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摘要:金家山金及多金属矿位于山東省沂源县,矿区内主要发现3条矿化蚀变带,矿石矿物主要黄铜矿、孔雀石、方铅矿、闪锌矿、自然金、碲金矿、银金矿和自然银等组成,矿石结构以粒状结构、交代结构、碎裂结构、填隙结构为主;矿石构造主要为浸染状构造、角砾状构造、细脉状构造、斑杂构造、条带状构造、块状构造。寒武纪碳酸盐岩地层、闪长岩-闪长玢岩岩石组合为重要找矿标志,褐铁矿化、菱铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、碳酸盐化、硅化等蚀变,是寻找多金属矿化的直接标志;矽卡岩化、黄铁矿化是寻找夕卡岩型金矿化的直接标志。该矿床为受层位控制的低温热液充填交代型矿床。
关键词:地质特征;找矿标志;金及多金属矿;金家山;山东沂源
0引 言
山东省沂源县金星头一带在1:20万水系沉积物测量中显示为呈南北向的椭圆形Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg等多金属异常,与金星头岩体的分布形态较为一致。在1:5万水系沉积物中,金星头和金家山地区表现为Au、Ag、Cu、Pb、Zn元素异常,异常区内中生代岩浆岩分布广泛,岩体接触带或岩体内部地层残留体矽卡岩化和大理岩化强烈,部分地段已在矽卡岩体中发现矿化体及矿点多出。在金家山地区有中生代闪长玢岩侵位,异常区内发育多条NE向断裂构造,显示出较好的找矿前景。本次工作拟对区内成矿地质特征、找矿标志进行总结研究,以期为区内金及多金属矿勘查提供理参考。
1区域地质背景
研究区位于华北板块的鲁西隆起区,区域上地层主要为新太古代泰山群、寒武纪长清群、九龙群。泰山群岩性主要为斜长角闪岩;长清群岩性主要为灰红色长石石英砂砾岩、长石石英砾岩、白云岩、灰黄色薄层状白云质泥岩、中厚层灰、钙质粉砂岩等;九龙群岩性主要为青灰色灰岩、砾屑灰岩。区域上控矿构造主要为NE向和SN向断裂;其中,NE向控矿断裂主要为辛庄村南断裂、辛庄村北断裂、金家山断裂、社庄村南断裂;SN向断裂主要为裕华北断裂和大顶后坡断裂。区域上岩浆岩主要为新太古代阜平期绿泥透闪阳起片岩、中细粒斜长角闪岩、片麻状细粒含黑云奥长花岗岩;新太古代五台期含黑云花岗闪长岩;古元古代吕梁期二长花岗岩、正长花岗岩;中生代燕山晚期中细粒辉石闪长岩、斑状细粒角闪闪长岩、角闪闪长玢岩、石英闪长玢岩,该期岩浆作用与区内金及多金属矿形成关系密切。
2 矿床地质特征
2.1 矿化带特征
区内共圈定矿化蚀变带3条。
(1)I号矿化蚀变带
总体呈NEE向展布,倾向NNW~NNE,倾角4°~14°,矿化带产状较缓,与地层产状一致。矿化带平面上呈带状展布,东西延展近2.3km,宽5~18m。带内岩性为角砾状厚层白云岩、白云质灰岩。带内岩石蚀变主要以褐铁矿化、菱铁矿化、硅化、碳酸盐化、方铅矿化、闪锌矿化等为主。其中碳酸盐化、褐铁矿化、菱铁矿化蚀变较普遍,蚀变强烈地段往往形成矿体。带内岩石矿化不均匀,金品位最高3.76g/t,银最高品位为329.93g/t,铅锌最高品位为分别为5.32%、24.64%。
(2)Ⅱ号矿化蚀变带特征
总体走向NE60°左右,倾向NW,倾角25°~47°,一般20°~30°之间,与岩体侵位形态有关。矿化带平面上呈不规则的带状分布,东西延展1.6km,宽50~200m。带内岩性自北向南依次为:大理岩或角岩、蚀变闪长岩、细粒角闪闪长玢岩,蚀变闪长岩及细粒角闪闪长玢岩内多处夹大理岩或角岩透镜体。带内岩性蚀变主要为黄铁矿化、黄铜矿化、石榴子石化、镜铁矿化、磁铁矿化、绿泥石化、绿帘石化、方解石化、褐铁矿化、孔雀石化等。其中黄铁矿化、褐铁矿化、磁铁矿化、绿帘石化与矿化关系密切。
带内岩石矿化不均匀,矿化带的含矿性较差。
(3)Ⅲ号矿化蚀变带
