张丽雅, 张成乘, 张文胜

((湖北省地质局 第四地质大队,湖北 咸宁 437100)

鄂南方山金矿床煌斑岩(脉)与金矿关系

张丽雅, 张成乘, 张文胜

((湖北省地质局 第四地质大队,湖北 咸宁 437100)

讨论鄂南方山地区煌斑岩(脉)与金矿在时间、空间和成因上的关系,认为煌斑岩(脉)能提供金矿床的部分成矿物质,为金提供成矿所需的有用组分,是野外最直接的找矿标志。

煌斑岩(脉);金矿区;鄂南方山

煌斑岩为细粒致密块状基性脉岩,常可发现角闪斑晶,是火成岩的一大类岩石。随着勘探和开采技术的发展,煌斑岩(脉)与金矿化的关系研究越来越受到广大地学界,尤其是岩石学、矿床学和构造学界的关注。煌斑岩起源于地幔甚至超深的岩浆环境,是了解地幔及判别大地构造环境变化的重要窗口[1]。一些学者提出了煌斑岩与金矿化密切共生的观点和认识[2-4],也使得对煌斑岩的成因认识从花岗质岩浆后期结晶分异的思维框架转为壳幔相互作用和深部地幔部分熔融,从而使煌斑岩成为能够反映深部构造—岩浆作用和源区地球化学性质及成矿作用的一种研究介质[5]。故笔者开展了方山矿田金矿成矿作用与煌斑岩在时间、 空间、 成因上关系的研究。这对方山地区的找矿工作具有十分重要的理论和实际意义。

1 成矿地质背景

鄂南方山金矿区位于鄂东南大幕山—药姑山东西向次级隆起构造带与新华夏系鄂城—大幕山北北东向次级隆起带接合部位,处于长江中下游燕山期铜、金、银、铅锌成矿带,药姑山—阳新富水锑、金、黑滑石、高岭土成矿区(Ⅳ)大幕山短轴背斜北翼中段(图1)。

本区地层区划隶属扬子地层区下扬子分区,主要分布上元古界青白口系(冷家溪群)、南华系、震旦系,古生界寒武系、奥陶系、志留系、石炭系和二叠系,中生界三叠系、白垩系,新生界古近系和第四系。

构造活动以褶皱改造和断裂复合为特征。主要褶皱为方山倒转背斜,沿北东东向延伸约14 km,核部地层为冷家溪群,两翼对称出露震旦纪—奥陶系,其轴部位于方山一带,背斜轴向约70°,向东倾伏,向西撒开,东南翼地层倾向130°～160°,倾角30°～50°。北翼地层产状倒转,倾向170°～180 °,倾角较陡60°～70°,呈倒转背斜特征。断裂构造具不同规模、不同期次、不同方向的多期活动特点。方山背斜震旦系陡山沱组中发育规模不等的层间破碎带(AP1-AP4),最长达700 m,顺层和小角度斜交层面,其产出与岩层产状近乎一致,显示压扭性,后期构造对此又有复合,形成层间断裂破碎带。是本区金的主要控矿构造。

岩浆岩仅见小规模辉绿岩脉和煌斑岩脉出露,金矿化与煌斑岩脉常同时产出,特别是破碎、硅化、绿泥石化、黄铁矿化煌斑岩脉,金矿化好。

2 煌斑岩(脉)岩石学特征

2.1 岩石学特征

区内煌斑岩(脉)主要产于震旦系灯影组及陡山沱组,其次产于寒武系牛蹄塘组底部。一般沿不同岩性接触面断续出现,多见于层间破碎带顶底板附近。主要呈顺层贯入,少数为顺层并斜交裂隙呈“之”字形展布。长几十—几百米,厚度一般1～2 m,呈板脉状。与围岩界线清楚,常被石英脉穿插或者被断层切割。新鲜煌斑岩脉呈灰—灰绿色,风化后呈褐黄色,具煌斑结构,块状构造。地表由于次变原因,角闪石被氧化铁取代,长石几乎全部形成绢云母,因此较难辨认。

