变发育,并有闪长细晶岩脉及含金石英脉分布,为控矿构造;二是NE向断裂,一般早期为张扭性,晚期具压扭性质,具明显的多期活动性,空间上平行展布,常形成较为密集的挤压带,带内岩石常具多种不同程度的蚀变,并发育有含金石英脉,是区内主要的控矿、容矿构造;三是近EW向断裂,为一组成矿后断裂,对矿体起破坏作用。
印支期柴家庄二长花岗岩体呈不规则港湾状岩株产出,出露面积45km2。属S型浅成相花岗岩,剥蚀较浅。围岩蚀变发育充分,蚀变带宽数十米。岩体金平均含量5.13×10-9,内接触带高达56×10-9,含金石英脉多分布在外接触带2m范围之内。
脉岩发育,石英脉为区内重要的含金脉体,闪长细晶岩脉与含金石英脉密切伴生,在Ⅳ矿带见与金矿化关系密切,蚀变强烈地段构成金矿体。闪长岩脉在LD403,IYM1中可见切穿含金石英脉现象,并多沿近东西向的晚期断裂带填充,对金矿体起破坏作用,花岗伟晶岩脉、闪长玢岩脉、煌斑岩脉与金矿化无明显关系(武汉地质学院,1985)。
图1 柴家庄金矿地质图(附土壤化探异常)
1—下古生界李子园群下岩组上层;2—下古生界李子园群下岩组中层;3—下古生界李子园群下岩组下层;4—二长花岗岩;5—闪长岩脉;6—石英闪长岩脉;7—闪长玢岩脉;8—石英脉;9—矿带;10—断层;11—综合异常
3 矿床地质特征
3.1 矿带及矿体特征
柴家庄金矿已发现金矿化带4条(图1),圈出金矿体11个。
Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ金矿化带位于矿区南部,受一组NE向脆性断裂控制,呈NE向平行展布,倾向NW,倾角52°~71°。矿化岩石为单一的碎裂状含金石英脉,多呈单脉状、透镜状产于断裂带内,局部受一组次级断裂面控制而呈多条脉平行产出(图2),具明显的膨大收缩及尖灭再现现象。脉体与围岩界线清晰,二者接触面上常有一层1~5 cm厚的断层泥。近矿围岩多为斜长角闪片岩及具弱的硅化、绿泥石化及碳酸盐化蚀变。
Ⅳ矿带位于矿区北部,受NNW向脆-韧性断裂控制,走向345°~350°,地表倾向NEE,深部倾向SWW,倾角65°~70°。含矿岩石以碎裂状含金石英脉及旁侧的黄铁绢英蚀变岩,局部蚀变闪长细晶岩亦构成金矿体。顶板岩石为碎裂状斜长角闪片岩,底板岩石为闪长细晶岩,夹石为绢云母片岩(图3)。围岩蚀变强烈,有绢云母化、硅化和黄铁矿化等。
金矿体形态以脉状为主,其次为透镜状,主要赋存于Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ矿带中,长15~380m,厚0.27~2.70m,控制延深45~125m。金品位3.91×10-6~35.90×10-6,单样最高品位达208.64×10-6,矿床平均品位20.70×10-6。
3.2 含金石英脉特征
石英脉为区内最重要的含金脉体,其生成多受韧性剪切带控制,主要为同构造石英脉,多呈NE向展布。矿区已发现具有一定规模石英脉27条。其中Ⅰ矿带11条,Ⅱ矿带2条,Ⅲ矿带1条,Ⅳ矿带13条。按其特征和含金性大致可分为2类,即乳白色石英脉和烟灰色碎裂状石英脉,前者分布无明显规律,金矿化微弱;后者一般受断裂控制,多构成金矿体。
石英脉型金矿石为该矿床最主要的矿石类型,浅灰—烟灰色石英也是主要的载金矿物之一,石英单矿物分析含金达4.22×10-6。
图2 Ⅰ1 矿体1755m 中段示意图
Past—斜长角闪片岩;1—金矿体及编号;2—石英脉;3—煌斑岩脉;4—实测逆断层
图3 Ⅳ1 矿体1936m 中段示意图
1—斜长角闪片岩;2—闪长细晶岩;3—绢云母岩;4—实测正断层;5—实测逆断层;6—金矿体及编号;7—石英脉型金矿石;8—蚀变岩型金矿石
3.3 矿石特征
矿石自然类型简单,以石英脉型金矿石为主,其次为蚀变岩型金矿石。
3.3.1 矿物成分
矿石中金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿,其次为方铅矿(在人工重砂及IYM1-2坑道中见到),少量闪锌矿、磁铁矿、毒砂、辉铜矿、铜蓝和孔雀石等。脉石矿物以石英为主,其次为绢云母、绿泥石,少量长石、高岭石和方解石等。