总体走向为NEE,倾向NNW,倾角5°左右,矿化带产状与地层产状一致。矿化带平面上呈带状展布,东西延展长度不清,宽4m左右。带内岩性为蚀变白云质灰岩、蚀变泥质白云岩。带内岩石蚀变以褐铁矿化、菱铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、碳酸盐化、硅化为主。其中褐铁矿化、菱铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化与成矿关系密切。
2.2 矿体特征
区内共圈定铅锌矿体5个,按照其所在的矿化带位置自左向右依次编号为:Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4、Ⅲ-1。本次重点描述Ⅰ-1、Ⅰ-2矿体特征。
(1)Ⅰ-1铅锌矿体
Ⅰ-1铅锌矿体赋存于I号矿化蚀变带,矿体总体走向106°左右,倾向16°左右,倾角4°~13°。总体呈不规则的透镜状、似层状,地表出露长度为210m左右,平均厚度为3.56m,组成矿体的主要岩石为褐铁矿化角砾状白云岩、褐铁矿化白云质灰岩。
(2)Ⅰ-2铅锌矿体
Ⅰ-2铅锌矿体赋存于I号矿化蚀变带,矿体总体走向70°左右,倾向340°左右,倾角4°~13°。总体呈不规则的透镜状、似层状,地表出露长度为360m左右,平均厚度为4.64m,组成矿体的主要岩石为褐铁矿化角砾状白云岩、褐铁矿化白云质灰岩。
2.3 矿石特征
矿石的主要金属矿物为褐铁矿、黄铁矿、黄铜矿、孔雀石、方铅矿、闪锌矿、自然金、碲金矿、银金矿和自然银等,主要非金属矿物方解石、白云石、绿帘石等。矿石结构主要有他形—半自形粒状结构、交代溶蚀结构、碎裂结构、填隙结构、交代假象结构。矿石构造主要为浸染状构造、角砾状构造、细脉状构造、斑杂构造、条带状构造、块状构造。
3 矿床成因及找矿标志
3.1 矿床成因
矿床物质主要来源于中生代岩体内的热液。含矿热液沿构造及层间裂隙上升,在化学性质较为活泼丁家庄白云岩内节理、裂隙等运移、沉淀、充填、交代形成以铅锌为主的矿床。该矿床为受层位控制的低温热液充填交代型矿床。
3.2 找矿标志
(1)地层标志
区内各种类型的矿化大都分布于寒武纪碳酸盐岩地层中。辛庄北山矿(化)体赋存于寒武纪底部的朱砂洞组丁家庄段中。朱砂洞组处于基底与盖层的不整合面之上,多期次的构造活动使上部的岩层产生了众多的层间裂隙和层内微裂隙,成为矿液运移、充填的有利场所;朱砂洞组丁家庄段岩性主要为厚—中厚层白云岩、灰质白云岩,具角砾状、孔洞状、鸟眼状结构,性脆,化学性质活泼,有利于热液渗透和交代;丁家庄段顶部的薄层泥云岩、含燧石结核灰岩,结构致密,化学活动性差,不利热液扩散,起着隔挡或屏蔽作用。辛庄南山矿化体赋存在寒武纪馒头组洪河砂岩段中,金矿化主要发生于中生代岩体与地层的接触带及外接触带层间破碎带中,围岩受岩浆热力作用,与含矿岩浆热液发生接触交代、蚀变而成。
(2)岩浆标志
区内中生代岩浆活动强烈,形成了中偏酸性金星头杂岩体,为一套闪长岩-闪长玢岩岩石组合。其平面形态呈圆形,剖面呈穹隆状。现已发现的矿床(点)均分布于杂岩体的内部和边缘或呈岩床状产出的闪长玢岩周围,岩浆活动与成矿作用在时间上紧密伴随,其不仅带来成矿热液,同时也为矿液的迁移和成矿元素的沉淀聚集提供了提供了热力条件。
(3)蚀变标志
朱砂洞组底部碳酸盐岩地层内的褐铁矿化、菱铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、碳酸盐化、硅化等蚀变,是寻找辛庄北山多金属矿化的直接标志;大理岩化、角岩化、黄铁矿化、石榴子石化、透闪石化、褐铁矿化、绿帘石化等是寻找夕卡岩型金矿化的直接标志。
4 结论
(1)矿石有用矿物主要为黄铜矿、孔雀石、方铅矿、闪锌矿、自然金、碲金矿、银金矿和自然银等。
(2)矿床物质主要来源于中生代岩体内的热液,该矿床为受层位控制的低温热液充填交代型矿床。
