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葛良胜等:西秦岭阳山金矿整装勘查区地质找矿科学问题

 changyz001 2022-01-30

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葛良胜研究员(简介附后)

甘肃阳山金矿整装勘查区成矿与找矿关键科学问题

葛良胜1,杨贵才2,赵由之2,3,袁士松2,王治华2,胡晓隆4,赵利利4,闫加盼2

1中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心

2中国地质调查局地球物理调查中心

3中国地质大学地球科学与资源学院

4甘肃省地矿局第一地质勘查院

导读

阳山金矿是原武警黄金部队重大找矿成果333+3341金资源量160余吨阳山金矿为核心的甘肃阳山整装勘查区是中国107片整装勘查区之一,自1997年发现以来,该区的地质科学研究和勘查进展一直受到国内外众多地质学家的高度关注,地质找矿关键科学问题不清晰。

葛良胜等在系统梳理前期勘查和研究成果基础上,基于野外调查基础资料,仔细分析了阳山整装勘查区成矿地质环境、矿床地质特征、成矿作用及矿床成因方面的科学问题,初步总结成矿规律提出了该区亟需解决的成矿与找矿关键问题与思考,读后很受启发!

内容提纲

引言
1 成矿地质环境
2 矿床地质特征
3 成矿作用及矿床成因
4 成矿规律及找矿潜力
5 成矿与找矿关键问题与思考

引言

以甘肃文县阳山金矿为核心的阳山金矿整装勘查区,是国土资源部围绕《找矿突破战略行动计划(2011~2020)》确立的中国107片重点整装勘查区之一。该整装勘查区位于甘肃省南部,整体呈近东西向展布,长约80km宽约20km总面积约1832km2勘查区内已投入生产的主要金矿床包括新关、关牛湾、金坑子、塘坝等,正在勘查或即将转入生产的金矿床包括葛条湾、安坝、尚家沟等,此外,还有一批矿点或矿化信息点有待进一步开展地质调查和勘探工作,包括汤卜沟、泥山、高楼山、张家山、北金山、月照山等。其中,汤卜沟、泥山、葛条湾、安坝、高楼山等作为阳山金矿区相对独立的矿段(图1),是阳山金矿区的重要组成部分,也是阳山金矿整装勘查区的核心区
阳山金矿区安坝里南矿段普查(333+3341)金资源量160余吨后期详查成果与此相对比,在矿体规模、产状、形态、品位变化等方面存在较明显出入,由此引发了对矿床主要控矿因素、矿体圈连方法、矿体基本形态、矿床规模等方面的激烈争论说明有相当多成矿与找矿的关键问题没有搞清楚

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1 甘肃阳山金矿床构造位置图(a)和阳山金矿带地质简图(b)

1—中-下侏罗统红色砾岩;2—中-下侏罗统泥灰岩、页岩;3—中-下侏罗统黄色砾岩;4—三叠系砂岩、板岩;5—下二叠统中部四段灰岩、板岩;6—中泥盆统三河口组五段灰岩;7—中泥盆统三河口组四段千枚岩夹薄层灰岩;8—中泥盆统三河口组三段灰岩、砂质板岩;9—中泥盆统三河口组砂岩、板岩;10—中元古界灰岩、变质砂岩;11—燕山期斜长花岗斑岩;12—俯冲带;13—断层;14—推测断层;15—不整合界线;16—金矿化体及编号
阳山金矿自1997年被原武警黄金部队发现并勘查以来,该区的地质科学研究和勘查工作进展一直受到国内外众多地质学家的高度关注。20年来,对包括阳山金矿在内的整装勘查区开展的科学研究和勘查工作一直没有中断。矿床勘查工作者重点从矿床地质特征、主要控矿因素、矿化富集规律、找矿方法与找矿潜力等方面进行了总结与分析;矿床地质学家则从矿床微观特征、矿床地球化学、矿床成因和机制等方面依托构造地质学、矿床地质学和流体包裹体、微量元素地球化学、同位素地球化学等资料进行了探讨。此外还有一些学者围绕与成矿相关的岩浆活动、成岩成矿年代学以及有机地球化学等开展了详细研究。另有部分地质学家从基础地质和区域成矿的角度对矿床形成的地质背景、构造环境、区域成矿对比等问题进行了阐述。上述大量的研究工作涉及到了与阳山金矿成矿与找矿相关的各个方面问题,并提出了一系列认识和观点,对矿床勘查实践向更深层次的迈进发挥了重要作用。然而,随着研究和勘查工作的不断拓展和深入,更多的问题则在生产、勘查和研究的现实中显现出来,一些过去看似解决了的地质问题,从最新的勘查资料看,则面临着新的挑战。其中许多已经成了全面认识矿床、制约矿床勘查、取得找矿突破不得不面对,且又迫切需要解决的关键性瓶颈问题。本文以矿床勘查和科学研究最新资料为支撑,以复合造山成矿理论为指导,对矿床发现以来近20年的生产与科研工作进行梳理和总结,结合勘查的最新进展,着眼于整装勘查区勘查突破的根本目标,提炼出阳山金矿整装勘查区成矿与找矿方面的关键科学问题,并基于对这些问题的初步思考,以期将进一步深化阳山整装勘查区地质勘查和科研工作

成矿地质环境

地质构造环境是区域成矿的基础,而对区域构造地质演化过程的正确认识是阐明区域成矿地质构造环境的前提,它涉及到对矿床成因、类型和前景的综合判断。阳山整装勘查区所在西(南)秦岭地区是中央复合造山带的重要组成部分。现有资料显示,包括西秦岭在内的中央造山带西段显生宙构造演化具有以下特点:空间上,与介于华北和扬子2大板块之间的商丹(北部)和勉略(南部)2个洋盆开合过程紧密联系北部商丹洋的开合过程主体(裂开、俯冲、碰撞)在早古生代进行,由此形成了以商丹缝合带为主要标志的早古生代造山带;南部勉略洋的开合过程主体在晚古生代到印支期完成,由此形成了以勉略缝合带为标志的晚古生代—三叠纪造山带时间上,总体可划分为3个阶段:新元古代以前是基底形成阶段,新元古代至印支期末或侏罗纪初是与板块构造活动相关的造山阶段(包括多期次、多样式的裂解、俯冲、碰撞和伸展造山过程),此后,进入陆内造山阶段(由于北部商丹带碰撞和伸展造山过程早, 因此其进入陆内造山阶段的时间也应更早一些)。时空上的复杂叠合和改造,铸就了中央复合造山带构造演化的复杂历史和内部结构