1)黄铁矿:浅黄、黄、灰**,以半自形—他形晶为主,其次为半自形—自形的立方体晶形,在黄铁矿的裂隙中多充填有黄铜矿、辉铜矿和铜蓝等矿物,少量黄铁矿周围有被氧化成褐铁矿的现象。黄铁矿在矿石中分布不均匀,局部呈团块状、条带状和不规则细脉状。黄铁矿的粒度变化较大,粗细不均。多数大颗粒的黄铁矿有被压碎现象。黄铁矿与金矿物关系密切,紧密伴生,为重要载金矿物。
2)石英:浅灰白、灰、烟灰色,外形不规则,他形粒状集合体。粒径一般在0.4~2mm之间,最大10.5mm。因受后期构造作用而强烈破碎,形成细小的搓碎物,并均已重结晶,在后期次级应力作用下,发生裂纹、裂隙,被晚期金属硫化物和方解石细脉所充填。个别石英有包裹黄铁矿、黄铜矿的现象,与金矿物关系密切。经单矿物分析,含金4.22×10-6,为载金矿物之一。
3)矿石中金矿物成分较为简单,以银金矿为主,次为自然金。金矿物呈金**,以角砾状、板片状为主,次为枝杈状,浑圆状、叶片状和毛丝状。粒径0.005~0.18mm,平均0.027mm。其中,<0.037mm的微细粒金占71.84%。金的赋存状态以裂隙金占46.38%、粒间金占43.00%、包裹金仅占10.62%。裂隙金、粒间金主要赋存于黄铁矿、黄铜矿裂隙及粒间,包裹金则多被褐铁矿、黄铜矿及石英包裹。
3.3.2 矿石结构构造
石英脉型矿石具自形、半自形和他形不等粒结构,交代、穿插、溶蚀、包含及碎裂结构常见;蚀变岩型金矿石具鳞片粒状变晶结构;不均匀浸染状、细脉状、团块状及角砾状构造是区内原生矿的主要构造,氧化矿石常见蜂窝状构造。
3.3.3 有益组分含量及变化
成矿主元素Au含量一般1×10-6~50×10-6。最高可达208.64×10-6。其中,石英脉型矿石中金含量较高,一般 >20×10-6,高于100×10-6者亦可常见,而蚀变岩型矿石中金含量一般1×10-6~15×10-6,尚未发现>20×10-6。空间上,随两类矿石的交替出现,Au含量急剧变化,在同类矿石中,金含量则较为稳定,变化系数一般<80%。伴生Ag含量8.12×10-6~26.12×10-6、Cu含量0.22%~0.94%,可综合回收利用,其他元素含量甚低。
3.3.4 成矿期及矿化阶段
柴家庄花岗岩体同位素年龄为198~206 Ma(K-Ar法测定黑云母),成矿作用发生在其后,与矿体密切的北北东向断裂截穿花岗岩体及白垩纪以前的地层,断裂带内多发育多期脉岩。由此推知柴家庄金矿的成矿时代为印支期末—燕山期。
按成矿作用与矿物共生组合及其相互关系,矿区金矿化可分为两期6个阶段。
第一期,变质热液成矿期发生于加里东—华力西期,区域变质热液使金活化迁移形成初步富集的基础上,又叠加了构造热液,使金再次活化、迁移至有利构造部位,以交代方式沉淀成矿,形成了绢云母-石英-黄铁矿-自然金组合。为本区金的第一成矿阶段,形成了蚀变岩型金矿石。
第二期,岩浆热液成矿期发生于印支—燕山期,随着大规模酸性岩浆侵入活动的发生,丰富的岩浆期后热液混合了部分大气水和变质水形成充足的成矿流体,携带大量成矿物质迁移至构造有利部位充填成矿,形成了区内石英脉型富矿石(王友文等,1985)。按矿物共生组合本期可分为5个成矿阶段:
第一成矿阶段为黄铁矿-石英阶段:主要由乳白色石英组成,伴有少量黄铁矿及金矿物。黄铁矿以粗粒立方体自然晶呈浸染状分布。
第二成矿阶段为金-石英-黄铁矿阶段:主要由中粗粒黄铁矿和石英组成。黄铁矿多呈半自形粒状晶体,呈脉状、团块状集合体叠加于前一阶段之上,是本区金的次要成矿阶段。
第三阶段为金-石英-黄铜矿-黄铁矿阶段:主要由中细粒他形晶黄铁矿与烟灰色石英及少量黄铜矿组成。黄铁矿多具压碎结构,与黄铜矿、毒砂、银金矿和自然金共生,是金的主要成矿阶段。主要矿物组合为金-石英-黄铜矿-黄铁矿。
第四成矿阶段为金-石英-多金属硫化物阶段:由细粒灰白色石英、中粗粒方铅矿及少量细粒他形黄铁矿组成,常局部富集并成块状高铅金矿石。在方铅矿团矿中多含有早期细粒黄铁矿及烟灰色石英角砾。