(3)寒武纪碳酸盐岩地层、闪长岩-闪长玢岩岩石组合为重要找矿标志,褐铁矿化、菱铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、碳酸盐化、硅化等蚀变,是寻找辛庄北山多金属矿化的直接标志;大理岩化、角岩化、黄铁矿化、石榴子石化、透闪石化、褐铁矿化、绿帘石化等是寻找夕卡岩型金矿化的直接标志。
关键词:地质特征;找矿标志;金及多金属矿;金家山;山东沂源
0引 言
山东省沂源县金星头一带在1:20万水系沉积物测量中显示为呈南北向的椭圆形Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg等多金属异常,与金星头岩体的分布形态较为一致。在1:5万水系沉积物中,金星头和金家山地区表现为Au、Ag、Cu、Pb、Zn元素异常,异常区内中生代岩浆岩分布广泛,岩体接触带或岩体内部地层残留体矽卡岩化和大理岩化强烈,部分地段已在矽卡岩体中发现矿化体及矿点多出。在金家山地区有中生代闪长玢岩侵位,异常区内发育多条NE向断裂构造,显示出较好的找矿前景。本次工作拟对区内成矿地质特征、找矿标志进行总结研究,以期为区内金及多金属矿勘查提供理参考。
1区域地质背景
研究区位于华北板块的鲁西隆起区,区域上地层主要为新太古代泰山群、寒武纪长清群、九龙群。泰山群岩性主要为斜长角闪岩;长清群岩性主要为灰红色长石石英砂砾岩、长石石英砾岩、白云岩、灰黄色薄层状白云质泥岩、中厚层灰、钙质粉砂岩等;九龙群岩性主要为青灰色灰岩、砾屑灰岩。区域上控矿构造主要为NE向和SN向断裂;其中,NE向控矿断裂主要为辛庄村南断裂、辛庄村北断裂、金家山断裂、社庄村南断裂;SN向断裂主要为裕华北断裂和大顶后坡断裂。区域上岩浆岩主要为新太古代阜平期绿泥透闪阳起片岩、中细粒斜长角闪岩、片麻状细粒含黑云奥长花岗岩;新太古代五台期含黑云花岗闪长岩;古元古代吕梁期二长花岗岩、正长花岗岩;中生代燕山晚期中细粒辉石闪长岩、斑状细粒角闪闪长岩、角闪闪长玢岩、石英闪长玢岩,该期岩浆作用与区内金及多金属矿形成关系密切。
2 矿床地质特征
2.1 矿化带特征
区内共圈定矿化蚀变带3条。
(1)I号矿化蚀变带
总体呈NEE向展布,倾向NNW~NNE,倾角4°~14°,矿化带产状较缓,与地层产状一致。矿化带平面上呈带状展布,东西延展近2.3km,宽5~18m。带内岩性为角砾状厚层白云岩、白云质灰岩。带内岩石蚀变主要以褐铁矿化、菱铁矿化、硅化、碳酸盐化、方铅矿化、闪锌矿化等为主。其中碳酸盐化、褐铁矿化、菱铁矿化蚀变较普遍,蚀变强烈地段往往形成矿体。带内岩石矿化不均匀,金品位最高3.76g/t,银最高品位为329.93g/t,铅锌最高品位为分别为5.32%、24.64%。
(2)Ⅱ号矿化蚀变带特征
总体走向NE60°左右,倾向NW,倾角25°~47°,一般20°~30°之间,与岩体侵位形态有关。矿化带平面上呈不规则的带状分布,东西延展1.6km,宽50~200m。带内岩性自北向南依次为:大理岩或角岩、蚀变闪长岩、细粒角闪闪长玢岩,蚀变闪长岩及细粒角闪闪长玢岩内多处夹大理岩或角岩透镜体。带内岩性蚀变主要为黄铁矿化、黄铜矿化、石榴子石化、镜铁矿化、磁铁矿化、绿泥石化、绿帘石化、方解石化、褐铁矿化、孔雀石化等。其中黄铁矿化、褐铁矿化、磁铁矿化、绿帘石化与矿化关系密切。
带内岩石矿化不均匀,矿化带的含矿性较差。
(3)Ⅲ号矿化蚀变带
总体走向为NEE,倾向NNW,倾角5°左右,矿化带产状与地层产状一致。矿化带平面上呈带状展布,东西延展长度不清,宽4m左右。带内岩性为蚀变白云质灰岩、蚀变泥质白云岩。带内岩石蚀变以褐铁矿化、菱铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、碳酸盐化、硅化为主。其中褐铁矿化、菱铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化与成矿关系密切。
