宁夏卫宁北山地区金场子金矿矿床地质特征

宁夏卫宁北山地区金场子金矿矿床地质特征1矿区地质特征1）地层该区域主要出露的地层主要有上石炭统老君山组（D3l）；下石炭统前黑山组(C1q)；下石炭统臭牛沟组(C1c)。

1）上石炭统老君山组（D3l）第三段为浅灰色，浅紫色钙质粉砂岩，钙质长石石英砂岩，具泥质灰岩透镜体；第四段为紫灰色钙质粉砂岩为主，次为紫灰色细粒岩或石英砂岩；第五段为紫灰色、灰白色钙质粉砂岩和细粒石英砂岩互层；第六段为浅紫红色钙质粉砂、粉砂质泥岩、灰色薄层灰岩。

2）下石炭统前黑山组(C1q)第一段为浅黄色角砾状灰岩，浅褐、浅黄色泥晶灰岩、细晶灰岩、泥质粉砂质灰岩、钙质粉砂岩、粗粒砂岩、石英砂岩；第二段下部为褐灰、紫灰、浅灰色中粒砂岩，细粒砂岩，石英砂岩，上部为泥岩、页岩、粉砂岩夹泥晶灰岩、砂质灰岩、粉砂质灰岩。

3）下石炭统臭牛沟组(C1c)下部为灰-灰白、紫红色中粒含泥质砂岩；上部为灰-灰褐、紫红色细粒钙质泥岩、硅质砂岩夹砂质灰岩、泥晶灰岩。

2）构造矿区内构造复杂，褶皱、裂隙、断裂及其发育，主要发育为近东西向的褶皱，进而引发一系列近东西向的断裂，以及北东南西、北西-南东想共轭剪切为特征的次级变性构造，北东向剪切带具有左行走化性质，南西段由F18断裂构成。

F18断裂地表延伸长达4200M。

断层沿二人山——金场子背斜南翼近核部上泥盆统沙流水群与下石炭统接触部位发育。

断层发育有破碎带，宽10—130M，破碎带具有赤铁矿化，褐铁矿化和高岭土化等蚀变，断层性质为正断层。

该断层是本区很重要的导矿和容矿构造，金场子南矿带的金矿化赋存于这一断层破碎带中。

3）岩浆岩矿区岩浆活动并不发育，矿区内仅能见到闪长玢岩脉，岩脉呈脉状斜切地层侵入于上泥盆统老君山组、下石炭统前黑山组和臭牛沟组之中。

脉体宽1-6米长数十至数百米，规模大者多近东西向展布，向北陡倾。

个别脉体延伸至F18构造破碎带中，认为脉体的期次应该晚于F18破碎带。

闪长玢岩受得风化作用较强。

风化后呈灰白色带褐红斑点，块状构造，岩石基本全部蚀变，可见斑状结构，变余斑状结构和交代残余结构。

岩石斑晶主要为斜长石，呈斑状，聚斑状。

次要为角闪石，呈长柱状。

基质主要为斜长石，其次为石英。

在镜下的特征为灰绿色或灰褐色，斑状结构，斑晶常是斜长石，角闪石，基质呈细粒状或致密状。

3.2矿体地质特征金场子金矿北矿段带东矿段共圈出5个工业矿体，分别编号为II1,II2,III,IV,V号，现将各矿体特征叙述如下。

II1号矿体：位于25-29号勘探线，赋存在f15断层破碎带及其上盘中。

矿体顶板岩性为粉沙质泥岩、褐铁矿化钙质粉砂岩，褐铁矿化含泥粉砂岩，石英砂岩等；底板岩性为含泥粉砂岩、粉沙质泥岩，破碎泥岩等。

矿体最高品位107.9g/t，最低品位1.08g/t；矿体平均品位5.14g/t。

伴生银品位平均4.84g/t。

该矿体全部为氧化矿石组成，主要矿石自然类型为含金褐铁矿化粉砂岩矿石和含金泥岩矿石，其次为含金褐铁矿化破碎岩矿石和含金砂岩矿石。

矿石类型大致随围岩岩性变化，无规律性。

II2号矿体：位于27-29号勘探线II1矿体之北，赋存于F15断层破碎带及其下盘的C1q3-1地层中。

矿体顶板岩性为破碎泥质粉砂岩、粉砂岩破碎岩等；底板岩性为石英岩状砂岩和含泥粉砂岩碎裂岩等。

本矿体主要的矿石类型为含金褐铁矿化碎裂岩矿石，其次为含金褐铁矿化粉砂岩矿石和含金砂岩矿石。

III号矿体：位于25-27号勘探线以北，赋存在F14断层破碎带及其上下盘的地层中，矿体顶板岩性为褐铁矿化含泥砂岩碎裂岩、泥岩破碎岩、破碎泥岩和泥质粉砂岩等；底板岩性主要为铁矿化泥岩破碎岩、褐铁矿化泥质粉砂岩破碎岩、碎裂岩、泥岩和含铁泥岩等。