银金矿多呈他形粒状赋存于方铅矿粒间,是金的又一重要成矿阶段(杨根生,2007)。
4 矿床成因
4.1 地球化学特征
4.1.1 区域地球化学特征
据基岩光谱分析(金府实,1994),李子园群主要元素丰度值Ag为0.138×10-6,Pb为20.5×10-6,As为3.97×10-6,Sb为1.06×10-6,Au为2.10×10-9,其中,中基性火山岩金含量平均6.4×10-9,柴家庄花岗岩体金含量5.13×10-9,二者Au丰度高于地壳克拉克值。
4.1.2 矿区地球化学特征
(1)Au元素在矿区地层和岩体中的分布特征
据矿区1∶2000地化剖面(基岩光谱分析)资料李子园群下岩组下层Au的平均丰度为17×10-9,为地壳克拉克值的4倍以上,I矿带位于其中;在下岩组中层,Au平均丰度为58×10-9,是克拉克值的14倍以上,其中赋存有Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ矿带;在下岩组上层,Au平均丰度为96×10-9,为地壳克拉克值的24倍,该套地层相对远离各金矿带,目前尚未发现金矿体。
柴家庄岩体Au平均丰度为56×10-9,为地壳克拉克值的14倍。
从上述金的地球化学特征可以看出,矿区柴家庄岩体和李子园群火山岩均经过了金的初步富集,高于其同种元素的区域值,成为Au的高背景带,具备了提供矿源的基础条件。
(2)微量元素在矿体和围岩中的分布特征
1)微量元素分布特征:矿区微量元素分布特征如表1所示。从表中可以看出,各种岩石中微量元素含量基本接近或略高于克拉克值,但在石英脉中却明显富集,其次是构造角砾岩、中基性岩脉和火山岩,尤其是Ag,Cu,Mo等元素,显示了它们与金成矿的相关性。
2)土壤异常特征:矿区土壤测量共圈出综合异常9个,一般由Au,Ag,Cu和Hg等元素组成,浓集中心明显,异常套合较好,具内、中、外三带。Au元素品位一般为36×10-9~80×10-9。异常多为圆形或椭圆形,主要呈北北西向展布,与已知矿带走向吻合,其中AP-4,AP-5和AP-6综合异常与已知矿体对应较好。
表1 柴家庄金矿岩石微量元素含量 w(B)/10-6
注:甘肃地矿局第一实验室光谱分析,1992。
4.1.3 矿体同位素地球化学特征
为进一步研究成矿作用,分别于能代表矿床特征的Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ矿带采集了硫同位素(黄铁矿型金矿石)、氢、氧同位素(含金石英脉)样品,测定结果显示了较为清晰的流体成矿信息。
(1)硫同位素
据郑永飞等研究(2000),硫同位素在不同物源中的变化:铁陨石δ34S为0.0‰~0.6‰,在花岗岩中δ34S为-13.4‰~26.7‰,在变质岩中δ34S为-20‰~+20‰,而在海水硫酸盐中δ34S非常稳定,δ34S约为20‰左右,而在沉积岩中硫的丰度比岩浆岩大一个数量级,且变化范围很大。
矿区硫稳定同素样品测定结果如表2所示。从表中可以看出,δ34S变化范围为4.90‰~7.82‰,平均5.90‰,极差3.320‰。δ34S变化区间较窄,且均为正值。其值比幔源δ34S高,而与花岗岩比较接近,显示硫的来源与花岗岩有关。
表2 柴家庄金矿硫同位素测定结果
(2)氧同位素
一般认为,海水δ18O为0‰(变化<±1‰),大气降水δ18O为-54‰~31‰(平均-4‰),变质水δ18O为5‰~25‰,岩浆水δ18O为5‰~7‰,大多数正常花岗质岩石为7‰~13‰,玄武岩δ18O为5.5‰~7.4‰(郑永飞,2000)。
在含金石英脉中共取氧同位素样品 6 件,测定结果如表 3 所示。δ18O 变化范围 9.52‰~11.63‰,平均10.54‰,极差3.11‰,变化范围较小,具热液特征。δ18O值与花岗质岩石较为接近,说明成矿流体的来源与柴家庄花岗岩关系较为密切,同时也有部分大气降水和变质热液的参与。
表3 柴家庄金矿氧稳定同位素测定结果
注:由中国科学院广州新技术研究院分院虞福基分析。
(3)氢同位素
