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摘要 :十八顷壕矿区金矿位于内蒙古固阳县,归西斗 铺镇管辖。区内构造岩浆活动强烈,十八顷壕金矿床属变 质热液型金矿,成矿物质主要来自地层,矿体明显受含金 蚀变带控制,矿体呈脉状、透镜状产出,受构造控制,赋 矿岩石为含金石英脉及含金蚀变岩, 产于千枚岩化黑云斜 长片麻岩及各种混合片麻岩中, 为中低温热液矿床。
关键词 :十八顷壕,金矿,含金石英脉,中低温热,液矿床
1 区域地质
矿区大地构造位置处于华北板块(Ⅳ) 华北地块(Ⅳ 2) 阴山隆起(Ⅳ 22)。该区经历了早元古代—新生代的历次构 造运动、岩浆活动、变质作用,区内岩浆岩较为发育,褶 皱变动强烈。
1.1 地层
该区出露的地层主要有中太古界乌拉山岩群 (Ar2WL)、上太古界色尔腾山岩群(Ar3Sr)、中元古界渣尔 泰群(Pt2Sh),零星出露古生界、中生界及新生界地层。
中太古界乌拉山岩群(Ar2Wl)。出露面积 4km2.为一 套区域中深变质岩,岩石具混合岩化。由辉石二长片麻岩 夹大理岩透镜体组成, 厚度980m, 走向为北东, 倾向南东, 倾角 55°。
上太古界色尔腾山岩群。为一套受区域低中级变质作 用、混合岩化作用、动力变质作用而形成的绿色岩系,与 中太古界乌拉山岩群为断层接触,与花岗岩体接触带有混 合岩化现象。根据岩性组合、混合岩化作用划分三个岩段。
混合岩段(Ar3Sr1)。主要岩性组合为混合岩化片麻岩、 条痕带状混合岩,混合花岗岩,厚度 1250m。原岩为一套 以碎屑岩为主的建造。走向为北北西,倾向南西,倾角 43°~ 58°。
片麻岩段(Ar3Sr2)。为一套火山喷发沉积岩系。岩 性主要为斜长角闪岩,黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻 岩,厚度 2500m。走向为北西,倾向南西和北东,倾角 40°~ 72°。
片岩段(Ar3Sr3)。岩性为灰绿色斜长黑云片岩、绿泥 片岩,厚度 1800m。原岩为泥砂质岩石。走向为北西,倾 向北东, 倾角24°~ 65°。
中元古界渣尔泰岩群分三个岩组。
书记沟组(Pt2Sh1)。岩性为白色石英岩,变质砾岩, 厚度 650m。走向为东西, 倾向北, 倾角45°。
增隆昌组(Pt2Sh2)。主要为灰色结晶灰岩,厚度 250m。走向为北西, 倾向北东, 倾角 74°。
阿古鲁沟组(Pt2Sh3)。主要由暗色板岩夹灰色、黄灰 色灰岩组成,厚度 1300m。走向为北西,倾向北东,倾角 40°~ 56°。
古生界石炭系。岩性主要由灰白色含砾砂岩,夹黄绿 色页岩及煤层组成, 厚度 650m。
中生界地层 :侏罗系中下统石拐群砂页岩组(J1-2sh1+2) 和白垩系下统固阳组(K1g)。
侏罗系中下统石拐群砂页岩组(J1-2sh1+2)。岩性为砾 岩、砂岩、页岩夹煤层,厚度200m ;走向为北西,倾向北 东,倾角 30°。
白垩系下统固阳组(K1g)。岩性为砂砾岩、砂岩。
1.2 构造
(1)褶皱构造。该区褶皱主要分布于图幅东南部,以 短轴背、向形为特征。
(2)断裂构造。区内断裂构造发育。由于多期次构造 活动影响,后期断裂切割、继承早期断裂,造成地层、矿 体的错位、缺失、不连续。因本区构造活动作用力基本是 近南北向挤压,断裂构造分布较规律,方向性较强。形成 以 F44 号里土沟—东五分子区域压性断裂构造为代表的 一组断裂带,断层基本沿东西向分布,基本上控制本区的 岩浆活动以及含矿热液的矿化分布。
1.3 岩浆岩
区内脉岩也较发育,岩脉明显受区域构造控制,主要 为北西向,少量为北东向。脉岩种类有花岗岩脉、石英斑 岩脉、闪长岩脉及石英脉等。
2 矿区地质