阳山金矿整装勘查区位于上述勉略缝合带内,其成矿地质构造背景与勉略洋主体的构造演化密切相关。裴先治、李曙光等、张国伟等和Dong先后论证了勉略构造带西延与阿尼玛卿带相连,东延可达桐柏-大别南缘,并将其演化过程划分为5个阶段①初始扩张裂陷与有限洋盆打开阶段(D1-D3;②有限洋盆扩张阶段(C1-P1③板块会聚与有限洋盆俯冲消减作用阶段(C2-P1-T1④碰撞造山与勉略-阿尼玛卿古缝合带形成阶段(T2-T3⑤中新生代陆内造山叠加改造作用阶段。从复合造山角度,并根据前人对本区构造演化所厘定的时间节点,这一过程也可描述为:D1-C1裂解成洋C2-T1俯冲造山T2-T3碰撞造山T3-J1伸展造山J2以后陆内造山。可见,勉略构造带的构造演化经历了完整的造山旋回,时间上跨越了从晚古生代到新生代漫长地质时期,复杂的构造演化为区内一系列金多金属矿床的形成提供了重要成矿背景。
然而,在勉略构造带这一复合造山演化过程中,金成矿作用到底发生在哪个或哪几个阶段,形成于何种环境呢?前人依托阳山矿区斑岩脉的年代学和地球化学资料,并结合其与矿化关系提出了多种观点:如矿床形成于碰撞造山过程挤压-伸展转变期同碰撞环境,华北与扬子陆块碰撞后的拉张环境,晚三叠世扬子陆块与秦岭南缘岩浆弧碰撞期后的地壳增厚向岩石圈拆沉与大规模伸展走滑的转换阶段等。此外,齐金忠等认为矿床是在T3-J1、J3E1-E2等时段内区域伸展背景下多期热液作用叠加的产物。可以看出,有关阳山金矿到底形成在什么样的构造环境中,学者们没有取得一致意见,这已经成为制约阳山整装勘查区深化研究和勘查突破的重要问题

2 矿床地质特征

阳山金矿是整装勘查区内的代表性矿床,其中主体区段(安坝里南,约3.5km2已于2008年转让给矿山企业。目前整个矿区的勘查工作由勘查单位和矿山分体运行。前者在转让区外部继续进行普查工作,而矿山企业则着眼于生产开发,在转让区内进行详查和勘探。丰富的勘查资料和配套的科学研究已基本查明阳山金矿床的基本地质特征。

2.1 地层、构造、岩浆岩与矿化的空间关系

阳山矿区内出露的主要地层为泥盆系三河口组的一套由深海-半深海-浅海-浅水陆源碎屑沉积物组成的浅变质沉积岩系,主要岩性为呈互层状出现的厚层块状微晶灰岩、泥岩、硅质岩-碳质泥岩-泥灰岩以及砂岩、粉砂岩等,经浅变质作用,形成板岩、千枚岩,局部见片岩,普遍含碳质和草莓状黄铁矿,是矿区的主要含矿岩石和赋矿岩系。虽然同是泥盆系三河组沉积岩系,黄伟兴等注意到阳山金矿带各矿段赋矿岩性组合并不不同。安坝矿段主要为含碳粉砂质-灰质-泥质岩互韵律薄层组合,厚度大,易于发育各种压性构造,因此成矿也最好;与其相邻的东部观音坝-高楼山和西部葛条湾矿段岩性组合相对简单,互韵律薄层厚度减小,矿化强度明显下降;再往东的阳山和西侧的泥山矿段以中-细粒砂岩夹粉砂质泥板岩组合为特征,以张性构造为主,出现大量辉锑矿化脉。进一步对整装勘查区东部的金坑子、北金山、塘坝以及西部的新关、关牛湾、巴西、大水-忠曲等金矿床的对比调查发现,在阳山整装勘查区内各矿区,岩性组合的差异导致构造样式不同,进而影响矿化型式及矿石类型。这种现象和规律值得进一步总结
阳山矿区构造极为发育,类型多样,组合复杂。普遍认为控制整个矿带的构造是区域由北向南的逆冲推覆和弧形构造体系的一部分或它们的附属/次级构造;控制矿体的构造则包括具有韧-脆性递进变形序列特点的各类构造及其组合,如劈理、层间褶皱或揉皱,层间或切层的破碎带以及节理和其他不规则张性裂隙等。能干性和非能干性岩石接触面是这些构造易于发生的部位,非能干性岩石一侧通常对赋矿更有利但对区内这种复杂构造体系具体形成在区域复合造山过程中什么阶段则存在不同的认识。大部分学者认为在240Ma左右,阳山整装勘查区处于洋壳向陆壳俯冲的构造环境200Ma左右,区域上进入了陆陆碰撞造山阶段李亚林等对勉略蛇绿构造混杂岩带的构造解析表明,该区经历了2期韧性逆冲剪切变形:早期剪切变形主要发育于蛇绿岩和火山岩中,与区域变质作用同期,剪切运动方向NWSE右行),时间在240Ma左右;晚期剪切变形具有NNESSW高角度逆冲特点(左行),并使不同岩片推覆叠置,构成缝合带现今出现的叠瓦状构造样式,时间在200Ma左右。2期剪切变形都具有高压低温性质(早期:t=160~220°C,p=0.80~1.0GPa晚期:t=170~440°C=1.24~1.63GPa利用共生的白云母-绿泥石AN分配关系及绿泥石温度计计算出变形温度分别为225°C191°C),分别代表了俯冲与碰撞造山期变形。此外,勘查专家和研究学者都认为构造对成矿具有重要控制作用但对它们究竟是如何控矿的研究还很不够
阳山矿区未发现较大规模的岩浆岩体,但中酸性脉岩发育,且风化和蚀变强烈。已识别出的脉岩岩性包括(黑云母)花岗斑岩、细粒斑状黑云母斜长花岗岩、花岗细晶岩等。野外除偶见花岗细晶岩穿切花岗斑岩脉外(图2),其他脉体间的穿插关系少见,但脉体的变形特征却易于观察和识别。勘查资料表明,许多脉岩与矿体空间关系密切。在多期构造活动中发生韧性变形,形成透镜体(图3a)、石香肠(图3b)、不规则块体(图3c或片(劈)理化(图3d或破碎形成众多裂隙的脉岩本身,或其与围岩的接触带多是矿化的有利位置(图4)。有学者注意到这种现象应是岩石能干性差异造成的。此外15万区域地质调查报告(甘肃地勘局兰州地质矿勘查院七分队,1999)以及齐金忠等结合区域航磁、遥感解译和锆石SHRIMPU-Pb同位素年龄,判定阳山金矿带葛条湾至月照一带深部存在规模较大的隐伏岩体,长达50km宽达5~15km总体向北倾伏。

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2 阳山矿区寺陡坪细晶岩穿插细粒花岗斑岩

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图3 围岩地层中的花岗斑岩
a透镜休;b.石香肠;c.不规则块休;d. 片(劈)理化
ph一千枚岩;;n一花岗斑岩;Q-Sb一石英-辉锑矿脉