在金矿体中共取氢同位素样品4件,测定结果如表4所示。δD变化范围为-85‰~-99‰。平均值为-91.75%,极差-14%。与表6中所列世界典型矿床中流体的δD值比较,显示出大气降水参与了成矿,同时混有少量的岩浆水和变质水。
表4 柴家庄金矿及岩体中δD 含量表
注:由中国科学院广州新技术研究院分院虞福基分析。
4.2 包裹体特征
于Ⅳ矿带南、北两端各采石英包裹体测温、测盐样一件,前者距岩体较近,包裹体较小(5~11 μm),气液比5.15,形成温度154~218℃,平均181.5℃,盐度2.6%~7.3%,平均6.0%。后者距岩体较远,包体较大(5~20 μm),形成温度(134~200℃,平均165.3℃),盐度3.5%~6.7% 之间,平均5.8%。测温、测盐结果表明成矿与岩体侵入有成因联系。
4.3 矿床成因
综上所述,从δ34S的变化可以看出其值比幔源δ34S高,而与花岗岩比较接近,显示硫的来源与花岗岩有关;δ18O变化范围为9.52‰~11.63‰,其值与花岗质岩石较为接近,说明成矿流体的来源与柴家庄花岗岩体关系较为密切,同时也有部分大气降水和变质热液的参与;从δD值来看,显示出大气降水参与了成矿,同时混有少量的岩浆水和变质水;在图4 上,样点全落在雨水—热液水区间,说明成矿流体是一种混源体;成矿温度和盐度与柴家庄岩体相应值比较接近。综合来看,成矿流体主要来自岩浆热液,其次为大气降水,同时有变质热液等的参与。
图4 柴家庄金矿δD-δ18O 关系图
(据冯益民等,1995)
结合矿床地质特征,即李子园群和柴家庄岩体金的丰度值较高,是矿源层(体);矿床产于岩体热晕波及带内,矿区分布有多期脉岩,说明岩浆活动较为强烈,为成矿提供了热能;虽然地层、区域变质作用、多期构造活动及大气降水等均参与了成矿,但矿床成矿物质及热液主要来自岩浆活动,以岩浆成矿作用为主(段永民,2006)。
张维吉、孙继东(1994)及金府实(1994)在勘查初期对矿床特征进行了初步研究,杜玉良(1999)经过对丹凤群(即李子园群)沉积建造特征及含矿性的研究,认为基性—中酸性火山岩是成矿的必要条件;宋忠宝、冯益民等(1996)通过同位素年代学的研究,认为柴家庄花岗岩体形成年龄(华力西期)早于金成矿期(印支-燕山期),故岩体只能提供部分成矿物质,而不提供热源。段永民(2006)在前人研究成果的基础上,通过对其地球化学特征的分析,认为岩浆热液活动是成矿的主导因素,是诸多控矿因素中最主要的控矿因素。
5 找矿标志及找矿方向
本区岩体接触带和较封闭的矿液循环及沉淀构造环境是成矿的重要条件。区内找矿标志明显,找矿标志及找矿方向主要有以下几个方面。
1)李子园群及分布于其中的印支-燕山期中酸性侵入岩是找矿的区域性标志。
2)岩体外接触带NE、NNW向断裂是找矿的构造标志。
3)含金石英脉露头是最直接的找矿标志,其主要特征是呈烟灰色,具碎裂状、蜂窝状和网格状构造,含金属硫化物。金属硫化物的种类和含量,是矿化富集程度的直接标志,以富含他形细粒黄铁矿及黄铜矿、方铅矿者矿化最佳。
4)围岩蚀变标志:绢云母化、硅化、黄铁矿化、黄铜矿化、方铅矿化与金矿化呈正相关,主要发生于矿体及近矿围岩中,远离矿体则迅速减弱。绿泥石化、碳酸盐化广布于围岩中,但在含矿断裂带表现较强,是热液活动的标志。
5)矿物学标志:矿石的主要组成矿物为石英、黄铁矿和黄铜矿等,均具有指示金矿化的标型特征。
6)以Au为主的Au,Ag,Cu,Pb,As,Hg综合异常是找矿的地球化学标志。异常的规模、强度与金矿化强度明显相关,元素的分带趋势:前缘元素Hg,As,近矿指示元素Au,Ag,Cu,Pb。
7)本区矿床的形成受丹凤群、印支-燕山期酸性侵入岩及断裂构造3种因素控制,找矿的首要方向是上述岩体外接触带0~2km范围内的NE、NNW向断裂发育部位;其次为虽离岩体较远,但NNW向断裂及中酸性脉岩发育地段;在无岩浆活动的丹凤群分布区,亦有可能在蚀变强烈的NNW断裂中赋存有蚀变岩型金矿。
参考文献
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(张艳春编写)
含金变质建造
1.矿石矿物的组成
