金礦礦床地質(zhì)特征及礦床成因分析

孫曉飛，劉擴(kuò)龍，季 春

（陜西地礦區(qū)研院有限公司，陜西 咸陽 712000）

目前國內(nèi)的金礦區(qū)域內(nèi)都存在著影響礦體形成的比較關(guān)鍵的區(qū)域性斷裂構(gòu)造帶，含有金礦的建造地層經(jīng)過長期間的發(fā)展，逐漸形成了基性火山巖系、元古界含金淺變質(zhì)巖系等，為了提升金礦資源開發(fā)的有效性，需要對金礦礦床地質(zhì)特征以及成因進(jìn)行分析，這也是提升資源開發(fā)與利用率的有效途徑。

1 礦床的地質(zhì)特征分析

1.1 構(gòu)造

站在整體的角度上進(jìn)行分析，礦區(qū)通常為東南方向的單斜構(gòu)造形式，在礦區(qū)當(dāng)中未見比較大的斷裂帶。借助鉆孔的方式進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)存在層間斷裂積擠壓破碎帶，寬度為數(shù)十厘米，主要的表現(xiàn)形式為擠壓斷層泥，長度長達(dá)數(shù)十米，對地層以及礦體所產(chǎn)生的破壞性相對較小[1]。

1.2 巖漿巖

巖漿巖對礦體基本上不會產(chǎn)生破壞力。云山單元呈現(xiàn)出巖床狀分布，巖性是細(xì)粒二長花崗巖，巖石呈現(xiàn)出黃褐色，是片狀與條紋形狀的構(gòu)造，部分為塊狀結(jié)構(gòu)。花崗變晶體主要是由礦物鉀長石、石英、鐵礦等物質(zhì)構(gòu)成的[2]。在巖石當(dāng)中，黑云母與石英呈現(xiàn)出定向排列的狀態(tài)，組成了條帶狀與片狀的結(jié)構(gòu)。

在巖體當(dāng)中，地層產(chǎn)狀呈現(xiàn)出較高的一致性，在其中能夠看到些許殘留的黑云變粒巖。

2 金礦礦床的成因解析

2.1 構(gòu)造環(huán)境變化

通常情況下，金礦的礦床都是分布在斷裂發(fā)育的區(qū)域中，與此同時(shí)，礦區(qū)位于斷層破碎帶中，這使得對金礦礦床內(nèi)的物質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生影響的因素比較多。裂谷區(qū)域的地殼比較薄弱，同時(shí)地殼活動出現(xiàn)的頻次相對較高，巖層容易出現(xiàn)斷裂的問題。隨著裂痕的持續(xù)出現(xiàn)，地殼內(nèi)部物質(zhì)逐漸釋放出來。在褶皺的構(gòu)造當(dāng)中，不同形式斷層的出現(xiàn)會形成規(guī)模各異的礦床。地層處于不斷變遷的過程中，這使得金元素的活躍程度變強(qiáng)，這也是礦床形成的根本原因。結(jié)合相關(guān)的研究可知，早期的礦區(qū)往往出現(xiàn)在孤島的環(huán)境體系當(dāng)中，在礦床體系的內(nèi)部往往會出現(xiàn)火山沉積的形態(tài)。在沉降時(shí)，隨著成礦的物質(zhì)不斷加入產(chǎn)生融合，這也就逐漸形成了礦源層結(jié)構(gòu)。

2.2 控礦因素

相關(guān)的研究結(jié)果顯示，有色金屬與貴金屬形成的地帶往往地質(zhì)結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，這會導(dǎo)致兩個(gè)不同形式的金屬礦床出現(xiàn)，主要指的是變質(zhì)的熱液與巖漿熱液形成的礦床。在控礦的影響因素當(dāng)中，對礦田形成的空間定位是非常關(guān)鍵的。因?yàn)轫g性剪切的地帶是控礦的關(guān)鍵性區(qū)域，所以也被叫做控礦的構(gòu)造帶。

在韌性剪切帶當(dāng)中，核心位置處有著不同性質(zhì)的巖層結(jié)構(gòu)，這些都使得金礦體空間被固定。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

