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  • CN 62-1112/TF 
  • ISSN 1005-2518 
  • 创刊于1988年
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黄金科学技术, 2024, 32(6): 1002-1015 doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.06.041

矿产勘查与资源评价

陕西汉中李洞沟金矿床成矿规律及成矿模式探讨

王小刚,1, 宇峰1, 贾飞1, 刘松柏2, 邵永勇1

1.陕西地矿区研院有限公司,陕西 咸阳 712000

2.陕西地矿第三地质队有限公司,陕西 宝鸡 721000

Discussion on Metallogenic Regularity and Metallogenic Model of Lidonggou Gold Deposit in Hanzhong,Shaanxi Province

WANG Xiaogang,1, YU Feng1, JIA Fei1, LIU Songbai2, SHAO Yongyong1

1.Regional Geological Survey Academe of Shaanxi Geology and Mining Group Co. ,Ltd. ,Xianyang 712000,Shaanxi,China

2.Shaanxi Geological and Mineral Third Team Ltd. ,Baoji 721000,Shaanxi,China

收稿日期: 2024-02-01   修回日期: 2024-05-18  

基金资助: 陕西省地勘基金项目“陕西省南郑县碑坝—南岸山一带铜矿预查”.  61201304198

Received: 2024-02-01   Revised: 2024-05-18  

作者简介 About authors

王小刚(1985-),男,陕西岐山人,高级工程师,从事地质调查与矿产勘查、评价及综合研究工作394887102@qq.com , E-mail:394887102@qq.com

摘要

李洞沟金矿是近年来在陕西汉中碑坝地区基底盖层中发现的首个内生金矿床,已圈出金矿体20余条,矿体长度为70~1 400 m,平均厚度为0.31~9.80 m,金品位为0.83×10-6~21.21×10-6,已达中型规模。通过开展野外地质调查工作,系统梳理了矿体地质特征,结合矿石镜下鉴定,对李洞沟金矿的矿石类型、矿物组合、成矿期次和成矿阶段进行了细致研究,总结了该矿床的控矿条件和成矿规律。研究结果表明:李洞沟金矿床的矿体主要受NNE向断裂控制,矿石类型以角砾岩型和石英脉型为主,属于构造蚀变岩型+石英脉型金矿床;该金矿经历了赋矿层位形成、早期金矿形成、富集成矿和表生风化剥蚀4个成矿阶段;基于研究结果,提出了新的找矿思路,即浅部在石英绢云母片岩内寻找石英脉型金矿体,中—深部寻找由大理岩层间破碎带控制的角砾岩型和石英脉型金矿体。上述认识能够为矿区探边扩量提供必要的勘查依据,也为区域寻找同类型金矿提供有益参考。

关键词: 成矿规律 ; 成矿模式 ; 李洞沟金矿 ; 汉中地区 ; 陕西省

Abstract

The Lidonggou gold deposit represents the first newly identified endogenous gold deposit in recent years within the basement cap rock of the Beiba area in Hanzhong area,Shaanxi Province.Over 20 gold ore bodies have been delineated,with lengths ranging from 70 to 1 400 meters, and an average thickness between 0.31 and 9.8 meters.The gold grade varies from 0.83×10-6 to 21.21×10-6, classifying it as a medium-sized deposit.The gold deposit is predominantly hosted within the marble and sericite quartz schist of the Mawozi Formation,and is controlled by north-northeast trending fault structures.The ore types predominantly consist of breccia and quartz vein,formations,characteristic of a tectonically altered rock and quartz vein-type gold deposit.The principal metallic minerals identified include native gold,pyrite,molybdenite,and chalcopyrite.Mineralization processes are primarily characterized by limonitization,pyrite mineralization,and magnetite mineralization,with sporadic occurrences of malachite and azurite mineralization.Silicification,tourmalinization,and gold mineralization exhibit a close interrelationship.Preliminary analyses suggest that the formation of the Lidonggou gold deposit has undergone four distinct stages:The formation of ore layers encompasses several processes,including early-stage gold formation,ore enrichment and mineralization,as well as supergene weathering and erosion.The mineralization process is categorized into three distinct stages:The post-magmatic hydrothermal mineralization phase occurring during the Jinning epoch,the post-magmatic hydrothermal superimposed transformation mineralization phase during the Chengjiang epoch,and the supergene oxidation phase.The “stage of quartz,native gold,and polymetallic sulfides” constitutes the principal mineralization phase in this region.The mineral assemblage during this stage includes quartz,native gold,pyrite,molybdenite,chalcopyrite,and sphalerite,which collectively signify the primary phase of gold re-enrichment in the area.Drilling verification reveals that the orebody trends southwestward at greater depths.While the deep extension of quartz vein-type gold orebodies within quartz sericite schist is constrained,the deep extension of interlayer fractured zones in marble exhibits relative stability,with a large number and significant scale of controlled gold orebodies,presenting good prospecting potential.The proposed strategy emphasizes the deployment of shallow work control,particularly targeting quartz vein-type gold ore bodies within quartz sericite schist.Additionally,the focus will be on the exploration and assessment of breccia-type and quartz vein-type gold ore bodies influenced by marble interlayer fracture zones in the mid-depth regions.The primary exploration objectives and directions include the implementation of medium-depth engineering verification, boundary expansion exploration,and the identification of concealed orebodies.This understanding can serve as a foundational basis for the exploration and expansion of the mining area,while also offering critical guidance for the identification of similar gold deposits within the region.