大厂锡矿矿石矿物的组成较为复杂,陈毓川等(1987,1993)对矿石矿物进行了详细的研究,共鉴定出矿物有120种以上,为大厂锡矿矿物学研究奠定了扎实的基础。同时黄民智等(1988)在《大厂锡矿矿石学概论》一书中,从主要金属矿物及标型特征、有用元素赋存状态及分布规律、成矿的物理化学条件、成矿物质来源及矿床成因等方面进行了比较系统、全面的总结,可以说是迄今为止对大厂矿田金属矿物及矿石学研究较为全面的一本专著。在此仅对其主要组成作一简单介绍(表3-1)。
表3-1 长坡-铜坑矿石矿物成分一览
(据黄民智,1988)
长坡-铜坑矿锡石多金属硫化物矿石组合复杂,主要的矿石矿物有:铁闪锌矿、毒砂、黄铁矿、磁黄铁矿、锡石和脆硫锑铅矿,次要的有白铁矿、黄铜矿、黄锡矿、黝铜矿、方铅矿、胶黄铁矿、硫锑铅矿及辉锑锡铅矿等。脉石矿物主要为石英、方解石、电气石、钾长石、绢云母和菱铁矿等;通过野外观察和显微镜下鉴定,脉状矿体和层状矿体在矿石矿物组成上是一致的。
2.矿石主要的结构构造
矿石的结构构造特点是矿石形成过程的客观证据,有助于分析矿床的形成地质条件、物理化学环境、成矿作用及其演化特点,为矿床成因研究提供重要信息。矿体中由于矿物组成复杂,构造、岩浆、成矿多期活动,致使矿石的结构和构造也较为复杂。
(1)矿石的构造特征
矿石的构造主要为致密的块状构造、条带状构造、网脉状构造、扁豆状构造、细脉状构造、浸染状构造和栉状构造等。
1)块状构造:矿石矿物的含量较高,一般大于85%以上,脉石矿物的含量很少。矿物分布均匀,无方向性、致密。矿体有以下类型:①广泛发育在层状或似层状矿体中的层间构造虚脱部位或者与地层同步褶皱的褶皱转折端,或由于交代作用比较强烈时有利的围岩被彻底交代形成的致密块状矿石,该类矿石中常保留有围岩的残留或残块(图3-12A,B);②出现在矿床上部的大脉状(图3-12C)、层面脉(如77号、75号、79号矿体)(图3-12D)、断层脉(190号)矿体中(图3-12F),呈致密块状,脉石矿物很少;③硅质岩中钙质结核被交代,形成富矿包(图3-12E)。
图3-12 长坡-铜坑矿的块状矿石产生特征
2)条带状构造:矿石矿物与脉石矿物相间,呈条带状。其形成是由于含矿热液选择性交代条带状灰岩或硅质灰岩中富钙质条带,保留了原条带状灰岩构造。该类矿石中一般磁黄铁矿、毒砂和黄铁矿较为发育,其次为铁闪锌矿和锡石。条带灰岩中条带宽一般为0.5~2cm,条带相对较为平直,但延续长短不一,常常可见由细条带状矿体向围岩的过渡(图3-13A,B,C,D)。
图3-13 大厂矿区条带状矿石产生特征
3)网脉状构造:是由层纹状矿化与细裂隙脉状矿化相互穿插形成,或者是早期形成的锡石与硫化物被晚期形成的硫化物与硫盐交代而形成不规则的网脉状构造。该构造在大厂矿田(尤其是硅质岩)中分布广泛(图3-14)。
图3-14 大厂硅质岩中92号矿体的网脉状构造
4)扁豆状构造:扁豆状灰岩中矿石特有的构造。其形成是由于铁闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿和锡石等矿物选择性交代扁豆状灰岩中的富钙质扁豆体(图3-15A)。随着交代作用的进行,扁豆体明显程度降低。当交代作用进行彻底时,矿石具有块状构造(图3-15B)。
5)似石香肠构造:当条带状灰岩受到应力作用后,硅质条带被压扁、拉长或拉断,金属硫化物交代的钙质部分发生塑性流动,充填了被拉断的硅质部分,而形成石香肠构造。
图3-15 大厂矿区扁豆灰岩中矿石的扁豆状构造
6)细脉状构造:细脉状构造是由矿液沿NE向、NW向等裂隙充填或充填交代形成的,在大厂矿区普遍发育。尤其在上部靠近大厂背斜的转折端部位,细裂隙脉更为发育。细脉状构造的矿石可出现在所有地层单元中。具有细脉状构造的矿石成分复杂,可以由单一的锡石-石英脉、毒砂-石英脉,也可以由硫化物细脉、石英-硫化物细脉等组成。前者的脉壁界限清楚、平整,后者细脉的两侧可以见到向两侧选择性交代形成的“非”字形构造(图3-16A,B)。
图3-16 矿石的细脉状构造