地殼的運(yùn)動在一定程度上能夠幫助礦物質(zhì)進(jìn)行沉淀和傳輸，礦流體的出現(xiàn)與巖層的斷裂以及破碎狀況等之間存在密切的聯(lián)系。巖層自身破裂帶的進(jìn)一步變化都會導(dǎo)致礦物質(zhì)沉淀狀況的出現(xiàn)[3]。在熱動力因素的影響下，地層建造水會逐漸在斷裂帶當(dāng)中進(jìn)行轉(zhuǎn)移，之后再將金屬礦物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闊嵋后w，當(dāng)含有礦物質(zhì)的熱液體逐漸移動至含有礦物質(zhì)的巖石當(dāng)中時(shí)，便會呈現(xiàn)出逐漸向外進(jìn)行擴(kuò)散的狀態(tài)。除此之外，成礦體系還涵蓋著其他兩種形式，也就是交代與填充。交代成礦，指的是壓扭性斷裂連通彌漫式空間中成礦；填充成礦，指的是在張扭性斷裂的連通自由式空間中成礦。在上述環(huán)境背景下，礦物質(zhì)會進(jìn)行沉積，隨著時(shí)間的推移，逐漸變?yōu)榈V體。

3 成礦規(guī)律分析

3.1 巖體成因

花崗巖體當(dāng)中所含有的富礦物質(zhì)自身的顏色相對較深，透明度相對較弱，呈現(xiàn)出一定的再生性，微斜長石整體的有序程度大于0.6，這表示成巖的溫度數(shù)值比較小，同時(shí)初步斷定其屬于多階段的花崗巖類產(chǎn)物。其自身的形成與地殼深部的化學(xué)活動、巖汁等之間存在必然的聯(lián)系，沿著斷裂結(jié)構(gòu)的薄弱帶呈現(xiàn)出緩慢上升的趨勢，對原巖的處理方式為交代再溶，經(jīng)過長時(shí)間的交代過程逐漸形成現(xiàn)有的狀態(tài)[4]。巖漿自身的活動會使得原本巖石當(dāng)中所含有的金元素等礦物成分呈現(xiàn)出活化與轉(zhuǎn)移的狀態(tài)，同時(shí)逐漸朝著巖體的邊緣方向集聚，所形成的金礦巖體當(dāng)中豐度值的變化呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。

在巖體邊緣區(qū)域中，金元素含量為15PPb，而中心區(qū)域的金元素含量為4PPb，兩者存在明顯差異，這也就產(chǎn)生了局部化學(xué)成分異常的區(qū)域。在成巖的后期階段當(dāng)中，會出現(xiàn)富含金、銀等成礦元素的巖漿液體，這些液體會順著斷裂的方向移動，在一些構(gòu)造部位中會逐漸沉淀成礦。

3.2 金礦構(gòu)造與定位

斷裂帶是礦質(zhì)、礦液運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵性通道，在一定程度上能夠控制礦脈的分布狀況，也就直接影響著金礦脈與礦體的位置。金礦脈往往出現(xiàn)在剪切的地帶內(nèi)部，其自身的形態(tài)、大小與剪切帶內(nèi)部疊加斷裂狀況直接相關(guān)，也受到斷裂破碎帶的有效控制，由此可見，金礦構(gòu)造是對其進(jìn)行定位的有效參考依據(jù)。

3.3 構(gòu)造斷裂控制礦體形態(tài)

斷裂帶自身的構(gòu)造不僅僅會對礦床自身的形成與分布存在著一定的控制作用，也會影響礦體自身的形態(tài)與最終的產(chǎn)狀。在不同形式的成礦體系當(dāng)中，礦體無論是形態(tài)還是產(chǎn)狀都存在比較大的區(qū)別，規(guī)模也存在比較大差異性。與主斷裂面比較靠近的區(qū)域受到南北方向斷裂的控制，這種礦體自身形態(tài)相對簡單，呈現(xiàn)出的透鏡狀相對規(guī)整。

