变质火山岩-沉积岩中金矿床

如题所述

产在变质火山岩-沉积岩中金矿床是太古宙绿岩带中重要的金矿床类型,从世界范围来看,主要产在绿岩带高层位的火山沉积旋回的长英质火山岩和沉积岩中。矿化多为浸染型,品位一般不高,但规模一般较大。这类金矿在我国鲁西绿岩带、清原绿岩带、五台山绿岩带中都有分布,一般形成于火山-沉积旋回的中上部。五台山绿岩带中这类金矿分布于五台群两个层位,在金刚库组和鸿门岩组中分别形成了鹿沟金矿床和东腰庄金矿床。

(一)鹿沟金矿床

1.矿床产出层位和岩性

鹿沟金矿床位于灵丘县北西25km处的鹿沟村北四岭梁矿化区,自赵北河以东至桃沟村之北长约5000m,宽约200~2500m,面积约12.50km2。出露地层为金刚库组,构成褶皱轴近于东西的倒转向斜构造,北以小寒沟-大鹿沟逆冲断层与长城系高于庄组白云质大理岩相接触,南以栽蒜沟-鹿沟脆韧性剪切带与片麻状石英闪长岩体相邻。向斜构造由金刚库组的富铝、富铁、富硅3套岩系组成。富铝岩系为矿区中下部岩类,主要由角闪质和黑云角闪质变粒岩类组成,是矿区含铝较高的岩类,Al2O3平均15.16%,铁、硅含量近于富硅和富铁岩系。富铁岩系为矿区中上部岩类,主要为斜长角闪岩,次为磁铁石英岩夹磁铁角闪变粒岩,化学成分是硅低、铁高,斜长角闪岩SiO2平均50.51%,Fe2O3平均3.85%,FeO平均7.11%,磁铁石英岩SiO2平均50.25%,Fe2O3平均25.65%,FeO平均11.65%,铝含量低,Al2O3平均3.56%。富硅岩系为矿区上部岩类,主要由白云石英片岩和浅粒岩组成,化学成分是硅高,铁、铝偏低,SiO2平均75.37%,Fe2O3平均1.68%,FeO平均0.71%,Al2O3平均13.68%。富铝、富铁和富硅岩系具有火山碎屑岩夹中基性火山岩→中基性火山岩夹硅铁建造→陆源碎屑沉积夹中酸性火山岩的演化特征。富铝、铁和富硅岩系都有金矿化。下部富铝岩系以大石英脉型金矿化为特征,中、上部富铁和富硅岩系以浸染型和细脉浸染型金矿化为主。

2.矿体产状、形态和规模

富铝岩系中的大石英脉型金矿体分布于倒转同斜复向斜北翼,30余条含金石英脉顺层分布,透镜状或薄板状,单脉宽0.15~2.3m,长1.7~100m,含金1~8g/t,一般含金16.1×10-9~944.2×10-9,自然金呈包体金和裂隙金存在于石英中。含金石英脉经历剪切变形作用的改造(陈平等,1996)。

富铁岩系的条带状磁铁石英岩中产有11个矿化带和3个矿体,矿体长110~160m,厚0.28~0.48m,延深30~110m,似层状,含金4.12~8.83g/t,最高含金可达30g/t以上。富硅岩系的白云母石英片岩中产有5个金矿体,似层状或透镜状,与围岩片理产状一致,长22~330m,厚0.4~1.71m,延深大于40m,含金1.02~44.07g/t(图3-5)(陈平等,1996)。

图3-5 鹿沟金矿床地质图

(据陈平等,1996)

1—高于庄组、金刚库组;2—富硅岩段;3—富铁岩段;4—富铝岩段;5—磁铁石英(角闪)岩;6—英云闪长岩;7—石英斑岩;8—金矿体;9—金矿化带;l0—脆-韧性剪切带

3.金的矿化类型和含金矿物学特征

金矿化发生于多种岩石之中,金在矿区岩石中的含量,由低而高依次为石英斑岩、斜长角闪岩、浅粒岩、大石英脉、条带状(角闪)磁铁石英岩、白云石英片岩和黑云角闪变粒岩,而金的成矿作用主要发生在角闪黑云变粒岩、白云石英片岩、角闪磁铁石英岩和大石英脉中,相应形成角闪黑云变粒岩型、白云石英片岩型、角闪磁铁石英岩型和大石英脉型4种金的矿化类型。黑云角闪变粒岩型金矿化分布在矿区的中下部,主要由斜长石(30%~80%)、石英(20%~25%)和角闪石(10%~20%)组成,显块状或条纹状构造,绢云母化明显,含金0.02~1.00g/t,平均0.45g/t;白云石英片岩型金矿化发生在矿区中上部,主要由石英(60%~80%)、斜长石(5%~10%)和白云母组成(图版Ⅳ-7),石英细脉发育,呈微型透镜状、豆荚状、条带状和勾状体,总体分布与岩石片理一致,有时斜交,其边部有时可见细粒黄铁矿。硅化、绢云母化强烈。金的含量为0.03~1.18g/t,平均0.34g/t,最高可达44.07g/t;角闪磁铁石英岩型金矿化也发生在矿区中上部,主要由普通角闪石、磁铁矿和石英组成,磁铁矿含量变化很大(8%~50%),显条纹条带状构造,金的含量为0.07~0.60g/t,平均0.12g/t,最高4.65g/t。

