《北京怀柔崎峰茶-琉璃庙地区含金构造特征及找矿方向》:第五章 矿床围岩蚀变和矿石特征

 

------第五章 矿床围岩蚀变和矿石特征------



第一节围岩蚀变特征

前有关章节已述,本区含金构造带主要发育在崎峰茶断裂带南东侧太古界四合堂群斜长角闪岩、角闪石岩、黑云角闪斜长片麻岩以及角闪变粒岩、黑云角闪变粒岩、黑云浅粒岩等变质岩分布区。上述岩石经构造动力改造和热事件的影响,普遍发生黑云母化、绿泥石化和绢云母化等蚀变现象。通过实地调查和薄片镜下观察,我们发现,本区蚀变在分布上有两个明显特征:其一为面型蚀变,即黑云母化、绿泥石化、绢云母化以及部分碳酸盐化和硅化,其分布范围较广,在空间上不受构造发育的制约;其二是线型蚀变,包括绿色黑云母化、绿泥石化、绡云母化、硅化及透闪石化、阳起石化等蚀变,分布上受含金断裂带的制约,局限在一个狭窄的范围,呈带状展布,这是区内最发育的一种蚀变,其蚀变强弱往往与形变强弱有关。总的来说,形变强烈的含金构造带,围岩蚀变也相对强烈。这不仅表现在蚀变带宽度上,而且也反映在蚀变的彻底性上。如同构造动力变质岩那样,在含金构造带的横剖面上,由外侧向中心,总体也有一个蚀变逐渐增强的序列。如在镜下观察发现,含金构造带边部构造动力变质岩,如碎斑变质岩或粗糜棱岩(或糜棱岩化变质岩),原变质岩残留矿物清晰可见;而含金构造中心或近中心部位产出的千糜岩或构造片岩,原变质岩残留矿物则往往不复存在,几乎全部由蚀变矿物绿泥石、绿色黑云母或绢云母十石英十碳酸岩代替,形成绿泥石片岩,绿泥石、绿色黑云片岩或千枚状绡云母、石英质千糜岩。沿含金构造发育的线型蚀变作用另一个突出特点是,退变质矿物,特别是片状矿物,在构造动力变质岩中,几何优选定向非常显著,多数矿物取向与含金构造带产状一致,有时发育了强烈流动构造。这与面型蚀变截然不同,因此这种线型退变质蚀变带可以成为在该区找金的标志之一。

在前章有关形变相变与金矿化关系论述中曾提及,沿含金构造带发育的蚀变矿物,是构造动力作用导致物质分异的结果,即是说,构造动力对围岩组分就地进行调整,进行再分配,从而产生一系列退变质矿物,以适应新的物理化学平衡。但是有些蚀变矿物的生成,似乎还有另一方面的原因。如通过对糜棱岩与含金石英脉薄片镜下观察,常常发现一些石英、方解石、绿泥石、绢云母或者它们之间不同的组合(石英十方解石、石英十方解石十绢云母、绢云母十绿泥石等)呈脉状、网脉状、团块状产出或切过围岩片理,或与围岩片理一致,矿物不具定向性或定向不明显,如绿泥石和绢云母呈不定向鳞片变晶结构,单晶较大。有人将此类蚀变(包括含金石英脉)归之为热液作用产物。我们认为,它们除来自热液因素外,尚有部分来自构造动力分异作用,如仅强调热液条件,则难以解释构造动力变质分异条带的出现,此种分异条带与脉状贯入是有很大不同的,条带与条带之间即无明显界线,亦无交代关系。归纳起来,与金矿化有关的蚀变大致有如下期次:

1.硅化

第一期:系指与构造动力作用早期有关的硅化,它们在构造动力变质岩(特别是糜棱岩类)中,呈分异条带或透镜体存在,局部伴有黄铁矿化,黄铁矿细粒自形程度高,并出现压力影构造。

第二期:石英往往与多金属硫化物伴生,与金矿化关系密切,含金石英脉体即在此阶段形成。需指出的是,该阶段石英脉发育也并非是一个简单过程,这在有关形变相变与金矿化关系章节中已作了较详细的论述。

