甘肃陇南地区金矿床地质特征、控矿因素及找矿方向
朱多录
1,2
1 2 1
,孙柏年,尹万玉,闫德飞,邓海
军
2
( 1. 兰州大学资源环境学院; 2. 甘肃有色地质勘查局一〇六队)
摘要:陇南地区处于秦岭成矿带的西段,是陕甘川“金三角”的重要组成部分。通过野外调研 和对基础地质资料的分析,重点阐述了金矿床的地质特征、分析了金矿床的控矿因素,提出了该地 区北部金矿床主要受礼县—高桥断裂的控制、南部金矿床主要受文县—康县断裂的控制,并指出了 该地区进一步的找矿方向和靶区。
中图分类号:P 618. 51
文献标志码:A
文章编号:1001 - 1277(2011)09 - 0016 - 04
陇南地区位于甘肃南部,处于秦岭成矿带的西段
和碧口地体的北缘。区内除发现西成铅锌矿田外,近 年相继发现了大中型的金矿床 10 多处,金矿点几十 处,找矿潜力十分巨大。金矿资源的开发利用已经成 为陇南地区经济发展的一大支柱。
1 成矿地质背景
陇南地区大地构造位于华北板块、扬子板块与松 潘甘孜褶皱系不同大地构造单元的交接部位( 见图 1) ,是南北向、东西向构造的交汇部位,为陕甘川金 成矿三角地带。自元古代以来,经历多次地质事件, 致使地壳变动变形强烈,伴之强烈的岩浆活动、复杂 的变质作用和成矿作用,从而在不同的演化阶段形成 不同类型的铅锌、铜、金、锑等矿产。
灰岩,是该区的主要铜金含矿层位。志留系主要是海
相碎屑岩、硅质岩、碳酸岩盐; 泥盆系主要是海相碎屑 岩、碳酸岩盐,岩性主要是砂岩、板岩、千枚岩、灰岩; 泥盆系分布较广,分布在本区的北部、中部,为一套碎 屑岩夹碳酸盐岩类复理石建造,其中,中泥盆统为区 内铅锌、金的主要含矿层; 石炭系—二叠系主要是海 相碎屑岩夹碳酸岩盐; 三叠系主要是海相砂岩、板岩 夹灰岩; 白垩系—侏罗系主要是紫红色砂岩及砾岩; 志留系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系主要 分布在该区的中部仅局部零星出露。 1. 2 构 造
该区构造发育,以断裂为主,褶皱次之,构造线为 北西—近东西向,与该区地层走向一致。北部发育有
[1]礼县—高 桥—山阳深大断裂 带; 南 部 发 育 有 文 县—康县深大断裂带; 断裂具有分支和复合现象,大 断裂旁侧发育有低序次级的断层、剪节理、劈理化带。 大断裂控制着矿床的分布,低序次级的断裂往往控制 着矿体的产出。
本区褶皱也较发育,受南北挤压的影响,轴向近 于东西向,主要有马元复式向斜、吴家山背斜、摩天岭复 背斜、文县复向斜。另外次级背向斜发育。次一级的背 斜核部断裂发育,往往是金矿体赋存的有利部位。
1—华北板块 2—北秦岭加里东褶皱带 3—中秦岭海西印支褶皱带
4—南秦岭印支褶皱带 5—扬子板块 6—研究区
1 陇南地区大地构造位置简图 图
1. 1 地 层
区内出露前寒武纪—第四纪地层。前寒武系碧 口群主要分布在文—康断裂的南部,为一套火山—沉 积碎屑岩建造,岩性主要是砂质千枚岩、细碧岩及凝
收稿日期: 2011 - 06 - 22
基金项目: 国家自然科学基金项目( 40772012)
1. 3 岩浆岩
除海西期呈岩床、岩株产出的超基性岩外,主要 为印支期陆壳重溶交代型( S 型) 的酸—中酸性岩株、 岩基及杂岩体及另外碧口群发育以水下喷溢作用为 主的火山岩。陇南地区较大的岩体有印支期中川岩 体及糜署岭、厂坝、黄渚关、草关、迷坝、阳坝、鹰嘴山 等岩体等。岩体的侵位产生一定的热力变质,同时为 成矿提供一定的热动力及物质来源。