金的矿物为自然金,形态复杂,粒径为0.01~0.05mm。电子探针分析表明,白云石英片岩型中自然金含金95.43%~96.30%,平均95.05%(5),银1.11%~5.10%,平均3.14%(5),成色914~957;磁铁石英岩型中自然金含量为94.87%~96.36%,平均95.62%(2),银2.23%~2.30%,平均2.27%(2),成色957~964;大石英脉型中自然金含金81.62%~93.72%,平均87.67%(2),银5.39%~17.63%,平均11.51%(2),成色812~931。自然金主要呈包体、裂隙和晶隙金3种形态存在于石英和黄铁矿中。黄铁矿是重要载金矿物。据中子活化分析,白云石英片岩中黄铁矿含金12.68×10-6,角闪磁铁石英岩型中黄铁矿含金18.88×10-6,大石英脉中黄铁矿含金576.7×10-6

(二)东腰庄金矿床

1.矿床产出层位和岩性

东腰庄金矿床位于五台县李家庄乡东腰庄东南约1km处,赋存于五台群鸿门岩组中。鸿门岩组分布于五台群重褶复向斜的核部,主要由绿泥钠长片岩、绿泥绢云片岩、绢云钠长片岩和绢英片岩组成,以无条带状磁铁石英岩与柏枝岩组相区别。下段为以绿片岩为代表的变质火山岩段,总体原岩为中基性—中酸性火山岩,上段以绢英片岩和绢英岩为代表的变质沉积岩段。金矿产在变质火山岩段。矿区内有5个含矿层位,主要岩石组合为钠长绿泥片岩、绢云钠长绿泥片岩、绢云片岩和绢云钠长片岩,直接容矿岩石为黄铁矿化碳酸盐化绢云钠长片岩(图版Ⅳ-8),产在绢云片岩与绿泥片岩分界处的绢云钠长片岩中,距上部绿泥片岩1~5m。绢云钠长片岩一般都含有绿泥石和石英,随着绿泥石和石英含量的增加而变成绢云绿泥钠长片岩或绢云钠长石英片岩。岩石以浅色矿物为主,总含量>50%,其中钠长石>25%,有时石英含量可达20%~40%。

2.矿区基本构造特征

在构造上,矿区位于早期等斜倒转向斜的核部附近,又是后期叠加紧闭褶皱背形的倒转翼,岩层普遍遭受剪切变形作用影响,在矿区北部形成一条宽约10~20m的具轻微糜棱岩化的剪切变形带,产状比较稳定,340°∠40°左右。

3.矿体地质特征

矿区有5个含矿层位,其中以位于矿区中部的I号含矿层为主要含矿层,矿区内长2000余米,宽10~20m,最宽处达40余米(图3-6)。其余4个含矿层连续性较差,呈似层状或透镜状,含矿层内矿体也不稳定。I号含矿层中出露矿体长度615m,厚度0.25~13.73m,平均5.05m,呈层状、似层状,厚度较稳定,连续性较好。矿体呈单斜状,与容矿围岩产状一致,倾向310°~350°,倾角20°~550,西部倾角较陡(42°~55°),东部倾角逐渐变缓为20°~30°。矿体向西部延长604m,平均厚度2.70m,东部延伸部分长615m,平均厚度为2.96m。

图3-6 东腰庄金矿床地质略图

(据山西省地矿局216地质队)

1—第四系残坡积;2—绢云钠长片岩;3—绿泥片岩;4—构造砾岩;5—金矿体;6—推断的隐伏金矿体;7—变辉绿岩;8—片理产状;9—剖面

矿石类型为绢云钠长片岩型和绿泥片岩型两类,以前者为主。两种矿石类型都经历黄铁矿化和碳酸盐化。主要载金矿物为黄铁矿(5%~10%)和菱铁矿(5%~10%),黄铁矿和菱铁矿粒度0.1~0.5mm,散布在矿石及其片理间。金矿物为自然金,粒度0.01~0.015mm,以片状为主,在矿石中分布较均匀,金的品位1.02~23.4g/t,平均4.38g/t,变化系数为64.5。金的矿化与碳酸盐化关系较为密切。

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