Keywords: metallogenic regularity ; metallogenic model ; Lidonggou gold mine ; Hanzhong area ; Shaanxi Province

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本文引用格式

王小刚, 宇峰, 贾飞, 刘松柏, 邵永勇. 陕西汉中李洞沟金矿床成矿规律及成矿模式探讨[J]. 黄金科学技术, 2024, 32(6): 1002-1015 doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2024.06.041

WANG Xiaogang, YU Feng, JIA Fei, LIU Songbai, SHAO Yongyong. Discussion on Metallogenic Regularity and Metallogenic Model of Lidonggou Gold Deposit in Hanzhong,Shaanxi Province[J]. Gold Science and Technology, 2024, 32(6): 1002-1015 doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2024.06.041

陕西汉中李洞沟地区位于扬子板块北缘汉南—碑坝隆起带,自晚太古代以来该区经历了漫长的地质构造演化,形成了以结晶基底和沉积盖层为主的双层式结构(魏显贵等,1997陈高潮等,2008贾飞等,2018)。多期大规模构造—岩浆(热)事件频发(马润则等,1997肖渊甫等,1998李婷,2010),为米苍山地区铅锌、金、铜和铁等内生矿产的形成提供了优越的成矿地质条件(陶卫中等,1990陈友良等,2010)。从已知矿床(点)的成矿时代和分布规律来看,铅锌矿主要受沉积盖层灯影组控制,铜矿多分布在中—基性侵入岩体内外接触带上,磁铁矿和黄铁矿主要分布在基性辉绿(长)岩内(邵世才等,1997齐文等,2004侯满堂等,2007王党国等,2009)。2014—2016年,陕西省南郑县碑坝—南岸山一带铜矿预查项目通过1/2.5万土壤测量、地质填图和槽探揭露等工作手段,在碑坝李洞沟一带麻窝子组首次发现金矿化线索,标志着碑坝李洞沟地区金矿找矿勘查评价工作正式启动(贾飞等,2018)。李洞沟金矿的发现既丰富了本区内生矿产种类,也拓展了新的找矿空间,将进一步提升本区金矿找矿评价及科研工作程度。由于前期主要开展地表找矿评价,通过1/2.5万土壤异常检查和地质填图,对发现的金矿化带及矿体开展了地表路线追索,并进行了稀疏的槽探工程揭露和少量的钻孔验证,大致了解了部分金矿体的规模和品位变化,初步总结了金矿控矿条件和找矿标志。此外,由于李洞沟金矿是近年来碑坝地区发现的首个金矿床,目前仍处于前期找矿评价阶段,较少开展综合研究及相关科研工作,对矿床特征、矿石类型、矿物组合、成矿期次、成矿规律和成矿模式的认识不够系统,致使勘查评价时工程验证效果不佳,制约了下一步勘查工作部署和深部找矿进展。

鉴于此,本文在系统分析前期勘查成果资料的基础上,结合野外实地调查,详细总结了李洞沟金矿床地质特征,分析了控矿条件和成矿规律,并建立了该金矿成矿模式,以期为后续勘查工作提供新的找矿思路和方向。

1 成矿地质背景

研究区属华南地层大区之扬子地层分区的米苍山地层小区,结晶基底后河杂岩(Ar3-Pt1h)和基底盖层麻窝子组(Pt2m)受多期构造—岩浆事件影响,呈“残片”状出露(宋小文等,2004孙东,2011张拴厚等,2014)。其中,后河杂岩岩性以黑云斜长混合岩和条痕状黑云斜长混合岩为主;麻窝子组呈NEE向出露于碑坝隆起两翼,岩性以中—厚层块状白云质大理岩、绢云石英片岩和绢云母石英千枚岩为主。震旦系以来形成的沉积盖层沿碑坝隆起周缘呈带状出露(陈高潮等,2008),区域上铅锌矿主要赋存于灯影组(图1)。

图1

图1   李洞沟地区地质矿产简图(修改自陈高潮等,2008

1.奥陶—二叠系;2.震旦—寒武系;3.中元古界麻窝子组;4.古元古界后河杂岩—中元古界麻窝子组;5.古元古代辉绿岩;6.中元古代(角闪)辉长岩;7.新元古代闪长岩;8.新元古代角闪石英闪长岩;9.新元古代黑云石英闪长岩;10.新元古代花岗闪长岩;11.新元古代花岗岩;12.新元古代二长花岗岩;13.新元古代黑云钾长花岗岩;14.区域断裂;15.地质界线;16.不整合界线;17.金矿(中型/小型);18.铅锌矿(中型/小型);19.铜矿;20.磁铁矿(小型/矿点);21.黄铁矿/磷块岩

Fig.1   Geological and mineral map of Lidonggou area (modified after Chen et al.,2008


受多期构造运动的影响,区域褶皱和断裂较发育(王珊等,2012贾飞等,2018)。褶皱主要为小溪坝复背斜,核部为后河杂岩,两翼为麻窝子组。区域断裂主要为朱家坝断裂,该断裂走向在李洞沟以东为NEE向、朱家坝以西为近EW向,总体呈向南凸出的弧形展布,为一条多期活动的区域性深大断裂,控制着次级断裂的空间展布形态和规模。该断裂也是区域内生矿产的主要导矿构造,区内已知铅锌和金等矿产多数分布在该断裂两侧的次级断裂带内。

区内岩浆活动强烈,以基性—超基性辉石岩、角闪辉长岩及中—酸性石英闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩等为主(马润则等,1997肖渊甫等,1998陈高潮等,2008)。已有年代学研究表明,该区岩浆岩形成于1 317~710 Ma(夏祖春等,1988马润则等,1997崔建军等,2017),属晋宁期和澄江期。区内已发现的矽卡岩型、石英脉型和岩浆热液型磁铁矿、铜矿和黄铁矿等矿产主要与晋宁期角闪辉长岩和(石英)闪长岩等岩体有关,多产于上述岩体接触带或断裂带内;小兰沟、五里浸、潘坝和元山寺等构造蚀变岩型和石英脉型(铜)金矿(图1)多与澄江期花岗岩及其岩浆期后热液活动有关(陈友良等,2010乔建新等,2016崔建军等,2017)。

2 矿区地质特征

2.1 地层

研究区地层出露较为单一,仅出露麻窝子组(Pt2m)。麻窝子组可划分为3个岩性层:第一岩性层(Pt2m1)主要为中—厚层状(石英)大理岩,其层间破碎带为区内K1-1和K1-2等构造角砾岩型金矿体的主要储矿部位;第二岩性层(Pt2m2)主要为绢云石英片岩夹钙质板岩和绢云石英千枚岩,局部夹大理岩透镜体,该层为K2-1、K2-2、K4-1和K4-2等石英脉型金矿体的主要储矿部位(图2);第三岩性层(Pt2m3)主要为绢云石英千枚岩。

