甘肃省岷县寨上超大型金矿成矿作用研究

摘要

来源：本课题依托武警黄金第五支队普查项目《甘肃省岷县寨上金矿岩金普查》、科研项目《甘肃省岷县寨上金矿床成因机制研究》、《甘肃省岷县寨上金矿床金的赋存状态研究》。
　　目的：本项申请拟在前期研究基础上，进一步开展金元素的分布规律研究，金元素的迁移规律研究，金矿物的赋存状态及变化规律，进一步开展金矿脉的时空分布规律研究，进一步从微观到宏观研究金的成矿机理。为矿区的找矿提供理论指导。
　　理论基础：
　　方法：1、金元素分布规律研究。收集寨上矿区1/20万、1/5万水系沉积物数据，收集1/万地化剖面及钻孔岩芯原生晕数据及图件，制作金等值线图；收集1/5万地质矿产图，综合分析金元素的水平、垂直分布规律，研究元素的迁移规律；
　　2、金矿物的赋存状态。通过光学显微镜、电子探针、扫描电镜、X-衍射等测试手段，分析不同类型矿石中金矿物的矿物学特征，测试不同赋存状态中金矿物的成分线、面变化规律，达到掌握不同类型矿石中金的赋存状态，金矿物的化学成分变化，金矿物的矿物学特征；
　　3、金矿脉的时空分布规律。收集寨上矿区已发现的32条金矿脉的地质资料，以及成矿地质背景。通过分析金矿脉与地层、构造、脉岩的空间关系，研究金矿脉的形成机制。
　　4、金形成机理研究。通过研究金元素的分布规律，研究不同矿段不同类型矿石中金矿物的变化规律，研究金矿物的化学成分变化规律，研究金矿脉的形成地球化学背景，分析金形成机理；
　　主要成果和结论，特别是新见解、新方法和新成果：
　　1通过研究区域地质背景，认为寨上矿区位于山阳-礼县断裂带西端，受期次级断裂控制。区域地层为泥盆系-二叠系地层，赋矿岩性为“炭泥硅”质板岩，对金矿物有吸附作用。区域岩浆活动较强，尤其在矿区内已发现了中酸性脉岩，对金矿的形成有很大的影响。
　　2寨上矿区内共发现金矿脉30条，圈定矿体26个，累计探获（333＋334）资源量103000kg。寨上金矿床的形成总体上经历了沉积-成岩期、构造-热液叠加成矿期和表生氧化期三个期。本次重点研究了构造-热液叠加成矿期，划出四个成矿阶段，并将多金属硫化物-金-石英-碳酸盐主阶段(Ⅲ)细划成三个亚段：复硫化物及硫化物亚阶段、硫盐亚阶段、碲化物亚阶段。
　　3研究了区域1:20万、1:5万水系沉积物异常，发现异常总体呈成群成带、窜珠状分布，1:1万土壤测量异常呈北西向展布，与断裂构造吻合较好。原生晕异常显示，Au、Ag、As、Sb元素在碎裂岩及碳质板岩中含量明显高于长石石英砂岩及钙质板岩；矿脉走向上微量元素分布研究表明，成矿元素在不同地段分配不均又分段富集的特征。
　　4对矿区的重点矿脉进行采样及室内显微镜下鉴定，尤其是通过电子探针测试，研究了矿区的矿物特征，并对矿区金属矿物进行了分类研究。划分了硫化物、复硫化物、硫盐、碲化物、含氧矿物等。重点研究了复硫化物中的黄铁矿的矿物特征及其含金性，得出：围岩中黄铁矿呈草莓状、莓球状、圆球状、立方体等晶形，颗粒相对较细小。矿石中黄铁矿呈立方体、五角十二面体、他形粒状、细-网脉状，颗粒相对较粗；草莓状、立方体黄铁矿含金性较差，他形粒状、细脉状、五角十二面黄铁矿含金性较好等规律。本此研究首次对寨上矿区的硫盐矿物进行研究，划分出铜的硫盐矿物和铅的硫盐矿物。值得一提的是首次鉴定出铅的硫盐矿物，分别是脆硫锑铅矿、砷硫锑铅矿、斜锑铅矿。探讨了硫盐矿物的地质意义，认为硫盐矿物是寨上金矿的重要的与金关系密切的金属矿物之一，是载金矿物之一，是指示矿脉富矿段的标志之一。
　　本此研究首次发现了碲化物，分别是碲金银矿、碲银金矿、碲汞矿等。确定了寨上金矿是在低温低压环境下形成的，而且是多阶段形成的，从沉积的元素富集，到硫化物阶段的晶体金的形成，再到与硫盐矿物伴生，之后到碲金矿的形成，甚至在硫酸盐矿物粒间还发现有自然金。充分说明金矿物形成的多阶段性。
　　5寨上矿区位于岷-礼盆地中，金矿形成过程受泥盆系-二叠系地层控制，赋矿受岩性控制，“炭硅泥”板岩是金矿物的主要容矿岩石。多阶段形成的反“S”形国营牛场背斜，发育的北西向断裂剪切带等构造为成矿提供了导矿和容矿空间，活跃的构造及岩浆热液使成矿流体充分所围岩进行反应，并迁移、沉淀成矿。所以该矿床受控于地层、构造、岩浆岩。
　　矿区总体形成了南北两个大的成矿带。各个成矿带上又具分段富集规律，如北矿带自西向东划分为四个矿化富集区，分别是王足路矿段、沟麻背后矿段、拉杆梁矿段、纳纳牧场东矿段。同时各矿脉中矿体沿走向呈分段产出的规律。即使是同一矿体内部在其走向上同样存在分段富集的特点。矿体亦存在侧伏规律，特别是富矿体侧伏性更明显。
　　6印支晚期岷礼地区在挤压后伸展过程中岩浆上侵分异形成中酸性脉岩和岩浆热液，大气降水萃取地层中成矿物质，下渗的大气降水与上侵的岩浆热液相遇发生了混溶作用、结晶作用、凝聚作用、重力分异作用，形成的成矿流体具有分层，在后期的挤压作用下沿北西向断裂向上依次贯入、渗透、扩散。成矿流体运移方式主要有两种：一是流体分层－渗透作用，二是流体分层－贯入作用。在物化环境变化的容矿部位沉淀、结晶、堆积成矿。

