小秦岭桐峪金矿区成矿规律及成矿潜力分析

发表时间:2020/5/21   来源:《基层建设》2019年第34期   作者:崔锦涛
[导读]
        中国黄金潼关中金黄金矿业有限责任公司  陕西渭南  714300
        关键词:小秦岭;桐峪金矿区;成矿规律;成矿潜力
        桐峪金矿区自开采至今已有四十多年的历史,为当地经济做出了巨大贡献。但是,多年开采导致原有探明储量消耗殆尽,矿山生产面临资源危机。因此,如何实现找矿新突破,是本区地质工作的当务之急,对桐峪金矿区成矿规律的深入研究与总结,对本区找矿具有指导意义。
        1  区域地质背景
        桐峪金矿区位于华北地台南缘,小秦岭金矿带的西段,杨砦峪—大月坪—金罗斑复式背斜的西段倾末端,成矿背景复杂。
        区域构造呈近东西向展布,矿区北部为区域性边界断裂—太要断裂,矿区南部为区域性边界断裂—小河断裂,矿区中部为杨砦峪—大月坪—金罗斑复式背斜,三条区域性构造构成了本区的构造格架。受区域性构造控制本区发育大量韧—脆性断裂,以近东西向为主,北东向、北西向和近南北向次之,其中近东西向断裂是本区主要的控矿构造。
        2  含金石英脉地质特征
        桐峪金矿床为大型含金石英脉型矿床,矿区内含金石英脉均产于断裂构造中,能圈出矿体的即为矿脉。矿脉产状严格受构造带控制,根据含金石英脉的空间分布规律,结合控制其空间分布的构造带展布规律,可将本区矿脉大致划分为4个脉系(带),即—近东西向断裂、北东向断裂、北西向断裂、近南北向断裂,以近东西向和北东向两组断裂构造含矿性最好。
        3  成矿规律
        小秦岭金矿成矿规律具有四个重要特点:一是沉积成岩形成初始矿源层;二是褶皱—挤压构造提供成矿空间;三是多期区域变质与混合岩化作用使金及相伴元素多次富集成矿;四是燕山期岩浆活动使矿床遭受改造和迭加(吴鹏,2011),处在小秦岭金矿区西段的桐峪金矿区自然也具备以上4种大体特征。本文通过成矿物质来源、构造、变质作用和岩浆活动4方面对桐峪金矿区的成矿机制进行探讨,建立成矿模型,总结成矿规律。
        3.1  物质来源
        太华群火山—沉积变质岩系是小秦岭地区金矿床的矿源层,显示出金矿床具有一定的层控性,即古老地层对金矿脉的赋存具有一定专属性(阎竹斌,1986)。
        3.2  构造控矿
        在矿床的形成、演化等一系列过程中,构造是至关重要的因素,构造与控矿作用的研究可分为两类:一是区域构造;二是矿田构造(翟裕生,2002)。本文亦从这两方面入手,对本区构造与成矿加以探讨。
        小秦岭地区位于秦岭构造带的北部边缘,小秦岭地区南北两侧的区域性大断裂,小河断裂和太要断裂构成了本区的导矿构造,其具备规模大、切割深等特征。两条区域性大断裂对地块的隆升、岩浆岩的入侵和成矿流体的运移等方面起着决定性的作用(付伟,2001),断裂构造的舒缓膨大部位以及不同方向断裂构造的交汇部位是有利的成矿部位。
        桐峪金矿区矿田构造在南北向挤压作用下形成,形成了一套具有同时性、同序性的断裂与褶皱组合。矿田内含金石英脉绝大多数以裂隙充填为主,交代成因的矿脉较为少见。矿脉受近东西向、北西向、北东向和南北向韧—脆性断裂控制,以压扭性裂隙为主。
        矿区断裂构造呈棋盘格状、波浪状展布,反映了该区经历了多期次、多方向性的构造运动。断裂方向大致分为东西向、北西向、北东向和南北向,根据断裂的切换关系,认为断裂从早到晚的生成顺序为:近东西向—北西向、北东向、南北向。本区构造应力以南北向挤压为主,且具有左行特征,因此东西向及北西向断裂呈压扭性,而近北东向及南北向呈张扭性。
        总体上,矿区中部构造及石英脉发育较为密集,而四周较为稀疏,形成了由背斜倾末端及轴部向四周辐射的模式。
        4  成矿潜力分析
        4.1  构造成矿分析
        深部岩浆在上侵过程中往往伴随有液压致裂作用,致使先期形成的各类剪切带及断裂构造成为较好的容矿、控矿构造。