作者简介: 朱多录( 1966—) ,男,甘肃秦安人,地矿高级工程师,博士研究生,主要研究方向: 地层学与资源勘查; 兰州市城关区九州大道 388 号,
730046
2011 年第 9 期 / 32 卷 第
黄 金 地 质 17 2 金矿床的分布特征
陇南地区金矿床分布可划分为 2 个成矿带,即北
2) 。 部成矿带及南部成矿带( 见图
—康大断裂的控制,带内有新关、插柳山、汤卜沟、月
元、阳山、关音坝、田家沟、月照、李家坝、塘坝、尚家 沟、余家沟、苏家河等金矿床( 点) ,已发现矿产地 20 多处,其中大—超大型矿床 2 处。该带西部矿化集中 且较强、东部矿化较弱,是陇南金资源主要富集区 之一。
3 金矿床类型及地质特征
陇南地区金矿床类型主要有微细浸染型、破碎蚀
1) 。 变岩型、石英脉型( 见表 3. 1 微细浸染型金矿床
微细浸染型金矿床主要分布在陇南地区的北部, 处于中秦岭成矿带中,以李坝、金山金矿床为典型代 表。矿床发育于礼县—高桥断裂的旁侧,产出于中泥 盆统西汉水组、舒家坝组,岩性为一套碎屑岩—碳酸盐 岩组合,矿体受次一级断裂及岩性的控制,矿体长一般 100 ~ 1 000 m,1 ~ 8 m( 低品位的矿体厚度可达 20 宽
- 6 - 6
m) ,3 × 10 左右( 一般为 2 × 10 ~ 5 × 多 金平均品位 - 6
10 ) ,金属矿物主要为金银系列矿物—毒砂—黄铁 矿,其次为黄铜矿、方铅矿。载金矿物主要是毒砂,其
Ag、As、 次是黄铁矿、磁黄铁矿,元素组合特征为 Au、Sb、Pb。金多以独立矿物自然金,其次是银金矿的形 式赋存于载金矿物间隙及裂隙中。围岩蚀变以中低 温热液蚀变为特征,主要有黄铁矿化、硅化、绢云母 化、毒砂化,其次为绿泥石化、碳酸盐化,次生蚀变有 褐铁矿化、高岭土化。
1—白关—党川褶皱带 2—洮河复向斜 3—白龙江复背斜
4—文县—康县复向斜 5—摩天岭复背斜 6—侵入岩 7—构造单元分界线 8—金矿床( 点) 9—县区
2 陇南地区金矿床分布图 图
北部成矿带是两当—徽县—成县—西和—礼县
金成矿带,金矿床受礼县—高桥大断裂的控制,带内 有李坝、罗坝、金山、马泉、三华嘴、三羊坝、小沟里、萝 卜山、石家沟、乱石山、太阳寺、花厂沟、花崖沟金矿 等,大中型矿床 5 处,小型矿床 10 多处,矿化点几十
①
处,是陇南金资源主要富集区之一。
南部成矿带是文县—康县成矿带。金矿床受文
1 陇南地区金矿床类型及地质特征对比表 表
矿床类型
主要赋矿围岩
矿体形态
围岩蚀变
矿物组合 金 属 矿 物 主
控矿因素
矿床经济价值
典型矿床实例
中 泥 盆 统 西
汉水组、舒家坝 微 细 浸 染 层状、似层
组,岩性为一套 型 状
碎屑 岩 - 碳 酸 盐岩组合
中 泥 盆 统 三
大、中、小 型
主 要 有 黄 铁 要为 金 银 系 列 矿 体 受 次 级
李坝、金山金 不同 规 模 的 矿 矿 化、硅 化、绢 矿物 - 毒 砂 - 断裂 及 岩 性 的 床,有重要的工 矿床
云母化、毒砂化 黄铁矿,其次为 控制
业价值
黄铜矿、方铅矿
主 要 金 属 矿 大、中、小 型 河口 组 及 三 叠 主 要 有 黄 铁
