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摘要:華縣百花嶺金銀多金屬礦床位于華北板塊南緣豫西斷隆西段金堆城坳陷區,受區內青崗平大斷裂的次級構造控制,賦礦地層為中元古界薊縣系官道口群高山河組,局部為中元古界長城系熊耳群,燕山期巖漿熱液作用明顯。文章通過闡述華縣百花嶺金銀多金屬礦床成礦地質背景、礦床地質特征,分析成巖成礦環境及礦床成因,認為百花嶺金銀多金屬礦床是與金堆城含礦斑巖體有關的淺成低溫熱液型礦床。
關鍵詞:百花嶺金銀多金屬礦;地質特征;礦床成因;成礦模式
華縣百花嶺金銀多金屬礦床行政區劃屬陜西省華縣金堆鎮百花嶺村-栗峪村管轄,地理坐標:東經109°57'15″~110°00'15″,北緯34°18'00″~34°20'00″。“陜西省華縣百花嶺-桃園地區金銀多金屬礦普查”項目,2010年開始由陜西省地質勘查基金投入,2013年陜西省地勘基金續作,并納于“陜西省金堆城鉬礦床深部與外圍鉬多金屬礦整裝勘查”重點項目。通過地質填圖、地化剖面測量、結合槽探及少量鉆探稀疏控制,在礦區北部初步圈定兩條規模較大的金礦體,初步估算金資源達中型以上,深部找礦潛力達大型以上。本文通過闡述百花嶺金銀多金屬礦床成礦地質背景、礦床地質特征,分析成巖成礦環境及礦床成因,聯系金堆城超大斑巖型鉬礦床與百花嶺金銀多金屬礦床的關系,初步建立了成礦模式,進而指導區域同類型礦床的勘查工作。
1區域地質背景
百花嶺金銀多金屬礦床大地構造位于華北地臺南緣豫西斷隆西段金堆城坳陷區。中生代以前為華北克拉通的組成部分,具典型的克拉通邊緣特征[1];在中新生代經歷了秦嶺造山帶的陸內造山運動,成為秦嶺造山帶的北緣組成部分[2,3],如圖1所示。區內出露的地層主要為中元古界長城系熊耳群淺變質中性-中酸性火山巖系,薊縣系官道口群濱海相碳酸鹽巖建造,巖性主要為玄武安山玢巖、安山玢巖。官道口群為一套碎屑巖、化學沉積巖石組合,屬于濱海相-淺海相沉積的產物,主要巖性有石英砂巖、頁巖、白云巖、泥板巖等[5]。官道口群呈低角度不整合或假整合于熊耳群之上。區內北東向青崗坪大斷裂與近東西向百花嶺-路家街向斜構成區內的基本構造格局,其中青崗坪大斷裂為本區伸展性導礦構造,控制著鉬金多金屬礦床的分布,其次級北東向構造控制著鉬金多金屬礦化蝕變帶的展布,與早期北西向構造交匯部位為成礦有利部位。區內大面積出露北東向展布的老牛山黑云二長花崗巖,在金堆城出露含礦小花崗斑巖體,脈巖有輝綠巖脈、石英脈、鉀長巖脈、煌斑巖脈等。
2礦床地質特征
2.1礦體地質特征
區內主要圈定3條含礦蝕變帶,分別為SK5、SK6、SK1含礦蝕變帶,控制長1000~1300m,寬5~30m,主要賦存在中元古界薊縣系官道口群高山河組石英砂巖、凝灰質板巖中,局部賦存在中元古界長城系熊耳群安山玢巖中,受北東向構造控制,呈帶狀分布,帶內由蝕變巖和石英脈組成,上下盤構造結構面基本清楚平整,傾向南東,傾角35°~45°,含礦蝕變帶產狀與圍巖產狀基本一致,局部斜交。近礦圍巖蝕變主要為鉀化、硅化、碳酸鹽化、鐵錳礦化、褐鐵礦化等,呈帶狀分布特征。
2.2礦石特征
2.2.1金礦石特征金礦石以破碎帶蝕變巖型為主,次為含金石英脈型,礦石礦物主要為黃鐵礦、褐鐵礦、鏡鐵礦、自然金,其次為方鉛礦、黃銅礦;脈石礦物主要為石英、鉀長石,其次是綠泥石、鐵碳酸鹽巖。礦石結構為它形-半自形粒狀結構、交代結構、碎裂結構;礦石構造為浸染狀、細脈狀構造、角礫狀構造、碎粒狀構造,次為致密塊狀構造。
2.2.2銀礦石特征銀礦石為含鐵錳質變質石英砂巖和粉砂質板巖。礦石中金屬礦物主要為纖鋅錳礦、鐵纖鋅錳礦,其次為硬錳礦、黃鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦等,銀主要以類質同象狀態進入鋅錳礦和鐵錳礦中,獨立礦物為輝銀礦、硒銀礦和碘銀礦。脈石礦物主要為石英,含少量絹云母、粘土礦物。銀礦石的結構主要有變余砂狀結構、晶粒狀結構、碎裂結構等;銀礦石構造為塊狀、團斑狀、條帶狀,局部為角礫狀。
3成巖成礦環境