图2

图2   李洞沟金矿矿区地质图

1.麻窝子组第一岩性层大理岩;2.麻窝子组第二岩性层绢云石英片岩夹板岩;3.麻窝子组第三岩性层绢云石英千枚岩;4.花岗闪长岩;5.闪长岩;6.闪长岩脉;7.花岗岩脉;8.辉长岩脉;9.断层;10.地质界线;11.构造角砾岩型金矿体及编号;12.石英脉型金矿体及编号;13.含金黄铁矿脉及编号;14.见矿钻孔;15.未见矿钻孔;16.勘探线位置

Fig.2   Geological map of the Lidonggou gold mining area


2.2 构造

区域性朱家坝断裂北侧发育有数条近平行的NEE向次级断裂,这些次级断裂与朱家坝断裂具有密切的成生关系,受其影响亦表现出多期活动特点:早期为韧性断层,表现为断带内石英呈透镜体状定向拉长,局部可见 S-C 组构;后期又演变为脆性特点,表现为断带内发育大量构造角砾岩和断层泥等。麻窝子组大理岩内发育的F1、F2和F3等断裂亦属朱家坝次级断裂,断裂带长度为200~2 000 m,宽度为1~20 m,带内发育构造角砾岩,岩性以大理岩、石英及团块状、角砾状黄铁矿(褐铁矿)为主,是区内角砾岩型(K1-1、K1-2和K1-3等)和石英脉型(K4-1、K4-2和K4-3等)金矿体的主要控矿断裂。花岗闪长岩和花岗岩脉内的F4、F5和F6等次级断裂带长度为180~800 m,宽度为1~20 m,带内发育碎裂岩化花岗(闪长)岩,局部充填有石英脉和黄铁矿脉等,为区内K3-1、K3-2、K5-1、K6-1和K6-2等构造角砾岩型金矿体的主要控矿断裂。

2.3 岩浆岩

研究区岩浆岩发育。北部花岗闪长岩呈灰色—浅肉红色,中细粒半自形粒状结构,块状构造。主要矿物有石英、斜长石、钾长石、角闪石和黑云母。岩石具弱褐铁矿化、黄铁矿化、绢云母化和绿泥石化等,岩石局部裂隙面可见星散状辉钼矿化。东南部闪长岩呈浅灰色,中粗粒粒状结构,块状构造。主要矿物以斜长石和角闪石为主,含有少量石英和黑云母等。

花岗岩脉呈浅灰色,中细粒粒状结构,块状构造,主要矿物为石英、钾长石、斜长石和黑云母。脉体长度为260~600 m,宽度为5~40 m;脉体发育褐铁矿化、黄铁矿化和钾化,绢云母化和绿帘石化,普遍具金矿化,金含量为0.2×10-6~11.2×10-6。辉长岩脉呈浅灰绿色,中粒粒状结构,块状构造,主要矿物为辉石、斜长石和少量角闪石等。脉体长度为50~380 m,宽度为2~20 m,局部铜含量为0.105%~0.465%,金含量为0.10×10-6~0.25×10-6。闪长岩脉呈浅灰色,中细粒粒状结构,块状构造,主要矿物为石英、钾长石、斜长石和黑云母。脉体长度为200~280 m,宽度为5~30 m,无金矿化显示。

2.4 矿体特征

研究区地表初步圈出金矿体15条,钻孔内圈出盲金矿体5条。矿体长度为80~1 400 m,厚度为0.31~8.91 m,金品位为0.83×10-6~21.12×10-6。按照控矿条件和矿石类型,划分出角砾岩型金矿体13条、石英脉型金矿体5条和含金黄铁矿脉2条(图2)。主要金矿体特征详见表1

表1   李洞沟金矿区主要金矿体特征

Table 1  Main gold orebody characteristics in Lidonggou gold mine area

矿体

编号

走向长度/m矿体厚度/m金品位/(×10-6矿石类型主要矿物组合主要矿化蚀变备注
变化范围平均值变化范围平均值
K1-11 4000.31~4.881.760.96~19.837.08角砾岩型石英+黄铁矿+褐铁矿硅化+褐铁矿化+电气石化
K1-24600.9~4.051.711.12~3.131.58角砾岩型石英+黄铁矿+褐铁矿+黄铜矿褐铁矿化+孔雀石化+铜蓝

铜品位:

0.42%~4.12%

K2-12800.9~6.464.091.09~21.1211.64石英脉型石英+黄铁矿+磁铁矿硅化+褐铁矿化+磁铁矿化具强磁性
K2-22600.87~5.293.084.57~4.874.83石英脉型石英+黄铁矿+磁铁矿硅化+褐铁矿化+磁铁矿化具强磁性
K3-21901.04~7.133.183.50~6.745.67角砾岩型石英+黄铁矿+黄铜矿硅化+黄铁矿化+绢云母化

铜品位:

0.12%~0.70%

K4-11200.76~0.950.850.83~4.452.62石英脉型石英+黄铁矿硅化+褐铁矿化
K5-11608.918.911.241.24含金黄铁矿黄铁矿黄铁矿化
K5-2(盲)801.16~2.501.831.40~3.141.95含金黄铁矿黄铁矿黄铁矿化
K6-15900.82~1.430.981.00~3.081.84角砾岩型石英+黄铁矿+辉钼矿硅化+黄铁矿化

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(1)构造角砾岩型金矿体。研究区13条构造角砾岩型金矿体(K1-1、K1-2、K1-3及K1-4(盲)、K1-5(盲)、K3-1、K3-2、K6-1和K6-2等)呈脉状和透镜状,各矿体产状、形态、规模和空间展布受NEE向F1、F2、F3、F4、F5和F6等次级断裂控制,赋矿岩石为角砾状、碎裂状褐铁矿(黄铁矿)化大理岩和花岗岩,含矿热液以脉状或网脉状沿角砾岩和碎裂岩等裂隙充填[图3(a)~3(c)]。矿体地表长度为140~1 400 m,厚度为0.31~4.88 m,金品位为0.96×10-6~19.83×10-6

