后龙门山造山带辛家咀金矿床地质特征及成因探讨

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.01.33

摘要/Abstract

摘要：

辛家咀金矿床位于后龙门山造山带北东段,是2020年新发现的一个金矿床(年度金资源量约960 kg),找矿潜力巨大。基于详细的野外露头、探槽、钻孔编录和镜下观察,发现辛家咀金矿床中矿石类型以石英脉型为主,金主要以裂隙金和包裹金的形式赋存于黄铁矿、石英和少量多金属硫化物中。结合脉体穿插关系、矿物共生组合和矿石组构,将辛家咀金矿床的成矿作用划分为热液成矿期和表生氧化期,其中热液成矿期为主成矿期,可细分为3个成矿阶段:Ⅰ.石英-黄铁矿阶段,Ⅱ.石英-方解石-自然金-多金属硫化物阶段,Ⅲ.石英-碳酸盐阶段。此外,辛家咀金矿床发育于燕子砭—花石沟脆-韧性剪切带中,矿体的产出严格受剪切带控制,仅在脆-韧性变形强且脆性断裂发育的部位才发育高品位金矿石。综上,辛家咀金矿床属于脆-韧性剪切带型矿床。

关键词: 矿床地质特征, 成矿阶段, 构造控矿, 辛家咀金矿床, 后龙门山造山带

Abstract:

The Xinjiazui gold deposit is located in the north-eastern section of Back-Longmenshan orogenic belt. This deposit (annual gold resources of about 960 kg) is newly discovered by the Xi’an Center of Mineral Resources Survey in 2020, and shows huge resource potential. Based on detailed study of outcrops, exploration trench, drillhole logging and microscope observation, it is found that the mineralization of primary ores in the Xinjiazui gold deposit is dominated by quartz-vein-type gold ore. In addition, gold is mainly hosted by pyrite, quartz and a small amount of polymetallic sulfides and occurs as fracture gold or gold inclusions. Combining with the crosscutting relationship of veins, the characteristics of mineral paragenetic association and typical ore fabric, mineralization of the Xinjiazui gold deposit can be divided into hydrothermal mineralization epoch and supergene oxidation epoch. The hydrothermal metallogenic epoch is the main ore event, and can be subdivided into three stages: Ⅰ.quartz-pyrite stage, Ⅱ.quartz-calcite-natural gold polymetallic sulfide stage, and Ⅲ.quartz-carbonate stage. Moreover, the Xinjiazui gold deposit is developed in Yanzibian-Huashigou brittle-ductile shear zone, the ore production is strictly controlled by the shear zone, and high-grade gold ore is developed only in the position with strong ductile deformation and brittle fracture. Therefore, the Xinjjiazui gold deposit is a brittle-ductile shear zone type gold deposit.

Key words: geological features of deposit, metallogenic stage, structural control of ore-body, the Xinjiazui gold deposit, Back-Longmenshan orogenic belt

中图分类号:

P618.51

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图/表 13

图1 龙门山造山带大地构造简图(a据参考文献[8]修编,b据参考文献[1]修编) Ⅰ. 后龙门山造山带;Ⅱ. 前龙门山褶皱冲断带;Ⅲ. 安县—都江堰断裂带;Ⅳ. 前陆褶皱带。

Fig.1 Simplified regional geological map of the Longmenshan orogenic belt

图2 辛家咀—丁家林—董家院成矿带区域地质图(据1∶20万碧口幅地质图[13]修编)

Fig.2 Geological map of Xinjiazui-Dingjialin-Dongjiayuan metallogenic belt

图3 丁家林—太阳坪—董家院金矿带金矿体空间分布特征(据参考文献[5]修改)

Fig.3 Spatial distribution of gold orebodies in the Dingjialin-Taiyangping-Dongjiayuan gold belt

图4 辛家咀金矿床矿区地质图

Fig.4 Geological map of the Xinjiazui gold deposit

图5 辛家咀金矿床Au1矿体纵投影图

Fig.5 Longitudinal projection of the Au1 orebody of the Xinjiazui gold deposit

图6 辛家咀金矿床矿石手标本和镜下特征 a.蜂窝状的褐铁矿化金矿石;b.石英脉与围岩接触部位发育中—粗粒的黄铁矿;c.早期黄铁矿-石英细脉与围岩一起发生蠕虫状揉皱变形;d.黄铁矿集合体呈脉状分布;e.粗粒黄铁矿被氧化交代为赤铁矿,形成交代残余结构(反射光);f.黄铜矿呈乳滴状分布在黄铁矿中,形成固溶体分离结构(反射光);g.黄铁矿呈自形-半自形粒状结构分布在石英脉中(反射光);h.黄铁矿被氧化为赤(褐)铁矿,保留黄铁矿五角十二面体晶形,形成骸晶结构(反射光);i.围岩角砾中的变草莓状黄铁矿(反射光);Ccp.黄铜矿;Lm.褐铁矿;Py.黄铁矿;Hem.赤铁矿;Q.石英。

