第一章 绪言
茶然金矿位于甘肃省甘南藏族自治州舟曲县西北部舟曲县与迭部县交界处的架然行政村,隶属舟曲县曲瓦乡管辖。实习区范围为:北纬33度56分30秒—33度57分30秒,东经103度55分45秒—103度58分00秒。矿区到曲瓦乡所在地约5公里,有简易盘山公路相通,曲瓦乡距舟曲县城约45公里,有省级公路相连,交通尚属方便。另有高压线从山下到茶然村,居民用电较为便利。
茶然金矿地处高山区,最高点标高3176米,山下最低点标高1853米,相对高差达1323米。地形切割强烈,山势陡峻,易发生山体滑坡,泥石流,崩塌等地质灾害。舟曲气候湿热多雨,多年平均气温12.9摄氏度。最热7月份平均气温23摄氏度,最低1月份平均气温1.7摄氏度。多年平均降雨量435.8毫米,无霜期250天,西部山区年降水量900毫米以上。区内最大水系为白龙江,流域面积达1330.2km2,年平均径流总量3.68亿m3,最大洪峰流量1m3/s。 由于矿区海拔较高,植被覆盖面积大,日蒸发量大,昼夜温差也较大,相对湿度大,使得矿区几乎常年云雾弥漫。
受中诚根信(北京)投资有限公司的委托,永之源矿业工程技术有限公司承担了茶然金矿的勘查任务。接到任务后公司于今年3月和5月先后两次组织人员到矿区进行地质踏勘,根据现场收集的地质资料,确定茶然金矿的勘查工作应分为普查和详查两个阶段进行,2011年4月-2012年3月完成普查工作。根据【岩金地质勘查规范】要求,先期普查阶段的任务是采用地质填图,数量有限的取样工程及物探、化探工作。大致查明普查区内的地质、构造概况;大致掌握矿体(层)的形态、产状、质量特征;大致了解矿床开采技术条件;进行金矿加工选(冶)性能类比研究,提交普查地质报告,提交黄金推断的内蕴经济资源量(333),对有详查价值的地段圈定出详查范围。
根据公司与甘肃工业职业技术学院的双方校企协议,我校18名学生,由赵德思老师带队,在矿区进行了为期5个月(从2011年6月10日至11月10日)的顶岗实习,参与了茶然金矿区的勘查工作,就地质条件与其成矿关系进行了深入细致的调查和研究。
第二章 区域地质
茶然金矿区处于秦岭东西构造带的西延部位,属于南秦岭西倾山—白龙江金、砷、锑、铀、铁、铜、锌、银成矿带,桑坝—舟曲金成矿亚带。该带位于迭部县、舟曲县、武都区境内,分布于白龙江复背斜中。该区地层间呈断层接触,地层以志留系—三叠系为主。褶皱构造发育,为白龙江复背斜主体。断裂构造极为发育,以北西向断裂为主,为晚期北东向断裂错断,形成网格状格局,控制着本区岩浆活动和矿产分布。该区岩浆岩在古生代侵入于志留系地层中,主要有志留纪花岗岩(Sr)和三叠纪花岗岩(Tr)。该区1986年完成了1:20万区域化探扫面野外工作,查证了三个区化探Au异常,地球化学水系沉积物异常较集中,面积大小不一,形状以椭圆形居多,总体呈NW向带状分布,与NW向断裂构造关系密切。其中HS-6以洛大林场为中心作了1:5万地球化学水系沉积物测量16Km2, 1:1万地球化学土壤测量2Km2进行详查,发现含了一个含金蚀变破碎带变,由于含矿岩性为黑色岩系,再未进一步工作。
迭部—舟曲—武都地区在金异常内发现大型金矿床多处,如坪定金矿、九源金矿等。此外,还发现有洛大、卡麦、尖山梁、黑水沟、憨班等小型金矿。
第三章 矿区地质及成因探讨
一、地层
据甘肃省1:20万区域地质调查资料中了解到,矿区出露地层主要为中上志留统白龙江群(S2+3bl),分上、下两个岩性段,其岩性特征为:上段:灰色千枚状板岩,黑色炭质板岩 ,炭质硅质板岩夹石英细砂岩。板岩偶夹硅质岩及薄层灰岩。下段:灰色,灰绿色绢云千枚岩,绢云绿泥千枚岩,变质粉砂岩。
根据现今矿区实测地层剖面,划分了五个填图单元(岩性段),它们分别是灰绿色千枚岩偶夹薄层灰岩(S12+3)、千枚岩与板岩互层(S22+3)、黑色炭质板岩夹砂质板岩或变质石英砂岩薄层灰岩及硅质岩(S32+3)、黑色炭质板岩(S42+3)和灰黑色薄层灰岩偶夹硅质岩(S52+3)。由于资料收集不到位,并不知那些岩性段是属于舟曲组还是迭部组。五个填图单元如下所述:
