摘要
小秦岭金矿田位于陕西省和河南省交界处,是我国金产量仅次于胶东金矿田的地区,该地区内累计探明黄金储量600余吨。已探明大型以上金矿床5处,中型金矿床10余处,小型矿床20余处。含金石英脉带主要呈近东西向成群成带密集分布。根据矿脉的空间分布特征,分为三个主要矿脉密集带,即中矿带、北中矿带、北矿带。南矿带含金石英脉规模较小,多为矿化点,不发育。桐峪金矿就位于中矿带大月坪-老鸦岔-杨砦峪含金断裂构造密集区西北部。上世纪60年代以来,以陕西地质六队为代表的多家地勘单位在此地投入大量的地质和勘探工作,在含金断裂分布,构造地球化学叠加晕、成矿预测方面取得了不少成果,增加了矿床金的储量。 桐峪矿床总体上研究程度不是很高,对其成矿时代、成矿物质来源、成矿流体性质、成矿温压条件、控矿构造背景、矿体变化规律、成矿模式等很少涉及或尚未做过系统的研究。本文以详细的野外实勘、矿相学、构造地质学、有限元分析方法为基础,结合前人研究成果,分析矿床地质特征、含金断裂特征和构造应力变化特征,对桐峪金矿床构造控矿规律进行了总结。取得如下认识和成果: 1.矿床地质特征桐峪金矿区处于大月坪-老鸦岔含金断裂构造密集区的西北部。矿区出露地层主要为太古界太华群老变质岩,其为金矿体的赋矿围岩,同时也是其矿源层。矿体多呈脉状产于近东西向和北东向断裂构造中,具典型的构造控矿特征。矿石中金属矿物以黄铁矿为主,方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、自然金等次之。非金属矿物以石英为主,绢云母、绿泥石、白云石等次之。矿石结构主要为自形一半自形粒状结构、压碎结构、交代溶蚀结构、包含结构、填隙结构等。构造以块状构造、浸染状构造、条带状构造、团块状构造、细脉-网脉状构造为主。围岩蚀变包括黄铁矿化、硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等。成矿阶段可划分为热液期和表生期两个成矿期,热液期又可分为粗粒黄铁矿-石英、石英-细粒黄铁矿、石英-多金属硫化物、石英-碳酸盐四个阶段。 2.含金断裂构造特征一般来看,断裂规模越大,控制的金矿规模也越大。断裂带中局部构造部位,如走向变化部位,倾角陡缓变化部位,断裂面的凹凸转变处控制了金矿体和富矿段的分布。东西向断裂成矿期具有左行逆冲性质,由于左行使断裂走向由南东东转为近东西向处局部引张,是控制工业矿体赋存的有利部位。北东向断裂构造,构造面较平直,产状稳定,产状较陡,具有左行剪切活动特征。 通过定向样品的有限应变测量,查明了矿田应力状态,成矿早期主应力方向为NE-SW向,主成矿期表现为含金断裂东西向左行、右行剪切运动。 3.构造应力场变化与成矿小秦岭金矿田的构造有限元数值模拟研究,表明在南北挤压构造应力场中,矿床主要分布在最大剪应力图上差应力最大部位和平均应力图上平均应力最小部位,在近东西向左行、右行应力场中北东向、北西西向断裂依次引张利于成矿流体停积成矿。桐峪金矿床典型含金断裂的模拟,表明控脉断裂表现为逆断层时含矿断裂打开,利于成矿流体停积。 4.构造矿化富集规律成矿期断裂活动构造的多次脉动活动,导致矿液多阶段脉动充填,使具有不同矿物组合特点的矿脉相互穿插,形成多阶段矿化迭加。矿床热液成矿作用的四个矿化阶段,分别对应有四次构造脉动活动。断裂构造活动程度影响和制约了矿化阶段的发育程度。 5.断裂构造对矿体分布的控制规律通过对典型矿脉Q8和Q12号矿脉编制矿体厚度、金品位的趋势图、剩余等值线图等,结合地质分析,总结出该矿床矿体空间分布上具波状起伏,倾向上,断裂构造带产状由陡变缓处、由薄变厚处及膨胀收缩部位多有利于成矿。矿体多具分段富集、尖灭再现、尖灭侧现与等距分布规律。