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4 阳山矿区安坝矿段矿体与脉岩空间关系示意图
a.1780中段平面图17~25勘探线;b.安坝里矿段北17勘探线剖面(局部) 

2.2 矿化带、矿体、矿石类型及其相互关系

地质勘查工作在阳山金矿带内已圈定4~5条矿化带,前人习称脉群,各矿化带总体呈北东东向大致平行展布(图5),主要集中在安坝、葛条湾2个矿段。矿化带内的矿体数量众多,形态多样,规模各异,产状变化也较复杂。值得关注的是,早期普查与矿山详查圈定的矿体存在较多差异。具体表现在:①普查中连续稳定的脉状矿体被分解为众多规模、产状变化明显的透镜状或短脉状矿体;②普查中确定为南倾的矿体在加密勘探之后,一些矿体被确定为北倾;③普查中多数确定为陡倾、延深较大的平行脉状矿体被详查资料圈定为以缓倾为主,但倾角不一且延深不等的非平行矿体④普查中未明确区分受脆性构造和片(劈)理构造控制的矿体,在详查资料中得以明确区分,其中脆性构造破碎带控制的矿体具有产状相对稳定,局部厚大的特点

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5 阳山矿区安坝里南矿段破碎带、脉岩与矿体相互关系图
1—千枚岩;2—砂岩;3—薄层灰岩;4—千枚岩夹薄层灰岩;5—脉岩;6—破碎蚀变带;7—矿体
阳山金矿的矿石可划分为蚀变岩型和石英脉型2大类。蚀变岩型又可进一步划分为蚀变千枚岩型、蚀变花岗斑岩型、蚀变砂岩型。其中,蚀变灰岩型和蚀变碎裂岩,即构造破碎蚀变岩型,蚀变千枚岩、蚀变花岗斑岩和构造破碎蚀变岩型是主要矿石类型构造破碎蚀变岩型是本次工作新确定的类型,是早期蚀变岩型矿体经后期构造破碎蚀变后叠加矿化的产物,因而一般矿体规模较大,且品位较高。这一矿化类型的识别对勘查工作十分重要。基于矿区内不同含矿岩石常表现为薄互层的关系,张复新等(2007)对矿石类型的划分方案及对不同类型矿石特点的总结极具意义,值得矿床勘查工作者重视。另外,他还注意到,矿化的花岗斑岩常被韧性剪切构造剪切为刚性透镜体其本身因普遍遭受到蚀变(绢云母-硅化-黄铁矿-毒砂化)而含矿,其中的含金黄铁矿不具增生环带,且含金矿化硫化物中包裹碲铋矿是其与其他蚀变岩型矿石的主要区别。
石英脉型矿石可进一步划分为石英脉型(图6ab)、石英-方解石脉型和石英-辉锑矿脉型(图6cd3类。前二者在矿区极为常见,但个体规模均很小,多为不到10cm厚的细脉,具有多种产状。片岩、千枚岩中与片(劈)理基本协调产出的呈断续分布的透镜状、香肠状脉,形成较早,与地层岩石一起经历了韧性变形,而片岩、千枚岩中与片(劈)理不协调的细脉状(基本完整)或团块状脉,蚀变灰岩或砂岩以及花岗斑岩脉中的网脉状脉等,基本没有发生变形,反映其形成较晚。张复新等(2007)指出在花岗斑岩透镜体与片(劈)理化含碳质泥板岩-粉砂泥板岩-泥灰岩接触部位,多充填含有明金的石英细脉。石英-辉锑矿脉型矿石在矿区相对少见,但规模多较大(厚者可达2~3m),主要充填在后期脆性构造破碎带中,并随其产状变化而变化,以穿切地层片理和早期矿化(体)的居多(图7),包括北北东向、近南北向、北西向等多种走向。辉锑矿呈半自形或他形集合体,整个脉体致密坚硬,无论是在辉锑矿还是石英中,常见颗粒较大的明金(图6)。此外,石英-辉锑矿组合对早期矿化蚀变岩碎块的胶结,或以细脉形式穿切在早期蚀变岩型矿体之内的现象在矿区普遍出现,显示区内应至少存在2期成矿,并具有强烈的叠加与改造关系

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6 阳山金矿床石英脉型和石英-辉锑矿型矿石中的自然金

a、b.石英脉型矿石(自然金);b.c.石英-辉锑矿型矿石(含自然金)

