北川县李家沟金矿成矿规律和远景评价

时间：2024-09-03

王冠华，冯有利

（1.河南理工大学资源环境学院，河南焦作 454000；2.河南省有色金属地质矿产局第七地质大队，河南郑州 450016）

1 区域地质背景

研究区位于松潘～甘孜推覆造山带内，属壤塘～松潘～平武Au、Fe、Mn成矿带。区内北东～北北东向断裂构造规模大、数量多，地球化学和地球物理异常清晰、强度高，金、银及矿床（点）众多[2]。

1.1 区域地层

研究区属扬子地层区Ⅵ4，上扬子地层分区Ⅵ34，龙门山小区Ⅵ3-14（图2），区内出露地层有寒武系下统清平组(∈1c)、奥陶中统宝塔组(O2b)、志留系中上统茂县群（S2-3mx）、泥盆系中统白石铺群观雾山组(D2gn)、石炭系下统总长沟群（C1zn）、石炭系上统黄龙群（C2）、二叠系下统（P1）和第四系（Q）。

1.2 区域构造

研究区二级构造单元归属松潘～甘孜推覆造山带，三级构造单元为后龙门山推覆造山带（图3），普查区位于青川大断裂与江泊大断裂之间，区内褶皱、断裂比较发育，褶皱以轴向北东的连续倒转背向斜（自西北往东南依次为大鱼口向斜、复地铺背斜、治城向斜）为主，区内较大断裂自东而西有北川断裂、漩坪断裂、治城断裂，性质均为逆断层。

1.3 区域岩浆岩

区内未出露岩浆岩。

图1 普查区构造纲要图

2 研究区成矿地质特征

2.1 研究区地质

依据岩石地层单位划分，研究区出露地层为志留系中上统茂县群第三组和第四系。茂县群第三组绿泥绢云千枚岩层间韧性剪切破碎带是金多金属矿成矿有利地段。

表1 研究区主要矿（化）体特征一览表

2.2 研究区构造

2.2.1 褶皱

研究区内构造以褶皱构造发育，褶皱为倒转向斜，即庙子弯～凉风台倒转向斜和麻园坪～城子梁倒转向斜。

研究区内褶皱构造是区内与成矿紧密相关的控矿构造，核部及两翼小断层发育，断裂处韧性剪切破碎带发育，韧性剪切破碎带与褶皱轴向近似平行，韧性剪切破碎带内充填呈透镜状、脉状、团块状石英等，是金多金属矿富集部位。

图2 石英脉呈透镜体状

图3 多期面理及倾竖褶皱发育

2.2.2 断层

区内断层总体呈NW向，规模较大断层为F5刘家窝～茶园坪～白岩坪～灯草坪断层，其特征如下：

F5刘家窝～茶园坪～白岩坪～灯草坪断层：位于普查区西北部，断层性质描述见区域断层描述一节。

风园子断裂（F2）：位于普查区中北部，由区内向斜引起的次生断裂，断裂近直立，断裂面走向北东30°左右，普查区内出露长约1km，两盘均为志留系中上统茂县群第三组第三段。

2.3 岩浆岩

普查区内无岩浆活动。

2.4 研究区地球化学特征

前期在研究区开展过1：1万沟系次生晕工作，本次主要运用地化剖面对前人化探异常成果进行解剖查证。

沟系土壤元素地球化学参数统计显示，Ag、As、Sb含量相对较高，变化系数比较大，易形成实质性的沟系土壤地球化学异常。聚类分析、因子分析、相关分析等多元素统计分析表明，Pb、Bi、Ni、Cr、Zn、Co、As、Sb元素代表主要成矿元素的次生富集组合，可作本区主要找矿指示元素[3]。

通过查证研究区内Au、Ag元素异常相对较为显著；Cu、As、Sb、Mn元素异常具一定规模；其它元素异常规模相对较小，通过异常检查大多异常高值点均由千枚岩地层局部石英脉发育和石英团块发育，元素局部富集引起异常，矿化不集中，且取样结果均显示矿化不明显。

2.5 赋矿层位及矿化特征

研究区矿体呈断续脉状、珠串状。主要为北东～南西向，平面上矿化石英脉矿化强度及元素富集具明显的分带现象，西部富集Au、Cu，中部富集Pb、Ag。矿（化）体在层间韧性剪切破碎带中呈透镜状、珠串状，一般靠近顶板时品位变富，靠近底板时品位降低。

矿体对围岩无明显的选择性，围岩均为绢云母千枚岩。成矿特征呈贯入式特点，围岩与矿化体界线清楚，未见侵染状构造矿石。

2.6 主要矿（化）体特征

本次研究区矿体特征详述如下：

Ag-4、Pb-4矿体位于研究区中部，均位于P4号矿化石英脉内。施工12条探槽进行控制，探槽控制矿体呈珠串状，断续出露长度约160m，矿体真厚度0.65m～0.79m，矿体总体走向60°，倾向329°～333°，倾角49°～58°。在Ag-4、Pb-4矿体倾向上施工三处钻孔进行深部验证。三个钻孔均揭露控制韧性剪切破碎带。矿化蚀变以硅化、绿泥石化为主，均见少量方铅矿、黄铁矿。三个钻孔分析结果无品位。

