金礦礦床地質(zhì)特征及礦床成因分析

金礦作為一種重要的礦產(chǎn)資源，在我國(guó)一些地區(qū)，分布著大量的金礦資源，為實(shí)現(xiàn)金礦資源的開(kāi)發(fā)，必須要在充分分析礦床地質(zhì)特征、形成原因、形成條件的基礎(chǔ)上，制定完善的資源開(kāi)發(fā)策略。金礦資源的開(kāi)發(fā)價(jià)值較高，比如在工藝領(lǐng)域，經(jīng)由冶煉技術(shù)，能夠成為精金與金制品，被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。金礦礦床地質(zhì)特征與成因的分析，對(duì)資源的開(kāi)發(fā)與利用起著重要的作用，因此，需要加強(qiáng)對(duì)礦區(qū)相關(guān)因素的分析，實(shí)現(xiàn)金礦資源的高效開(kāi)發(fā)。
　　1 區(qū)域地質(zhì)情況
　　甘肅省康縣土地堂金礦位于揚(yáng)子板塊西北緣，該區(qū)域內(nèi)的地層屬于華南地層大區(qū)南秦嶺與大別山地層區(qū)摩天嶺地層分區(qū)區(qū)域內(nèi)。在該區(qū)域存在著裸露的陽(yáng)壩巖組與秧田壩巖組，其中，陽(yáng)壩巖組的第三巖段內(nèi)分布著土地堂金礦。陽(yáng)壩巖組的出露厚度達(dá)到了3km以上，中性火山巖碎屑巖是該區(qū)域的主要巖性，同時(shí)也包含了一些沉積碎屑巖。
　　在該區(qū)域內(nèi)，結(jié)合其地質(zhì)研究成果，該地層區(qū)域受到擠壓作用、韌性推覆剪切力的影響，區(qū)域內(nèi)多褶皺與斷層結(jié)構(gòu)，這些構(gòu)造的存在使得該區(qū)域的出漏表現(xiàn)出嚴(yán)重的不連續(xù)現(xiàn)象，一些構(gòu)造存在著嚴(yán)重的變形。在該區(qū)域，巖漿活動(dòng)不劇烈，僅僅在陽(yáng)壩單元花崗閃長(zhǎng)巖內(nèi)，分布著少量的脈巖山脈[1]。
　　2 礦體的基本地質(zhì)特征
　　2.1 金礦礦體特征
　　土地堂金礦位地處甘肅省康縣南東三河鄉(xiāng)境內(nèi)，南北長(zhǎng)度在3km左右，而東西長(zhǎng)度在1.85m左右。在該金礦資源分布中，主要產(chǎn)出于F1上盤(pán)的F3～F5斷裂間中元古界薊縣系陽(yáng)壩巖組第三巖段綠泥絹云片巖、砂質(zhì)絹云千枚巖、石英白云石巖系的糜棱巖化蝕變帶，整個(gè)斷裂蝕變帶呈現(xiàn)出北東東向的分布狀態(tài)。由于該區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)特殊，整體的傾向與走向存在著明顯的波狀彎曲現(xiàn)象，在蝕變帶區(qū)域內(nèi)，存在著片理化、硅化、黃礦石蝕變現(xiàn)象。綜合來(lái)看，該區(qū)域內(nèi)的礦體主體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)為脈狀、透鏡狀，該礦體與斷層面、片理面大致平行。由于該礦體的產(chǎn)生與地質(zhì)結(jié)構(gòu)存在著緊密的關(guān)系，其礦體的產(chǎn)狀受到斷層、蝕變帶的影響，與斷層方向大致相同，礦體總長(zhǎng)度在30～258m，平均厚度在0.83～3.98m之間。
　　2.2 金礦礦石特征
　　在該礦區(qū)內(nèi)，金礦礦床的構(gòu)成相對(duì)復(fù)雜，主要包含了黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、自然金等，還包含了一定的脈石礦物，比如白云石、絹云母、方解石、長(zhǎng)石。
　　2.2.1 金屬礦物特征
　　各種金屬礦物主要表現(xiàn)為以下的特征：（1）自然金：呈現(xiàn)金黃色，為不規(guī)則的片狀結(jié)構(gòu)，表面相對(duì)粗糙，分布著一些大小、深淺不一的凹坑，具有較好的延展性，可以對(duì)該種資源加以開(kāi)發(fā)與利用。（2）磁黃鐵礦：銅黃色周邊存在著紫藍(lán)色的暈彩，具有較強(qiáng)的金屬光澤，總體表現(xiàn)為不規(guī)則的碎片結(jié)構(gòu)，該種金屬礦物資源受到擠壓以后，極易被壓碎。（3）黃鐵礦：多以黃銅色與淺黃色為主，主要為棱角狀與碎屑狀，也存在著部分的立方體結(jié)構(gòu)，具有脆性特征。（4）磁鐵礦：主要為褐色與黑色，棱角狀與側(cè)棱角狀、碎屑結(jié)構(gòu)，磁性明顯。（5）毒砂：鋼灰色，在表面帶有一定的淺黃色，以板狀與碎屑狀為主[2]。
　　2.2.2 脈石礦物特征