第三期:石英与微量黄铁矿,呈细脉状发育,切割围岩片理的现象比较普遍。

第四期:石英往往与碳酸盐共同组成细脉,但无其他矿化。碳酸盐化

2.碳酸岩化

基本与硅化同步进行,形成石英+碳酸盐+黄铁矿、石英+碳酸盐+多金属硫化物、石英碳酸盐等脉体。

3.绿泥石化

绿泥石化大都属构造动力变质产物,成为构造动力变质岩的重要造岩矿物。与金矿化关系相对密切的绿泥石化,是那些呈脉状或团块状产出、无优选方向、晶体较大的绿泥石化。

4.绢云母化

与绿泥石化相似,与金矿化直接相关的亦是那些呈脉状、团块状、无定向鳞片变晶结构的绢云母化。它们常与黄铁矿及其他金属硫化物伴生。

除上述蚀变外,与金矿化相关的黄铁矿化也比较普遍。它大致分三个世代:第一世代黄铁矿,出现在构造动力变质岩阶段,细粒自形,有时见压力影构造;第二世代黄铁矿最为发育,相对粒度较粗,最大者可达2cm(见于1号矿体)自形、半自形、他形均有之,被方铅矿、黄铜矿、闪锌矿等金属硫化物及金、银矿物交代,系金的重要载体矿物;第三世代黄铁矿不发育,往往与石英(及方解石)一起呈细脉产出,基本不含矿。

上述蚀变阶段或世代的归纳是一相对划分,实事上从控矿构造演化上看问题,它是一个连续的或时断时续的成岩成矿过程,就其成生机制,也难以用单一因素来解释。

第二节矿石特征

首先说明,下面述及的矿石特征,是本区不同矿体矿石特征的综合,并非单指某一矿体的矿石。

区内矿石类型有两种,即含金石英脉型和含金蚀变岩型。含金蚀变岩型金矿多分布于含金石英脉两侧。不同的含金构造,两种类型发育不一,相对而言,得田沟矿床含金蚀变岩型比较发育,而里沟1号矿体主要为含金石英脉型。在工业储量上全区含金石英脉型矿石占有绝对优势。实际上在某些部位含金蚀变岩型尽管范围大,大部分为表外矿或贫矿。

一、矿石矿物组合

经镜下鉴定和电子探针测试,区内矿石主要金属矿物为黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、碲铅矿和自然金及少量磁黄铁矿、磁铁矿、钛铁矿、含镍黄铁矿、白铁矿、胶状黄铁矿、黝铜矿、斑铜矿、自然银、碲铋矿、碲金矿、碲金银矿。据崔艳合等(1996)研究,还含有针碲金银矿、六方碲银矿、螺北硫银矿、辉钼扩和自然碲,氧化矿物有褐铁矿、赤铁矿、蓝铜矿、铅矾及孔雀石等;脉石矿物以石英、方解石、绢云母、绿泥石、斜长石为主,次为透闪石、阳起石、绿帘石及少量电气石等。

矿石类型不同,矿物组合有明显差异。含金蚀变岩型矿石,金属矿物以黄铁矿为主,含有少量或微量黄铜矿、方铅矿和自然金;脉石矿物与糜棱岩造岩矿物类似,绿泥石、绢云母、石英、方解石、绿色黑云母及阳起石居多。除黄铁矿之外,多金属硫化物(黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等)、自然金、碲化物及银矿物则是含金石英脉型矿石的主要成分,脉石矿物也以石英占主导,其次为碳酸盐(方解石)、绢云母和绿泥石。

通过大量光片镜下观察,我们发现,区内不同矿体或不同区段,矿石矿物组合,特别是金属矿物组合,也有不同。如里沟1号矿体含金石英脉,金属硫化物黄铁矿占的比重较大,与得田沟矿床相比,其它金属硫化物欠发育。1号矿体南北两段的矿石矿物组合差别也比较明显:北段方铅矿含量多于南段,南段黄铜矿含量似又多于北段。再如大北湾之东矿点(6号矿体),磁黄铁矿、白铁矿、胶状黄铁矿较其它矿脉发育。碲化物在得田沟矿床和里沟5号矿体比较多见。

