| 江西德兴石碑金矿地质特征及矿床成因 |
石碑金矿位于铜厂225°方位5km, 为原生独立金矿床,矿床(化)可分为石英脉型和层间破碎带型两大类。笔者在前人资料的基础上,结合在该区工作多年的实地调查,认为动力热液变质作用对成矿起主导作用,提出了矿床成因观点,这对该区深部和外围找矿可起一定的参考作用。
1 区域地质概况本区处在江南台隆北东端南东侧,赣东北深大断裂带及钱塘台拗之北西(见图 1)。台隆区广泛出露双桥山群地层,该地层夹有大量火山物质,是德兴斑岩铜、钼、钨、及伴生金矿床和银山铜硫金铅锌矿赋存层位,也是江南金矿成矿带北东段的组成部分。台拗区以寒武系和奥陶系的碳质、泥质、钙质岩系为主。
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| 图 1 区域地质构造区划图 |
区内构造极其复杂。有晋宁期的东西向褶皱带和赣东北深大断裂,在此基础上后来的燕山期大规模的断裂活动,使早期构造复活,形成北北东、北东和北西向多组断裂,使新老之间,不同产状之间的断裂构成多个交叉结点,控制着小岩体的展布。本区构造和岩浆活动十分强烈,热液来源充足,对金的活化转移十分有利。
2 矿区地质特征石碑金矿位于225°方位5.0km, 处在金山向斜的北西端,赣东北深大断裂的北西端盘,江南台隆的北东端(见图 2)。
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| 图 2 石碑矿田地质简图 |
2.1 地层
双桥山群第三段(PtSh3):总体走向北东,向南东倾斜,倾角5°~30°。由于沿地层倾斜方向至东西向有一系列的平缓褶曲。使地层和矿体成同形褶曲展布。根据岩性不同由下至上分三层:
下部灰黑色板岩(PtSh3-1):岩性特征具板状构造,由鳞片状绢云母和少量粉砂质石英,碳质微粒定向排列而成。方解石和绿泥石成脉状产出。
中部灰白色砂质凝灰质千枚岩(PtSh3-2):岩性特征具千枚状构造,主要由毛毡状绢云母,少量沿千枚理排列的石英砂屑和尖棱角状长石石英晶屑组成,并见微量残留的泥质物和不规则状绿泥石、方解石、石英小脉。是该区内金矿的主要赋存部位。
上部绢云母千枚岩(PtSh3-3):岩性特征灰色,显微鳞片变晶结构,千枚状构造。主要由显微鳞片状绢云母定向排列而成,另有少量石英微脉及氧化铁。
除上述区别之外,在岩脉侵入、石英脉分布、层间破碎带发育程度、黄铁矿含量及特征等方面亦是不同的,见表 1。
| 表 1 各层位主要特征统计表 |
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2.2 构造
矿区处在晋宁期东西向褶皱带、挤压带与燕山期北东及北东强烈压扭性断裂带交叉部位,构造极其发育。
2.2.1 褶皱构造矿区北端有东西向四洲庙复向斜、南东有北东向的金山向斜。矿区处在金山向斜的北西翼。由于北北东和北东向强烈压扭性构造运动的影响,使金山向斜的北西翼形成一系列瓦沟状平缓褶曲构造。褶皱轴向北西-南东至东西向。褶曲形态呈平缓短轴倾斜状,(见图 3)。褶皱轴面与北东向挤压断裂面成20°~70°的交角。所以本区成层变质岩系经过了两次不同应力方向的褶皱运动,使层面产生了一系列滑动破碎和虚脱空间,为岩浆侵入和矿液沉淀提供了先决条件。
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| 图 3 矿区115米坑道中鞘褶皱素描 |
2.2.2 断裂构造
以压扭性为主。北北东至北东向断裂多表现出继承性多次活动。
a.北东向断裂走向40°~50°,倾向北西,倾角55°~75°。断裂面内和平行断裂面常有石英脉及黄铁矿细脉分布,对层间破碎带有切断分离作用。