矿区位于苏计河槽—三分渠隐伏复背斜和书记沟复背 斜之间,属于狼山—白云鄂博台缘坳陷带西段的南部。区内 出露的地层单一,为上太古界色尔腾山岩群。区内经历了多 期次强烈地质构造变形, 褶皱、断裂发育, 岩浆活动较频繁。
2.1 地层
矿区内出露地层主要为上太古界色尔腾山岩群 (Ar3Sr)、新生界第四系更新统(Qpeol)及全新统(Qhal+pl)。由老至新叙述如下。
(1)上太古界色尔腾山岩群(Ar3Sr)。根据岩石的变质 程度和矿物组合的不同,将色尔腾山岩群划分为两个岩 段、六个亚段、九个岩层。
混合岩段。主要出露于矿区北部,混合岩化作用 由北向南逐渐减弱。按其混合岩化程度、脉体形态、脉 体含量多少等,可划分出强、中、弱三个混合岩带(亚 段)。该岩段受大南山背形构造控制,总体产状 :走向 280°~ 300°, 倾向北东,倾角 60°~ 80°。地层局部地 段倾向南西。各岩层均为整合接触。
片麻岩段。是矿区的主要岩性。岩石受轻微混合岩化 作用和动力退变质作用。根据岩石矿物组合、结构构造等 特征,大致划分三个亚段五个岩层。组成矿区向斜构造的 南翼。由于 F3 压性逆冲断层的推覆,使其向斜构造北翼 的第一、二两个亚段缺失,使之与大南山背斜南翼混合岩 段岩层直接触。
第一亚段主要为斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩。出 露于矿区中部,呈北西西向展布,走向280°~ 300°, 倾向 北东,倾角45°~ 75°。岩层中夹脉状、薄层状绢云绿泥石 石英片岩。进一步划分两个岩层即 :斜长片麻岩(Ar3Sr21-1) 和黑云角闪斜长片麻岩(Ar3Sr21-2),二者为整合接触。
第二亚段主要为绢云石英片岩夹绿泥二云片岩及黑 云角闪斜长片麻岩,走向278°~ 292°, 倾向北东,局部 倾向南西,倾角 46°~ 75°。进一步划分两个岩层即绢 云石英片岩(Ar3Sr22-1)黑云角闪斜长片麻岩(Ar3Sr22-2)。
第三亚段主要为千糜岩化黑云斜长片麻岩,岩层 走向 275°~ 300°, 倾向北东,局部倾向南西,倾角 60°~ 85°。该岩层受断层构造的影响,具不同程度的 蚀变作用,有绿泥石化、次闪石化、绢云母化。斜长黑 云片麻岩 :深灰色,不等粒鳞片粒状变晶结构,片麻状 构造,条带状构造。主要矿物成分黑云母为片状,含量 40% ~ 50%, 斜长石为近等轴粒状,含量 18% ~ 23%, 石 英为它形粒状,含量 12% ~ 20%,普通角闪石为长柱状, 含量 10% ~ 15%。含金蚀变带赋存于该岩层中。
(2)新生界第四系。广泛分布于矿区的山坡上和沟谷中。
2.2 构造
(1)褶皱构造。十八顷壕岩金矿区褶皱构造极为发育。 主要有大南山背斜、矿区向斜、东坝背斜、南坝向斜等较 大的褶皱。此外,岩层揉皱现象、层间小褶曲极为多见, 并可见褶皱叠加现象。岩层倾向25°, 倾角 75°, 局部直 立或反倾,北翼被 F3 断层破坏。该向斜轴部为本区构造 应力集中部位,沿轴部发育韧性变形带,含矿热液沿该带 活动, 岩金矿体即赋存于该带中。
(2)断裂构造。逆冲断层 F1、F3.断层走向与岩层片 麻理方向一致,对本区金矿床具有明显的控制作用。晚期 形成的一系列斜交主压应力方向的剪切断裂,如F16、F17 等,对矿体有较大的破坏作用。
F3 断层。分布于矿区中部,走向 300°左右,倾向北 东,倾角 60°~ 75°, 断层线呈波状弯曲,延长 7000m 以 上,最宽处 3m ~ 5m,F3 断层对岩金矿体具有明显的控 制作用,为控矿构造,工业金矿体均赋存于断层下盘的次 一级节理、裂隙带中。
