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赣南梨坑金矿矿化分布规律及找矿方向浅析

2019-12-26冯巧云叶林春

世界有色金属 2019年20期
关键词:斑岩黄铁矿金矿

马 涛,冯巧云,叶林春

(江西省核工业地质局二六四大队,江西 赣州 341000)

梨坑金矿位于南岭东西向构造带和北北东向武夷隆起带的邵武~河源深断裂的西侧,会(昌)~瑞(金)~长(汀)~武(平)环状构造南西的外侧(见图1)。区域内地质条件复杂,具有优越的成矿地质背景,也是赣南重要的金多金属矿集区。

区内地层主要出露有震旦系、寒武系、侏罗系、白垩系。其中震旦系和寒武系为一套巨厚的浅海相复理石建造,普遍遭受区域变质作用和不同程度的混合岩化作用。侏罗系为陆相火山岩和碎屑岩建造。白垩系则以内陆湖、河相红色碎屑岩建造为主,次火山岩为次。

区内构造轮廓分明,以断裂构造为主,东西向、北东向、北西向三组较发育,而且后两组有时形成明显的环状构造;皱褶构造次之,可分为基底皱褶和盖层皱褶。

区内岩浆岩广泛分布、种类繁多,基性、中酸性、酸性岩均有,但以酸性岩为主。图内主要是燕山期不同阶段的产物。

1 矿区地质特征

1.1 地层

1.2 构造

研究区以北西向断裂构造发育为特征,在区内外规模较大的北西向构造有:上津~罗塘构造带(F1),大汀~高峰断裂带(F2),梨坑~庵背断裂带(F3)和石背~黄岗断裂带(F4)。它们大致平行产出,具有等间距(1KM~1.5KM)分布特征,其延伸长度均在5KM以上,各断裂带均以硅化带、硅化破碎带和脉体的形式出现,少数为破碎角砾岩带,局部地段为层间破碎带。研究区就处在F2和F3的夹持区内(图2)。

图1 梨坑金矿区域地质构造示意图

图2 梨坑金矿地质略图

1.3 岩脉

矿床内中基性岩脉发育,最主要的有闪斜煌斑岩脉,而辉绿岩脉、酸性石英斑岩脉发育较少。闪斜煌斑岩脉的产状与含金断裂构造基本一致,其特征简述如下:

闪斜煌斑岩呈灰绿色、深灰色,风化后呈土黄、土红色、斑状结构,致密块状构造。斑晶为斜长石、角闪石。基质成份比较复杂,主要细小的斜长石、角闪石、黑云母和少量不规则粒状钾长石和石英。该岩脉在本区成群出现,多为北西向展布,脉体长宽大小不等,长几米~几百米,宽几厘米~20多米,岩脉具有膨胀、收缩、分枝复合,追踪等现象。脉岩的金含量平均9.4×10-9,局部地段已强烈绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、硅化、碳酸盐化和褐铁矿化。经过蚀变的闪斜煌斑岩金背景值可增高达111.9×10-9。闪斜煌斑岩与金矿化在空间上有着密切的关系。

2 金矿化特征

2.1 矿体特征

研究区共发现九条矿带,圈定矿体20个,以控制程度较高的Ⅲ号和Ⅰ号矿带为例:

Ⅲ号矿带是由闪斜煌斑岩脉、硅化破碎带和硅质脉(细小石英脉群)联合控制。地表控制矿化长约1300m,宽3m~5m,最宽有20m,总体走向280°~300°,东段倾向南西,倾角较陡,一般68°~80°,往深部局部有变缓的趋势,倾角33°~43°,西段倾向北东,倾角77°~80°。矿体产状基本和构造一致。

Ⅰ号矿带,矿体产状与构造一致。主要是含金石英脉填于早期形成的硅化角砾岩或糜棱岩带中,东段和中段矿化与陡倾角构造有关,矿体明显受硅化角砾岩和糜棱岩控制;西段主要与层间破碎带有关。控制矿化关系断续1000余米,宽0.5m~1.0m,最宽2.04m,总体走向300°~320°,主要倾向南西,倾角64°~85°,局部倾向北东,倾角72°左右。

综合而言,Ⅰ、Ⅲ号带矿体具规模小,常呈透镜状,倾角陡,品位和厚度变化较大,连续性和稳定性较差的特征。

2.2 矿石特征

2.2.1 矿石种类

矿区内所见的矿石共有五种类型:以黄铁矿石英脉型、多金属硫化物石英脉型、褐铁矿石英脉型为主,而石英脉型、蚀变构造岩型次之。

2.2.2 矿石物质组成特征

按不同矿石类型,不同标高采取了有代表性的样品进行了化学和矿物成分的分析,结果表明:以二氧化硅、氧化铁、三氧化二铝为主要成分,而伴生有用元素银、铜、铅、锌,有害元素砷含量稍高,有的达到综合利用的价值。