本矿体的主要矿石类型为含金褐铁矿化碎裂岩矿石和含金砂岩矿石，其次为含金泥岩矿石和含金褐铁矿化粉砂岩，局部有含金砾岩矿石。

IV号矿体：位于17-21线附近、赋存在F13断层破碎带及其下盘的地层中，矿体顶板岩性为褐铁矿化、黄钾铁矾化粉砂岩碎裂岩、钙质泥岩碎裂岩、粉砂质泥岩碎裂岩、泥质粉砂岩破碎岩、砂纸泥岩和泥岩等；底板岩性主要为褐铁矿化砂岩破碎岩、含铁砂岩、含钙砂岩、含泥砂岩、泥岩等。

本矿体的主要矿石类型为含金褐铁矿化粉砂岩矿石和含金和铁矿化碎裂岩矿石，其次为含金砂岩矿石和含金泥岩矿石。

V号矿体：位于15-19号勘探线，IV号矿体之南，赋存在F12断层破碎带及其上盘的地层中。

矿体顶板岩性为泥岩、粉砂质泥岩、粉砂质砂岩、硅化石英砂岩和泥质粉砂岩碎裂岩；底板为石英砂岩、高岭土化砂岩、含砂泥岩、泥岩和褐铁矿化、黄钾铁矾化砂岩碎裂岩等。

本矿体主要矿石类型为含金褐铁矿化粉砂岩矿石和含金砂岩矿石，其次为含金褐铁矿化碎裂岩矿石和含金泥岩矿石。

3矿物组构矿石结构构造、矿物组成、矿石类型3.1矿物组成金属矿物主要是褐铁矿及少量的黄钾铁矾，其次为赤铁矿、磁赤铁矿、黄铁矿。

非金属矿物主要是石英和水云母，其次为高岭石、绿泥石和方解石等。

其中褐铁矿约占29.6%，石英及少量方解石约占50%，黏土矿物约占20%，其他矿物均含量较少。

3.2矿石主要构造1）土状构造：矿石经强烈风化和高岭土及呈土状物，由于铁质含量不同和蚀变种类不同，土状物的颜色也不尽相同。

2）角砾状构造：破碎的砂、页岩碎屑，褐铁矿及硅化石英砂岩碎屑等呈角砾状混杂与泥质物和其他细粒碎屑中。

3）浸染状构造：各种形式的细小褐铁矿、针铁矿等浸染于石英砂岩、粉砂岩、泥岩、碎裂岩中。

4）细脉状构造：硅化石英砂岩、钙质砂岩等发生碎裂，后来的石英、碳酸盐矿物、黄钾铁矾及赤铁矿呈细脉状充填穿插。

3.3矿石主要结构1）假象结构：砂、页岩中的褐铁矿任保留原来的黄铁矿立方体假象。

2）交代残余结构：黄铁矿等金属硫化物被交代呈各种不规则状残余体保留于褐铁矿中。

3）他形粒装结构：自然金呈各种微粒状分布于泥质物中。

4）填隙结构：微条状、微粒状自然金分布于石英、褐铁矿的裂隙中，及分布于石英和褐铁矿接触的间隙中。

图1矿物电子探针、扫描电镜分析4矿石类型本矿床100m以上皆为氧化带，所以从工业类型上划分，所有金矿石均为氧化矿石，现按矿石蚀变特征、宏观构造及矿化原岩类型，可将氧化矿石划分为5个自然类型。