新太古代(-2500Ma)阜平運動使華北板塊太華群隆起,結晶基底形成,古元古代(2500~1800Ma)中條運動、五臺運動地殼拉張,克拉通裂解與結晶基底形成,中元古代(1800~1000Ma)揚子(晉寧)運動,處于大陸裂谷環境,大陸邊緣古秦嶺洋發育,在華北板塊南緣陸內局部發生火山噴發,形成一套大陸裂谷火山巖系,導致大量的基性巖漿從深部噴溢至地表,即形成中元古界長城系熊耳群(Pt2xl),并帶來大量的Mo、Au多金屬成礦物質,在大陸邊緣古秦嶺洋發育淺海-濱海相陸緣穩定沉積,即形成中元古界薊縣系官道口群高山河組(Pt2g)。早古生代(543~410Ma)加里東運動使秦嶺造山帶形成發育,大陸邊緣古秦嶺洋消減,主要處于剝蝕階段;中生代以來(251Ma-),印支運動和燕山運動使秦嶺造山帶經歷了陸內造山運動,秦嶺發生廣泛強烈的陸內俯沖和逆沖推覆構造運動,區內大量深源巖漿物質沿“行列式”構造結點上升侵位,形成小斑巖體[5],為該區主要成巖成礦期。太華群隆起遭受剝蝕,使巖石圈減薄,軟流圈物質上涌,導致強烈的殼-幔相互作用,加厚的下地殼物質發生熔融形成富含Mo、Au、Pb、Zn等元素的花崗質巖漿[6],即形成老牛山黑云二長花崗巖體,巖漿在運移的過程中發生了分異,成礦物質進一步富集,當巖漿沿構造薄弱帶脈沖式上升到地殼淺部,就形成不同期次的巖漿巖,巖漿冷凝分異形成含礦斑巖體[7],即在金堆城形成斑巖型鉬礦床,成礦流體進一步向外擴散和交代圍巖,在含礦斑巖體的頂部或外圍背斜層間滑動虛脫構造形成淺成低溫熱液型礦床,即百花嶺金銀多金屬礦床。
4礦床成因
百花嶺金銀多金屬礦床北部大面積出露北東向展布的老牛山黑云二長花崗巖,在金堆城出露含礦花崗斑巖體,利用單顆粒鋯石激光探針LA-ICP-MS定年技術進行了U-Pb精確定年和巖石地球化學對比研究。LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年得到老牛山黑云二長花崗巖和金堆城含礦花崗斑巖鋯石加權平均年齡值分別為146.35±0.55Ma和140.95±0.45Ma,顯示成礦與成巖同時或略滯后于巖體,成巖成礦發生于侏羅紀-白堊紀的同一成巖成礦系統中[6]。推測老牛山巖體的深部發生分異演化,為金堆城含礦斑巖體提供了大量的熱液和礦物質[7]。從已有的發現及研究來看,斑巖型礦床附近發現大量的淺成低溫熱液型礦床,或者淺成低溫熱液型礦床與斑巖型礦床屬于同一成礦體系[8]。以往的資料大都認為金堆城鉬礦床為斑巖型礦床[9],而百花嶺金銀多金屬礦床為金堆城斑巖型礦床的外圍,認為百花嶺礦床為淺成低溫熱液型金銀多金屬礦床,與燕山期中酸性淺成金堆城斑巖型鉬礦床關系較密切。成礦元素組合由內向外存在著Mo-Cu向Au-Ag、Pb-Zn過渡的變化規律。百花嶺礦床主要發生在巖漿期后,在金堆城斑巖型體形成過程中,向外擴散大量的巖漿熱液,并混入一定量的大氣降水,在斑巖體的頂部或外圍有利的構造條件下形成百花嶺淺成低溫熱液型金銀多金屬礦床[10]。根據礦床地質特征及成因,初步構建了百花嶺金銀多金屬礦淺成低溫熱液成礦模式圖。
5結論
1.華縣百花嶺金銀多金屬礦床位于金堆城-欒川鉬鎢多金屬成礦帶內,礦床初步圈定金礦體3條,銀礦體1條;賦礦巖性為中元古界薊縣系高山河組石英砂巖、凝灰質板巖,局部為中元古界長城系熊耳群安山玢巖。2.通過成礦地質背景、礦床地質特征,結合成巖成礦環境及礦床成因分析,認為百花嶺金銀多金屬礦床是與金堆城含礦斑巖體有關的淺成低溫熱液型礦床,形成時代為140.95±0.45Ma,成巖成礦發生于侏羅紀-白堊紀的同一成巖成礦系統中,并初步建立了百花嶺金銀多金屬礦淺成低溫熱液成礦模型。3.百花嶺淺成低溫熱液型金銀多金屬礦床與金堆城特大斑巖型鉬礦床屬于同一成礦系列,在空間上相伴出現,具有良好的分帶性,這些礦床互為尋找其它礦床的重要標志。
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作者:高毅,孫小攀,齊耀輝,楊春雷,任濤,李樹雷 單位:咸陽西北有色七一二總隊有限公司