破 碎 蚀 变 系中统地层中, 似层状、脉 矿 体 严 格 受 不同 规 模 的 矿 阳山、新关金 物有 自 然 金 和 矿化、铁碳酸岩 岩型 透镜状 围岩 为 一 套 细 状、褐铁矿,其次是 断裂的控制 床,有重要的工 矿床
化、硅化
碎屑 岩 及 细 碎 黄铁矿等 业价值
屑变质岩
中 泥 盆 统 西
汉水组地层; 在 碧口群地层内, 含矿 岩 性 主 要 是一 套 沉 积 的 碎屑岩、火山碎 屑变质岩
主 要 有 黄 铁
中、小 型 规
主 要 金 属 矿 矿 体 主 要 受 矿化、铁碳酸盐 小沟里、三羊 模,品 位 比 较 自 然 金 和 韧、脆性剪切断 化、硅 化、毒 砂 物有
高,有一定的工 坝金矿床
化、绢 云 母 化、 黄铁矿等 裂的控制
业价值
褪色蚀变等
石英脉型 脉状
陇南地区北部金矿床是深部成矿热液沿礼县—
[1 - 2]
。 白云—山阳断裂的张性地段向上运移成矿的
矿床的富集、就位及矿床类型取决于该断裂两侧局部 应力状态、次级构造及金矿床沉积相类型。
3. 2 破碎蚀变岩型金矿床
破碎蚀变岩型金矿床主要分布在陇 南地区的南
①孙柏年,周俊烈,朱多录,等. 甘肃省徽县高桥地区铜金铅锌矿 预查报告. 2006.
18 黄 金 地 质 部,处于南秦岭成矿带中,以阳山、新关金矿为典型代 ①
表。这类矿床分布在文县—康县深大断裂带内及 旁侧。产出于中泥盆统三河口组及三叠系中统地层 中,围岩为一套细碎屑岩及细碎屑变质岩,矿体严格 受断裂的控制。含矿岩性为破碎岩脉及一套细碎屑 岩及细碎屑变质岩,矿体呈似层状、脉状、透镜状; 矿 100 ~ 1 000 m,0. 5 ~ 3 m,体长 宽 破碎岩脉含矿厚度 - 6 - 6
可达数十米,金品位一般 1 × 10 ~ 5 × 10 ,主要金 属矿物有金和褐铁矿,其次是黄铁矿、软锰矿和磁铁 矿,偶见辉锑矿、方铅矿、辰砂和孔雀石、蓝铜矿等,元 Ag、As、Sb、Hg 等。围岩蚀变主要为黄 素组合为 Au、
铁矿化、铁碳酸岩化、硅化,载金矿物主要是长石,其 次是褐铁矿和黄铁矿,金多以粒状、枝杈状、片状自然 金形式赋存于载体矿物晶隙、边缘处,或以包裹形式 存在于载体矿物内,粒度多为 1 ~ 8μm,属微细浸染 ①
状矿石。这类矿床主要受深大断裂的控制,成矿热 液沿断裂带上移,在有利的空间富集成矿。岩脉的破 碎及含矿说明该断裂具多期活动的特点。
黄 金
提供了一定的物质来源[3]③ 。
4. 2 构造因素
从陇南地区金矿床( 点) 展布看,金矿的分布与 区域性断裂展布一致。北部金矿床就位于礼县—山 阳断裂两侧泥盆系分布区中,南部金矿床就位于文 县—康县断裂带内及旁侧的地层岩系中,该两大断裂 基本上控制着该区矿床( 点) 的展布。
礼县—山阳断裂是中秦岭华力西褶皱南北亚带 的分界线,该断裂的大地构造背景及演化,控制了中 秦岭泥盆纪沉积环境、沉积相的分布及构造格局。同 时,作为深部成矿热液的通道,控制了中秦岭金矿成 [1]矿带的分布及矿床( 点) 的富集和就位,沿礼县— 山阳断裂带旁发育有李坝、罗坝、金山、马泉、三华嘴、 三羊坝、小沟里、萝卜山、石家沟、乱石山、太阳寺、花 厂沟、花崖沟等金矿床,礼县—高桥断裂对陇南地区 北部金矿的形成和展布具有控制作用。