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7 千枚岩型矿体被后期石英-辉锑矿脉穿切 

2.3 矿物组合、蚀变与成矿期和成矿阶段

齐金忠等和袁士松等鉴定出矿石中金属矿物主要为自然金、银金矿、毒砂、黄铁矿、辉锑矿,其次有钛铁矿、钒钛磁铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、白铁矿、硫锑铅矿、钦锰矿、硬锰矿、褐铁矿等。毛世东等在此基础上,又识别出黝铜矿、赤铁矿、硫锑铅矿、车轮矿等。此外,地表及坑道调查偶见黄铜矿及铜蓝等。杨荣生等、李楠等对矿石中最常见多个期次或世代的黄铁矿、毒砂开展了详细研究
阳山矿床在发现之初,矿床勘查工作者认识到矿石中的金主要以自然金形式呈微细浸染状存在于金属矿物中因而将该矿床确定为微细浸染型随着勘查工作的深入和勘查范围的扩大,齐金忠等张复新等分别报道了在矿区石英脉中发现明金。近年来,进一步观察和研究发现矿床中的明金并不少见,而且金的粒度与赋存状态依矿石类型不同而有显著区别。在蚀变千枚岩型矿石中,金多呈微细浸染状赋存于含砷黄铁矿及毒砂晶格缺陷中,硫化物石英细脉矿石中则常见显微金及明金。在石英-黄铁矿脉(含毒砂,但通常不含辉锑矿)中,金通常产出在黄铁矿、石英晶粒边缘、粒间及晶粒内部包裹体中;而在石英-辉锑矿脉型矿石(通常不含毒砂)中,金粒度明显较大(图7),部分可达2~3mm主要见于石英中,有时可见多粒明金集中成团分布,也可产出在辉锑矿内或石英与辉锑矿的接触面上,呈带状分布。根据含金石英脉产状特征及相关的矿物组合,初步认为,这2种明金并非同一期成矿作用的产物
阳山金矿床大范围发育以硅化、绢云母化、高岭石化、碳酸盐化、黄铁矿化、毒砂化、褐铁矿化等为主的浅成低温热液蚀变。杨贵才等、齐金忠等认为,由于构造破碎带整体规模大、蚀变强,从矿体到围岩,蚀变分带不明显。但文成敏认为从矿体到围岩有一定蚀变分带现象,表现为近矿部位硅化、黄铁矿化较强,而远矿部位高岭石化、碳酸盐化较发育。方月新等针对控矿的断裂带自中心向外,划分了硅化带、绢云母-硅化带、绢云母化带3个蚀变带
到目前为止,对阳山金矿成矿期成矿阶段的研究和划分较为混乱齐金忠等最早将本区成矿界定为热液成矿期和表生期,将热液期划分为无矿石英阶段、石英-黄铁矿阶段、石英-黄铁矿-毒砂阶段和石英-碳酸盐阶段4个成矿阶段,显然没有包括后人普遍确定的石英-辉锑矿阶段。在其后期研究中又指出该矿床可能存在着3期成矿程斌等将热液成矿期划分为早期热液成矿阶段、早-中期热液成矿阶段、含黄铁矿碎裂石英脉状矿化阶段和辉锑矿-石英-方解石脉状矿化阶段等几个阶段杨荣生等将阳山金矿热液成矿过程划分为石英-绢云母-黄铁矿早阶段、多金属硫化物主阶段和碳酸盐石英网脉晚阶段。其中主阶段又包括以黄铁矿为主的黄铁矿-毒砂-石英,以发育毒砂为特征的毒砂-黄铁矿-石英,以及局部发育的自然金-辉锑矿-石英碳酸盐等3个亚阶段。张复新等2007首次考虑到了可能存在着多期成矿的问题,并按此将成矿过程划分为沉积预富集期,岩浆-构造-热液成矿期和表生氧化期3个期次,其中岩浆-构造-热液成矿期又可按矿物特征与组合划分为6个成矿阶段李楠等(2012)则将阳山金矿成矿划分为成岩期和热液成矿期,其中热液成矿期又包括了早阶段、主阶段、晚阶段和后阶段,并厘定了相应阶段的矿物生成顺序。经过野外调查和镜下详细观察,并结合勘查区内有关同位素定年资料(后述),本文认为阳山金矿总体是两期成矿作用的产物。第一期成矿发生在三叠纪与早侏罗世之交,主要受推覆-韧(-脆)性剪切两位一体的变形变质构造控制,根据同位素示踪结果,其成矿流体则可能是变质流体和岩浆流体的混合产物。金主要呈显微金,特征金属矿物是细粒黄铁矿和毒砂。基于该期成矿形成的矿体或矿化体分布广,形态产状复杂,数量多但品位相对低等特征,认为该期为大范围成矿作用第二期成矿主体发生在中侏罗世—白垩纪,受陆内造山阶段的脆性构造和相关的岩浆活动控制,相应的岩浆岩体可能处于隐伏状态。根据整装勘查区内及同一成矿带其他矿床研究的分析结果,推断成矿流体主要为岩浆流体,但可能有其他来源流体混合。金主要呈明金形式出现,特征矿物在阳山地区的现有勘查深度上为辉锑矿,但结合邻区矿床分析,可能还有黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等。基于该期成矿形成的矿体数量少,矿化相对集中,金品位高,且大量见明金特征,将其称为高强度成矿作用每个成矿期又可以划分为若干个成矿阶段。具体如下。
变质-岩浆混合热液成矿期:-1石英-绢云母-黄铁矿阶段,常形成石英-黄铁矿细脉或条带,但多数受到了韧性剪切变形,而成为石香肠、透镜体或团块;-2:含砷黄铁矿-毒砂-石英阶段-3:毒砂-含砷黄铁矿-石英阶段;-4:石英-碳酸盐阶段,在构造破碎蚀变岩型矿体中,常见本阶段形成的石英-方解石脉的碎屑或团块。其中,-2-3两阶段在野外难以区分,但镜下研究发现仅其金属矿物相对含量具有显著差异,也可以合并为一个成矿阶段。
岩浆热液成矿期:-1:石英-黄铁矿阶段(在阳山矿区偶见),形成石英-黄铁矿细脉,其中黄铁矿多以细粒立方体晶形为主;-2:石英-自然金-多金属硫化物阶段,该阶段在阳山矿区现有勘查深度和范围内发育不好,但在邻区的塘坝等金矿则是主要成矿阶段。多金属硫化物中出现黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等金属矿物;-3:自然金-辉锑矿-石英阶段,该阶段在阳山矿区现有勘查空间发育较好,常见规模较大的石英-辉锑矿脉;-4:石英-碳酸盐阶段,与前一成矿期的石英-碳酸盐阶段产物相比,该阶段石英-碳酸盐脉较为完整和新鲜,并主要充填在脆性构造裂隙中。在阳山矿区及其外围比较发育,分布广泛。

成矿作用及矿床成因

3.1成矿物质来源

成矿物质包括成矿元素和成矿流体。基于矿区主要赋矿岩系泥盆系三河口组沉积建造中Au含量高及其他相关元素丰度特征和变化规律,多数学者认为该套岩石组合为金成矿提供了全部或部分物质基础。袁士松等还认为,作为阳山矿区众多花岗斑岩脉的源岩—碧口群也为成矿间接提供了矿源,岩浆岩脉则是其直接来源
对成矿流体来源的认识却复杂得多。刘伟等和齐金忠等分别对采自岩浆岩不发育的剪切构造带中的石英脉和紧邻岩浆岩体的石英脉包裹体开展HO同位素测试,显示前者源自大气降水,而后者则源自岩浆,由此推断成矿流体属于有岩浆水混合加入的大气降水李晶等基于阳山金矿C-H-O同位素体系研究认为,成矿流体系统不可能由岩浆热液或地幔流体所主导,也不可能由大气降水演化而成,而应来自赋矿地层或相似岩性组合的改造或变质脱水作用。从早到晚、从深到浅,成矿流体系统的大气降水混入量增多,并过渡到以大气降水热液为主。硫的来源也非单一,齐金忠等和杨贵才等认为成矿流体中的硫主要源自岩浆李楠等(2012)认为,成矿早阶段和主阶段的矿石硫可能源自于岩浆,成矿晚阶段的矿石硫源于岩浆硫和地层硫的混合丁德建等(2014)基于前人研究结果的多解性,对采自成矿主阶段(黄铁矿-毒砂-石英组合阶段的含矿石英脉)的矿石黄铁矿和石英流体包裹体中的He-Ar同位素开展研究,认为阳山金矿成矿流体为变质水和被改造为地壳流体的大气饱和降水,似乎支持了李晶等(2008)的结论。最近赵静等(2016)利用纳米二次离子质谱分析技术(Nano-SIMS)对不同阶段的黄铁矿颗粒的不同部位进行了原位硫同位素分析,结合研究区内岩浆岩与成矿的关系认为,成矿与岩浆活动关系密切,岩浆活动不仅为成矿流体运移提供了足够的热源,同时还提供了丰富的成矿物质。