图3

图3   李洞沟金矿角砾岩型、石英脉型金矿石和含金黄铁矿矿石特征

(a)、(b)强硅化褐铁矿化角砾岩型金矿石;(c)褐铁矿化磁铁矿化角砾岩型金矿石;(d)、(e)强硅化褐铁矿化石英脉型金矿石;(f)探槽TC301中含金黄铁矿露头;(g)ZK302钻孔中含金黄铁矿;(h)褐铁矿化磁铁矿化角砾岩型金矿石;(i)绢云石英片岩中揉皱状磁铁矿化石英脉;

(j)辉钼矿;(k)角砾岩型金矿石中的孔洞

Fig.3   Characteristics of Lidonggou breccia type,quartz vein type gold ore and gold-bearing pyrite ore

in Lidonggou gold mine


(2)石英脉型金矿体。研究区地表圈出5条石英脉型金矿体(K2-1、K2-2、K4-1、K4-2和K4-3),矿体呈透镜状,赋存于麻窝子组第二岩性段绢云石英片岩内[图3(d)、3(e)]。矿体地表长度为120~280 m,厚度为0.76~6.46 m,金品位为0.83×10-6~21.12×10-6

(3)含金黄铁矿脉。研究区圈出K5-1和K5-2(盲)2条含金黄铁矿脉[图3(f)、3(g)],脉体呈透镜状,长度为80~160 m,厚度为1.16~8.91 m,金品位为1.24×10-6~3.14×10-6

2.5 矿石特征

(1)矿石矿物。研究区金矿石矿物组成较简单,主要为自然金[图4(a)~4(c)]、黄铁矿[图3(f)、3(g),图4(d)、4(e)]、磁铁矿[(图3(c)、3(h)、3(i)]、闪锌矿[图4(f)]、黄铜矿[图4(g)]、辉钼矿[图3(j),图4(h)]、孔雀石和铜蓝等[图3(k),图4(i)]。自然金呈金黄色,形状为针状、长条状集合体或树枝状,呈显微粒状分布于石英和褐铁矿等裂隙及孔洞边缘,或包裹于黄铁矿晶体中,推测金的赋存状态以裂隙金和包裹金为主(贾飞等,2018)。脉石矿物主要为石英、钾长石、绢云母和绿泥石等[图4(j)~4(l)]。

图4

图4   李洞沟金矿矿石镜下特征

Qz-石英;Ab-钠长石;Ms-白云母;Py-黄铁矿;Cp-黄铜矿;Sp-闪锌矿;Mot-辉钼矿;Lm-褐铁矿;Mal-孔雀石;Cov-铜蓝;(a)~(c)自然金以他形粒状分布在褐铁矿孔洞及矿石裂隙中;(d)碎裂状黄铁矿;(e)团块状黄铁矿沿网脉状裂隙被褐铁矿交代;(f)K2-1矿体矿石中褐铁矿包裹的闪锌矿;(g)K2-2矿体矿石中黄铁矿颗粒内出溶的黄铜矿;(h)K6-1矿体矿石中辉钼矿呈鳞片状和集合体状分布;(i)K2-2矿体矿石中孔雀石和铜蓝沿石英裂隙充填;(j)、(k)后期脉体沿早期石英裂隙充填形成网脉状;(l)孔雀石细脉沿石英裂隙充填

Fig.4   Microscopic characteristics of ore in Lidonggou gold mine


(2)矿石结构构造。金矿石结构主要为半自形—他形粒状、碎裂和交代结构等,构造主要有块状、角砾状、稀疏浸染状、条带状和蜂窝状构造等(贾飞等,2018刘基等,2022)。角砾状构造:大理岩、花岗岩和早期石英脉等因构造作用破碎成大小不等的角砾岩,被后期热液胶结[图3(a)~3(c),图5(a)、5(b)];块状构造:矿石中黄铁矿呈块状分布[图3(f)、3(g),图4(g)];浸染状构造:黄铁矿呈星散浸染状分布于大理岩和花岗岩内[图5(c)、5(d)];条带状构造:含褐铁矿化石英细脉沿大理岩裂隙和绢云石英片岩的强片理化带顺层产出[图3(i)];蜂窝状构造:角砾状矿石经地表氧化淋滤后形成孔洞状[图3(k)]。

图5

图5   李洞沟金矿各类金矿体矿石特征

(a)早期石英脉因构造应力碎裂成石英角砾;(b)中期石英脉沿裂隙形成网脉状;(c)星散状黄铁矿;(d)浸染状和细脉状黄铁矿;(e)块状黄铁矿(脉);(f)后期石英脉穿切中期石英脉;(g)后期脉状石英

Fig.5   Ore characteristics of various gold orebodies in Lidonggou gold mine


2.6 矿化蚀变

矿化以褐铁矿化、黄铁矿化和磁铁矿化为主,偶见孔雀石化和铜蓝;蚀变以硅化为主,绿泥石化、绿帘石化和白云母化次之。其中,黄铁矿化显示区内至少存在3期热液活动:早期黄铁矿呈中—粗粒立方体自形晶,星点状分布[图5(c)];中期呈细粒五角十二面体自形晶,脉状或稀疏浸染状分布[图5(d)];晚期黄铁矿化多呈他形粒状,团块状和脉状分布[图3(f)、3(g),图5(e)]。硅化亦显示区内至少存在3期热液活动:早期为变质分泌石英脉,白色无矿化显示;中期为青灰—烟灰色石英细脉或网脉[图5(f)],普遍具褐铁矿化、黄铁矿化、孔雀石化和铜蓝矿化,与金矿化关系密切;晚期为灰白—青灰色网脉状或大脉状石英脉[图5(g)],具强黄铁矿化,与金矿化关系密切。断裂带及片理化带内发育的强褐(黄)铁矿化石英脉与金矿化关系最为密切,为区内金矿体的直接产出部位(黄诚等,2014屈海浪等,2021)。