文县—康县断裂发育在碧口地块的北缘,是南秦 岭与碧口地块的分界线,断裂带由几组平行的断裂组 成,断裂具有分支和复合现象,大断裂旁侧发育有低 序次级的断层、剪节理、劈理化带,在断裂带内及旁侧 低序次级的构造内发育有矿体。沿该断裂带内及旁 侧发育有新关、插柳山、汤卜沟、月元、阳山、关音坝、 田家沟、月照、李家坝、塘坝、尚家沟、余家沟、苏家河 等金矿床( 点) ,该断裂对陇南地区南部金矿的形成 和展布具有控制作用。
陇南地区金矿床按照产出位置,可划分为北部成 矿带和南部成矿带,北部成矿带主要受礼县—高桥断 裂的控制; 南部成矿带主要受文县—康县断裂的控 制。
3. 3 石英脉型金矿床
石英脉型矿床主要分布在礼县—高桥断裂的南 侧,以小沟里、三羊坝金矿床为典型代表,产出于中泥 盆统西汉水组地层中,矿体主要受断裂构造的控制, 断裂带内被含金石英脉所填充,围岩也伴随着矿化, 矿体呈脉状,一般延长 100 ~ 500 m,宽度一般 0. 5 ~
- 6 - 6
2 m,金品位 一 般 为 1 × 10 ~ 5 × 10 ,最 高 可 达
- 6
47 × 10 ,金的粒度较粗,矿物组合以石英 - 铁方解 Ag、As、Pb、 石 - 钠长石 - 自然金,元素组合为 Au、
Zn、Sb、Hg 等,围岩蚀变主要有黄铁矿化、铁碳酸盐 化、硅化、毒砂化、绢云母化、褪色蚀变等。
4
控矿因素
4. 1 地层与岩性因素
北部成矿带大部分矿床产于中泥盆统地层内,舒 家坝组( D2 - 3 s1
3 - 5
) 的金含量高出金背景值的 2 ~ 5
3 - 6
倍,西汉水组( D2 x ) 及安家岔组( D2 a) 亦具较高的
②
金含量。已在上述层位中发现大量的金异常点、矿 化点、矿点及具有工业价值的金矿床,因此本层位应 为北带的主要含矿层。主要容矿岩石是细碎屑岩及 碳酸盐岩类。
南部成矿带,含金地层为中下元古界一套变质基 性—中基性火山岩( 绿片岩) 及变砂岩、变砾岩、千枚 岩、变凝灰质砂岩。地层含金丰度较高,上部碎屑岩 - 9 - 9
1 × 10 ~ 11 × 10 ,含金 下部碎屑岩含金大于 6 × - 9 - 9 - 9 10 ,中部火山岩含金 12 × 10 ~ 41 × 10 ,细碧岩 - 9 - 9
162. 5 × 10 ,含金 含铁白云岩高达 660 × 10 ,碧口 群地层金元素的高含量为变质热液型金矿体的形成
4. 3 岩浆岩因素
陇南地区金矿带与印支—燕山构造—岩浆带分 布基本一致,多数岩体沿着大断裂带分布。矿床一般 产于距侵入岩不远的热接触变质带中,绝大多数矿床 内不同程度分布各类岩脉。例如中川岩体外围有李 坝、崖湾里、金山、马泉等金矿床,迷坝岩体外围有官 厂坝等金矿点,小沟里金矿区发育有酸性岩脉,马元 石家沟金矿区发育有酸性岩脉及岩基,塘坝金矿区有 酸性岩脉出露,月元金矿床破碎岩脉直接含矿。同位 素地质年龄测定成矿时代与相邻岩体( 脉) 侵入时期 基本一致,均属印支—燕山期。上述资料表明金矿与 岩体在时间、空间上关系较密切,成因上有 一 定 的 联
①翟启浦. 甘肃文县新关金矿床地质特征及找矿标志. 甘肃省金 矿地质学术讨论会论文集. 1992: 9 - 15.
②蒋岫芸. 西秦岭北带泥盆系金成矿前景展望. 甘肃省金矿地质 学术讨论会论文集. 1992: 32 - 36.
③王之珩,蒲顺文. 甘肃省主要金矿类型及分布规律找矿方向. 甘 肃省金矿地质学术讨论会论文集. 1992: 18 - 25.