二、主要金属矿物特征

黄铁矿:是矿石中主要金属硫化矿物之一。矿化形式有浸染状、稠密浸染状、团块状和细脉状矿化。自形、半自形、他形晶均有,自形晶以立方晶体为主,少量为五角十二面体和八面体。黄铁矿的粒度相差悬殊,其生成世代前已述及,特别是发育在含金石英脉体中第二世代的黄铁矿,通常发生碎裂,被其他金属硫化物、自然金和其他金矿物呈细脉状充填交代。

电子探针测定,矿石中黄铁矿的组成:与理论值相一致。

方铅矿:在矿石中方铅矿的含量仅次于黄铁矿,但分布不均匀,某些区段相对集中,某些区段(如1号矿体里沟沟口北侧)不发育。得田沟矿床的矿体中也有类似现象。方铅矿晶形自形、半自形、他形均有,但以他形晶为主。呈浸染状、团块状、细脉状发育在矿石中。它常交代黄铁矿、闪锌矿,与自然金及碲金矿、碲金银矿或银矿物连生现象非常普遍,是金的重要载体矿物之一。方铅矿有两个世代,第一世代最发育,与金矿化关系密切;第二世代仅以为数不多的细脉产出。

黄铜矿:也是较常见的金属硫化物,呈他形粒状,多以集合体出现。常与方铅矿连生或交代黄铁矿、白铁矿及闪锌矿,或在闪锌矿中呈乳滴状。黄铜矿与方铅矿、闪锌矿和自然金、含金碲化物等一起呈细脉状发育在黄铁矿和脉石矿物裂隙内。黄铜矿亦有两个世代,早期黄铜矿粒度粗,多与其他金属硫化物共生,与金矿物连生或金矿物在黄铜矿中呈包裹体状,表明该世代黄铜矿与金关系密切;第二世代黄铜矿,一是由固溶体出溶在闪锌矿中呈乳滴状出现,二是成形较晚呈细脉状切过前者或与晚期方解石脉在一起。

闪锌矿:呈他形粒状集合体,它常与方铅矿、黄铜矿及金矿物共生,一起组成细脉,发育在黄铁矿及脉右裂隙中,交代黄铁矿,同时又见被黄铜矿和方铅矿交代,或与黄铜矿组成固溶体分解结构,亦是重要载金矿物之一。

碲铅矿:他形粒状,反射色较方铅矿白,微带绿色色调,均质体。与黄铜矿、方铅矿、碲金银矿、碲铋矿、碲金矿及自然金连生,或在方铅矿中呈包裹体。在矿石中含量极少,但其中的杂质较多。

碲铋矿:在薄片中所见不多,说明在矿石中含量少。他形粒状,或呈细小板条状。反射色白,带奶油色或带粉红色调,强非均质,偏光色灰或灰蓝色,与碲金矿、碲金银矿或碲铅矿及方铅矿共生。内含其它元素。

含镍白铁矿:镜下可见几率比较少,他形粒状,反射色呈淡黄色,微带淡红色,强非均质。被黄铜矿交代呈条带状、梳状或孤岛状、含其它元素。

磁黄铁矿:仅在个别光片中见及,他形粒状集合体,反射色呈微具粉红色色调的奶油色,强非均质性,被黄铜矿和黄铁矿交代。

胶状黄铁矿:亦仅见于个别矿石光片中,呈环带状构造,常与黄铁矿、磁黄铁矿共生。反射色低于黄铁矿,略带棕色色调。含其它元素。

三、金的賦存状态及嵌布形式

1.金的赋存状态及金矿物特征

通过光片镜下观察和电子探针分析、矿区金的赋存状态以独立金矿物(自然金)为主要形式,其次以碲金矿、碲金银矿等碲化物出现。

自然金:呈粒状、椭圆状、树枝状、细脉状、乳滴状、不规则状等多种形态。

可以看出自然金都在可见金的范围,但其中中粗粒一细粒金占63.38%。同时也表明,还有相当数量的金呈显微状态以固相包裹体形式存在。

碲金银矿:反射色为浅灰白色,带紫罗兰或淡红色调,均质体,粒径大都细小,个别大者粒径达0.11X1:。常与碲铅矿、碲金矿、碲铋矿、自然金、黄铜矿及方铅矿共生,交代其它矿物。含其它元素。