2.7 成矿阶段划分

通过野外露头、探槽、钻孔编录及光(薄)片镜下观察,结合脉体穿切关系、矿物共生组合和矿石组构分析,将区内金矿成矿作用划分为晋宁期岩浆期后热液成矿期、澄江期岩浆期后热液叠加改造成矿期和表生氧化期。进一步划分为4个成矿阶段,即石英+黄(磁)铁矿+黄铜矿+(金)成矿阶段(Ⅰ)、石英+自然金+多金属硫化物阶段(Ⅱ)、黄铁矿+金成矿阶段(Ⅲ)和褐铁矿+孔雀石+铜蓝氧化阶段(Ⅳ)(图6)。

图6

图6   李洞沟金矿主要矿物生成顺序

Fig.6   Sequence of main mineral formation in Lidonggou gold mine


(1)石英+黄(磁)铁矿+黄铜矿(金)成矿阶段(Ⅰ):属早期矿化阶段,常见石英细脉沿构造带或片理化带充填,形成石英+黄(褐)铁矿+黄铜矿以及石英+磁铁矿+黄铁矿的矿物组合(K2-1金矿体具强磁铁矿化特征),与研究区周边晋宁期中基性岩浆岩(同位素年龄为872~1 317 Ma)有关的铜、磁铁矿床(点)矿物组合相似(以石英+黄铁矿+黄铜矿和石英+磁铁矿+金为主),表明研究区早期金矿的形成与晋宁期岩浆活动有关。

(2)石英+自然金+多金属硫化物阶段(Ⅱ):属中期矿化阶段,为区内主成矿阶段,形成的金矿体金品位较高。常见强黄(褐)铁矿化石英脉呈脉状和网脉状沿断裂带裂隙充填,形成石英+自然金+黄铁矿+辉钼矿+黄铜矿+闪锌矿等矿物组合,与研究区周边已知的小兰沟、五里浸、潘坝和元山寺等众多金、铜矿床(点)具有相似的矿物组合特征。前人研究成果显示,已知金、铜矿床(点)的成矿年龄为757~720 Ma,成矿物质主要来源于澄江期重熔花岗岩浆期后含金热液和部分变质热液(陈友良等,2010乔建新等,2016;崔建军等;2017)。为探讨李洞沟金矿的成矿时代,陕西地矿区研院有限公司联合吉林大学开展了相关研究,初步测得研究区含金石英脉黄铁矿Rb-Sr年龄约为757 Ma(未发表),亦表明研究区及其周边已知金、铜矿的形成均与澄江期岩浆活动和岩浆期后热液关系密切。

(3)黄铁矿+金成矿阶段(Ⅲ):属中—晚期矿化阶段。表现为成矿流体沿断裂带充填形成含金黄铁矿脉体,金品位总体较低,常见矿物组合为黄铁矿(石英)+金。

(4)褐铁矿+孔雀石+铜蓝氧化阶段(Ⅳ):属晚期表生氧化富集阶段,因地表隆升剥蚀,矿体暴露至地表接受表生氧化作用,矿石中黄铁矿和黄铜矿被氧化为褐铁矿、孔雀石和铜蓝,加之淋滤作用使得金再次富集。

3 控矿条件及成矿规律

3.1 控矿条件

(1)地层和岩性条件。区内麻窝子组是金矿体的主要赋存部位。受区域构造运动和岩浆侵入活动的双重影响,在挤压和剪切等多重作用力下,麻窝子组中—厚层状大理岩因其能干性强、性脆且易碎,形成角砾状和碎裂状岩石,有利于成矿流体运移,为角砾岩型和石英脉型金矿体的形成提供了有利部位。麻窝子组绢云石英片岩易沿片理面发生层间滑动形成层间褶皱,其核部易形成滑脱空间和强片理化带,为成矿流体的运移和储存提供了有利部位。

(2)构造条件。因岩石物理力学性质和岩石能干性存在差异,麻窝子组大理岩、花岗岩脉和花岗闪长岩等刚性岩石(体)在挤压、剪切等多重作用力下发生脆性断裂,形成NEE向次级断裂带。含矿流体沿这些次级断裂带运移,或胶结带内角砾状和碎裂状岩石形成K1-1和K3-1等角砾岩型金矿体;或充填形成K2-1和K4-1等石英脉型金矿体以及K5-1和K5-2等含金黄铁矿脉。这些次级断裂为多期含矿流体提供了运移通道和容矿空间,控制着构造角砾岩型和石英脉型金矿体的规模、产状和空间展布特征。麻窝子组绢云石英片岩层间褶皱核部是区内K2-1和K2-2等金矿体的储矿部位,直接控制着石英脉型金矿体的空间展布、形态和规模(蔡焕花等,2022王小刚等,2022)。

(3)脉岩条件。麻窝子组2处花岗岩脉发育黄铁矿化、硅化和钾化等,脉体具金矿化,金含量为0.10×10-6~0.32×10-6(TFe品位为3.0%~15.7%),远高于研究区其他地质体的金含量。后期成矿流体沿脉体内次级断裂运移,并萃取脉体中的成矿物质,叠加富集形成K3-1和K3-2等金矿体(金品位为0.96×10-6~11.20×10-6,TFe品位为50.7%~58.9%)。该类花岗岩脉为区内金矿的形成提供了储存空间,也可能为金矿提供了部分物质来源。区内辉长岩脉局部铜含量为0.105%~0.465%,金含量为0.10×10-6~0.25×10-6,也可能为早期金(铜)矿的形成提供了部分物质来源。此外,构造破碎带内强褐铁矿化和黄铁矿化石英细脉、网脉为区内金矿体的直接产出部位和赋矿岩石,与金矿化关系密切。

3.2 成矿规律

晋宁期大规模岩浆侵位,发育大量富含铜铁(金)矿物质的幔源性中—基性辉石闪长岩和辉长岩。幔源性岩浆不断分异、演化,形成富含铜和铁(金)矿物质的成矿流体,这些成矿流体沿着深大断裂向上运移至麻窝子组,随着外界物理化学条件的改变,在大理岩层间破碎带形成含金铜矿体,在绢云石英片岩层间褶皱核部形成含金磁铁矿体(具强磁性),即早期金矿体(金品位总体较低)。伴随着构造运动的进一步发展和澄江期岩浆岩大规模活动,麻窝子组发育一系列新的层间破碎带和层间褶皱,早期层间破碎带和层间褶皱进一步继承活化,其内部早期金矿体受挤压破碎,一并构成新的成矿流体运移通道和有利储矿部位。澄江期中—酸性花岗岩多次侵位、分异和演化,形成多期富含金(钼)和金铜等矿物质的成矿流体,这些成矿流体沿上述通道运移,随着外界物理化学等条件的改变,金(钼)和金铜等矿物质在有利部位沉淀并富集,形成区内K1-1和K4-1等构造角砾岩型和石英脉型金矿体,以及K5-1等含金黄铁矿脉(无磁性);与此同时,成矿流体叠加改造早期金矿体,形成品位较高的K2-1等金矿体(具强磁性)。之后,随着地质构造运动的进行和地表不断隆升剥蚀(陈旭等,1990常远等,2010),形成了李洞沟金矿如今的矿体分布形态。