7)浸染状构造:主要出现在硅质岩和条带状灰岩中,主要金属矿物黄铁矿、磁黄铁矿、铁闪锌矿和毒砂等呈顺层浸染状分布在围岩之中(图3-17)。
除了以上主要构造外,还有栉状构造、角砾状构造和晶洞状构造等。
图3-17 矿石的浸染状构造
(2)矿石的主要结构
矿石结构可以反映矿石矿物之间的相互关系。长坡-铜矿锡矿主要表现为3种形式:①矿物结晶过程形成,如自形晶结构、半自形-他形结构、生长环带结构;②交代作用过程中形成,如交代溶蚀和交代残余结构、交代环边结构;③矿物的固溶体分离形成,如乳滴状结构。
1)自形晶结构:该结构多为有较强结晶能力的矿物所具有,如锡石、黄铁矿、毒砂和脆硫锑铅矿等。在矿石中比较常见,矿物表现为自形程度高、具有规则的几何多面体形态,如锡石的四面体或八面体;黄铁矿的立方体或五角十二面体;毒砂的菱面体;脆硫锑铅矿的针状、长柱状等(图3-18A,B,C)。
2)半自形或他形结构:当交代作用不强烈时,早期形成的矿物被交代溶蚀成为半自形或他形(图3-18D)。
图3-18 主要矿物的自形晶结构
3)生长环带结构:在毒砂和锡石中,由于含有不同的杂质或不同色调引起的环带交互而成,或者黄铁矿由于次生增大,形成环带(图3-19)。
图3-19 具有环带结构的锡石和黄铁矿
4)交代溶蚀和交代残余结构:早期形成的矿物被晚期形成的矿物交代溶蚀,呈港湾状或筛孔状,或仅保留有早期矿物的残块(片)(图3-20)。
图3-20 交代溶蚀和交代残余结构
5)交代环边结构:新生的黄铁矿交代早期的胶状黄铁矿,在其周围形成明显的环边。或在白铁矿和磁黄铁矿周围形成自形毒砂与黄铁矿(图3-21)。
图3-21 具有反应边结构的矿石
6)乳滴状结构:黄铜矿、磁黄铁矿在铁闪锌矿中或黝铜矿和黄锡矿在脆硫锑铅矿中呈均匀或不均匀乳滴状分布,或呈定向不连续的片状、格子状分布(图3-22)。
图3-22 矿石的乳滴状结构
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相当于地壳一定发展阶段和分布于一定大地构造单元的含金的变质岩石的有规律的共生组合,称为含金变质建造。按大地构造发展阶段,至少有四种大地构造类型的含金变质建造,但由于地台阶段变质作用微弱,其含金性不突出,故在此只述及前地槽型、地槽型和地洼型三种含金变质建造。
一、前地槽型含金变质建造
前地槽型含金变质建造均可归属于绿岩型含金变质建造,根据含金变质岩的具体特点,划分出以下五个含金变质建造。
1.含金斜长角闪岩建造
主要见于冀鲁地区,如胶东群蓬夼组等,该组变质岩以斜长角闪岩类、变粒岩类和斜长角闪片麻岩类为主,系低角闪岩相。胶东半岛大部分金矿位于本建造中。该建造金平均含量为19.3×10-9(算术平均)或10.8×10-9(几何平均),斜长角闪岩金的平均含量达0.121g/t。本含金建造还见于河北太古宇八道河群王厂组和崇礼群谷咀子组中。王厂组主要岩性为斜长角闪片麻岩,冀东北90%以上的金矿床(点)均分布于斜长角闪岩内。小营盘金矿就产于谷咀子组变质中基性火山岩中。
2.含金混合岩建造
主要见于小秦岭太古宇太华群。该群主要为一套角闪岩相-麻粒岩相的中深岩系。本建造赋存于太华群中段,主要岩性为斜长角闪片麻岩。赋存金矿的围岩主要为条带状混合岩、均质混合岩、条纹条带状混合岩及斜长角闪岩等。当围岩为混合岩及伟晶岩时,矿脉含金较富。
3.含金变质长英质火山-沉积建造
见于辽宁太古宙红透山组中,岩石类型为条纹状黑云斜长变粒岩、含石榴黑云斜长变粒岩夹薄层条带状含磁铁角闪片岩、黑云斜长片岩及黑云浅粒岩等,并且它们呈薄层互层。本建造赋存有南龙王庙金矿,其直接容矿围岩为磁铁角闪石英岩、黑云变粒岩和浅粒岩等,原岩为英安岩、流纹岩、英安质碎屑岩和化学沉积岩。
4.含金变质基性火山-沉积建造
见于辽宁太古宇红透山组红透山铜矿等地,亦位于薄层互层带中。主要岩石类型有黑云云英片麻岩、黑云斜长片麻岩,此外还有黑云变粒岩、蓝晶夕线黑云片麻岩等。薄层互层带上、下盘岩石为角闪岩(原岩属拉斑玄武岩)。黑云云英片麻岩和黑云斜长片麻岩是主要的赋铜层位,而黄铜矿是金的主要载体矿物。红透山矿区是太古宙绿岩带含金的锌铜块状硫化物矿床。