3.2 成矿时代与成矿作用

本文集中收集了近20年来公开出版的阳山整装勘查区及邻区部分金矿床相关同位素定年资料(表略)。综合分析这些测年成果有以下几个特点:①被认为较为精确的单颗粒锆石U-Pb同位素,无论是SHRIMP还是LA-ICP-MS测试绝大多数样品都会出现多组年龄;②利用K-ArRb-Sr方法测试的同位素年龄普遍小于200Ma主要集中在中生代;而锆石U-Pb年龄则多数大于200Ma而且大于200Ma的锆石颗粒远多于小于200Ma者;③单颗粒锆石U-Pb年龄跨度很大,最老的有20多亿年,最小为50Ma④被测试的样品,无论是岩浆岩脉,还是石英脉,无论是同一类型脉岩,还是不同类型脉岩,也无论它们矿化与否,似乎没有明显的规律可循因此,对这些同位素年龄的地质意义应该结合样品岩性及其野外产状进行谨慎解释
在成岩时代方面总体上构成了从115.8~119.4Ma133.9~157.4Ma184.1~194Ma202.9~223Ma251~267.9Ma5个年龄区间,可能反映自270Ma以来,该区存在着至少5个期次的构造-岩浆-热事件。有趣的是,各期次之间均相隔30Ma左右。其中202.9~223Ma既是区域分布较广,也是相对集中的年龄区间,应该反映的是本区最明显的一次岩浆活动时间在成矿时代方面,齐金忠等获得阳山矿区不同石英脉中锆石(均为捕获的岩浆岩锆石)的3组年龄,认为1195.4~200.9Ma(平均197.6Ma代表着矿区内广泛出露的花岗斑岩的成岩时代;第2121~137Ma2个样品平均分别为128.2±5.5Ma和(125.3±4.9Ma348.1~55.3Ma2个样品平均分别50.0±3.0Ma51.7±1.6Ma两组则暗示矿区存在白垩纪及第三纪岩浆活动。但另1个明确含金的石英脉样品SG中却未发现比250Ma更年轻的数据。结合其同时开展的花岗斑岩K-Ar、石英脉40Ar-39Ar法和石英脉包裹体Rb-Sr等时线法测年成果,认为矿区存在着多期次热液活动事件,并基本上与岩浆活动相对应
为进一步查明阳山整装勘查区构造-岩浆-热事件与成矿活动的耦合关系,文章在前人工作基础上,针对区内主要地质体再次进行了系统的锆石LA-ICP-MS定年研究。样品构成情况如下,采自勘查区南部碧口群浅变岩系样品2件,岩性分别为绿片岩和火山碎屑岩;采自阳山金矿安坝矿段不同坑道、钻孔矿体部位的千枚岩类样品7件,这些样品破碎,片理化带内常穿切有不同规模(普遍较小)的石英细脉,且多具有一定的变形。通常在千枚岩中发育黄铁矿化和毒砂矿化,而石英脉中可见辉锑矿化;采自泥山矿段泥山村西民采点细晶岩脉样品1件,岩石浅灰绿色、灰白色,绿泥石化、碳酸盐化、硅化均较强,见星点状立方体黄铁矿,黄铁矿均褐铁矿化;采自安坝矿段不同的坑道或钻孔内花岗斑岩样品7这些花岗斑岩本身是矿体的一部分,野外呈灰绿色,绢云母化、高岭土化蚀变强烈,黄铁矿化、毒砂化发育,但不见辉锑矿化。部分见有方解石脉穿切其中;采自安坝矿段坑道或钻孔矿体位置的石英脉样品3件,石英脉均呈乳白色,可见针状辉锑矿,局部呈团块状;其中夹的千枚岩内含团粒状或浸染状黄铁矿。令人感兴趣的是,在这些不同类型岩石中样品挑选出来的锆石在形态、大小、特征等诸多方面表现出惊人的相似绝大多数呈团粒状,且粒度较小,少数为长柱状。完整的锆石一般具有较好的晶形,中央部位为早期的晶核,并具有明显的溶蚀现象,一些外缘则见有明亮的亮边。多数锆石具有明显的内部环带,一些浑圆状锆石具有典型的扇状或叶片状分带锆石的这些特征表明,所挑选出的锆石绝大多数为捕获锆石,即使是在岩浆岩脉中选出的锆石也是如此。在成因类型上,主要为岩浆结晶锆石,也有变质成因锆石,但未见典型的热液成因锆石岩石中锆石的这些特点为年龄数据的地质解释带来许多不确定性但全面审视这些数据,还是为我们从总体上了解勘查区和矿区构造-岩浆-热事件提供了宝贵的信息
8是依据不同样品数据制作的统计对比。从图8可以看出,取自整装勘查区南部碧口群浅变质岩石的锆石年龄主体位于700~800Ma获得1个谐和年龄759±14Ma(MSWD=1.8),Yan(2003)获得的碧口群火山岩年龄(766Ma基本一致,表明该区应该存在着新元古代的火山活动。采于泥盆系三河口组千枚岩样品中的锆石年龄较为分散,大致可以分为2500~1800Ma1200~900Ma850~750Ma620~500Ma450~330Ma等几个区间,其中850~750Ma年龄最为集中,从锆石特征判断,所测试的锆石主要为岩浆型。可以看出,这些年龄区间最晚延续到早石炭世,超出了泥盆纪的顶界。这几组年龄反映了如下地质意义①三河口组沉积物的物源主要为其南部的碧口群火山沉积岩系,并从中继承了大量该群岩石内已有的锆石(前3组年龄);②新元古代晚期—早古生代初期,伴随着勉略洋的裂开,区域上就存在相应的岩浆活动620~500Ma年龄组);450~330Ma年龄组一方面可能表明早古生代晚期(早石炭世)本区内可能发生了一定规模的岩浆活动,也可能是由后期变质作用形成的热液成因石英脉带入(由于参加挑样的千枚岩样品中石英脉少且很细小,这类锆石应很少);④鉴于泥盆系沉积物中发现了比其晚的捕获锆石年龄,反映三河口组沉积时限并不限于泥盆纪,而更可能延续到石炭纪。

矿区内的不同岩浆岩脉所获得的锆石年龄更为复杂,时间跨度也很长。从野外地质产状上看,样品所代表的脉岩均侵入三河口组中,相互间未见穿切关系。从年龄结构上看,脉岩锆石均出现了相对年轻的年龄,主要包括228~202Ma190~187Ma67~155Ma3个年龄区间,这与前人所确定的成岩年龄对应性较好,反映这3组年龄对应的岩浆活动在本区是客观存在的。基于所采取的样品均发生了强烈矿化(其部分脉岩本身就是矿石),有理由相信,本区发生了多期成矿作用。但是,本次在矿区采集的3个矿化石英脉样品中未获得与上述岩浆岩脉相对应的3组年龄,甚至没有1个数据分布在矿区及外围脉岩较集中的年龄组(200Ma左右)之内,反而出现了402~450Ma的年龄组,这与齐金忠等2003b2006a)发表的结果相差较大。基于石英脉样品中的锆石均为捕获锆石,且多为岩浆锆石,野外常见含矿石英脉贯入三河口组千枚岩中甚至穿切花岗斑岩脉的地质现象,因此,利用这些年龄不能对石英脉的形成时代进行界定,也无法为本区成矿时代的确定提供有价值的信息