4 成矿模式探讨

结合区域地质构造演化过程以及金矿类型、控矿条件和成矿规律,初步认为李洞沟金矿经历了赋矿层位形成—早期金矿形成—富集成矿—表生风化剥蚀4个阶段(图7)。

图7

图7   李洞沟金矿成矿模式

1.碳酸盐岩;2.麻窝子组大理岩;3.麻窝子组片岩和千枚岩;4.火地垭群片麻岩;5.结晶基底;6.石英闪长岩;7.闪长岩;8.花岗闪长岩;9.花岗岩;10.含金矿化花岗岩脉;11.区域断裂;12.次级断裂;13.构造角砾岩型金矿体;14.石英脉型金矿体;15.含金黄铁矿脉;16.早期成矿热液运移方向;17.晚期成矿热液运移方向

Fig.7   Metallogenic model of Lidonggou gold mine


(1)赋矿层位沉积形成阶段[图7(a)]。吕梁期结晶基底形成后,经历了晋宁期沟—弧—盆构造体系演化,形成火地垭群和麻窝子组2套巨厚碎屑岩—碳酸盐岩—火山岩沉积建造(马润则等,1997),特别是岩石物理性质良好的碳酸盐岩为内生矿产的形成提供了运移通道和储矿空间[图7(a)]。

(2)早期金矿形成阶段[图7(b)]。受晋宁期构造—岩浆—热事件影响,麻窝子组变质变形,碎屑岩变质形成绢云石英片岩和千枚岩,在构造应力作用下发生塑性层间褶皱,褶皱核部形成滑脱空间、强片理化带和轴面劈理等;碳酸盐岩经变质作用形成大理岩、石英大理岩和白云质大理岩,在构造应力作用下形成早期层间破碎带。晋宁期幔源性中—基性辉石闪长岩和辉长岩体分异演化形成富含铜和铁(金)矿物质的成矿流体,沿区域深大断裂运移至麻窝子组内,沿大理岩层间破碎带充填胶结形成早期构造角砾岩型含金铜矿体,或在绢云石英片岩褶皱核部形成早期含金磁铁矿[图3(c)、3(h)]。

(3)富集成矿阶段[图7(c)]。随着地质构造运动的持续进行,澄江期构造—岩浆—热事件频发,进一步加剧了区内岩石变形,麻窝子组大理岩发育一系列NEE向次级断裂带,而早期层间破碎带再度继承活化,带内含金铜矿体再度破碎成角砾状和团块状,形成新的、规模更大的构造破碎带,构成新的“运矿—控矿—储矿”构造系统。同时,澄江期中—酸性花岗岩分异演化形成富含金(钼)、金铜等矿物质的成矿流体,沿上述构造系统运移,充填胶结破碎带内角砾状和团块状岩(矿)石,形成区内K1-1、K1-2、K3-1和K3-2等构造角砾岩型金矿体。随着外界物理化学条件的改变,含金矿物质成矿流体在次级断裂带空间较大部位发生沉淀,形成烟灰—青灰色含黄铁矿化石英脉和黄铁矿脉体,即形成区内K4-1和K4-2等石英脉型金矿体,以及K5-1和K5-2(盲)等含金矿黄铁矿脉。受麻窝子组层间褶皱控制的早期金矿体随着绢云石英片岩的持续变形亦同步塑性变形,具有弯曲波浪状特征[图3(i)],并被后期含金矿物质的成矿流体进一步充填,形成K2-1和K2-2等石英脉型金矿体,此类矿体品位较富,以具强磁性而有别于区内其他金矿体。

(4)表生风化剥蚀阶段[图7(d)]。后期地壳隆升(常远等,2010),矿体出露地表接受风化、剥蚀和表生氧化淋滤。含金黄铁矿矿石表皮被氧化为褐铁矿,其中心仍为黄铁矿的“环形”团块状矿石[图3(f)];构造角砾岩型金矿石中黄铁矿被氧化成褐铁矿,加之淋滤作用,局部形成蜂窝状和孔洞状矿石[图3(k)]。

5 找矿方向

(1)区内金矿体主要赋存于麻窝子组,受控于NEE向次级断裂和层间褶皱,其中麻窝子组大理岩层间破碎带控制的金矿体数量多、规模大且品位高,是后续勘查评价的首选。北部花岗闪长岩内受次级断裂控制的金矿体虽然在地表规模小、品位低,但ZK4101等钻孔中发现数十米至近百米含金矿化二长花岗岩(金品位为0.15×10-6~0.49×10-6),局部岩心可见细脉状和片状集合体辉钼矿[图3(j)、图4(h)],显示中—深部具有寻找构造蚀变岩型(斑岩型?)金(钼)矿的潜力。

(2)钻孔揭示,因受褶皱构造的影响,麻窝子组绢云石英片岩深部延伸有限,而大理岩层位和厚度在深部有变厚趋势,除地表已发现的K1-1、K1-2和K1-3等金矿体之外,浅—中部新圈定的K1-4、K1-5、K1-6和K5-2等盲金(铜)矿体亦赋存于大理岩层间脆性断裂带内(图8),显示控矿断裂在深部有一定规模延伸(其深部可能存在韧性断层),具有较好的找矿潜力。