5.含金变质斑岩建造
亦可称为含金变质钾质火山-沉积建造。见于山西中条山铜矿峪铜矿等地,赋存于太古宇绛县群中。含金变质建造主体由下而上为变富钾流纹岩层、变钾质基性火山岩层和变凝灰岩层。主要岩石有变石英晶屑凝灰岩、变石英斑岩、变石英二长斑岩、变质分异辉绿岩等。金的分布与铜矿体空间分布关系基本一致,但分布很不均匀,变石英斑岩铜矿石中含金量高,次之为变石英晶屑凝灰岩铜矿石,黑云母片岩中铜矿石中最差。
二、地槽型含金变质建造
从地槽阶段的大地构造演化来考虑,地槽型含金变质建造可归属于含金复理石建造或含金浊积岩建造。根据岩性建造的特点,可将地槽型含金变质建造划分为七个亚类。
1.含金变质砾岩建造
多位于地槽构造层底部。例如在山西元古宇滹沱群底部发育含金变质砾岩建造,为四集庄组变质砾岩。主要砾石成分为石英岩,次为绿片岩等。石英岩砾石滚圆度和定向排列较好,绿片岩砾石为次棱状,常呈柳叶形平行排列。金属矿物组合为自然金、磁铁矿、褐铁矿、黄铁矿等。本建造普遍含金。
2.含金变质硅铁岩建造
见于黑龙江、河北、江西、湖南等地。黑龙江东风山所分布的本建造位于新元古界震旦系东风山组浅变质岩层中。条带状含硅铁建造的岩石类型主要是铁闪磁铁石英岩、磁铁铁闪岩、铁闪铁英岩等。在所夹的厚约10—25m的条带状磁铁矿底部赋存有一层约1—5m的锰榴岩,具有不同程度的磁黄铁矿化和黄铁矿化,含金和钴,构成磁黄铁锰铁闪石锰榴岩金矿石和磁黄铁石英黑云锰榴岩金矿石。
3.含金板岩建造
本类型含金变质建造在地槽构造层中十分发育,如湖南、江西、云南等地均有分布。在湖南雪峰地穹列范围内,于元古宙冷家溪群、马底驿组、五强溪组中均有含金板岩建造产出,尤以马底驿组的较发育。新元古界马底驿组以紫红色条带状绢云母板岩、砂质板岩为特征,其中段以紫红色粉砂岩条带状绢云母板岩为主,系金矿源层,平均含金达5.4×10-9。湖南沃溪金矿、漠滨金矿就赋存在马底驿组含金板岩建造中;黄金洞金矿、万古金矿和冷家溪金矿等则赋存于冷家溪群含金板岩建造中。
又如云南老王寨金矿亦赋存于含金板岩建造中,矿体产于中、上石炭统绢云砂质板岩的断裂破碎带中。
4.含金片岩建造
本建造见于河南、内蒙古、山西等地。如河南下古生界歪头山组的含金片岩建造,例如银洞坡金银矿体位于碳质绢云母石英片岩之中。
5.含金变质(硬)砂岩建造
例如江西土龙山金矿即是。该建造为新元古界硐门组,系一套海相碎屑岩,主要由黄绿色、紫红色、灰白色长石石英砂岩和石英砂岩组成,地层富含分散金,为金矿的形成提供了成矿物质。
6.含金复理石建造
含金地层中复理石韵律非常发育,辽宁四道沟金矿层即是。该矿层产于古元古界辽河群盖县组下段,由变质砂岩、变质石英砂岩夹云母石英片岩、石墨绢云母片岩及云母片岩组成。
7.含金大理岩建造
含金大理岩建造在地槽构造层中比较发育,成矿尚好。
本建造见于吉林中元古宇老岭群珍珠门组,该组由白云质大理岩、云母片岩和千枚状板岩组成。金矿床主要赋存于白云质大理岩中,如通化金厂金矿。又如产于古元古界辽河群大石桥组上段,含金大理岩建造,其中灰黑色炭质大理岩平均含金0.813g/t,矿体赋存在含长石大理岩、薄层变质砂岩、碳质板岩及灰黑色碳质大理岩中,具有多层含矿性。
本建造还见于四川耳泽金矿,该矿产于下三叠统大理岩中,大理岩含金(1—4)×10-9。
在我国,地槽型含金变质建造是发育的,它具有多建造类型、多层位、多岩性类型、分布面广以及含金富等特点,而且还受到地洼型构造-岩浆活化成矿作用的改造和叠加富化。
三、地洼型含金变质建造
地洼型含金变质建造以动力变质建造和蚀变岩建造为其特点,一般地缺乏含金的区域变质岩建造。
1.含金断裂变质岩建造
由于地洼阶段块断运动以及构造-岩浆活化强烈,故本建造发育,主要有二种类型:
(1)含金糜棱岩建造
海南岛土外山金矿区的糜棱岩可分三种类型:云母石英质糜棱岩、斜长角闪质糜棱岩和长英质糜棱岩,原岩为泥砂质沉积岩、基性脉岩或火成岩、岩浆成因花岗岩。
糜棱岩在剪切带分布规律是由带的边缘到中心逐次为原岩—初糜棱岩—糜棱岩—超糜棱岩。两边大致对称,但各带形态复杂,宽度不一,无明显界限。
