| 赖家剪切石英脉带型金矿地质特征 |
赖家金矿床位于赣东北景德镇市鹅湖地区,为一种受走滑剪切带控制的剪切石英脉带型金矿床,近年经江西有色地质勘查四队勘查达中型以上规模[1]。这种类型金矿床,控矿构造广泛发育,以往由于对含矿剪切石英脉带研究不够,对其工业价值、找矿远景认识不足,因此,以赖家金矿床为实例,对剪切石英脉带型金矿地质特征、矿化富集规律进行探讨,对促进赣东北地区剪切石英脉带型金矿的勘查与开发有现实意义。
1 矿区地质赖家金矿床地处中元古界江南地体中部东段,定位于景德镇-祁门深断裂带与高台山—鄣公山东西向构造岩浆岩带交汇部位,鹅湖花岗闪长岩基北侧,是金村金矿田重要组成部分。
矿区赋矿地层为元古界漳前组上段第一岩性小段,岩性为灰黄色凝灰质板岩与灰色粉砂质板岩互层,地层倒转,构成单斜构造。矿区地层普遍韧-脆性剪切变形变质改造,强应变域形成剪切带,以北东—北东东走向的剪切带密集发育为特征,煌斑岩沿主剪切面呈岩脉、岩墙产出。金矿体赋存在剪切带中,受石英脉带控制。
2 矿床特征 2.1 含金剪切石英脉带矿区初步圈定大小剪切带数条,平行产出,走向北东-北东东,总体倾向北西,倾角一般大于75°或近于直立。其中,Ⅰ号主剪切带走向控制长约2km,带宽20~90m,斜贯全区,是矿区主干构造,亦是矿区最主要的含矿构造带。
剪切带以片理化凝灰质板岩-千糜岩为主体,以形态各异、大小不等剪切石英脉体大量出现为特征,剪切S-C面理、剪切线理、剪切透镜体、揉皱等韧-脆性变形组构强烈发育[2]。韧后脆性变形使千糜岩、剪切石英脉体破碎,沿主剪切面形成破碎带。
剪切带内石英脉体呈透镜状,被千糜岩包绕,总体产状与剪切面理一致。石英透镜体单体长×宽一般(0.20~2.0)×(0.05~0.20)m,部分地段出现长10~20m、中心宽0.50~2.0m大透镜体,露头呈牛背状凸现。石英透镜体、千糜岩多沿主剪切面及其平行次级剪切面集中产出,形成石英脉-千糜岩带。
石英脉-千糜岩带亦金矿化带,为剪切变形变质产物,在金村金矿田及赣东北浅变质岩分布区具有普遍性,是地质勘查与矿山采掘的目标物,因其以剪切石英透镜体集群带状产出为特征,故命名为“剪切石英脉带”。
剪切石英脉带在剪切带中沿主剪切面及平行次级剪切面发育,常见1条主带与3~4条次级脉带平行产出。以Ⅰ号剪切带为例,带内已圈出平行含金剪切石英脉带1~3条,脉带之间相距10~20m。主带呈豆荚状,以主剪切面为中心,宽4~20m,沿走向膨缩稳定延展,长度大于2000m;与之平行次级脉带多呈长扁豆状,宽0.5~2m,延长50~100m不等,平面、剖面上尖灭再现、侧现分布。
剪切石英脉带由石英透镜体夹杂千糜岩组成,千糜岩分割包绕石英透镜体,石英透镜体内常夹有千糜岩残余,伴有硅化、绢云母化、黄铁矿化、铁白云石化、毒砂化等蚀变,地表呈现为斑杂状腿色带。带内千糜岩片理、裂隙及石英透镜体裂隙中多见不规则石英、绢云母、黄铁矿、铁白云石、毒砂微脉、网脉充填交代,千糜岩、片理化板岩中亦有硫化物浸染状产出,主剪切面上下盘角砾岩中常见黄铁矿-铁白云石-毒砂团块。古采遗迹分布和勘查开发表明,剪切石英脉带普遍有金矿化,以Au≥0.1×10-6指标圈出矿化连续的金矿化带,剪切石英脉带亦是金矿化带,可称之为含金剪切石英脉带,强蚀变部位构成金矿体。
剪切石英脉带在膨大部位蚀变强时金矿化强,是工业矿体产出地段,反之矿化较弱,仅出现矿化,在剖面上的矿化规律呈现同样特点。脉带中石英单脉宽0.05~0.2m并夹杂有强蚀变千糜岩时,金矿化强,而石英单脉宽≥0.5m时金含量多低于1×10-6。当剪切石英带脉破碎并有黄铁矿、毒砂团块大量出现时,形成富矿包。