图8

图8   李洞沟金矿3号(a)和6号勘探线(b)地质剖面

1.麻窝子组第一岩性层大理岩;2.麻窝子组第二、第三岩性层绢云石英片岩和千枚岩;3.花岗闪长岩;4.闪长岩;5.花岗岩脉;6.层间破碎带;7.构造角砾岩型金矿体位置及编号;8.石英脉型金矿体位置及编号;9.含金黄铁矿脉及编号;10.地质界线;11.推测地质界线;12.钻孔及编号;13.探槽及编号

Fig.8   Geological profile of No.3(a) and No.6(b) exploration lines in Lidonggou gold deposit


在后续勘查评价中,浅部应以绢云石英片岩内石英脉型金矿体作为重点勘查对象,部署浅部钻孔进行矿体形态验证和矿体规模控制;中—深部应以大理岩层间破碎带控制的角砾岩型和石英脉型金矿体作为重点勘查对象,除了扩大已有矿体规模和资源量外,还有寻找新的盲金矿体的潜力。

(3)钻孔揭示K5-2(盲)金矿体在东侧3线见矿标高1 250 m,西侧7线见矿标高1 082 m处,深部矿体向西南侧伏,后续钻探工程验证时需进一步考虑矿体侧伏规律。

6 结论

(1)李洞沟金矿主要赋存于麻窝子组,主要受NEE向大理岩层间破碎带控制,金矿石类型以构造角砾岩型和石英脉型为主。

(2)李洞沟金矿至少经历了三期四阶段成矿过程,即晋宁期岩浆期后热液成矿期(Ⅰ-石英+黄(磁)铁矿+黄铜矿+(金)成矿阶段)、澄江期岩浆期后热液叠加改造成矿期(Ⅱ-石英+金+多金属硫化物阶段、Ⅲ-黄铁矿+金成矿阶段)和表生氧化期(Ⅳ-褐铁矿+孔雀石+铜蓝等氧化阶段)。其中,石英+自然金+多金属硫化物阶段(Ⅱ)为李洞沟金矿的主成矿阶段,是区内金矿再次富集阶段。

(3)探讨了李洞沟金矿成矿模式,认为该金矿经历了赋矿层位形成—早期金矿形成—富集成矿—表生风化剥蚀4个阶段。

(4)提出了浅部以石英绢云母片岩内石英脉型金矿体为主、中—深部以大理岩层间破碎带控制的角砾岩型和石英脉型金矿体为主的勘查评价思路,进一步探边扩量,同时兼顾含金二长花岗岩的找矿思路和方向。

http://www.goldsci.ac.cn/article/2024/1005-2518/1005-2518-2024-32-6-1002.shtml

参考文献

Cai HuanhuaFeng ShaopingGuo Chunet al2022.

Geological characteristics and prospecting potential analysis of Tieling Au-Pb deposit in Western Henan

[J].Gold Science and Technology,306):866-876.

Chang YuanXu ChanghaiPeter W Ret al2010.

The exhumation evoluion of the Micang Shan-Hannan uplift since Cretaceous:Evidence from apatite (U-Th)/He dating

[J].Chinese Journal of Geophysics,534):912-919.

Chen GaochaoZhang JunliangWang Juchuanet al2008.

1∶250000 Nanjiang area(I48C004004) regional geological survey report

[R].Xi’anShaanxi Provincial Geological Survey Institute.

[本文引用: 1]

Chen XuXu JuntaoCheng Hanjunet al1990.

On the Hannan old land and Dabashan uplift

[J].Journal of Stratigraphy,142):81-116.

Chen YouliangWang GanshunWei Jishenget al2010.

Geological features and prospecting potential for Au deposits in the Micangshan area

[J].Acta Geologica Sichuan,303):288-290.

Cui JianjunQu WeiGao Fupinget al2017.

Identification of Late Jinning period Cu-Au mineralization event in Hannan region and its significance

[J].Mineral Deposits,363):659-674.

Hou MantangWang DangguoDeng Shengboet al2007.

Geology and genesis of the Mayuan lead-zinc mineralization belt in Shaanxi Province

[J].Northwestern Geology,401):42-60.

Huang ChengZhang DehuiHe Chengzhonget al2014.

The wall-rock alteration of the hydrothermal gold deposit and ITS relationship with gold mineralization

[J].Geophysical and Geochemical Exploration,382):278-288.

Jia FeiLi JianjunHu Yangjunet al2018.

Discovery and ore search prospect of the Yezhutang gold deposit in the Beiba area of Hannan,Shaanxi Province

[J].Geology and Exploration,544):711-722.

Li Ting2010.

The Study of Neoproterozoic Tectonic-magmatic Events in the Northern Margin of the Yangtze Continental

[D].Xi’anChang’an University.

Liu JiYang KeZhang Xiaoxinget al2022.

Geological characteristics and genesis of the Xinjiazui gold deposit in back-Longmenshan orogenic belt

[J].Geoscience,361):378-388.

Ma RunzeXiao YuanfuWei Xianguiet al1997.

The magmatic activity and tectonnic evolution in the Micangshan area,China

[J].Mineralogy and Petrology,17Supp.):76-82.

Qi WenHou MantangWang Keminget al2004.

A large-scale strata bound lead-zinc metallogenic belt discovered in the Mayuan area,Nanzheng County,Shaanxi

[J].Geological Bulletin of China,2311):1139-1142.

Qiao JianxinZhao WenpingCui Jianjun2016.

Study on the geology and genesis of the Wulijin gold deposit in Nanzheng region,Shaanxi Province

[J].Geological Survey and Research,392):118-122.

Qu HailangCheng ShanlinZhang Yongzheet al2021.

Ore-controlling regularity and metallogenic model of the Baizhangzi gold deposit,Western Liaoning Province

[J].Gold Science and Technology,296):795-804.

Shao ShicaiLi Chaoyang1997.

The geochemical constraints on genesis of strata bound Pb Zn deposits in Dengying formation at western margin of Yangtze Platform

[J].Bulletin of Mineralogy,Petrology and Geochemistry,161):30-34.

Song XiaowenHou MantangChen Ruyi2004.

Division of Shaanxi metallogenic province (belt)

[J].Northwestern Geology,373):29-42.

Sun Dong2011.

The Structural Character and Meso-Cenozoic Evolution of Micang Mountain Structural Zone,Northern Sichuan Basin,China

[D].ChengduChengdu University of Technology.

