运用逻辑信息预测法进行金滩金铜矿床储量预测

山东工业技术 / 2018年09月25日 05:25

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胡振强

摘 要:结合本次探测成果、以往地质资料和最近的采矿资料, 运用逻辑信息预测法,通过和国内外400多个类似矿床的比较研究,对金滩金铜矿床的储量进行预测和成矿模式分析。

关键词:金滩金铜矿;储量预测;成矿模式

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.068

1 引言

“破碎蚀变岩型金矿”是指产生于“断裂构造破碎岩中经热液蚀变”而形成的金矿” 。部分学者认为从构造控矿的观点出发,将本类金矿命名为“韧性剪切带金矿” 和 “剪切带型金矿” “韧性剪切带金矿” ,但部分“破碎蚀变岩型金矿”并不分布于韧性剪切带内,例如,金滩金铜矿床的一部分金矿床就赋存在一些地层中,被形象的称为“层控金矿床”。本区广泛发育的韧性剪切带主要起导矿和储矿作用,如果缺少金矿矿源层和后期岩浆热液活动,单纯的构造变形和剪切作用恐难形成大型金矿。

2 “破碎蚀变岩型金矿”的成矿要素

2.1 矿源层

“破碎蚀变岩型金矿” 形成的主要地质条件之一是需要有含金背景值较高的矿源层,为成矿提供较丰富的矿源,国内外许多金矿研究成果表明大体如此。我国焦东、辽西、豫西、奥西和海南等地都是“破碎蚀变岩型金矿”集中区,都发现有金的矿源层。近20多年的新疆勘查和研究资料表明,新疆全境主要地质体含金(Au)背景值普遍偏低,相对而言,泥盆系的火山岩夹碎屑岩层和下石炭统的火山熔岩夹碎屑岩层含金(Au)相对较高,均可列为矿源层。

根据铅同位素、硫同位素、氢氧同位素测定结果,金滩金铜矿成矿时代为海西期。在本区及附近的下石炭统的中酸性火山熔岩夹火山碎屑岩层, 即雅满苏火山岩,厚2000多米,含金(Au)背景值较高,含金平均值为4.3×10-6相对较高, 所以金滩金铜矿的矿源层可认为主要是下石炭统雅满苏火山岩。另外,一些侵入岩浆岩也是矿源。

2.2 热源--侵入岩

侵入岩為成矿提供了热源、热液和部分矿质,促进矿源层中分散的金活化、迁移,并使围岩产生多种热液蚀变,金随着黄铁绢英岩化、磁铁绿泥石化,逐渐富集,为成矿提供了条件。

金滩金铜矿西边7公理处的康古尔金矿外围有华力西中--晚期中—酸性侵入岩, 花岗岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、斜长花岗岩、二长花岗。区域内出露岩浆岩主要有中酸性花岗岩侵入体,矿区外围有英云闪长岩出露,该岩体经锆石的U-Pb同位素年龄测定为2.36亿年,侵入时代相当于华力西晚期,岩体周围接触变质发育,同时在矿区内阿齐山组地层中,发育有安山岩、英安岩和流纹岩等喷出岩,有石英斑岩和正长斑岩岩脉。

2.3 储矿构造—断裂构造(韧性剪切带)

断裂构造是控矿的重要因素,矿体形成于破碎蚀变岩中。成矿热液沿构造带运移,形成了蚀变矿化带,大型韧性剪切带走滑长切割深,有利于成矿热液的运移;今矿体则多富集于岩石破碎的有利空间,随着热液蚀变和矿源冷凝而形成“破碎蚀变岩型金矿” 。

秋格明塔什—黄山韧性剪切带贯穿本区,该带总体表现为东西向弱变形劈理化岩石与强变形糜棱岩和千糜岩带相见出现。主构造走向NEE~SWW,倾向NNW,倾角50°~75°。早期的韧性变形为晚期和后期脆性和脆—韧性断裂迭加,使构造格局错综复杂。秋格明塔什一黄山韧性剪切带南北宽5~10千米,东西长60千米,主要赋存于下石炭统干墩组、苦水组及雅满苏组内。

该韧性剪切带形成于中石炭岩世之后,主要活动时期在晚石炭世至早二叠世,结束于晚二叠世。

金滩金铜矿位于该韧性剪切带的西端。下面图1是金滩金铜矿所处的韧性剪切带内中的靡棱岩。

矿区北距康古尔塔格深大断裂18Km,南面临近阿其克库都克区域性大型推服断裂,雅满苏大型仰冲断裂(F1),紧贴矿区北部边界分布。因此,该矿区及周围火山—岩浆活动频繁,地层剧烈褶皱,断裂发育,叠加韧性剪切构造的作用,岩石变形强烈,动力变质明显,形成该区复杂的地质景观。

该剪切带横贯与矿区中部,西起滴水岩体南部,进入矿区后,经Ⅸ号铅锌矿点、康古尔金矿床、Ⅶ号铜矿点、马头滩金矿床,最后东端交于图外雅满苏断裂(F1)。全长30Km。一般宽70—140m,总体上走向为NEE。