综合前人及本次各类岩石锆石U-Pb同位素年龄数据,可大致梳理出古生代以来本区构造-岩浆-热事件的基本过程。闫全人等、周振菊等Dong等和林振文等研究认为,在扬子克拉通北缘及西北缘的碧口-勉略地区存在着840~750Ma之间的大洋板块俯冲-增生及与其相关的强烈岩浆活动事件。勉略带内存在新元古代的亚碱性大陆边缘弧型火山岩组合,弧岩浆在上升过程中受到了较强的古老地壳物质混染,或者来源于古老地壳重熔。各类样品中1000~800Ma的年龄组对应最好,同时数据也最多的事实充分证明了这一点(图8)。紧接着的碰撞-伸展造山过程可能延续到古生代初期620~500Ma板块的再次打开始自早古生代晚期(志留纪,50Ma左右),并经历D-C1的裂解和扩张,C2-T1时期的俯冲消亡,T2-T3的碰撞造山T3-J1的伸展造山和J2以后的陆内造山等过程中,在相应的岩浆脉岩和石英脉等样品中留下了相应时期的锆石年龄记录。另一方面,尽管对阳山整装勘查区岩浆活动和金矿成矿时代的确定做了大量工作,但要准确界定区内成矿事件发生的时间却仍然十分困难表明本区开展成矿时代研究的复杂性就目前的结果,结合矿化特征(石英辉锑矿脉与蚀变岩型矿体间的穿插以及石英辉锑矿胶结早期矿化蚀变岩碎块),只能推断在T3-J1的伸展造山(200~180MaJ2以后的陆内造山(150~120Ma过程中至少发生了2期明显的成矿作用。

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图8 阳山矿区不同岩石中锆石同位素年龄统计对比图

3.3 矿床成因

阳山金矿自发现以来,对其成因的研究一直没有间断主要认识大体分为3种:①多期叠加的微细浸染型金矿床②多因复成的卡林-类卡林型金矿床③碰撞造山体制下的广义类卡林型金矿床,又称“阳山型”金矿,赵成海(2009)与此观点基本一致。上述认识的形成是随着地质勘查的推进和科研工作的深入而逐步深化的。笔者认为,要正确认识该矿床的成因,不仅需要对本矿床的特征有全面深入的了解,还需要将矿床放到区域成矿的大背景中,并与同一构造背景下的其他矿床进行对比,方能得出更为可信的结论。但到目前为止,这种对比工作明显不够。有理由认为,受区域构造-岩浆活动控制的成矿事件在勉略构造带内应是一致的。而在勉略构造带内,自东到西,依次分布有铧厂沟、塘坝、金坑子、关牛湾、新关、团结、巴西、大水(忠曲)等规模不等的金矿床,再向西,还有青海境内的东乘公麻、大场等。塘坝、金坑子、关牛湾等矿床位于阳山整装勘查区范围内。阳山整装勘查区关键基础地质问题研究项目为人们开展这种对比工作提供了较好的平台。初步对比研究表明,阳山整装勘查区所在的勉略构造带内各金矿床总体上均表现为Au-As-Sb的元素组合部分矿床还出现Cu元素等Au-AsAu-Sb矿化在空间上叠加,但在时间上明显是分离的。Au-Sb矿化产物通常以完整的脉状形式穿切以蚀变岩形式产出的Au-As矿化产物。赋矿地层既有泥盆系,也有三叠系,但各矿区岩性组合具有不同特点这种岩性组合上的差异还决定了构造发育特点,例如在以灰岩为主的矿区,主要发育脆性构造组合,类型和特征较为单一;而在千枚岩为主的矿区,则主要发育韧性或韧-脆性构造组合,特征较为复杂。岩浆活动在各矿区发育程度也具有差异。大水金矿区产出有规模较大的岩体,其他矿区,则主要以脉岩形式产出,但脉岩类型、发育密度、产出特点不同,如塘坝矿区脉岩广泛分布,类型复杂。而月照、金坑子等矿区脉岩分布极少。这种统一地质背景下的局部地质环境差异决定了整个成矿带内各矿床的产出特征将这些矿床特征放在一起进行对比分析,对包括阳山金矿床在内的各矿床成因问题的认识就更易于得出切合实际的结论

成矿规律及找矿潜力

阳山整装勘查区,包括阳山金矿在内,虽然经历了较长时间的地质勘查和科研,但对整个勘查区和各个矿床成矿规律和找矿潜力的研究还很薄弱,直接关系到勘查区下一步勘查重点突破方向和勘查思路的制定。根据本项目前期研究的初步成果,在总结成矿规律和矿区矿化富集规律基础上,对阳山整装勘查区内的南秦岭-北巴颜喀拉成矿带和阳山金矿床成矿规律和找矿潜力形成的如下初步认识,并计划在下一步工作中进行验证和充实

4.1 整装勘查区成矿规律

在阳山整装勘查区及其所在的南秦岭-北巴颜喀拉成矿带,金锑多金属成矿具有如下规律性特点:
(1)空间上,整个成矿带受推覆/韧性剪切“两型一体”的构造体系控制。从推覆构造体系看,前锋位置比中根部成矿好;从韧性剪切构造看,矿化主要发生在韧性剪切变形变质作用相对强的部位,成矿直接同区域上第二期韧性变形变质作用密切相关。当受到更晚期发育的脆性构造-岩浆活动叠加时,对成矿更为有利。矿化类型和元素组合依成矿带内岩石-构造组合不同而变化。当能干性与非能干性岩石相间出现时,矿化主要产在由非能干性岩石形成的强烈韧性或脆-韧性构造变质变形带内;当相应区段整体以能干性岩石(如灰岩、砂岩等,包括岩浆岩脉)为主体时,矿化主体发生在岩石裂隙带及其两侧部位。矿化均以微细浸染型为主;在后期脆性构造发育部位,矿化主要产在构造蚀变破碎带内或在张性构造空间内充填形成脉状矿化。矿化以石英-多金属硫化物脉为主;
(2)时间上,成矿主要受区域碰撞-伸展和陆内造山两期演化过程控制。碰撞-伸展期发育与脆-韧性剪切变质变形作用相关的大范围成矿作用,形成受不同岩性层位和构造控制的微细浸染型矿体;陆内造山期发育受脆性构造控制并与构造-岩浆活动有关的高强度成矿作用,形成受构造破碎带控制的脉型矿体;
(3)成矿类型上,早期形成受非能干性岩层中发育的挤压片理和柔流褶皱等脆-性构造控制的微细浸染型矿化;后期形成受脆性构造控制的石英-多金属硫化物脉型矿化。当距岩体较远时形成石英-辉锑矿脉型浅成低温热液矿化;当距岩体较近时,形成石英-多金属硫化物脉型矿化;
(4)元素组合上,早期以Au-As为主,晚期以Au-Sb-Cu为主。二者集中于同一地区时,形成以Au-As-Sb为主的矿化;
(5)在区域变化上,推覆构造前锋端及韧性变形变质作用发育程度决定了早期大范围成矿作用强度,而韧性变形变质作用发育程度又与相应地区的地理位置、局部背景、岩性组合、发育期次等密切相关;陆内造山阶段构造-岩浆活动发育强度决定了第二期成矿的强度及具体特征。由于推覆作用各区发育不一致,造成部分地段岩浆岩主体呈隐伏状态(如阳山整装勘查区内),而与岩体(脉)距离的远近则直接控制了相应地区的矿化型式和特征。
区域上,自西向东,第一期矿化强度逐渐减弱,而第二期矿化强度逐渐增强。两期矿化作用发育程度直接决定了矿化类型组合、矿体的产出特征和成矿作用标志特征。局域上,各矿田(区)具体成矿地质条件的差异决定了不同期、不同类型矿化的具体特点。包括矿化蚀变、矿物组合、元素分带等都在总体相似情况下,各具特色。