Tao WeizhongFan HuaPang Xingcai1990.

Geological Conditions and Prospective Analysis of Gold Mineralization in the Micangshan Area

[J].Gold Geological Technology,264):26-29.

Wang DangguoShi Zunying2009.

Characteristics of the ore bearing structural zone and the genesis of the Mayuan lead-zinc deposit

[J].Geology of Shaanxi,271):1-10.

Wang ShanYang BoDu Bo2012.

Analysis of the current geological research status of Micang Mountain and Nandaba Mountain

[J].Journal of Chifeng University(Natural Science Edition),287):37-39.

Wang XiaogangLiu KuolongLiu Yunlonget al2022.

Geology metallogeny and ore prospecting of the Xiajiawan gold deposit of Ankang,Shaanxi Province

[J].Geology of Shaanxi,402):22-31.

Wei XianguiDu SiqingHe Zhengweiet al1997.

The tectonic evolution of Micangshan area

[J].Mineralogy and Petrology,17Supp.):107-113.

Xia ZuchunLuo ChangyiWang Jinlonget al1988.

An example of multiple magmatic activity and mixing-basic-intrusive pluton in Wangjiang Mountain,Shaanxi Province

[J].Journal of Xi’an Institute of Geology and Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences,22(C):1-20.

Xiao YuanfuMa RunzeWei Xianguiet al1998.

The characteristics and genesis of the basic intrusive complex in Chengjiang Period,Micangshan,Sichuan

[J].Journal of Chengdu University of Technology,254):537-542.

Zhang ShuanhouHan FanglinWang Genbaoet al2014.Regional Geological Records of China:Shaanxi Records[M].BeijingGeological Publishing House.

蔡焕花冯绍平郭淳2022.

豫西铁岭金铅矿床地质特征及找矿潜力分析

[J].黄金科学技术,306):866-876.

[本文引用: 1]

常远许长海Peter w.

Reiners,

等,2010.米仓山—汉南隆起白垩纪以来的剥露作用:磷灰石(U-Th)/He年龄记录[J].地球物理学报,534):912-919.

[本文引用: 2]

陈高潮张俊良王炬川2008.

1∶250000南江市幅(I48C004004)区域地质调查报告

[R].西安陕西省地质调查院.

[本文引用: 4]

陈旭徐均涛成汉钧1990.

论汉南古陆及大巴山隆起

[J].地层学杂志,142):81-116.

[本文引用: 1]

陈友良王淦顺魏继生2010.

米仓山地区金矿特征及找矿远景分析

[J].四川地质学报,303):288-290.

[本文引用: 3]

崔建军曲玮高福平2017.

汉南地区晋宁晚期铜—金成矿事件的确认及意义

[J].矿床地质,363):659-674.

[本文引用: 2]

侯满堂王党国邓胜波2007.

陕西马元地区铅锌矿地质特征及矿床类型

[J].西北地质,401):42-60.

[本文引用: 1]

黄诚张德会和成忠.2014.

热液金矿床围岩蚀变特征及其与金矿化的关系

[J].物探与化探,382):278-288.

[本文引用: 1]

贾飞李建军胡仰军2018.

陕西汉南碑坝地区野猪塘金矿床的发现及找矿前景

[J].地质与勘探,544):711-722.

[本文引用: 5]

李婷2010.

扬子陆块北缘碑坝—西乡地区新元古代构造—岩浆作用研究

[D].西安长安大学.

[本文引用: 1]

刘基杨可张晓星2022.

后龙门山造山带辛家咀金矿床地质特征及成因探讨

[J].现代地质,361):378-388.

[本文引用: 1]

马润则肖渊甫魏显贵1997.

米仓山地区岩浆活动与构造演化

[J].矿物岩石,17):76-82.

[本文引用: 5]

齐文侯满堂汪克明2004.

陕西南郑县马元一带发现大型层控型铅锌矿带

[J].地质通报,2311):1139-1142.

[本文引用: 1]

乔建新赵文平崔建军2016.

陕西南郑五里浸金矿地质特征及矿床成因

[J].地质调查与研究,392):118-122.

[本文引用: 2]

屈海浪成山林张永哲2021.

辽西柏杖子金矿控矿规律及成矿模式探讨

[J].黄金科学技术,296):795-804.

[本文引用: 1]

邵世才李朝阳1997.

扬子地块西缘灯影组层控铅锌矿床成因的地球化学论证

[J].矿物岩石地球化学通报,161):30-34.

[本文引用: 1]

宋小文侯满堂陈如意2004.

陕西省成矿区(带)的划分

[J].西北地质,373):29-42.

[本文引用: 1]

孙东2011.

米仓山构造带构造特征及中新生代构造演化

[D].成都成都理工大学.

[本文引用: 1]

陶卫中范华庞兴才1990.

米仓山地区金矿成矿地质条件及远景分析

[J].黄金地质科技,264):26-29.

[本文引用: 1]

王党国石尊应2009.

马元铅锌矿含矿构造带特征及矿床成因讨论

[J].陕西地质,271):1-10.

[本文引用: 1]

王珊杨博杜波2012.

米仓山、南大巴山地质研究现状分析

[J].赤峰学院学报(自然科学版),287):37-39.

[本文引用: 1]

王小刚刘扩龙柳云龙2022.

陕西安康茨沟地区夏家湾金矿地质特征、成矿规律及找矿方向

[J].陕西地质,402):22-31.

[本文引用: 1]

魏显贵杜思清何政伟1997.

米仓山地区构造演化

[J].矿物岩石,17):107-113.

夏祖春洛长义王金龙1988.

一个岩浆多次活动及混合的例证——陕西望江山基性侵入岩体

[J].中国地质科学院西安地质矿产研究所所刊,22(C):1-20.

[本文引用: 1]

肖渊甫马润则魏显贵1998.

米仓山澄江期基性侵入杂岩特征及其成因探讨

[J].成都理工学院学报,254):537-542.

[本文引用: 2]

张拴厚韩芳林王根宝2014.中国区域地质志:陕西志[M].北京地质出版社.

[本文引用: 1]

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