b.北北东向断裂走向10°~30°,倾向北西西,倾角60°左右,未见矿液活动,对矿化带有破坏作用。
c.东西向断裂走向80°~110°,倾向北,倾角70°左右。力学性质有的表现压扭性,有的表现张性,主要沿瓦沟状褶曲轴部分布。断面内未见矿化,对矿化带也有切断分离作用,但断距不大。
2.3 岩浆活动矿区内不强烈,仅见辉石闪长岩和变质安山玄武岩。
辉石闪长岩:组成矿物以斜长石为主,有部份残留辉石,石英5%~7%、绿泥石8%~10%、炭酸盐5%~6%、白钛石5%~7%、黄铁矿3%~4%、绢云母、氧化铁各少量。变余半自形不等粒结构,块状构造。
岩石次生变化较强:斜长石表面多有绢云母生成,辉石多已变成绿泥石,碳酸盐析出白钛石。
变质安山玄武岩:组成矿物主要有残留的斜长石微晶,微粒碳酸盐,绢云母10%~15%、白钛石5%~8%、氧化铁少量。具变余交织-间粒结构,块状构造。岩石内碳酸盐脉普遍发育。
2.4 矿体特征矿体赋存在双桥山群第三段中部灰白色砂质凝灰质千枚岩(PtSh3-2)内,有石英脉型和层间破碎带型两种。且以后者为主。
2.4.1 石英脉型金矿赋存在灰白色砂质凝灰质千枚岩中,以单脉为主,沿层面和小型层间破碎带充填。总体走向北东,倾向南东,倾角5°~45°。呈透镜状,扁豆状,断续延长(见图 4),延深深度达120m以上(见图 5)。脉幅一般厚0.05~1.0m, 一般长2~6m,最长达20m以上,但基本上都在同一层内相隔1~3m尖灭再现,连续性差。矿石品位变化极大, 最高达120g/t以上, 最低仅为1g/t左右。围岩蚀变一般很弱,主要有绢云母及不强的硅化。金属矿物除自然金、黄铁矿外,偶见闪锌矿、毒砂、方铅矿、黄铜矿等。自然金粒大者0.5mm, —般小于0.1mm。脉石矿物以烟灰、灰白色致密块状石英为主,次为绿泥石、绢云母等。地表常见由黄铁矿风化成的褐铁矿,呈斑点状或蜂窝状分布于脉体中。伴生的微量元素有W、As、Zn等。
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| 图 4 ×号斜井含金石英透镜体素描 |
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| 1——残坡积; 2——凝灰质千枚岩; 3——含金石英脉; 4——断层 图 5 石碑76线剖面图 |
2.4.2 层间破碎带型金矿
赋存在灰白色凝灰质千枚岩与下部黑色千枚岩的接触面内,与上下盘围岩同步弯曲起伏,总体走向矿物以细粒和微晶石英为主(占80%以上,多半由隐晶质玉髓重结晶而来),少量绿泥石(7%左右)和绢云母(13%左右)等。部份硅质岩角砾重结晶成细粒石英集合体。这些角砾和岩屑又被硅质胶结,后期的石英、绿泥石及碳酸盐细脉网脉穿插其中。深部层间破碎带内发育有糜棱岩、超糜棱岩。矿层上部岩石破裂减轻,硅质减少,绿泥石、绢云母以及石英晶屑增多,硅质岩逐渐过渡为硅化砂质千枚岩。沿矿化层硅质岩不连续的地方有含金硅化砂质千枚岩连接,因此含金层稳定,厚0.80~9.0m。地表金品位0.25~2.72g/t,部份达6g/t以上,深部品位更高。自然金呈微粒状,粒径0.1mm以下,主要载体矿物是黄铁矿和石英,其中细粒浸染状黄铁矿含金高。金属矿物除黄铁矿外,偶见黄铜矿和方铅矿及毒砂等。主要蚀变北东,倾向南东,倾角5°~40°。下盘与围岩界线清晰,上盘成渐变关系,北西面出露地表,南东下插隐伏,矿化带成层状稳定存在。在南东部矿化带上盘还有平行小矿化带1~3条。有的成单层产出,有的地段二层平行存在(见图 6)。矿层为碎裂硅质岩,组成有:硅化、绿泥石化、碳酸盐化及少量黄铁矿化。