(1) 产于寒武系牛蹄塘组底部的闪斜煌斑岩(脉):灰色,细粒结构,块状构造,以角闪石为斑晶。原生矿物成分为普通角闪石50%～55%,石英3%～5%,正长石35%～40%,黄铁矿1%,斜长石5%,磷灰石<1%。次生蚀变矿物主要为绿泥石和褐铁矿。

图1 区域地质构造略图Fig.1 Sketch showing regional geology

(2) 产于震旦系老堡组的闪斜煌斑岩(脉):深灰色,细粒结构、斑状结构,块状构造。原生矿物成分为斜长石45%～50%,黄铁矿1%,角闪石35%～40%,磷灰石<1%,石英2%～3%,帘石<1%。次生蚀变矿物主要为方解石、绢云母、绿泥石。

(3) 产于震旦系陡山沱组的闪斜煌斑岩(脉):灰色—深灰色,细粒结构、斑状结构,块状构造。原生矿物成分为斜长石50%～65%,黄铁矿1%,角闪石黑云母20%～30%,磷灰石<1%,石英5%。次生蚀变矿物主要有白云母、绢云母、白钛矿等。

2.2 岩石化学特征

区内产于不同层位的煌斑岩化学成分表见表1。

表1 煌斑岩(脉)岩石化学成分表

煌斑岩是富含挥发分的镁铁质—超镁铁质富碱的火成岩,按其化学成分和矿物组合可分为钙碱性煌斑岩、碱性煌斑岩、超基性煌斑岩三大类[6]。

从岩石化学特征看,本区煌斑岩化学成分SiO2含量41.53%～69.02%,平均57.84%,w(Na2O+ K2O)在3.57%～6.53%之间,按Rock(1987)的分类原则确定为钙碱性煌斑岩。煌斑岩w(K2O)>w(Na2O),属钾质岩石类型。在w(SiO2)—w(Na2O+ K2O)图中(图2),5件样品落入钾质煌斑岩区,1件样品落入高钾钙碱性煌斑岩区。可见,矿区煌斑岩为碱性岩系、钙碱性煌斑岩。

3 煌斑岩(脉)与金矿(化)的时空关系

3.1 时间关系

区内煌斑岩经同位素年龄测定,年龄为110.2 Ma。而从对方山背斜AP1、AP3金锑矿石中所测定的辉锑矿年龄为139—183 Ma看,属燕山早—中期,说明煌斑岩脉形成于矿化阶段之前。

图2 方山金矿区煌斑岩w(SiO2)— w(Na2O+ K2O)图Fig.2 w(SiO2)—w(Na2O+ K2O)diagram of lamrophyres in South Hubei gold belt

3.2 空间关系

煌斑岩脉与金矿体或金矿化体以及蚀变带在空间上密切共生,共用了相同的构造空间,断裂构造为煌斑岩和金矿的形成提供了运移通道和赋存空间[7]。本区煌斑岩脉是在矿化之前形成,与金矿(化)体产出大多为平行关系(图3),其次为穿插关系。根据野外观察,有金矿化部位,必定有煌斑岩脉存在。如桃花洞一带金矿体(TC09),Au含量达0.55 g/t,位于AP2层间破碎带中,该层间破碎带附近发现大量煌斑岩脉,且硅化强烈。

4 煌斑岩与金矿(化)的成因关系

4.1 煌斑岩与金矿的先后关系

未经破碎带及硅化的煌斑岩含金量很低,平均0.97×10-9～7.97×10-9,低于矿田背景值,但当其破碎程度较高、硅化及绿泥石化较强时,金含量显著升高,如方山泉冲沟南LL17老窿破碎煌斑岩脉中(图4),地表3号样金品位高达19.98 g/t,厚度1.4 m,系层间破碎带与北北东向小断裂和AP3的交切而富集所致。所以,层间破碎带中有煌斑岩脉的出现,则指示金矿化的存在。