2.2 矿体特征金矿体赋存在剪切石英脉带内,紧贴剪切面产出,两者产状一致。在剪切石英脉带膨大地段一般产出1~2条主要矿体,主矿体上下盘往往有3~4条平行隐伏矿体侧列产出。金矿体由靠近剪切面上下盘破碎的石英透镜体-千糜岩组成,矿体与矿化围岩界线不甚清晰,主要靠样品分析结果圈定。矿体规模一般较小,一般长30~50m,最长470m,水平厚0.5~3.58m,呈透镜状、不规则脉状,形态、产状变化大。矿体品位Au 1~8g/t,单样最高121g/t,偶见明金,矿化极不均匀,品位变化大。
矿区已圈出V1、V2、V4、V5、V6 5条金矿体,V5是主矿体,占矿区探获资源储量的55.54%。
V5位于赖家矿区西矿段,是大舟金矿主采矿体之一。矿体产于剪切石英脉带膨大部位,总体走向北东,倾向北西,陡倾斜,倾角70~85°。矿体露头被古人开采破坏,遗留有长50~100m、宽3~5m、深约5~20m古采沟多条。矿体浅部经地表工程和坑道、钻探工程系统揭露控制,走向控制长150m,倾斜延深控制350m,倾斜延深大于走向延长,延深尚未控制至尖灭。水平厚度1.00~2.00m,平均1.58m,矿体形态呈不规则脉状,产状及其定位严格受主剪切面控制,在走向、倾向随剪切面扭曲变化。矿体由碎裂石英透镜体-千糜岩和部分断层角砾岩组成,Au 1.00~8g/t,单样最高50g/t,矿体平均13.61g/t,强黄铁矿化-毒砂化角砾岩矿石含金40~50g/t。古采残矿碎裂脉石英中常见明金。
V4位于V5下盘,平距10~22m,与V5大致平行产出。走向长470m,倾向控制延深320m。矿体矿石组成及产状特征与V5近相似,其为表外矿,向下矿化蚀变增强,深部变为表内矿。
2.3 矿石质量特征 2.3.1 矿石物质成分矿石物质成分简单。金属矿物主要为黄铁矿、毒砂,少量磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿及自然金,金属矿物约占矿石总量0.2%~2%。非金属矿物有石英、绢云母、绿泥石、铁白云石、方解石等,占矿石矿物总量的98%以上,分析结果见表 1。
| 表 1 选矿大样多项分析结果 |
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矿石物质组分研究结果表明,自然金是矿石唯一有用组分。自然金以单体裸露金和包体金产于黄铁矿及石英中,单体裸露金占81%,包体金占19%,参见表 2。
| 表 2 自然金赋存状态统计 |
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自然金其粒级中粒(0.037~0.074mm)占5.4%,细粒(0.01~0.037mm)占43%,微粒(≤0.01mm)占51%,属微细粒金为主。
自然金呈它形角粒状、片状、圆粒状、枝杈状、针状及其他不规则状嵌布于黄铁矿裂隙及黄铁矿、石英晶隙中。
2.3.2 矿石结构构造矿石结构主要有自形、半自形粒状结构、它形填隙结构、交代结构、包含结构、乳滴状结构、压碎结构等。
矿石构造为细脉状构造、浸染状构造、角砾状构造和千糜状构造。
2.3.3 矿石类型矿石自然类型为石英脉—蚀变岩型。进一步可分为石英脉和黄铁矿化千糜岩两种矿石。
石英脉矿石:亦称块状矿石。为碎裂化、角砾化石英透镜体,Au品位变化区间为1~3g/t,当裂隙中夹杂有千糜岩残余时,Au品位大于3g/t。
黄铁矿化千糜岩矿石:亦称条带状矿石。主要为包绕石英透镜体的硅化、黄铁矿化、绢云母化千糜岩。此类矿石金品位较高,是矿床主要矿石类型,单样品位一般在1~20g/t之间,最高为121g/t