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| 1——矿(化)体; 2——绢云母千枚岩; 3——地层界线; 4——铅孔编号 图 6 石碑100线剖面图 |
3 矿床成因探讨
根据现场工作和实际资料综合分析,笔者认为成因类型属海相火山沉积变质叠加改造型金矿床。依据如下:
3.1 地层矿区双桥山群三段地层是一套海相优地槽沉积建造,为一套浅变质的火山沉积岩系。金的丰度普遍较高,在含矿岩系中矿(化)体及其围岩的金和部分微量元素的分布特征见表 2。从表中可见,若以矿(化)体围岩的平均含量57PPb近似代表含金岩系(PtSh3-2)的平均值,那么要高于地壳中含金丰度值(3.5PPb)16倍以上,因此它作为赣东北地区碎裂硅质岩及硅化砂质干枚岩型金矿体的矿源层是可信的。即这类具有金元素高背景的层位提供了本区原生金矿最直接,最主要的物质来源。
| 表 2 各类岩石中主要微量元素的平均含量 g/t |
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3.2 变质作用 3.2.1 区域变质作用
研究表明,双桥山群地层中的岩石普遍遭受了变质,使泥质变成了千枚岩,石英粉砂岩变成了次生石英岩和石英脉等。该阶段的金有初步的活化、转移、沉淀,这使没有破碎的次生石英岩和石英脉含金量普遍达0.25~1.0g/t左右。
3.2.2 动力热变质由构造强烈活动和岩脉侵入产生大量的热液,使金进一步活化、迁移、沉淀成矿,并在近矿围岩中产生蚀变,还有少量的石英小脉、方解石脉、绿泥石脉生成。这是金矿形成的主要作用阶段。
3.3 矿体形态产状层间破碎带型金矿和石英脉型金矿成箔层状、脉状和地层产状一致。虽然局部地段有斜切层面现象,但都控制在一定层位内。
3.4 矿物共生组合矿物简单,含量低微,不象岩浆热液矿床的组合特征。发现的金属矿物有:自然金、黄铁矿含量1%左右。少见矿物有:黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、褐铁矿、毒砂、磁铁矿、白钛石、辉钼矿、白钨矿、铬铁矿。基本上属这套地层内的微量矿物组合。
3.5 成矿温度根据石英脉原生包体测温结果表明,成矿温度在230°~255°之间,且发现本区石英爆裂效应很低,不同于一般的岩浆热液成因的石英脉。
3.6 围岩蚀变有硅化、黄铁矿化、绿泥石化和碳酸盐化,且蚀变不强,均属中低温产物。
根据上述事实,初步确定石碑金矿成矿模式为:海相火山沉积(矿源层)→区域变质+动力变质→构造控矿容矿→后期热液叠加改造→矿化富集。
4 结语根据本矿床的层控性和延伸的稳定性(ZK12410孔探知矿体延伸至-400米标高以下仍无尖灭之势),因此可通过工程控制向深部要矿,以期扩大矿床的远景储量。
可根据矿体产状特征,蚀变特征,侧伏规律和近等距分布规律等,通过地质类比和构造预测,在外围寻找有工业价值的新矿床。
| [1] |
李传明. 江西银山铜铅锌矿床成矿特征. 地质与勘探, 冶金出版社, 1986. 6
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| [2] |
林岳生等. 赣北斑岩矿床成矿模式探讨. 地质与勘探, 冶金出版社, 1983. 10
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林振淳. 钨矿山资源综合利用的前景[J].
江西有色金属, 1992.
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1995, Vol. 6