　　在該金屬礦床中，還分布了一定的脈石礦物，主要為絹云母與碳酸鹽巖礦物白云石、方解石。整體的巖性以絹云母白云石巖為主。絹云母屬于一種細(xì)小的鱗片體，在該礦床中，以集合體的形態(tài)存在，基于其成礦條件的特殊性，絹云母可能是長(zhǎng)石蝕變后的產(chǎn)物。碳酸鹽巖礦物呈現(xiàn)為半自形、半自形-它形的粒狀結(jié)構(gòu)。
　　3 一般金礦礦床的形成原因
　　3.1 礦床形成的主要因素
　　從宏觀上看，巖性、構(gòu)造、巖漿活動(dòng)與地層是決定金礦形成的關(guān)鍵因素。在這四個(gè)因素中，地層因素的存在主要決定著金屬礦床上礦物質(zhì)的種類與特性。當(dāng)?shù)V床在受到地層的作用以后，就可以為礦床提供其所需要的一些礦物質(zhì)。此外，在金礦礦床的形成過(guò)程中，斷層、礦體更是重要的基礎(chǔ)，而斷層與礦體的形成又存在著緊密的關(guān)系，當(dāng)存在斷層時(shí)，會(huì)對(duì)礦體的形成產(chǎn)生一定的影響，斷層是礦體形成的關(guān)鍵要素。此外，巖漿活動(dòng)的進(jìn)行加劇了礦床的形成，在巖漿活動(dòng)作用下，金礦成礦具備了一定的物質(zhì)環(huán)境，比如，巖漿活動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生一些其他的物質(zhì)，這些物質(zhì)是成礦的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，經(jīng)由破碎帶的移動(dòng)與填充作用，巖漿活動(dòng)為礦床的形成創(chuàng)造了良好的條件。巖石作為礦體中的主要構(gòu)成要素，巖性是巖石的特點(diǎn)，為礦體成礦創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件，比如，以碎粉巖為例，這種巖石屬于一種特殊的巖石物質(zhì)，由于其表面存在著裂縫、空隙，這些裂縫與空隙可以作為礦液的沉淀環(huán)境，如果在熱力作用下，這些了裂縫的存在還可以對(duì)礦床起到重要的保護(hù)作用[3]。
　　3.2 礦床形成物質(zhì)的來(lái)源
　　金礦礦床的形成，主要是金礦成型物作用下形成的，因此，金屬礦床物質(zhì)是主要的物質(zhì)來(lái)源，由于其存在著同位素與微量元素的特征，為礦床的形成創(chuàng)造了良好的前提條件。在同位素中，硫同位素的含量相對(duì)最高，往往包含了地幔硫、地層硫與混合硫。地幔硫主要是硅鎂層同位素中形成的，而地層硫的形成所消耗的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，當(dāng)在巖漿活動(dòng)的作用下，地層發(fā)生下降，逐步產(chǎn)生了地層硫。在地層硫的變化過(guò)程中，由于其變化的種類相對(duì)較多，再加上其變化過(guò)程中會(huì)受到環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致其變化的幅度存在一定的差異性，這就使得所形成的地層硫也存在著形式、形態(tài)的差異。比如，以黃鐵礦為例，在該礦石中所包含的同位素，主要為地層中的同位素，屬于同一種形式。此外，微量元素也是礦床的一個(gè)重要物質(zhì)來(lái)源，在礦床的分析過(guò)程中，可以通過(guò)對(duì)微量元素含量、種類的探測(cè)，來(lái)進(jìn)行成型過(guò)程分析。 　　3.3 成礦必要條件
　　對(duì)自然界中的金礦而言，其成礦的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，只有在滿足特定的成礦條件以后，方能保障金礦的形成。比如，金礦礦床的形成過(guò)程中，存在著一些物理與化學(xué)條件的限制，比如包裹體的基本特征、成礦溫度、壓力條件、包裹體的含鹽量指標(biāo)、密度因素。從金礦的形成條件來(lái)看，由于包裹體存在著形成原因的差異性，往往包含了原生狀態(tài)、次生狀態(tài)與假次生狀態(tài)。通常情況下，包裹體呈現(xiàn)出相對(duì)密集的分布狀態(tài)，而如果是原生狀態(tài)，包裹體的分布表現(xiàn)為圓柱形與不規(guī)則型，而次生狀態(tài)下，包裹體多表現(xiàn)為氣包裹體與液包裹體，這種狀態(tài)下主要是將礦體裂縫作為其分布體。金屬礦床的形成過(guò)程中，壓力決定著成礦的深度，壓力越大，其成礦深度也越大[4]。
　　3.4 礦床形成的過(guò)程分析