Fig.6 Hand specimens and microscopic features of the ore-rock from the Xinjiazui gold deposit

图7 辛家咀金矿床内金的赋存状态(反射光) a、b.黄铁矿中不规则状的包裹金,金矿物成色较低,可能为银金矿或含银自然金;c、d.赤铁矿中的包裹金和裂隙金;e、f.自然金沿着黄铁矿裂隙呈树杈状分布;Au. 自然金;Ccp. 黄铜矿;Hem. 赤铁矿;Py. 黄铁矿;Q. 石英。

Fig.7 The occurrence of gold in the Xinjiazui gold deposit

表1 辛家咀金矿床金化学物相分析结果

Table 1 Results of chemical phase analysis of gold in the Xinjiazui gold deposit

样号	物相
	游离自然金		硫化物金 (包括黄铁矿)		黄铁矿中金		石英及碳酸盐中金		硅酸盐中金		褐铁矿中金		合计
	w(Au)/ 10^-6	比例/%	w(Au)/ 10^-6	比例/%	w(Au)/ 10^-6	比例/%	w(Au)/ 10^-6	比例/%	w(Au)/ 10^-6	比例/%	w(Au)/ 10^-6	比例/%	w(Au)/ 10^-6
TC09-H19-1	3.53	36	4.43	45	0.19	2	1.34	14	0.13	1	0.11	1	9.75
TC09-H19-2	0.19	76	0	0	0	0	0.03	12	0	0	0	0	0.25
PD01-H11	1.70	81	0.29	14	0.03	1	0.07	3	0.04	2	0	0	2.10
PD01-H12	2.27	84	0.34	13	0.04	1	0.11	4	0.02	1	0.03	1	2.70
TC09-H17	5.78	46	3.86	31	0.86	7	1.82	15	0.12	1	0.26	2	12.50
总计	13.50	49	8.92	33	1.12	4	3.37	12	0.31	1	0.40	1	27.30

图8 辛家咀金矿床矿物生成顺序表

Fig.8 Mineral formation sequence of the Xinjiazui gold deposit

图9 辛家咀金矿床不同成矿阶段矿物组合特征 a.热液成矿期早阶段Py1+Q1被主阶段Py2+Q2穿切,晚阶段Q3同时穿切早阶段与主阶段脉体;b. 早阶段黄铁矿Py1遭受剪切变形呈拉长拔丝状,且被主阶段脉体穿切(反射光);c. 成矿主阶段石英脉中包裹围岩角砾,角砾中早阶段的黄铁矿发生韧性变形(反射光);d. 主阶段石英脉中黄铁矿、方铅矿和闪锌矿共生;e. 主阶段石英脉中黄铜矿与黄铁矿共生;f、g. 成矿主阶段中团块状方解石及立方体状黄铁矿(f透射光,g反射光);h. 成矿晚阶段石英-方解石脉穿切主阶段石英脉及黄铁矿颗粒(透射光);i. 地表石英脉中的铜蓝;Cal. 方解石;Ccp.黄铜矿;Cv. 铜蓝;Gn. 方铅矿;Py. 黄铁矿;Sp. 闪锌矿;Q. 石英。

Fig.9 Characteristics of mineral assemblages in different metallogenic stages from the Xinjiazui gold deposit

图10 TC09岩性-构造-蚀变矿化剖面

Fig.10 TC09 lithology-structure-alteration mineralization profile

图11 辛家咀金矿床ZK1101柱状图

Fig.11 Diagram of ZK1101 in the Xinjiazui gold deposit

表2 后龙门山造山带金矿床特征表

Table 2 Characteristics of gold deposits in the back-Longmenshan orogenic belt

矿床	金资源量/t	赋矿围岩	矿体	矿石矿物	矿石类型	控矿构造	载金矿物	金赋存状态	参考文献
辛家咀金矿床	0.96	寒武系含碳硅质板岩	含金石英脉	黄铁矿、赤铁矿为主	石英脉-蚀变岩型金矿石	燕子砭—花石沟脆-韧性剪切带	黄铁矿、赤铁矿为主	裂隙金和包裹金	本文
丁家林金矿床	10.0	茂县群含铁菱镁矿千枚岩	雁列状含金石英复脉	黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿为主	石英脉-蚀变岩型金矿石	燕子砭—花石沟脆-韧性剪切带	黄铁矿为主	包裹金为主	[24]
太阳坪金矿床	3.4	茂县群含铁菱镁矿千枚岩	连续分布的含金石英单脉	黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿为主	石英脉-蚀变岩型金矿石	燕子砭—花石沟脆-韧性剪切带	黄铁矿为主	裂隙金为主	[14,17]
董家院金矿床	—	茂县群含铁菱镁矿千枚岩	脉群形态产出的含金石英脉	黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿为主	石英脉-蚀变岩型金矿石	燕子砭—花石沟脆-韧性剪切带	黄铁矿为主	粒间金和裂隙金	[18]

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