F1 断层。分布于矿区北部混合岩带中,断层长 3500m 以 上, 宽 9m ~ 33m, 延深 大 于 300m, 断层 走 向 260°~ 320°, 倾向北东,倾角 60°~ 85°, 断层走向基 本和岩层片麻理走向一致,该断层的形成略晚于F3 断层, 并具多期活动特点,断层带由断层角砾岩、高岭土化片麻 岩组成, 早期充填的闪长岩脉受动力变质作用形成透闪石 岩,晚期充填的脉岩有花岗岩脉, 石英脉等。
2.3 岩浆岩
矿区内岩浆活动较频繁, 矿区内见钾长花岗岩脉岩。
钾长花岗岩脉(γκ)。主要出露于北部含金蚀变带或金 矿体北侧。呈脉状产出,走向北西,沿走向稳定,自 14 号 勘查线至 33号勘查线连续分布, 并向北西延出矿区外。脉 宽 8m ~ 12m。
3 矿床特征
十八顷壕金矿床属变质热液型金矿,成矿物质主要来 自地层,矿体明显受区域变质构造含金蚀变带控制,矿物 组合和成矿温度属低角闪岩相或绿片岩相,该带位于 F3 号断层下盘上太古界色尔腾山群地层中, 蚀变带长度大于 1600m, 宽 15m ~ 50m, 具有膨胀、分枝、复合现象,走向 280°~ 320°, 带内岩性主要为混合岩化黑云斜长片麻 岩及各种混合片麻岩,岩石蚀变强烈,分带不清,金主要 以自然金形式出现,并且成色较高。金矿体呈脉状产出。 赋矿岩石为含金石英脉及含金蚀变岩。金矿床主要矿体为 Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ号矿体, 另分布有20 条次要矿体。
4 矿体特征
矿体呈脉状、透镜状产出,严格受构造控制,赋矿岩石为含金石英脉及含金蚀变岩,产于千枚岩化黑云斜长 片麻岩及各种混合片麻岩中。矿体编号分别为Ⅲ、Ⅲ -2、 Ⅲ -3、Ⅲ -4、Ⅲ -5、Ⅲ -6、Ⅲ -7、Ⅲ -8、Ⅲ -9、Ⅲ -10、Ⅲ -11、 Ⅲ -12、Ⅳ、Ⅳ 1、Ⅳ -1、Ⅳ -2、Ⅳ -3、Ⅳ -4、Ⅳ -5、Ⅱ、Ⅱ -1、 Ⅱ -7、Ⅱ -8 号矿体。其中Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ号矿体规模较大,各 主要矿体特征分述如下 :
Ⅱ号矿体。Ⅱ号矿体由含金石英脉及含金蚀变岩组 成。矿体走向 310°~ 320°, 倾向北东, 在 10线附近倾向 南西, 倾角 75°~ 80°左右。
矿体赋矿标高 1723m ~ 1660m, 长度 96m, 延深 72m, 赋矿岩石主要为含金蚀变岩,少量为含金石英脉。矿体厚 度为 0.37m ~ 3.41m, 平均厚度 1.76m, 变化系数 53.7%, 厚度稳定程度为稳定 ;品位 1.42×10-6 ~ 11.76×10-6.平 均品位 4.44×10-6.变化系数 65.1%,有用组分分布均匀程 度为均匀。
Ⅲ号矿体。Ⅲ号矿体由含金石英脉及含金蚀变岩 组成。矿体走向 280°~ 320°, 总体倾向北东,倾角 75°~ 85°。呈脉状产出,膨胀、收缩、分枝、复合现象 明显。矿体沿走向、倾向均呈波状或“S”形展布。厚度为 0.50m ~ 3.96m, 品位为 1.55×10-6 ~ 3.66×10-6.1580m 中 段以上全部采空。
Ⅲ号矿体呈脉状产出, 有分枝复合, 产状不稳定, 矿体 形态复杂程度为中等。矿体厚度为0.21m ~ 10.83m,平均 厚度2.48m,变化系数 87.1%,厚度稳定程度为较稳定。矿 体被断层错动或被脉岩穿插,构造、脉岩对矿体形态有较 明显影响, 但破坏不大, 构造、脉岩影响程度为中等-复杂。
Ⅳ号矿体。Ⅳ号矿体由含金石英脉及含金蚀变岩组 成,矿体走向 300°, 总体倾向北东,倾角 70°左右。矿体 形态极不规则, 基本呈脉状产出, 膨胀、收缩、分枝、复合 现象明显。矿体沿走向、倾向均呈波状或“S”形展布。厚 度为 0.51m ~ 1.98m, 品位为 1.71×10-6 ~ 23.46×10-6.