　　金礦的形成往往需要較長(zhǎng)的時(shí)間，經(jīng)歷了成巖沉積期、熱液成礦期、氧化表時(shí)期。成巖沉積期是金礦形成的最初階段，為后期金礦礦床的形成創(chuàng)造了良好的前提條件。在礦床的形成過(guò)程中，熱液期是成礦的關(guān)鍵階段，在此階段，根據(jù)巖期的差異，往往包含了早期、中期與晚期階段，在早期，熱液的溫度最高，這種高溫環(huán)境使得周邊巖石會(huì)受到溫度作用，從而出現(xiàn)巖石的硅化反應(yīng)，在此反應(yīng)過(guò)程中，成礦物質(zhì)會(huì)逐步流入這些熱液中，當(dāng)成礦物質(zhì)與熱液融合以后，也就形成了早期的礦體。但是，在該階段，金含量極低，多呈現(xiàn)為顆粒狀。在熱液中期，也就是成巖的早期，在熱液早期所形成的礦液會(huì)受到巖漿活動(dòng)的影響，當(dāng)巖漿逐步移動(dòng)時(shí)，礦物質(zhì)的含量逐步增多。當(dāng)在一定的環(huán)境溫度條件下，成礦的條件也會(huì)發(fā)生必要的改變。特定的環(huán)境溫度下，熱液對(duì)巖石的影響使得巖石逐步發(fā)生蝕變，黃鐵礦出現(xiàn)，在該礦石中，金元素會(huì)逐步發(fā)生沉淀，最終以顆粒的形式存在。而在熱液成礦的晚期，礦液溫度逐步降低，礦體周邊的巖石在溫度條件下逐步形成了礦體。
　　4 甘肅省康縣土地堂金礦的礦床成因
　　4.1 控礦因素
　　4.1.1 成礦物質(zhì)來(lái)源
　　陽(yáng)壩巖組內(nèi)包含了一定的Au元素，該元素呈現(xiàn)出富集、強(qiáng)分異、強(qiáng)疊加的狀態(tài)，這就使得在金礦的形成過(guò)程中存在著明顯的同生聚集與后期疊加因素，因此，陽(yáng)壩巖組是后期金礦形成的物質(zhì)來(lái)源，在后期巖漿活動(dòng)與熱液活動(dòng)的影響下，金礦逐步形成[5]。
　　4.1.2 火山、巖漿巖因素
　　根據(jù)有關(guān)的地質(zhì)勘察，在該區(qū)域內(nèi)存在著巖石的蝕變現(xiàn)象，基性巖體存在著劇烈的構(gòu)造變化，因此，在成礦過(guò)程中，火山氣-液活動(dòng)、構(gòu)造變動(dòng)都使得礦質(zhì)存在著明顯的活化、遷移與富集作用，而這些活動(dòng)為成礦創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件，使得在該區(qū)域內(nèi)逐步形成了變質(zhì)-熱液金礦。隨著后期巖漿活動(dòng)的進(jìn)行，熱源與物源的存在更加快了金礦的形成。
　　4.1.3 構(gòu)造因素
　　在該金礦分布區(qū)域內(nèi)，存在的巖石的糜棱巖化現(xiàn)象，這種糜棱巖常常分布于韌性剪切帶內(nèi)，由于土地堂金礦體產(chǎn)出形態(tài)的特殊性，其礦體延深遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了長(zhǎng)度，可以判定，韌性剪切帶的存在實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦體延深的控制。斷裂構(gòu)造是該區(qū)域內(nèi)重要的控礦因素，為礦業(yè)的運(yùn)移、儲(chǔ)礦都創(chuàng)造了一定的空間條件。
　　4.2 礦床成因
　　在該金礦的形成過(guò)程中，根據(jù)對(duì)控礦因素的綜合分析，可以最終判定，火山噴發(fā)、變質(zhì)熱液與巖漿期熱液的作用有著緊密的關(guān)系，這些因素共同促進(jìn)了該區(qū)域內(nèi)金礦礦床的形成。構(gòu)造發(fā)育的裂谷火山，為礦床的形成創(chuàng)造了一定的物質(zhì)條件，且使得礦床的構(gòu)造相對(duì)特殊，當(dāng)在順層韌性剪切力的作用下，變質(zhì)熱液的出現(xiàn)使得Au元素活化、富集，而成礦創(chuàng)造了良好的條件。再加上巖漿的劇烈活動(dòng)，地層水、熱水逐步萃取了地層中所含有的Au元素，熱水溶液形成，這些溶液逐步進(jìn)入各種裂隙中，隨后在一定的物理與化學(xué)條件下，逐步形成了金礦體。
　　5 結(jié)語(yǔ)
　　從金礦礦床的形成條件與過(guò)程來(lái)看，其相對(duì)復(fù)雜，必須具有一定的物質(zhì)條件、環(huán)境條件等。因此，在金礦資源的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，有關(guān)人員必須加強(qiáng)對(duì)金礦形成條件、過(guò)程的分析，經(jīng)由專業(yè)的分析，才能為金礦開(kāi)采提供重要的參考，提高資源開(kāi)采率，保障開(kāi)采過(guò)程中不破壞區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)條件，創(chuàng)造巨大的效益[6]。