1)含金褐铁矿化碎裂岩矿石大多呈紫红色、橙黄色、黄色或褐黑色，一般为角砾状、团块状和多孔状、蜂窝状构造。

这类矿石大多发生强烈的褐铁矿化，褐铁矿化分布较均匀，有事沿裂隙呈网脉状分布。

褐铁矿在矿石中呈胶状，混染或交代方解石及其他矿物。

矿石中同事伴有碳酸盐化、高岭土化和黄钾铁矾化。

2）含金褐铁矿化粉砂岩这是该矿床比较多件的一类矿石，这类矿石主要呈褐红色、灰白色、或浅灰—蓝灰色，具有浸染状、细脉状构造。

矿石主要由石英、褐铁矿和高岭土组成，其次有黄钾铁矾和方解石等。

矿石普遍具有褐铁矿化、硅化和高岭土化，局部有碳酸盐化和黄钾铁矾化。

褐铁矿化分布不均匀，强烈处矿石硬而脆，高岭土化强烈处矿石较为疏松。

这类矿石含金最高。

3）含金砂岩矿石一般呈红褐色、褐黄色和灰绿色，致密块状，细脉状和浸染状构造。

矿石主要由石英、褐铁矿组成，还有黄钾铁矾、方解石及高岭土等。

矿石普遍具有硅化和褐铁矿化，并且不均匀的碳酸盐化和黄钾铁矾化。

4）含金泥岩这类矿石在矿区不多见，矿石一般呈浅灰白色、黄褐色、浅黄色和棕黄色，土块状、团块及多孔状、蜂窝状构造。

矿石主要由石英和含量不等的褐铁矿、黄钾铁矾、高岭土和少量的方解石组成。

矿石松软。

普遍具有强烈的褐铁矿化和高岭土化，但不均匀，两种蚀变强烈程度互为消长，在褐铁矿化强烈局部伴有硅化和孔雀石化。

5）含金角砾岩这类矿石在矿区很少见，矿石呈褐黄色，紫红色，褐色等，角砾状构造，角砾主要有紫红色的钙质细砂岩和泥质粉砂岩组成，角砾的成分主要为石英和少量褐铁矿、高岭石和微量的细粒黄铁矿。

黄铁矿均匀的呈浸染状分布于石英中。

填隙物主要为褐铁矿、黄钾铁矾、石英、方解石和高岭石等。

5围岩蚀变本矿床的围岩蚀变主要有褐铁矿化、赤铁矿化、黄钾铁矾化、硅化、碳酸盐化和黏土化等。

其中以褐铁矿化、黄钾铁矾化和硅化的分布最广且与金矿化的空间关系最为密切。

1）褐铁矿化在矿区分布很广，主要沿破碎带分布，有事呈鸡窝状出现。

与金矿化关系十分密切。

褐铁矿多呈蜂窝状。

胶状、球粒状集合体，或粉末状，有的呈黄铁矿的五角十二面体和立方体假象，有的中间保留有黄铁矿残余体。

在硅化和石英砂岩中的褐铁矿多数呈微粒浸染状分布；而较大的胶状，蜂窝状褐铁矿团块多喝硅化的砂页岩碎块矫捷在一起。

2）赤铁矿化分布仅次于褐铁矿化，沿构造破碎带单独出现或与褐铁矿化伴生，局部与金矿化伴生。

赤铁矿主要呈微粒状，鲕状，胶状及粉末状集合体。

绢云母、硅化石英，方解石和其他矿物。

胶状赤铁矿的边缘已变成褐铁矿，其内部包有石英和绢云母，绢云母被交代呈部分残余状，。

一般岩石破碎程度越高，赤铁矿化也越强烈。

3）黄钾铁矾化分布相当广，多余褐铁矿化伴生，亦与硅化关系密切。

外观上多呈黄色、绿黄色粉末状或土状集合体。

其晶体细小肉眼难辨。

矿区氧化带中黄钾铁矾化极为发育，是由于干旱气候条件下氧化带具有强酸性环境所导致。

4）硅化在本矿床分布最广，多与褐铁矿化伴生，贴别是在砂岩中尤为明显。

硅化分脉型硅化和面型硅化两种。

前者主要变现为岩石中广泛分布的石英脉或石英——碳酸盐脉，其中有些硅化石英呈晶洞、晶簇状出现。

有些呈细小细粒状分布于碎裂岩中；后者主要是使砂岩中的石英及硅质胶结物重结晶或者在碎裂岩中呈胶结物形式出现。

硅化石英一般呈他形或半自形粒装，其颗粒大多被方解石和赤铁矿交代或被方解石溶蚀。

硅化与褐铁矿化，黄钾铁矾化伴生发育时，一般伴有金矿化。

5）碳酸盐化分布很广泛，主要见于灰岩、泥灰岩和钙质砂岩、钙质泥岩中。

碳酸盐化的矿物主要是方解石，方解石呈自形粒装，粒径一般0.01—0.02mm，主要交代均匀母和硅化石英，部分溶蚀了硅化石英，同时又被褐铁矿、赤铁矿交代和混染。

方解石一般呈脉状沿裂隙充填和交代，也见有呈团块状分布的。

碳酸盐化与金矿化在空间上有一定的关系。

6）黏土化主要是绢云母化和高岭土化，发育十分普遍，主要是在泥岩，页岩，泥灰岩和泥质粉砂岩中。

绢云母呈片状或鳞片状零星分布或呈片状集合体产出，一般均被赤铁矿、褐铁矿、硅化石英和方解石交代。

高岭土呈隐晶致密状或土状、粉末状集合体，粒度细小，常与石英、绢云母和褐铁矿等伴生在一起。

黏土化与金矿化空间关系比较密切。

6成矿期成矿阶段划分根据宏观的野外观察所确定的脉体之间的穿插关系，结合手标本及显微镜下观察到的矿物组合、结构构造等，本文认为研究区存在三期成矿作用。

第一期成矿作用可能发生在区域地层受南北向挤压形成褶皱的过程中。

印支运动造成的大规模、强烈的挤压造山作用使地壳增厚、地温梯度增加，促使深部地层发生变质脱流体作用，金从地层中活化迁移出来，随含矿热液一起运移至地层受褶皱作用而形成的层间滑脱断层中沉淀形成金矿化。