陕西镇安县金龙山地区金汞锑成矿特征及矿床成因研究

摘要

金龙山金、汞、锑成矿带位于南秦岭印支褶皱带镇安-旬阳盆地内,处于镇安—板岩镇断裂南侧,金鸡岭复向斜北翼的松树岭—枣树滩次级背斜南翼。矿体主要赋存于中泥盆世杨岭沟组中厚层灰岩、上泥盆世南羊山组粉砂质(钙质)页岩夹中薄层灰岩及下石炭世袁家沟组薄-中厚层灰岩、粉砂质灰岩中。
　　通过本次工作,结合野外实际调查,取得如下成果:
　　(1)金、汞、锑矿床形成于挤压向伸展构造机制转变的过程中
　　丘岭矿区存在明显的逆冲推覆性质构造,对比金龙山金矿的三个矿段所处的三个背斜构造,金龙山背斜,腰俭背斜都具有紧闭的线性特征,唯独丘岭矿区背斜核部宽大,致使含矿的南羊山地层在该处露头宽度达800m,构造解释认为该处含矿层发生了折叠,含矿层中的紧闭挤压小褶皱及面理置换等现象都十分普遍。分析认为,丘岭背斜发生有横向褶皱叠加。受到由北向南的逆冲构造影响,原东西向的线性背斜发生横向弯曲,致使原先轴面近直立的褶皱向北倾倒,在印支末期进一步的逆冲作用下,核部南羊山地层增宽,背斜翼部下石炭统灰岩拉伸破裂,形成了具有A型叠加褶皱的破背斜。碰撞挤压过程的逆冲构造为热液活动提供了运移通道,使得下伏地层中的成矿物质活化迁移上来,在次级构造和有利岩性中聚集成矿。
　　(2)成矿物质来源于地层及深部
　　通过对区域成矿地质背景分析,南秦岭基底元古宇浅变质火山-沉积岩系含金较高,下覆沉积地层志留系“黑色岩系”高出地壳克拉克值Au3.45倍、Ag3.42倍、Hg4.44倍、Sb2.76倍,可能是金成矿的深部物质源。区域上泥盆系南羊山组金含量并不高,矿化多赋存在南羊山组中,明显受南羊山组不同岩性段控制,同时南羊山组地层钙质粉砂岩层位中炭质、泥质含量较高,具有吸附金的条件,后期构造热液活动使金进一步富集。
　　同位素地球化学显示:δ34S变化范围较大(-4.23×10-3～19.76×10-3),平均值为9.5×10-3,极差达到23.99×10-3,除一个样品为负值外,其余全部为正值,硫化物的硫同位素呈多垛状产出,显示硫源的复杂性。δ34S主要集中在10×10-3～17×10-3,强烈富集重硫,偏向海水硫,表明矿石硫主要来自含硫酸盐沉积夹层的岩石建造,同时在热液期成矿过程中有来自深部硫参与成矿。
　　铅同位地球化学特征显示:金矿床铅同位素来源于沉积地层、造山作用中深源流体等,成矿物质来源于地层及深源物质。
　　(3)矿物组合特征及指示意义
　　矿石矿物组合以毒砂、含砷黄铁矿、黄铁矿、辉锑矿等为主,显示为低温矿物组合,成矿元素为低温的Au、As、Hg、Sb元素组合,热液蚀变矿物组合以低温硅化、粘土化、碳酸盐化、绿泥石化为主,根据流体包体均一温度130-220℃,金矿化阶段集中在180～220℃,锑矿化阶段集中在140～220℃,碳酸盐化阶段集中在130～180℃。矿石中的毒砂、含砷黄铁矿、辉锑矿等矿物密切共生,根据Fe-As-S体系下产生上述矿物组合的温压实验,其温度低于281℃。因此,矿物组合特征以及包裹体均一温度指示成矿温度低于281℃,介于130～220℃,从主成矿期到成矿晚期,均一温度逐渐降低,同时显示了成矿流体具有中低温特点,与微细浸染型金矿基本一致。
　　矿物共生组合从早到晚的演化顺序为:毒砂-含砷黄铁矿-黄铁矿、毒砂-黄铁矿、黄铁矿-辉锑矿-辰砂,上述矿物组合含有大量的含砷矿物,他们与金矿化密切相关。同时,在碱性成矿溶液中,金的溶解度随As的含量增加而增大,因此,金-砷络合物很可能是成矿热液中金的最主要的迁移形式。
　　(4)地球化学异常特征
　　成矿带内1∶1万土壤地球化学异常特征明显与已知矿化体的吻合程度较好。通过对土壤地球异常特征分析:腰俭-古楼山一带异常明显受北西向构造以及北西与北东向构造交汇部位控制。金龙山及以东地区异常受北东向及北东向与北西向构造交汇部位控制。

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第一章 前 言

1.1 选题背景及研究意义

1.2 研究目标

1.3 研究内容

1.4 任务完成情况

1.5 取得主要认识

第二章 区域地质背景

2.1 区域构造演化

2.2 区域地层

2.3 区域矿产

第三章 金龙山矿田成矿条件分析

3.1 构造条件

3.2 地层条件

3.3 遥感地质解译

3.4 地球化学异常

第四章 金龙山矿田金汞锑成矿特征

4.1 金龙山金矿化带成矿特征

4.2 金龙山东段汞锑成矿特征

第五章 矿床地球化学特征及矿床成因

5.1 矿物地球化学组成

5.2 岩石微量、稀土元素地球化学特征

5.3 同位素地球化学

5.4 流体包裹体特征

5.5 矿床成因探讨

结 论

致谢

参考文献

图版及图版说明