4 礦化空間的分帶模型解析

4.1 圍巖部分的蝕變分帶

一般在礦體的邊部均會出現(xiàn)發(fā)育程度不同的圍巖蝕變，具體的類型和發(fā)育程度對于礦體的礦化程度和形成規(guī)模會有明顯的指示意義和或多或少的影響，隨著圍巖蝕變的有序分布，可在一定程度上成為礦床的深部成礦預(yù)測、隱伏礦床的找尋，提供可靠的依據(jù)不難看出危言事變已成為重要的找礦標(biāo)志之一，并且圍巖蝕變的水平以及垂直分帶不管是石英脈型或蝕變巖型金礦化類型中均會有不同程度的表現(xiàn)，以蝕變巖型金礦的水平分帶顯示較為明顯。

4.2 礦物的組合分帶

由于在具體成礦期間礦物的結(jié)晶順序有所不同，于具體的空間分布有不同的組合分帶。根據(jù)實(shí)踐研究表明，金礦床的礦物組合分帶具有一致性、規(guī)律性特點(diǎn)。多數(shù)的鹽津礦床會劃分為4 種礦物共生組合：黃鐵礦——石英、石英——黃鐵礦、石英——多金屬硫化物、碳酸鹽。由于在成礦期，斷裂的脈動性導(dǎo)致成礦熱液填充在斷裂之中，發(fā)育晚階段礦物共生組合穿切早階段組合的現(xiàn)象。于不同階段，礦物組合的發(fā)育程度以及具體的空間分布也有所不同，關(guān)鍵受到鍛煉活動的強(qiáng)度、斷裂部位兩因素的影響，因而按照實(shí)際的礦物組合分帶為基礎(chǔ)，可以幫助預(yù)測礦體的深部礦化變化情況。

5 找礦的方向

勘測與開發(fā)企業(yè)在勘探礦產(chǎn)資源時(shí)，找礦的方向直接決定企業(yè)是否能夠找出礦物質(zhì)，也是該區(qū)域是否存在礦床的標(biāo)志。對于地層巖而言，勘探工作需要在確定震旦系的基礎(chǔ)上開展，若是前提條件確定，進(jìn)行開采工作的難度系數(shù)將會降低。除此之外，隨著時(shí)間的不斷推移，大部分山脈自身的形態(tài)與構(gòu)成的要素都會出現(xiàn)不同程度的變化，特別是內(nèi)部結(jié)構(gòu)所出現(xiàn)的變化相當(dāng)顯著。所以，在對金礦的礦床進(jìn)行尋求的過程中，第一，需要保證勘探裝置的有效性，第二，需要關(guān)注統(tǒng)陡山沱組的勘測工作的有效性，通常情況下，在此類巖石當(dāng)中發(fā)現(xiàn)金礦內(nèi)物質(zhì)的概率相對更高。借助圍巖蝕變這一標(biāo)志確定找礦方向的方法的系統(tǒng)性更加顯著，然而，隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升，科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的提升，現(xiàn)代化找礦勘測技術(shù)與設(shè)備朝著多樣化的方向發(fā)展，這使得更多的勘測與找礦的裝置被運(yùn)用在實(shí)踐工作過程中，這也為圍巖蝕變標(biāo)志這一方法的深入運(yùn)用奠定了基礎(chǔ)、創(chuàng)造了更加廣闊的空間。

隨著時(shí)間的推移，地質(zhì)與巖石體系會呈現(xiàn)出很多的變化，同時(shí)其內(nèi)外部的結(jié)構(gòu)都會出現(xiàn)變化，這往往意味著其內(nèi)部環(huán)境出現(xiàn)了變化，因?yàn)檫@些變化往往體現(xiàn)在外部結(jié)構(gòu)上。盡管無論在構(gòu)造還是山脈形態(tài)上，金礦礦區(qū)的相似度都很高，然而，經(jīng)過認(rèn)真觀察與分析會發(fā)現(xiàn)，兩者還是存在比較明顯差別的。

6 結(jié)束語

在分析金礦礦床地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及找礦方向時(shí)，不難發(fā)現(xiàn)金礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與找礦方向之間存在一定的聯(lián)系。在對其基礎(chǔ)性的特征進(jìn)行剖析之后，對不同區(qū)域的類別進(jìn)行劃分，之后結(jié)合地巖層性、圍巖蝕變等標(biāo)志性元素，對找礦的方向予以進(jìn)一步明確，這在一定程度上提升了勘察與勘探工作的效率水平，也為勘察工作的提升奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，是對金礦資源進(jìn)行有效開發(fā)的重要基點(diǎn)。