灰绿色千枚岩偶夹薄层灰岩(S12+3):构成矿区复倒转背斜的核部地层,但因受断层影响厚度无法确切计算。千枚岩,灰绿色,显微鳞片变晶结构,千枚状构造,主要矿物为绢云母绿泥石,表面多见小绕曲或平行的细条纹。另外,千枚岩中夹有薄层灰岩。
千枚岩与板岩互层(S22+3):层厚约373.30m。板岩,灰绿色,显微鳞片变晶结构,薄板状构造,主要矿物为绢云母绿泥石,含石英。另外,还夹砂质板岩千枚状板岩。
黑色炭质板岩夹砂质板岩或变质石英砂岩薄层灰岩及硅质岩(S32+3):层厚约169.76m。炭质板岩,黑色,显微鳞片变晶结构,薄板状构造,主要矿物为绢云母绿泥石,含石英,ZK31和ZK32钻孔中见到的炭质板岩,板里面上分布有麻点状灰白色斑点,斑点状构造。变质石英砂岩,细粒结构,用手触摸粗糙感明显,轻微变质。
黑色炭质板岩(S42+3):层厚约121.67m。
灰黑色薄层灰岩偶夹硅质岩(S52+3):层厚约252.55m。灰岩,灰黑色,隐晶质结构,薄层状构造,滴盐酸冒泡较钙质板岩强烈。硅质岩,灰黑色,隐晶质结构,呈薄层状或小透镜体状夹与灰岩中。
二、构造
矿区内地层因受强烈挤压而发生倒转,今年的重点工作区处于一倒转复背斜的倒转翼,倾向以北东为主,倾角一般为30度—80度。故新地层主要分布于矿区的南西侧,老地层则主要出露于矿区北东侧。
在矿区的南西侧发育一条宽数米至数十米不等的韧性剪切带,是金矿体赋存的主要部位。该剪切带产状倾向北东,与岩层倾向一致,倾角30度—65度不等。在断层带上出现较为光滑的扭裂面,相互交切把岩块切成菱形。较薄的柔性岩层因强烈挤压而产生剧烈揉皱,较厚的脆性岩层多形成平缓小挠曲,挠曲轴面产状一般为倾向25度—60度,倾角30度—65度。
从近三个月的野外填图所积累的资料来看,并结合赵德思老师的对矿区的遥感解译成果来看,矿区出现多条的逆平移断层(多为走线断层)对地层的重复或缺失和成矿的控制作用明显,例如因逆断层的倾向与岩层的倾向近于一致,且断层面的倾角大于岩层倾角,而造成背斜核部中灰绿色千枚岩偶夹薄层灰岩(S12+3)的重复,乔藏村地区出现的烟灰色黄铁矿及较多的褐铁矿化石英脉与断裂控矿关系密切。另外,矿区南西侧的灰岩地层中的一条正断层,使得矿区西边界山梁上的灰岩地层突然变薄,推测与正断层造成地层缺失有关,本想进一步工作了解,但因地表植被覆盖面积太大,不得不放弃。
在乔藏村东北,发现了烟灰色状黄铁矿及较多的褐铁矿化石英脉群(由SiO2的热水溶液填充沉淀在岩石裂缝中形成的,主要由石英组成,金属矿物含量很少),与断裂控矿关系密切,特别是不同方向断裂交会处褐铁矿化(为近地表蚀变,向下因潜水中含氧量减少过渡为黄铁矿化)、绿泥石化、硅化、炭泥化和绢云母化蚀变愈强烈,且具有分带性,即离矿体越近蚀变的强度越大,蚀变带的分布范围与断裂或矿化带的延伸相一致,并且围岩蚀变的范围远较矿化带的范围大,可作为明显的找矿标志。另外,硅化作用并伴随有褐铁矿化还常沿断裂带发育,宽20米—30米,长约1.5千米的硅化带,呈NEE向延伸至乔藏村地区,与另一条呈NE向逆平移断层相交汇,交汇处出现大量的褐铁矿化石英脉,石英脉呈脉状、网脉状、透镜状发育在炭质板岩等黑色岩系中,这表明了热液活动成矿特征比较明显。据乔藏村村民讲,山上的老硐是以前曾用堆浸法提炼过黄金的遗迹。
由此可知地质构造裂隙既是含金热液运移的通道,也是金发生富集的主要场所。
三、矿床成因探讨
推测矿区志留系千枚岩和炭质板岩(含矿围岩)中金丰度值较高。在区域变质过程中,岩石在进行变质作用过程中,伴随着矿物的脱水反应,并且脱水同变质强度成正比,而产生的变质热液或其它来源的热流体,具有溶解搬运金属配合物的能力。它们与原岩或原含矿建造发生广泛的交代充填作用,形成新矿物或矿物组合,促使原岩中的多重组分重新组合,使热液中金的含量升高,围岩中金的丰度降低,并通过溶液使成金溶解迁移和富集。另外,在成矿物质从围岩中滤出的过程中,围岩从而发生或强或弱矿化和蚀变。含金的热液,受原岩的构造裂隙的发育程度、原生裂隙及孔隙渗透率的控制,在其间进行充填交代,形成各种形态的含金石英脉。由于区域性构造运动产生较大的应力,在应力持续作用下,原来的岩石和矿石发生程度不同的变形,出现千枚状、板状、角砾状构造和压碎结构、鳞片变晶结构等。并且板理面多分布有麻点状褐铁矿(多呈现黄铁矿的假象)或黄铁矿颗粒,并且黄铁矿多呈现平行于矿物延长方向的压力影。出现了以黄铁矿为主较多的硫化物,尤其是出现辰砂,说明含金热液成矿时温度较低,否则会因高温使H2S逸出,而使其在溶液中的溶解度降低,就难以与金属阳离子结合形成大量的硫化物。