4.2 阳山金矿床矿化富集规律

在阳山金矿床,金的矿化富集具有如下规律:
1推覆构造和韧(-脆)性剪切构造控矿“两型一体”。阳山矿区第一期成矿突出表现为受推覆和韧(-脆)性剪切“两型一体”构造控制,并受到晚期脆性构造叠加或改造,因此推覆构造前端和韧(-脆)性剪切变形构造强烈地带以及它们与脆性构造的叠加区是找矿勘查的优势地区;
(2)多型构造与特殊岩性组合控矿的“两位一体”,具有多样性的复杂成矿结构面。在阳山矿区,由于多型构造和特殊岩性组合“两位一体”控矿,形成了包括层间褶皱两翼与转折端、强烈片理化带、小型断层、能干性不同的岩性接触面或转换面等在内的多种成矿结构面。由于形成了多种类型的矿体和矿石,控矿构造样式和矿化型式具有较好的对应性;
(3)阳山矿区的主要矿(化)体集中区产出在上述多种控矿因素同时出现的地段,远离这些区段,矿化范围和强度会明显降低。但在阳山整装勘查区内可能出现多个这样的地段,因而将形成多个具有相似规模的矿床;
(4)在阳山矿区金矿化具有分段富集、成带产出、分层定位的规律。在矿带走向上,可划分出多个相对富集的矿段;在平面上,可确定3~4个大致平行分布矿化带;在垂向上,基于相应地层岩性组合的互层或推覆作用造成的岩性重复,理论上会出现多个矿体集中分布的相对富集层位(标高);
(5)在阳山矿区,构造破碎蚀变岩型矿体是两期成矿作用叠加的产物,因而是找矿勘查的主攻对象,发育在构造破碎带内并发生不同程度变形的早期脉岩有利于指导发现新的矿体

4.2 找矿潜力的初步认识

以阳山、新关、关牛湾、塘坝等金矿床为核心区的阳山整装勘查区金矿勘查工作近年取得重要进展,以这些矿床为支撑的西南秦岭金锑成矿带有望成为中国中西部地区最重要的金矿带之一和大型的贵金属和有色金属勘查和开发基地,其向西可延至青海北巴地区,重要矿床还包括东段的铧厂沟和西段的大水、忠曲、拉尔玛、东乘公麻、大场等,其中青海大场地区是该带内另一个国家级金矿整装勘查区。基于以下几点,笔者认为,阳山整装勘查区的找矿勘查仍具有较大潜力
1矿区所处的特殊地理位置和构造部位决定了该区是成矿带内成矿有利区段之一
2波及西南秦岭成矿带的两期主要成矿事件在阳山地区均有发生,单独成矿或叠加成矿的基本事实决定了本区成矿范围大,且局部矿化强度高
3巨厚且金丰度值较高的沉积建造和深部规模较大的岩浆岩体决定了本区成矿物质来源充足
4推覆构造前端、多期强烈的韧性或韧-脆性、脆性构造变形以及能干和非能干性岩石互层的构造-岩石组合决定了本区具有多样化的容矿空间
5除目前正在实施勘查和生产的矿区外,带内,特别是整装勘查区内尚有大量有价值的化探异常没有开展系统和深入的评价
6目前正在进行勘查和生产的矿区勘查工作程度普遍较低,勘查深度较浅,除局部地段外,均在500m以内;
7找矿工作不断有新发现,矿区内部、外围、深部尚存较多找矿空间科学研究不断有新认识,深部探矿能力不断增强决定了找矿工作必将取得新的进展。

5 成矿与找矿关键问题与思考

阳山金矿自发现以来,经历了近20年的地质勘查历程。早期(至2008年)确定该矿床属第I勘查类型,地表按(160~200)mx(160~200)m,深部按160mx160m的网度进行控制,累计计算并提交安坝里南矿段(333+3341)普查金资源量达160余吨。在核心区段探矿权转让后,相关企业在转让矿权区进行地质详查所取得的成果与早先提交的普查报告相对比,在各个矿体具体规模、产状、形态、品位变化等方面存在较明显出入,由此引发了对矿床主要控矿因素、矿体圈连方法、矿体基本形态、矿床规模,甚至矿床勘查类型确定等方面的激烈争论。综合上述,可以看出,阳山金矿虽然经历了较长和较多的地质勘查和研究,仍然有相当多成矿与找矿的关键问题没有搞清楚