金除以自然金和金的碲化物形式存在外,在其它某些金属硫化物、碲化物中仍有一定的含量。这些矿物所含的金为不可见超显微金,或称之为胶粒金、胶体金和胶态金。由此可见,矿区内还有部分金呈超显微分散状态赋存在某些矿物中。

2.自然金及金的碲化物嵌布形式

自然金及金的碲化物嵌布形式,一方面受到成矿物化条件及共生、伴生矿物彼此相互制约关系的影响,另一方面也与微观形变特征密切相关,其嵌布形式主要有:

包裹体金(及金的碲化物):金矿物呈浑画状、乳滴状被包裹在载金矿物黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、石英等矿物中,形似穿孔交代。

裂隙金(及金的碲化物)金矿物或金的碲化物单独或与其他矿物(如金属硫化物黄铜矿、方铅矿、闪锌矿及碲化物等)连生或共生,呈细脉状充填在黄铁矿及脉石英的裂隙内或沿裂隙交代,这是本矿区金及金的碲化物最普遍的一种嵌布形式。

粒间金(及金的碲化物):自然金或金的碲化物单独或与其它金属硫化物共生及连生,分布于黄铁矿、或碎斑黄铁矿及石英颗粒之间,有的存在于晶洞内,有的似碎裂(或角砾)矿物的胶结物。

除此之外,那些在显微镜下难以观察到而用电子探针分析证实的金,可能以固溶体、类质同象替代及吸附方式分布在载金矿物中。

四、矿石结构

1.矿石结构

矿石结构有自形、半自形、他形粒状结构、网状结构、筛状结构、残余结构、固溶体分离结构(或乳浊状结构)、包含状结构、显微鳞片变晶结构、花岗变晶齿状结构、碎裂结构、碎斑结构和糜棱结构等。

2.矿石构造

矿石具浸染状构造、团块状构造、块状构造、脉状构造、条带状构造、胶状构造、角砾状构造、片理状构造、斑杂状构造等。

五、矿物生成顺序

矿石矿物的形成大致可划分成三期,即构造动力变质期,热液期,和表生期(不含区域变质矿物)。

1.构造动力变质期

系指含金构造以塑性形变为主形成糜棱岩类动力变质岩时期。这一时期由于构造动力分异作用而产生石英、方解石、绿泥石、绢云母、阳起石、绿色黑云母和黄铁矿等矿物。其中黄铁矿似有早晚之分,一是沿糜棱岩片理,具有定向性的细粒他形黄铁矿,有时具不明显的压力影构造;一是粒度较前者大(仍呈细粒),呈自形或半自形黄铁矿,多发育在由石英和方解石组成的条带或小透镜体中,有时也具压力影构造,后者成生似乎稍晚于前者。

2.热液期

主要是复硫化物、碲化物和金矿物的成生期。本期又可分成三个阶段:

第一阶段,为塑性形变向脆性形变转化期。此一阶段有大量石英及碳酸盐和黄铁矿形成,并有少量自然金的产生。含金石英脉中的石英大都产生于本阶段。

第二阶段,为成矿主要阶段,也是矿化的高峰期,从形变来讲,即是脆性形变与塑性形变交替发育期。在这一阶段,前期石英、黄铁矿等矿物碎裂、粒化、糜棱岩化,被黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、金矿物及碲化物以多种形式交代和充填在裂隙中,或在石英粒化微域中。与此同时还有部分绢云母、绿泥石及方解石等脉石矿物的形成。尚需指出的是,这一阶段本身的演化也是复杂的,不同矿物也有相对先后关系。

第三阶段,形变以脆性形变为主,主要形成矿物为方解石和少量细脉状的黄铁矿和黄铜矿,未有金矿物和金的碲化物产生。

3.表生期

主要形成一些氧化矿物如褐铁矿、孔雀石之类。未完待续......欲知下回,请关注微信公众号: xiaoyida_com ,回复 xse93225 获取完整内容!
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本小说内容节选自:人文社科小说 《北京怀柔崎峰茶-琉璃庙地区含金构造特征及找矿方向》

作者:李中坚
最后更新于:2016年09月08日
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