4.2 煌斑岩为金成矿提供相应的化学条件

图3 小水金矿区地质图Fig.3 Geological map of Xiaoshui gold field

图4 方山矿田泉冲沟南LL17煌斑岩脉Fig.4 The Chongquangou LL17′s lamrophyres in South Hubei gold belt

表2 石英包裹体测试结果

4.3 金的成矿过程

本区矿脉中所含的Au元素是由煌斑岩岩浆从深部带来的,还是煌斑岩本身固有的有待进一步确认,但不可否认的是,煌斑岩中富含CO2,有能力析出富含挥发分和碱金属的流体,这些流体在运移过程中萃取岩石中的Au,于有利构造部位发生富集,于是形成金矿床。从这个角度讲,金矿化与煌斑岩是有直接的成生关系,其成矿作用需要的热动力和热流体来自煌斑岩浆或与煌斑岩浆同源[8]。

5 结论

(1) 本区煌斑岩化学成分SiO2含量 41.53%～69.02%,平均 57.84%,w(Na2O+ K2O)在 3.57%～6.53%之间,且煌斑岩w(K2O)>w(Na2O),可见本区煌斑岩为碱性岩系、钙碱性煌斑岩。

(2) 煌斑岩(脉岩)与金矿体在空间上密切共生,有金矿化部位,必有煌斑岩脉存在。所以,煌斑岩脉的出露则间接指示金矿化的存在。

(4) 野外找矿工作中,煌斑岩由于次变原因,肉眼较难辨认,因此,一旦发现煌斑岩(脉),应结合区域地质、构造、蚀变、化探异常等特征,进行取样分析,以便发现金矿体。

[1] 鹿坤,冯佐海,侯读杰,等.桂东北煌斑岩地球化学特征及其成因研究[J].地质与勘探,2009,45(2):8-13.

[2] 朱桂田,朱世戒.煌斑岩与金成矿关系探讨[J].矿产与地质,1994(2):81-89.

[3] 傅朝义.河北省变质核杂岩构造中煌斑岩的地质特征及其与金矿的关系探讨[J].地质找矿论丛,1999,14(4):35-39.

[4] 涂怀奎.秦岭地区煌斑岩特征及其与金矿成矿关系[J].黄金地质,1999,5(4):37-42.

[5] 王治华,郭晓东,葛良胜,等.云南大坪金矿区煌斑岩的地球化学特征及成因探讨[J].岩石矿物学杂志,2010,29(4):355-366.

[6] 韩海涛,刘继顺,王志平,等.李坝—赵沟金矿床煌斑岩(脉岩)与金矿关系[J].地质找矿论丛,2008,23(1):43-47.

[7] 符德贵,周云满,张长青,等.滇中小水井金矿煌斑岩特征及与金矿化的关系[J].地质与勘探,2010,46(3):414-425.

[8] 罗镇宽,关康,苗来成.胶东玲珑金矿田煌斑岩脉与成矿关系的讨论[J].黄金地质,2001,7(4):15-21.

(责任编辑：于继红)

The Relationship between Gold Belt and Lamprophyre(Dyke)in South Hubei

ZHANG Liya, ZHANG Chengsheng, ZHANG Wensheng

(FourthGeologicalBrigadeofHubeiGeologicalBureau,Xianning,Hubei437100)

This paper discusses the time-space and genetic relationship between lamprophyre(dyke)and gold deposits in South Hubei gold belt,the authors propose a view that lamprophyre(dyke)is a kind of most direct prospecting indicator,which provided some useful materials for gold deposit and a business parthers of favorable conditions.

lamprophyre (dyke); gold field; Fanshan in South Hubei

2016-08-29;改回日期:2016-09-23

张丽雅(1986-),女,工程师,硕士,矿产普查与勘探专业,从事矿产勘查、研究工作。E-mail:402044038@qq.com

P618.51

A

1671-1211(2016)06-0825-04

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2016.06.005

数字出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20161026.0907.014.html 数字出版日期:2016-10-26 09:07