Ⅳ号矿体长度 130m,延深223m,赋矿岩石主要为含 金蚀变岩,少量为含金石英脉。矿体呈脉状产出,有分枝 复合,产状不稳定,矿体形态复杂程度为中等。矿体厚度 为0.26m ~ 6.95m, 平均厚度 1.23m, 变化系数 91.0%, 厚度 稳定程度为较稳定 ;矿体被断层错动或被脉岩穿插, 构造、 脉岩对矿体形态有较明显影响,但破坏不大,构造、脉岩 影响程度为中等-复杂。矿体品位0.10×10-6 ~ 23.46×10-6. 平均品位4.53×10-6.变化系数 104.7%,有用组分分布均匀 程度为较均匀。
Ⅱ号矿体。Ⅱ号矿体由含金石英脉及含金蚀变岩组成, 厚度为0.37m ~ 3.50m, 品位为1.42×10-6 ~ 11.76×10-6 ;深部 由1个钻孔控制, 长度38m, 厚度为3.41m, 品位为5.47×10-6 。
4.1 矿石质量
(1)原生矿石的矿物成分。十八顷壕岩金矿石中金属 矿物除自然金外,以黄铁矿为主,黄铜矿、方铅矿、闪锌 矿、磁铁矿、白铁矿等少量。
矿石中脉石矿物主要是石英、钾长石、黑云母等。
(2)氧化矿石的矿物成分。矿石中金属矿物除自然金外,以褐铁矿为主,黄铁矿、黄铜矿、孔雀石等少量,辉银矿微量。 矿石中脉石矿物以石英、钾长石、高岭土为主,云母、绿泥石、方解石、绿帘石等少量。
4.2 矿石结构、构造
矿石结构主要为它形粒状结构、包含结构、溶蚀填隙 结构、残余结构及碎裂结构。矿石构造以脉状、星点状及 浸染状构造为主, 其次为块状构造。
4.3 矿石类型
(1)矿石的自然类型。①按矿物组分划分的矿石类型有 二种 :含金蚀变岩型矿石、含金石英脉型矿石。②按矿石 结构、构造划分,可分为三种类型 :脉状矿石、星点状及 浸染状矿石、块状矿石。③按氧化程度分为氧化矿石、原 生矿石。
(2)矿石工业类型。矿石的工业类型浅部以石英脉型 矿石为多, 深部主要为微细粒蚀变岩型矿石。
4.4 矿体围岩和夹石
(1)围岩。矿体围岩为千枚岩化黑云斜长片麻岩及各 种混合片麻岩。
(2)夹石。矿体赋存于混合岩化黑云斜长片麻岩中, 一般沿片理分布, 受构造控制明显, 呈脉状、透镜状产出, 矿体沿走向、倾向变化比较稳定。
5 矿床成因及找矿标志
5.1 矿床成因
该金矿成矿物质主要来自地层。围岩蚀变范围较小, 分带不明显, 矿物组合和成矿温度属低角闪岩相或绿片岩 相。矿体受地层控制明显产于区域变质岩系中,并受区域 性变质—变形期的构造剪切带和千糜岩化带控制, 以自然 金形式出现, 成色较高。后期构造岩浆活动叠加成矿。
5.2 找矿标志
(1)直接找矿标志。矿化蚀变标志主要是硅化、黄铁 矿化、碳酸盐化、绢云母化叠加的千糜岩化蚀变岩。
(2)间接找矿标志。断裂构造发育区,含金丰度值较 高的中、深变质岩系,中—酸性脉岩或小岩株发育的变质 岩系或接触部位。
6 结论
本文系统地总结了十八顷壕金矿床属变质热液型金 矿的矿床地质特征和矿床成因、找矿标志。成矿物质主要 来自地层,受含金蚀变带控制,呈脉状、透镜状产出,赋 矿岩石为含金石英脉及含金蚀变岩, 产于千枚岩化黑云斜长片麻岩及各种混合片麻岩中, 为中低温热液矿床。
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