2.2 矿体特征
区内共圈定铅锌矿体5个,按照其所在的矿化带位置自左向右依次编号为:Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4、Ⅲ-1。本次重点描述Ⅰ-1、Ⅰ-2矿体特征。
(1)Ⅰ-1铅锌矿体
Ⅰ-1铅锌矿体赋存于I号矿化蚀变带,矿体总体走向106°左右,倾向16°左右,倾角4°~13°。总体呈不规则的透镜状、似层状,地表出露长度为210m左右,平均厚度为3.56m,组成矿体的主要岩石为褐铁矿化角砾状白云岩、褐铁矿化白云质灰岩。
(2)Ⅰ-2铅锌矿体
Ⅰ-2铅锌矿体赋存于I号矿化蚀变带,矿体总体走向70°左右,倾向340°左右,倾角4°~13°。总体呈不规则的透镜状、似层状,地表出露长度为360m左右,平均厚度为4.64m,组成矿体的主要岩石为褐铁矿化角砾状白云岩、褐铁矿化白云质灰岩。
2.3 矿石特征
矿石的主要金属矿物为褐铁矿、黄铁矿、黄铜矿、孔雀石、方铅矿、闪锌矿、自然金、碲金矿、银金矿和自然银等,主要非金属矿物方解石、白云石、绿帘石等。矿石结构主要有他形—半自形粒状结构、交代溶蚀结构、碎裂结构、填隙结构、交代假象结构。矿石构造主要为浸染状构造、角砾状构造、细脉状构造、斑杂构造、条带状构造、块状构造。
3 矿床成因及找矿标志
3.1 矿床成因
矿床物质主要来源于中生代岩体内的热液。含矿热液沿构造及层间裂隙上升,在化学性质较为活泼丁家庄白云岩内节理、裂隙等运移、沉淀、充填、交代形成以铅锌为主的矿床。该矿床为受层位控制的低温热液充填交代型矿床。
3.2 找矿标志
(1)地层标志
区内各种类型的矿化大都分布于寒武纪碳酸盐岩地层中。辛庄北山矿(化)体赋存于寒武纪底部的朱砂洞组丁家庄段中。朱砂洞组处于基底与盖层的不整合面之上,多期次的构造活动使上部的岩层产生了众多的层间裂隙和层内微裂隙,成为矿液运移、充填的有利场所;朱砂洞组丁家庄段岩性主要为厚—中厚层白云岩、灰质白云岩,具角砾状、孔洞状、鸟眼状结构,性脆,化学性质活泼,有利于热液渗透和交代;丁家庄段顶部的薄层泥云岩、含燧石结核灰岩,结构致密,化学活动性差,不利热液扩散,起着隔挡或屏蔽作用。辛庄南山矿化体赋存在寒武纪馒头组洪河砂岩段中,金矿化主要发生于中生代岩体与地层的接触带及外接触带层间破碎带中,围岩受岩浆热力作用,与含矿岩浆热液发生接触交代、蚀变而成。
(2)岩浆标志
区内中生代岩浆活动强烈,形成了中偏酸性金星头杂岩体,为一套闪长岩-闪长玢岩岩石组合。其平面形态呈圆形,剖面呈穹隆状。现已发现的矿床(点)均分布于杂岩体的内部和边缘或呈岩床状产出的闪长玢岩周围,岩浆活动与成矿作用在时间上紧密伴随,其不仅带来成矿热液,同时也为矿液的迁移和成矿元素的沉淀聚集提供了提供了热力条件。
(3)蚀变标志
朱砂洞组底部碳酸盐岩地层内的褐铁矿化、菱铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、碳酸盐化、硅化等蚀变,是寻找辛庄北山多金属矿化的直接标志;大理岩化、角岩化、黄铁矿化、石榴子石化、透闪石化、褐铁矿化、绿帘石化等是寻找夕卡岩型金矿化的直接标志。
4 结论
(1)矿石有用矿物主要为黄铜矿、孔雀石、方铅矿、闪锌矿、自然金、碲金矿、银金矿和自然银等。
(2)矿床物质主要来源于中生代岩体内的热液,该矿床为受层位控制的低温热液充填交代型矿床。
(3)寒武纪碳酸盐岩地层、闪长岩-闪长玢岩岩石组合为重要找矿标志,褐铁矿化、菱铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、碳酸盐化、硅化等蚀变,是寻找辛庄北山多金属矿化的直接标志;大理岩化、角岩化、黄铁矿化、石榴子石化、透闪石化、褐铁矿化、绿帘石化等是寻找夕卡岩型金矿化的直接标志。