四、矿化特征
(1褐铁矿化、炭泥化含金石英脉型;
此类型以强烈褐铁矿化、炭泥化为特征。据当地采金人介绍,靠堆浸法提炼金。已经产出金50~60kg。最高品位达30g/t、一般品位2—3g/t。采样资料说明,属含金、硫、砷矿石类型。
(2含褐铁矿化石英脉绢云千枚岩破碎带型;
茶然金矿发育厚大的含褐铁矿化石英脉绢云千枚岩破碎带。它以密集的石英脉穿插于绢云千枚岩内,并伴随褐铁矿化。与邻近金矿床(点)对比,应该属于金矿化显示。在茶然村民开掘的坑口的北侧,即存在此类破碎带。厚度达17m。
(3压纽性糜棱岩化断裂破碎带型;
挤压破碎带,厚1.45m.顶底皆为硅化炭质板岩(或硅化千枚岩),顶厚0.4m,底厚0.6m.~1m。破碎带内含石英碎块。
(4碳酸盐岩含褐铁矿、石英脉型
深灰色薄层、中厚层灰岩,含褐铁矿化石英脉。在西秦岭的金矿带,这种类型常见。破碎带内石英脉十分发育,并伴有硅化、黄铁矿化、炭泥化、绢云母化,地表因风化作用黄铁矿多变成了褐铁矿。
五、矿化带特征
目前工作的重点区域矿化带宽约2m到3m,向北西延伸到图幅西边界,向南东延伸到乔藏地区。根据近五个月的野外实际工作情况推测至少有两条矿化带。矿化带内石英脉宽有数厘米至2~3米,脉长数米至数十米,多呈断断续续分布。根据前期取样分析结果,金矿化限于石英脉内,与围岩千枚岩或炭质板岩关系并不密切,而石英脉大致有两种发育形式:一种沿韧性剪切带中千枚岩、炭质板岩的板理面发育,并随着围岩发生强烈揉皱,连续性较好;另一种沿节理面发育,连续性差。并且石英脉越破碎,矿化越好。金矿化主要和石英脉内的黄铁矿及少量方铅矿、黄铜矿等硫化物有关,偶见辰砂,并且矿物结晶形态愈差,金含量愈高。
从ZK32钻孔取出的部分岩心看,有的黄铁矿呈细脉状穿插于石英脉内,而石英脉也呈细脉沿黑色含碳钙质板岩的微裂隙发育。黄铁矿化的强弱与石英细脉发育情况有关。卢工根据他的野外实践经验,推测金含量较高。
第四章 工作情况及工作量简述
客观上由于矿区植被覆盖程度较高,山势陡峻,给开展地质普查工作造成了较大的困难;主观上中诚根信(北京)投资有限公司所拨工程款很有限,在加上永之源矿业工程技术有限公司在设备和管理上做的并不好。实际工作量为(截止2011、10、31):所采用的勘探工程间距为100m×100m。实测勘探线剖面为k1(仅北情东端 400.08m)、k2(仅北东端 401.00m)、k3、k5、k6、k7、 k9、k10,其中仅k3、k5、k7、k9在探矿权所规定的范围之内;物探方面曾采用中间梯度法寻找高阻石英脉,但因地表潜水的影响,效果不佳;地质填图方面,所定的地质点数量(540个)也远远不够1:2000地形地质图(9.6km2)的要求;槽探方面所作的工作为TC1-1/2、TC3-1/2、TC5、TC5-1、TC7-1/2素描图及取样;钻探方面仅施工ZK31(终孔深度146.14m)、ZK32(终孔深度198.02m),岩心编录钻孔柱状图工作已做,但未取样;另外,XJ3(一老硐)素描图及取样工作也做了。
第五章 实习心得
在舟曲茶然金矿上为期5个月的定岗实习,最大的启示是实习就是什么都要干,什都要学习。另外也深深感觉到自己平时在学校没能认真把基本理论知识学扎实,以致填图中出了不少错误,幸好在带队赵德思老师和技术负责陈怀德老师的指导下才使地质填图工作走上正轨。在此对他们深表感谢。
干地质工作经常要出野外,野外条件艰苦,必须学会自己照顾好自己,时刻注意安全,并与大家处好关系。刚走上社会,缺乏经验,多做些事情 ,做了就有经验,认真把每一个小细节摸透。平常多跟着工程师师傅们学习,要虚心诚恳勤快。另外,工作期间不能把书本丢掉,多读书有好处。还有比较重要的一点就是要想法设法多与学校老师和家人保持好联系,让他们知道自己的工作和生活状况。
附录:舟曲县茶然金矿矿区实测地层(部分)剖面图下载本文