矿石金属硫化物含量0.2%~2%,平均含硫量1.22%,工业类型属贫硫化物型金矿石。
2.4 围岩蚀变在剪切带形成演化过程中,剪切应变伴随着热液交代,产生蚀变类型有硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、毒砂化和铁白云石碳酸盐化等,其中硅化、绢云母化、黄铁矿化、毒砂化与金矿化关系密切。从剪切带边缘向应变中心,蚀变随之增强,沿主剪切面发育的剪切石英脉带是剪切变质分异、变质热液交代及后期热液叠加改造的产物,亦是金矿化聚集的空间。
(1) 硅化:主要表现为顺剪切面理产出的石英透镜体,次为充填交代石英脉体和各种构造岩裂隙形成微细脉、网脉、团块。
(2) 绿泥石化:沿石英脉碎裂的网状裂隙和千糜岩的片理分布,与黄铁矿伴生。
(3) 黄铁矿化:形成的期次较多,区域变质期黄铁矿呈白色,颗粒粗、晶形完整,在岩石中稀散分布,其多寡受岩层岩性变化制约,与剪切面理及构造裂隙无关;动力变质期黄铁矿颗粒细,它形粒状,呈灰白色或烟灰色,沿剪切面理分布,多见于剪切石英透镜体皮壳、和千糜岩片理,与绢云母、绿泥石、毒砂伴生;岩浆期后热液叠加期黄铁矿呈黄绿色,沿剪切面理和构造裂隙呈线脉状、团粒状产出,与毒砂密切伴生。后两期黄铁矿与金矿化关系密切。
(4) 毒砂化:局部沿裂隙或剪切面分布,与后两期黄铁矿化伴生在一起,毒砂化出现的部位金矿化明显增强。
(5) 铁白云石化:在剪切带中广泛分布,集中于剪切石英脉带,呈线脉状、浸染状或团块状产出,地表露头和工程揭露面常见酥松黄色线脉、网脉或“蚂蚁窝”,为铁白云石氧化产物。
(6) 绢云母化:沿剪切带面理发育,集中于剪切石英脉带石英透镜体皮壳千糜岩中,地表风化后表现为腿色化。
3 矿床成因与矿化富集规律 3.1 成矿物质来源据区域地质资料,中元古地体广泛分布的双桥山群浅变质岩系变余沉凝灰岩、凝灰质板岩等火山碎屑沉积岩含金较高(2~3×10-9),并富含矿化物质,为区域金成矿提供丰富物质来源。
3.2 成矿阶段根据矿床宏观地质特征,结合矿物共生组合、矿石结构构造、围岩蚀变与矿化的关系分析,该类型金矿成矿作用大致划分为三个成矿期、四个成矿阶段,其中动力变质成矿期硫化物—铁白云石阶段是最主要成矿阶段。
区域变质成矿期为大颗粒黄铁矿—石英阶段,形成稀散的大颗粒自型晶黄铁矿和石英层脉。
动力变质成矿期分为细粒黄铁矿—石英阶段和硫化物—铁白云石阶段。细粒黄铁矿—石英阶段形成顺片理的灰白色细粒黄铁矿和析离石英透镜体。硫化物—铁白云石阶段沿剪切面理和主剪切面附近的网状裂隙形成烟灰色细脉浸染状黄铁矿、毒砂、铁白云石线脉。
岩浆期后热液叠加期为硫化物阶段,主要是沿主剪切面发育的继承性破碎带贯入形成黄绿色黄铁矿—毒砂脉或团块,具脉动性形成的对称构造,这一阶段矿化仅局部可以见到。
3.3 矿床成因矿床的形成经历了远火山沉积期金的初始富集,区域变质期的石英层脉的形成和金的初始矿化,动力变质成矿期金的聚集成矿,以及岩浆期后热液叠加成矿作用等阶段,矿床成矿模式为“火山沉积—区域变质—动力变质—剪切石英脉带控矿容矿—岩浆期后热液改造叠加”的成矿过程,矿床成因为受剪切带控制的动力变质热液型金矿床。
3.4 成矿定位与矿化富集规律 3.4.1 矿床定位区域成矿定位于深大断裂带旁侧约5km变形带中,富火山物质浅变质系是成矿的基础条件。该地域的花岗质岩基及大的隐伏岩体周边的近东西向、北东东向、北东向剪切带往往是剪切石英脉带型金矿矿田、矿床定位空间。