5.1 成矿问题

(1)成矿环境与成矿作用。从西秦岭区域构造演化和复杂造山过程看,与洋陆开合等构造旋回相对应的不同造山阶段的划分已基本形成统一的认识但不同构造演化和造山阶段之间的过渡与转变研究则较模糊,对不同造山过程中发生的重大地质事件的成矿响应及其对区域成矿贡献研究还很不够。基于大量的岩浆岩同位素定年研究,普遍认识到印支晚期是西秦岭地区最重要的成矿期之一,但岩浆中大量捕获锆石年龄表明,单期成矿的观点已不能解释包括整装勘查区在内的西秦岭成矿带中许多矿床所反映的地质事实。因此,阳山整装勘查区成矿环境和成矿作用演化,还需要在详细厘清区域构造演化历史基础上,结合成矿作用的深入解剖加以回答。
(2)多期成矿。地质勘查和野外观察基本确定阳山金矿区存在明显的成矿叠加和改造。由于缺少准确的定年方法和手段,学者们对多期成矿的认识和描述差别很大,这造成了对本区成矿期、成矿阶段,不同成矿期成矿作用产状及其相互关系,进而是成矿作用认识的混乱。需要从系统的成因矿物学、岩石学和矿床地球化学研究基础上,例如通过2种不同状态产出的自然金、辉锑矿和毒砂的标型特征、区域金属矿物组合的对比、成矿流体示踪和精确成岩成矿年代学等方面深化研究,进一步探讨多期成矿是否在本区存在、多期成矿叠加改造的具体机制、表现形式以及如何指导整装勘查区找矿勘查工作的进一步深入等问题
(3)岩浆活动与成矿关系。阳山金矿区岩浆活动与成矿的关系仍然较模糊。矿区内大量出现斜长花岗斑岩脉由于与一些矿体具有密切的空间位置关系,因而被认为是找矿的重要标志,甚至二者之间存在密切的成因联系。但进一步勘查表明,即使在同一部位出露的脉岩,其含矿性差异较大。有些脉岩整体矿化,有些局部矿化,有些则仅在其外接触部位的围岩中发育矿化。由于脉岩大多发生了强烈的高岭土化或泥化,野外很难确定其具体类型。同位素定年结果表明,成岩时代和成矿时代在误差范围内难以对应,另有一些捕获岩浆锆石年龄在地表未发现与其对应的岩浆岩。本项目野外详细的专项填图和室内镜下鉴定表明,矿区及其外围出露多种类型的岩浆岩脉,但很难见到它们之间的相互穿插关系。这些脉岩中,有些发生了强烈的变形,甚至拉断呈规模不等的不规则岩块,杂乱定位于强烈变形千枚岩地层中,但另一部分脉岩变形较弱或未见变形,相对完整。此外,根据15万区域地质调查和遥感、重力、航磁等资料解译成果,推断矿区深部存在规模较大的隐伏岩浆岩体。因此,有关矿区岩浆活动序列与成矿的关系还需开展进一步的详细研究
(4)成矿物质来源。前已述及,对阳山金矿的成矿物质(包括流体和矿质)来源仍未取得一致认识。特别是多期叠加成矿观点提出以后,对成矿物质来源的研究更加复杂。由于对成矿环境和成矿作用等有关问题未完全厘清,特别是对多期叠加成矿过程认识不足,出现这些争论是正常的。现在的问题是,需要在地质勘查和研究资料基础上,全面梳理阳山金矿的成矿过程,并通过多种方法的联合示踪和综合分析,根据多期成矿的认识,在复合造山成矿理论指导下,进一步探讨不同期次成矿的物质来源问题
(5)矿床类型。矿床成因类型的确定,有利于加深对矿床控矿因素的理解,从而指导矿床的勘查工作。但它同时又是一个非常复杂的问题,以致于世界上存在着许多矿床已开发完毕,但其类型仍不能最终确定的事例。中国的金矿床多数较复杂,在理论研究方面和在矿床勘查实践当中,都不能简单套用已有成熟模式,而是要针对各个矿床的实际,以地质事实为基础,用对地质成矿过程的深刻理解,去认识相应矿床的成矿问题。初步研究表明,阳山金矿是2期不同成矿作用的叠加产物,是一个多因复成矿床,需要从多期成矿出发,在查明矿床成因及成矿过程基础,建立更符合矿床特征的成矿模式,以便进一步指导矿区勘查工作。

5.2 找矿问题

(1)矿床的控矿因素。阳山整装勘查区所在的西秦岭地区,在区域复合造山作用过程中,发生了复杂的构造活动。其中在俯冲和碰撞阶段发生的逆冲推覆、韧性剪切造成区内陆层、岩石变形复杂,构造叠置、置换十分强烈,而在伸展和陆内造山期还叠加了强烈的脆性构造。区域地层无序,局部有序的现象十分普遍。以前确定的复式背斜并不存在,而是取代以强烈复杂的韧性变形、不同能干性岩石中发育的规模、形态各异的层内或层间复式褶皱及在此基础上发育的脆性构造叠加。不同期次构造与成矿如何对应?从区域到矿区不同层次上的构造模式及其控矿型式等有待进一步查清
(2)找矿标志体系。以矿床发现初期确立的斜长花岗斑岩标志指导勘查工作,为阳山金矿实现找矿勘查突破发挥了重要作用,但勘查实践表明,其在勘查区内并非完全适用,更多脉岩在空间上与矿体并不直接相关。因此,还需要建立更加全面系统的找矿标志体系。事实上,在阳山金矿安坝里矿段的详细勘查中,勘查工作者已经经验性确定了除脉岩之外的其他找矿标志,如能干性或非能干性岩石组合特征、金属矿物的共生组合及其赋存状态、围岩蚀变的类型及空间分布特征、特殊构造位置,局部构造形态及其叠加改造情况等。有些学者还更详细地研究了找矿矿物学标志等。但这些研究仍然十分零散,没有得到系统总结。
(3)矿床勘查类型。地质普查和详查工作成果表明,阳山金矿的主要矿体形态并非简单脉状,这与区内复杂的构造控矿体密切相关。早期矿化受片理化和层间复式褶皱控制,晚期矿化受构造破碎带控制,两期叠加成矿和改造形成了复杂多变化的矿体样式。有必要全面系统分析前期勘查资料和成果,对矿床勘查类型进一步审视,从而确立更加科学合理的勘查网度
4)矿体圈连方法。在矿床勘查工作中,矿体是在地质认识指导下,根据探矿工程结果进行合理圈定的。在一些具有明确矿化标志的矿床中,矿体的圈连不会发生明显的错误或争论,但在成矿复杂、控矿因素多样、矿化标志不明显的矿床中,矿体的正确圈连实际上是勘查工作面临的一大挑战,而阳山矿床正是这样的一个矿区。显然,仅仅依靠工程品位连接矿体是不科学的,应该考虑野外地质事实。在本项目研究中,初步提出了矿床两期成矿,两期成矿控矿因素各有侧重,矿化各具特点等一些新的认识,需要以此为基础,科学解决矿体正确圈连问题
(5)成矿规律和远景。在前人工作基础上,并结合本项目工作,前面对阳山整装勘查区成矿地质背景、主要矿床分布特征和区域成矿规律等进行了一些总结和探讨,但仍感觉资料不够,还很粗浅在成矿预测上还没有对整装勘查区内成功的找矿勘查经验和失败的教训等给予系统梳理和总结,成熟的找矿勘查模型还未有建立。尽管从现在看来,阳山金矿普查与详查结果存在着出入,但是这并不应该成为勘查工作的阻碍。不能以不同工作程度所得出的结果差异来否认矿床存在的实质。恰恰相反,正因为存在着这种变化,才需要对其开展更加深入的研究。

限于篇幅,对本文有关同位素年龄的测试数据感兴趣的读者可向作者索取。

来源:矿床地质.第39卷第1期 2020年2月.

文章编号:0258-7106(2020)01-0147-21

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