通过深部验证，矿体沿倾向无延伸。证明矿体沿倾向方向尖灭，整体形态为豆荚状分布于韧性剪切破碎带中。

Ag-4矿体估算矿石量0.08×104t，Pb金属量7.6t，伴生Ag金属量0.06t。

Pb-4矿体真厚度达不到最低可采厚度，工业米百分值达到工业品位，估算矿石量0.07×104t，Pb金属量10.29t，伴生Ag金属量0.02t。

2.7 矿石类型

（1）按工业类型可分为铅银矿石、铜金矿石。

（2）按矿石结构、构造特征主要为星散浸染状矿石。

星散浸染状矿石：岩石中矿石矿物呈微晶、隐晶质星散浸染状产出，多与脉石矿物相聚成不规则填隙状不均匀分布，少数被脉石矿物包裹。粒径为＜0.01mm～0.03mm，成分有自然铜、黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿。

2.8 矿体围岩和夹石

2.8.1 矿体围岩

矿体主要产于韧性剪切破碎带中，矿（化）体顶底板围岩均为绢云母千枚岩和绿泥绢云母千枚岩，顶底板围岩产状和矿体呈整合接触，顺层产出，产状一致且沿走向、倾向比较稳定，整体为豆荚或者珠串状分布。由于围岩蚀变主要为硅化、绿泥石化，蚀变程度不高，故矿体与围岩的区别较明显。

2.8.2 矿体夹石

研究区矿体厚度较小，无夹石，钻孔中未见矿（化）体，呈尖灭状。

2.9 围岩蚀变

研究区内围岩蚀变以硅化、褐铁矿化为主，次为绢英岩化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化等，其中硅化、黄铁矿化（褐铁矿化）、绢英岩化多发育在层间韧性剪切破碎带内，绿泥石化和绢云母化在普查区广泛分布。

硅化：分脉状和团块状两类，脉状石英脉宽窄变化较大，一般宽1cm～5cm，主要沿千枚岩地层层间韧性剪切破碎带分布。团块状一般大小3cm～10cm，多呈不规则状硅质团块，大多沿层间表现为珠串状。硅化与矿床矿化有直接关系。

褐铁矿化：褐铁矿为＜0.01mm的微晶、隐晶质，常相聚成团块状或不规则填隙状产出，少数被脉石矿物包裹，多数褐铁矿相聚成柱粒状外形产出，似黄铁矿外形轮廓假象，多与铅银矿化有直接关系。

黄铁矿化：黄铁矿呈它形粒状或粒状集合体与脉石矿物相混成填隙状产出，部分与褐铁矿相伴分布，少数被脉石矿物包裹，粒径为＜0.01mm～0.015mm，部分黄铁矿被褐铁矿不均匀交代，多与铅金矿化有直接关系。

绢云母化：细鳞片状，在岩石中分布不均匀，片径一般均在0.1mm以下，与硅化同时存在时，与铅银金矿化才有较密切关系。

研究区内硅化、黄铁矿化、绢英岩化、褐铁矿化、绿泥石化与铜、铅、银、金矿化关系密切，上述蚀变越强，一般矿化越好，特别是多种蚀变叠加处，往往为矿化体或石英脉富集地段。绢云母化、赤铁矿化等与矿化关系不明显。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因探讨

3.1.1 地层对矿床的控制作用

据1：10000土壤地球化学测量成果，本区几个矿化体赋存于志留系中上统茂县群第三组第三段和第四段绢云母千枚岩岩性层，该岩性层Pb、Ag、Au元素的平均值均较高。

成矿元素的丰度值较高，富集明显，而矿化体的展布方向与该岩性层的展布方向一致，表明第三组地层对成矿有一定的控制作用。

3.1.2 构造对矿床的控制作用

区域上北东～南西向展布的大鱼口向斜在普查区内次生的次一级的褶皱构造引起的层间韧性剪切破碎带是矿（化）体赋存的空间，层控显著，二者产状一致，具有密切的成因联系。

3.1.3 石英脉的控矿作用

结合区域地质资料，对比分析普查区赋矿石英脉或透镜体成因。在普查区内由层间韧性剪切破碎带引起绢云母千枚岩层间形成的石英脉和石英透镜体，经多次构造蚀变，表现出局部岩石较破碎，石英脉局部金多金属元素的富集构成了普查区的矿化石英脉，最为典型的普查区最大的P4号矿化石英脉即赋存于其内部，构成矿化石英脉的主体部分。据地质土壤地球化学综合测量分析，这些石英脉中Pb、Ag、Au等元素的丰度是其围岩的数倍，表明这些石英脉对矿床的形成有重要的控矿作用。