糜棱岩叶理和线理非常发育,颗粒细化明显,动态重结晶作用强烈,受到绿片岩相退变质作用。显微构造发育,有波状消光、变形双晶、变形纹、扭折带、粒内显微破裂(自然金常以晶隙金形式充填于石英晶体内的显微张性破裂之中)、显微褶皱、核幔构造等。
含金糜棱岩集中分布在北东方向的剪切带中。不同类型的糜棱岩在产状上是大约一致的。走向约40°,倾向约300°,倾角65°—75°。而这条剪切带即控制着和赋存着本金矿床。
(2)含金碎裂岩建造
含金碎裂岩建造在地洼阶段特别发育。例如山东焦家金矿就发育含金碎屑岩建造,金矿体分布于绢英岩质碎裂岩、黄铁绢英岩化碎裂岩、黄铁绢云母化花岗质碎裂岩、钾化绢云化碎裂状花岗岩中,完全受碎裂岩控制。含金碎裂岩建造也见于河南上官金矿和申家窑金矿等地。
2.含金接触变质岩建造
地洼阶段中酸性、酸性岩浆活动十分发育,在与围岩接触部分形成的接触变质岩中含金,形成含金接触变质岩建造。根据含金接触变质岩的种类不同,可以划分为两种含金亚建造:
(1)含金角岩亚建造
在地洼型中酸性岩浆活动的热变质作用下可形成含金角岩亚建造,例如在川西北的某长英质角岩型金矿区即是。该矿赋矿地层为中三叠统。中酸性脉岩两侧发生热变质作用所形成的长英质角岩(石英岩)或角岩化长石石英砂岩为主矿体围岩。矿体产状与长英质角岩地层产状一致。成矿时代为晚印支期。
(2)含金矽卡岩建造
由于地台阶段碳酸盐岩建造发育,地洼阶段中酸性、酸性岩浆活动强烈,二者都具有活性组分,容易发生接触交代变质作用,形成矽卡岩,因此地洼型含金矽卡岩建造十分发育。
例如湖北鸡笼山含金矽卡岩建造。该矿区由岩体向外侧,其内接触变质岩为蚀变花岗闪长斑岩、石榴石矽卡岩、少量透辉石矽卡岩,广泛发育绢云母化、绿泥石化、矽卡岩化、硅化,出现大量的辉钼矿、磁铁矿、黄铜矿、辉铜矿和黄铁矿等金属矿物;外接触带由透辉石矽卡岩、硅灰石矽卡岩、大理岩及大理岩化灰岩组成。构造作用强烈,大理岩中出现含金角砾岩,矽卡岩化、大理岩化、碳酸盐化发育,金属矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、方铅矿、闪锌矿、砷硫化物等。金矿(化)主要形成于接触交代过程后期,赋存在外接触带中。
3.含金气-液蚀变岩建造
地洼阶段的热液蚀变作用也十分发育,构成含金气-液蚀变岩建造。根据蚀变岩种类及岩性不同,可以进一步划分出多种类型的含金蚀变岩建造,如含金钾长石化蚀变岩建造、含金钠长石化蚀变岩建造、含金硅化岩建造、含金次生石英岩化蚀变岩建造、含金黄铁(石英)绢云岩建造、含金青磐岩建造、含金方解石化蚀变岩建造、含金重晶石化蚀变岩建造、含金氟镁石化蚀变岩建造,分别见于白云山、大沟谷、五龙、奈林沟、金厂峪、玲珑、叫曼、东沟坝、偏岩子、板其等金矿区。
由于金矿的蚀变作用具多期次、多类型和相互重叠交叉以及叠加分带的特点,故金与蚀变岩的关系是复杂的,往往与多种蚀变岩有关。但总的来看,金与硅化蚀变岩和黄铁绢云蚀变岩关系最为密切。
闪锌矿的词语解释是:化学成分为ZnS、晶体属等轴晶系的硫化物矿物。
闪锌矿的词语解释是:化学成分为ZnS、晶体属等轴晶系的硫化物矿物。结构是:闪(半包围结构)锌(左右结构)矿(左右结构)。拼音是:shǎnxīnkuàng。
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关于闪锌矿的成语
不期而然伯道无儿不期然而然电闪雷鸣不名一钱躲躲闪闪不齿于人
关于闪锌矿的词语
不齿于人伯道无儿不名一钱东闪西躲不期而然东闪西挪闪烁其辞一雷二闪左躲右闪电闪雷鸣
关于闪锌矿的造句
1、矿浆浓度对磁黄铁矿和铁闪锌矿的细菌浸出有影响。
2、矿体包含黄铁矿,黄铜矿和闪锌矿。
3、某氰化尾渣金属矿物以黄铁矿为主,有极少量闪锌矿、方铅矿和黄铜矿,脉石矿物以石英为主。
4、结果表明,铁闪锌矿单矿物在酸性介质中有较好的上浮率;
5、采用三电极体系,以闪锌矿悬浮矿浆为对象,研究浸出过程的电化学行为。
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