矿石的矿物成份主要有黄铁矿和褐铁矿,其次有黄铜矿、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿、铜兰、孔雀石、赤铜矿、赤铁矿、银金矿、金银矿等。方铅矿局部地段相当富集。脉石矿物主要是石英。

2.2.3 不同矿石类型金、银组合特征

(1)不同矿石类型的元素配合:据地表和地下(一定深度)不同矿石样品的分析结果统计,元素配分有如下几方面的特点:a、金在氧化矿石的平均品位(9.131克/吨)高于原生矿石的平均品位(4.872克/吨)。b、银的平均品位与金的平均品位却相反,氧化矿石平均品位(11.9克/吨),低于原生矿石平均品位(26.65克/吨)。c、砷的含量原生矿石平均品位(0.414%),高于氧化矿石平均品位(0.150%)。

(2)不同矿石类型的矿物中金的含量不同:从金在各种矿石的矿物中含量测试结果看,除了煌斑岩中的石英脉和氧化矿石有比较多的单体金外,在不同的矿物中普遍含有一定数量的金,但不均匀,变化较大。

2.2.4 矿石结构构造、矿物共生组合

矿石构造主要是浸染状构造,其次细脉状构造,偶见有稀疏浸染状构造、星散浸染状构造、破碎角砾状构造。

矿石结构主要是粒状结构和显微粒状结构,地表和浅部矿石金多产于褐铁矿裂隙中,故填隙结构和包裹结构也可见到。

与金矿物共生的主要矿物有石英、褐铁矿(针铁矿)、含砷黄铁矿,其次有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿。

从采取2个岩石和3个矿石样品的稀土元素分析资料(图3)可以明显看出,金矿化存在两种情况:第一种是继承了混合岩的地球化学特征的明显亏铕的变质砂岩石英脉型金矿化(4);第二种是与煌斑岩的地球化学特征相似的无明显亏铕的硫化物煌斑岩石英脉型金矿化(3.5)。

2.3 矿石中金的赋存特征

2.3.1 载金矿物

高品位矿石中单体金(>10μ)含量较高。在较深部氧化程度较低的矿石中黄铁矿和石英是主要载金矿物。在地表氧化矿石中,褐铁矿和石英是主要载金矿物。

2.3.2 金的赋存特征

(1)矿石品位与单体金的关系:研究结果表明,矿石中单体金数量的多寡随品位高低而交代,品位增高,微粒状以上粒级(>0.01mm)的单位金含量不断增加。但在低品位矿石中,单体金含量大大降低。金粒度的粗细与矿石品位也有关,在高品位矿石中以显微粒状以上的单体金为主,而在低品位矿石中,以超显微金为主。

(2)金矿物中金的存在形式:石英和黄铁矿中的金以超显微包裹金或裂隙金为主,尤其在黄铁矿载金矿物内,超显微单体金占矿物内金含量的98.3%以上。而褐铁矿载金矿物中则大部分以胶体,离子吸附金为主。

图3 岩石、矿石稀土元素配分模式

(3)金在黄铁矿中的分布规律:对矿石不同粒级的黄铁矿作了物相分析结果表明,黄铁矿粒度由细到粗,残渣中的金含量相对要减少,而溶液中的金含量却相当有所增加。这可能与黄铁矿的氧化程度有关,间接说明褐铁矿中的金分散吸附为主,而黄铁矿中的金以超显微单体为主。

2.4 伴生元素

矿石的伴生元素银、铜、铅、锌普遍比较高,部分样品经化学分析含量达到综合利用的价值,有害元素砷的含量一般<3%。经统计计算得出:地表金与铜、砷、银和地下金与铜呈正相关系,其他无明显相关。但金与铅空间关系密切。

3 金矿化分布规律

研究区矿体总的分布规律是受张性断裂角砾岩带、硅化挤压层间破碎带和石英脉和煌斑岩脉控制。矿体产状和控矿构造产状基本一致。为了进一步全面了解金矿化的分布规律,特作如下细述:

3.1 原生分散晕特征

(1)微量元素的含量特点:砷、铅、银、金浓集克拉克值>1,其中铅、砷值最大,是富集程度较高的元素,而铜、锌、镍、钴元素浓集克拉克值<1。其他元素与矿区实际基本一致。