3.4.2 矿体定位矿体定位于剪切带中的剪切石英脉带膨大部位,矿体产状受主剪切面控制。剪切石英脉带中出现宽大于1m长数十米石英大脉及煌斑岩脉时,是工业金矿体产出的重要间接标志。
3.4.3 富矿包的定位主剪切面附近石英透镜体-千糜岩碎裂化增强或形成破碎带,黄铁矿、毒砂等大量出现时,形成富矿包。这一矿化特点显然与后期岩浆热液叠加成矿作用有关。
4 结论 4.1 剪切石英脉带型金矿基本特征(1) 矿床的赋矿地层为中元古界浅变质岩系,赋矿岩性段富含火山物质,变沉凝灰岩、凝灰质板岩、凝灰质千枚岩层为有利赋矿层位[3]。
(2) 矿床定位于区域构造—岩浆岩带中的边部,金成矿虽与岩浆岩无明显的直接关系,但大花岗质岩基及隐伏岩体的温压影响是剪切石英脉带型金矿成矿的重要背景条件。
(3) 矿床受走滑剪切带控制,以近东西、北东东、北东走向为主,次为北西西及北北东向,往往成群尖灭再现、尖灭侧现。剪切带长度大于500m以上时,其包含的含金剪切石英脉带延展连续,往往有工业矿体产出。
(4) 剪切石英脉带为金矿化带,多产于剪切带中心部位,由石英透镜体及包绕石英透镜体的蚀变千糜岩组成,呈豆荚状沿主剪切面膨缩延展。
(5) 金矿体赋存于剪切石英脉带膨大部位,一般贴近主剪切面产出,矿体产状随主剪切面起伏变化。矿体规模较小,厚度一般0.6~2m,局部达10余米以上,长一般30~50m,最长470米,多呈透镜状、长扁豆状、不规则脉状,形态复杂,品位变化大[4]。矿体呈透镜状、长扁豆状在矿化带中尖灭再现、侧现,单个矿体虽小,但成群、成串集中产出,利于规模化开采。剪切面附近脉石英—千糜岩带破碎并有黄铁矿、毒砂团块大量出现时,形成富矿包。
(6) 金矿石由蚀变碎裂石英透镜体、千糜岩组成,矿石自然类型属石英脉—蚀变岩型。
(7) 矿石组成简单,金属矿物主要为黄铁矿、毒砂,占矿石总量0.2%~2%。矿石平均含硫量1.22%,属贫硫矿石。自然金是矿石唯一有用组分,单体裸露金占81%,包体金占19%,载金矿物主要是黄铁矿和石英。粒度以微细粒为主,偶有大颗粒金产出。
(8) 矿床形成经历三个成矿期、四个成矿阶段,动力变质成矿期硫化物—铁白云石阶段是最主要成矿阶段。矿床成因属受剪切带控制的动力变质热液型金矿床。
4.2 区域剪切石英脉带金矿勘查开发远景(1) 赖家金矿床位于金村金矿田中部,东西长2km,目前仅对Ⅰ号主剪切带普查,探获金资源储量达中型以上。金村金矿田长15km,已发现长>1000m剪切带10条,矿田含金剪切石英脉带长期剥蚀,在其下游形成的鹅湖砂金富集区,已探明砂金资源储量近10t,显示出金村矿田剪切石英脉带型金矿具有很好的找矿前景。
(2) 剪切石英脉带型金矿在赣东北广泛分布,除鹅湖金村金矿田外,在鄱阳、婺源、德兴、乐平等县市内也有分布,目前已发现十五个矿集区[5]。对十五个矿集区地质资料和部分黄金矿山开采资料分析研究,预测赣东北地区剪切石英脉带型金矿潜在资源储量300~400t之间。以往对该类金矿工业价值认识不足,地质研究程度低,勘查投入少,至今该类金矿探获的资源储量不足10t。
赣东北地区开采剪切石英脉带型金矿的小型黄金矿山已建十二座,单个矿山日处理能力100~200t,总处理能力约3 000余t,点多面广,总生产能力超过“金山式”剪切带蚀变岩型金矿生产规模[6~7]。
综上所述,剪切石英脉带型金矿床是一种经济价值高、资源潜力大、分布范围广的金矿新类型,应高度重视,加大勘查投入,进而科学开发,对加快黄金工业的发展、带动地方经济,意义重大。
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2005, Vol. 19