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第一章 绪 论

1.1 选题意义及国内外研究现状

1.2 研究目标

1.3 研究内容

1.4 完成工作量

第二章 区域地质

2.1 区域地质背景

2.2 区域地球物理特征

2.3 区域地球化学特征

2.4 区域遥感特征

第三章 矿区地质

3.1 地层

3.2 构造

3.3 物探异常

3.4 化探异常

3.5 遥感地质

第四章 矿床地质

4.1 金矿脉及矿体

4.2 矿石特征

4.3 围岩蚀变

4.4 成矿阶段划分

第五章 地球化学异常

5.1 区域化学异常特征

5.2 矿区异常特征

第六章 矿石矿物特征

6.1 金属矿物

6.2 含氧矿物

第七章 控矿因素及矿体富集规律

7.1 控矿因素

7.2 矿体富集规律

第八章 矿床成因探讨

8.1 主量元素及微量元素

8.2 同位素地球化学

8.3 成矿流体

8.4 成矿环境

8.5 成矿机制

8.6 成矿作用探讨

第九章 结 论

9.1 确立区域成矿地质背景对成矿有利

9.2 确立了地层、构造与成矿的密切关系

9.3 对重点成矿阶段进行了细划

9.4 建立了寨上金矿理想原生晕模式

9.5 新鉴定出硫盐矿物及碲化物，丰富了矿物种类

9.6 总结出“地层+构造”控矿及分段富集规律

9.7 建立了流体“分层－渗透”作用成矿的机制

致谢

参考文献

图版及图板说明