(2)原生晕地球化学异常特点:该区和外围圈出金、银元素异常晕多个,其中较好的金异常晕5个,银异常晕2个,前者大多沿构造方向分布,具有一定的规律性与已知金矿体相吻合,而银的分布规律性不明显。

(3)元素垂直分带特点:从上至下,有金、铅、银—铅、锌、金、银、铜—银、铅、锌、金、铜,大致的垂直分带规律,而水平分带规律性表现不明显。

3.2 地表金矿化点、金矿带分布规律

研究区的金矿化,地表异常点星罗棋布,异常带密集出露,总结其分布规律有如下特点:

(1)无论是金矿化带走向,还是金异常点控制因素的延伸方向,极大部分是NW或NWW走向,多数南倾,少数北倾,与该地区的构造方向是一致的。

(2)金矿化主要赋存在寒武系中统高滩群地层中,矿化围岩岩性大部分是变余长石石英砂岩,少量是千枚状板岩和云母片岩。

(3)金矿化往往与煌斑岩脉相伴而产出,具密切的空间分布关系。

(4)资料研究表明,金矿化可能与混合岩化作用有一定的关系,虽然地表多数金矿化分布在盖层浅变质岩系中,但在混合岩中(F2的北部)也见有金矿化。

3.3 金矿体空间展规律

该金矿的矿体多数是规模比较小,一般长40m,少数80m,最长达130m,且向深部延伸不大,往往是走向大于倾向,多数南倾,少数北倾,空间展布较明显受含矿构造的制约,故矿体走向主要呈NW向(Ⅰ号矿带295°~320°)和NWW向(Ⅲ号矿带280°~290°)。矿体赋存标高一般在260m~460m,其中在350m~430m范围出现较多。

3.4 Ag/Au比值及元素垂向变化

据目前金矿的揭露情况和已有的样品分析结果,把垂向分成地表(约455m以上),浅深部(约400m~455m)和深部(400m以下)三部分的不同标高样品分析数据进行了统计(统计要求金含量≥2.5g/t,统计对象是Ⅰ号和Ⅲ号矿带)。研究基本可以粗略确定元素的垂直分带性简图(图4)。

图4 元素垂向变化略图

可以明显看出:①从地表→浅深部→深部,银的平均品位品位有极明显的变富趋势。金的平均品位地表→浅深部明显变贫,而浅深部→深部略有变贫的趋势。Ag/Au比值逐渐变大,其中Ag/Au值如果小于5.5的条件下,可推断对金的富集相对更为有利。②铅、锌、铜三种元素,地表仅铅略有富集,而锌、铜基本没有什么显示,但浅深部铅、锌很富集,铜略有偏高,至深部铅、锌、铜均有矿化减弱的趋势。③作为有害元素砷从上至下的变化规律和铅、锌、铜有些类同,但达不到影响金冶炼的程度。

3.5 黄铁矿的微量元素组成与金矿化

样品光谱分析显示,该金矿的黄铁矿中砷略属偏高,与地表情况相吻合;铅、锌明显较高,与矿区普遍发育铅锌矿物是一致的。但一般理论值是铁46.55%、硫53.45%[3],本金矿明显是铁、硫均亏,这表明该金矿的矿体是属下部或根部。

4 找矿标志及找矿方向

(1)NW和NWW向构造内或旁侧出露有煌斑岩脉时,是找金极为有利的构造。

(2)单条或成群成带灰白、浅红色石英脉产出部位,并发育有金属硫化物时,往往是含金脉体,是一种直接找矿标志。

(3)地表普遍硅化、金属硫化物发育,并有褪色蚀变现象,往往是隐伏含金构造的显示。

(4)样品银、金分析结果,当Ag/Au<5.5时,说明金的富集可能比较好,这是一种间接找矿标志。

(5)考虑构造的含矿性,煌斑岩脉出露,今后找矿的主攻方向为各矿带的浅深部。

5 结语

(1)该金矿的成矿作用归纳而言:地层是成矿物质来源的基础,煌斑岩脉充填是成矿的重要条件,含金石英脉活动是成矿的关键。

(2)元素组合存在垂直分带性:地表金、铅、银,浅深部铅、锌、金、银、铜,深部银、铅、锌、金、铜。

(3)NW和NWW向构造,煌斑岩脉,含金石英脉,金属硫化物同时存在时,是寻找金矿极为有利的找矿标志。

(4)据元素组合垂直分带性规律,石英氧同位素δο18值均值+5.7‰和矿石中黄铁矿铁、硫均属亏损,表明该金矿Ⅰ、Ⅲ号矿带往深部发展远景是不佳的。

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