含矿流体在向上运移的过程中具有较大的温度—压力梯度,即具有较大的液压致裂作用,一旦溶透或致裂而贯通某一主要构造剪切带时,就会降温降压、冷却结晶(燕建设,2013)。本区有数百条矿脉,而其中Q8和Q12号脉的金储量占据了全矿区金储量的80%以上,显然是因为含矿流体贯入主要剪切带后,由于液压致裂作用,含矿流体温度—压力迅速降低,流体结晶成矿,因而,其他矿脉的含矿率就比较低。由此可以推断,本区找矿,在主要构造附近重新找到单条大规模矿体的可能性较小,因此应在矿区其他地区上实现找矿突破。
        4.2  成矿模式分析
        小秦岭金矿田中,位于河南省境内的金矿床自上而下可分成三个成矿梯度,不同的成矿梯度具有不同的矿化类型。这是小秦岭地区比较明显的成矿规律,可概括为“一街五巷三层楼”,其中“一街”为主要构造带,“五巷”为与主构造带平行的次级剪切带,“三层楼”为垂向上的蚀变分带或矿化类型分带(戚开静,2010)。
        1500 m标高以上矿石类型为多金属石英脉型;500~1500 m标高之间矿石类型为单金属石英脉型;500 m标高以下为矿石类型为蚀变岩型。以上高程仅具有一般说明性作用,不同矿区根据不同成矿环境,存在着差异性,也有学者将其总结为“上脉型、中复合型、下蚀变岩型”的规律(方维萱,2000)
        桐峪金矿区实际生产中,矿化范围已大大超出了上述空间范围。Q8号脉西段最深工程控制标高为280 m,矿石类型仍为石英单脉型;Q14号脉在400 m标高矿石类型为方铅矿—黄铁矿石英脉型。目前矿区实际生产中所揭露矿石类型以金—多金属硫化物—脉石英型和金—黄铁矿—脉石英型为主,蚀变岩型少见,因此推断,桐峪金矿区深部可能还存在着第二、第三矿化类型。
        4.5  探矿现状分析
        现阶段,本区探矿及生产主要集中矿化集中区和主矿体,对单个主矿体依赖性较大,探采强度比较集中,而对矿区边部及深部投入探矿工作较少,且主生产区也存在较多的空白区,特别是与主矿体平行的构造中和其他方向的规模较小的构造中还有较大的找矿空间。
        区内含矿断裂密集成带分布,在平面上呈近似平行状,而在倾向上会向主断裂复合交会,在剖面上呈向上或向下的“帚”形(“Y”形)。这种不同产状的断裂复合交会,易形成张性裂隙,为成矿提供空间。因此,在主矿体及主构造的平行方向及其上下盘也存在找矿空间。
        结论与讨论
        桐峪金矿区成矿物质来源于太华群地层,在区域变质作用下金元素发生活化、迁移,并在同生构造中沉淀富集成矿,并与燕山期岩浆活动有密切的联系。通过几方面的成矿潜力分析认为:本区矿源层及热源在空间上延深巨大,深部存在矿体的可能性;在矿区主要矿体、构造带的上下盘存在找到平行矿脉的潜力,但找到较大矿脉的可能性不大;按照热液运移的轨迹推测,矿体存在一定的侧伏规律,即在矿区中部东西向构造中矿体具有向北东方向侧伏的规律,在矿区南部,矿体具有向南西向侧伏的规律;垂向上,本区矿床可能存在分带性,目前只大量揭露了一种矿化类型,因此向下延深方向还可能存在其他矿化类型。综上所述,桐峪金矿区除了现有工作区以外,其深部及边部还具有较大的成矿潜力,应加大科研、探矿等工作力度,实现找矿突破。
        参考文献/References
        付伟.2001.东桐峪金矿构造控矿规律研究.长安大学硕士学位论文,1~53.
        黎世美,瞿伦全,苏振邦,黄建军,王小生,岳铮生.1996.小秦岭金矿地质和成矿预测.北京:地质出版社.
        戚开静.2010.小秦岭金矿田成矿规律与成矿预测.中国地质大学(北京)博士学位论文,1~142.
        汪道东,王瑞廷,韩俊民,党红军.2012.小秦岭金矿带潼峪矿集区金的成矿规律与找矿预测.西北地质,45(2):43~50.
        吴鹏,文月贵,刘江领.2011.小秦岭金矿田地质特征、成矿模式分析及找矿潜力分析.陕西地质,29(2):11~18.
        阎竹斌.1986.陕西省潼关金矿地质特征及其成因问题.黄金,4:5~15.
        燕建设,牛树根,冯建之,孙卫志,孙爱群,王杏树,崔燮祥,陈超.2013.小秦岭地区构造控矿作用分析.中国地质,40(2):538~548.
        翟裕生.2001.成矿构造研究的回顾和展望.地质评论,48(2):140~146.
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