2.4 水源

稳定同位素测试,S值是-0.9‰~-3.3‰,变化范围不大,具深源性。O值是-8.3‰~-2.98‰, 值是-57‰~+61‰, 变化范围大,在图解上,投影点落在变质水、岩浆水和大气水之内,说明成矿水是变质水、岩浆水和大气水组成的混合水。

3 成矿温度

稳定同位矿石中石英包体测定:包体均一法测定温度180~320,平均温度240,成矿于低温---中温阶段。

4 成矿时间

Rb-Sr等时线年龄测定:安山岩、英安质凝灰岩、英安岩等火山岩的Rb-Sr等时线年龄300~290Ma;矿区外围的石英斜长斑岩和闪长岩等侵入岩Rb-Sr等时线年龄282~248Ma;矿石Rb-Sr等时线年龄:磁铁绿泥石英矿石年龄(2825) Ma,多金属硫化物石英脉年龄(25821) Ma;成矿与侵入体年龄大致相当,金矿成矿年龄在282~258Ma之间,相当于华力西中晚期。

5 围岩蚀变

围岩蚀变发育,金矿与硅化、黄铁矿化、黄铜矿化、绿泥石化、磁铁矿化、硅化比较强烈的蚀变关系密切。

6 矿床类型

金滩金铜矿是以下石炭统的中酸性火山熔岩夹火山碎屑岩层, 即雅满苏火山岩,为矿源层,后经南北向板块的碰撞拼接,火山岩系产生强烈变形和破碎,与此同时华力西中期的中酸性重熔岩浆岩广泛侵位,带来大量热源和热液,促使矿源层产生去硅、去铁变化,分散的金(Au)随着热液活动而活化、迁移。多期热液活动,一方面使围岩产生多种蚀变,另一方面金(Au)质不断运移、富集,当进入韧性剪切带内破碎的糜棱岩等有利部位,便冷凝结晶而形成低温---中温“破碎蚀变岩型金矿” 。

7 矿床热液活动阶段

(1)黄铁绢英岩化阶段:在动力和热力作用下,火山岩系产生去硅作用,热液中硅质和硫增多,产生石英、绢云母岩黄铁矿,自然金矿化开始出现;

(2)磁铁矿、绿泥石化阶段:在该阶段形成磁铁矿、绿泥石岩,可能是火山岩在动力和热液作用下,产生去铁蚀变作用,使岩石中分散的铁质活化、迁移、富集,在大量绿泥石、磁铁矿形成的同时,伴随产生黄铁矿、自然金和石英,是金矿成矿的主要阶段;

(3)黄铁矿石英脉阶段:形成含金黄铁矿石英脉和黄铁矿细脉, 是金矿成矿的次要成矿阶段;

(4)多金属硫化物石英脉阶段:黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、石英组合,呈细脉或网状穿插于蚀变岩中,或呈胶结物分布于黄铁绢英岩角砾岩和绿泥石岩之间,是多金属主要成矿期;

(5)石英方解石脉阶段:石英、方解石呈脉状,脉中有少量黄铁矿和黄铜矿,无金矿形成。

8 找矿标志

该矿床带状分布非常明显,找矿时只要在韧性剪切带内的破碎蚀变了的糜棱岩中见到具有黄铁矿化、黄铜矿化、绿泥石化、磁铁矿化、硅化比较强烈的蚀变带,基本上就找到了矿体。

9 金滩金铜矿床储量预测

金滩金铜矿床属“破碎蚀变岩型金矿” 。本项目选取了国内外400多个同类型的矿床,例如,山东焦家金矿、新疆鄯善康古尔金矿、新城金矿、河东金矿、三山岛金矿、广东河台金矿、南非的一些同类型金矿、美国、俄罗斯、加拿大的一些同类型金矿。这些矿床的规模有矿点、小矿、中等矿、大型矿、特大型矿(或巨型矿) 。采用运用逻辑信息预测法,和地质类比法,从成矿地质条件、成矿作用、矿床特征、成矿规律等方面进行了比较研究,最后得出的结论如下:

(1)金滩金铜矿床属大型矿床,该矿床金(Au)的科研预测金属量为20~30吨以上,属大~中型金矿床;

(2)该矿床铜(Cu)的科研预测金属量为20万吨以上,属中~大型铜矿床。

(3)金滩金铜矿床属大型矿床的基本依据如下:

1)有厚2000多米的礦源层。 在本区及附近的下石炭统的中酸性火山熔岩夹火山碎屑岩层, 即雅满苏火山岩,厚2000多米。

2)有巨大的容矿构造。秋格明塔什—黄山韧性剪切带贯穿本区,该韧性剪切带南北宽5~10千米、东西长60千米、深千米。

3)附近有同类型的中等规模的金矿床。 离金滩金铜矿床7公里处有同类型的金矿矿床-康古尔金矿,该矿床现已探明金矿D+E级储量9.86吨; 铜矿D+E级储量6万吨;另外,还有锌矿、铅矿、银矿,属中型金多金属矿床。

参考文献:

[1]华北科技学院.金滩金铜矿矿井巷道侧帮深部掘进头前方隐伏的含金矿脉产状要素高精度探测[J].2011.

[2]陈文,张彦,秦克章,王清利,王义天,刘新宇.新疆东天山剪切带型金矿床时代研究[J].岩石学报,2007,23(08):2007-2016.

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