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粤西罗镜地区金矿成矿地质背景及找矿潜力

2021-11-02

中国金属通报 2021年12期
关键词:北西北东花岗岩

王 健

(广东省核工业地质局二九三大队,广东 广州 510800)

罗镜地区位于罗定盆地南缘,罗定盆地位于云开隆起核部,扬子地块与华夏地块的交接地带,受吴川—四会断裂带、罗定—广宁断裂带、贵子弧形构造带的影响,地质构造活动十分强烈的地区。区内岩浆活动频繁,构造发育,且广泛出露云开群地层,前人在研究区及其外围发现了多个金矿(化)点,说明研究区具有寻找金矿的潜力。本文就研究前人勘查资料及近期在该区工作成果的基础上,从地层、构造、岩浆岩等方面对罗镜地区金成矿潜力进行分析。

1 区域地质背景

罗镜地区在大地构造位置上处于云开后加里东隆起之罗定海西-印支拗陷带内,广宁—罗定断裂带和吴川—四会断裂带之间夹持的贵子弧形构造带外弧中段,经历了加里东、印支、燕山期等多次构造活动及岩浆活动。

区域地层主要出露震旦系云开群变质岩,为一套浅海相碎屑沉积变质而成,地层在区内呈近东西向展布。岩性主要为灰~青灰色变质中细粒石英砂岩、变质石英粉砂岩、含炭质绢云母千枚岩、石英绢云母千枚岩。岩石普遍受区域变质和动力变质,具片理化、硅化。后受多次构造运动和岩浆侵入作用的影响,及受到不同程度的变质和混合岩化作用。变质和混合岩化对成矿起到了促进作用。

区域构造活动强烈,其中南部的贵子弧形构造带对研究区内距离较近,对成矿影响较大,该构造由若干平行弯曲的弧形断裂、褶皱和断陷盆地所组成。构造带主要组成有径尾—清水塘、倒流—虾山塘、贵子—罗镜、黄皮根断裂等。单条长5km~50 km,倾向多变,呈舒缓波状辗转弯曲,倾角一般50°~80°,在弧顶转弯处被放射状剪性断裂所错动。沿断裂发育了宽达5m~25 m的破碎带、构造角砾岩、糜棱岩、超糜棱岩,往往形成挤压透镜体。后期有各类脉岩贯入,最宽达25 m,延长大于3 km,它们又遭挤压破碎,形成新的糜棱岩,现实了断裂活动的多期性。大断裂的北段被广宁—罗定大断裂所切,西段与东段分别被东西向朱砂断裂等和吴川—四会深断裂所复合。该弧形大断裂是在加里东运动基础上发展起来的,主要形成于印支期,燕山期以来仍有活动。弧形构造区域的地层(云开群)的展布、断裂的走向以及山脉、水系的延伸大体追循(由东向西)北东—东西—北西—北北东连续延伸,呈向南凸出的马蹄形,环抱罗定盆地的西南缘。

研究区内岩浆活动频繁,具有多期次和多旋迴性,产出背景及其物质来源、形成机制多种多样。岩浆活动主要受北东向断裂及其派生的北西向断裂控制,多与区域构造方向一致。区内主要出露有海西—印支期花岗岩和燕山晚期花岗岩及各类脉岩。

2 成矿地质条件分析

2.1 地层条件

震旦系云开群广泛出露与区内,地层为近东西向展布,岩性以灰、灰白、青灰、黄褐色石英二云母片岩、石英黑云母片岩、角岩化(片理化)变质长石石英砂质粉砂岩为主。夹中厚层状绿帘石硅质岩、绿帘石角闪岩,薄层状透辉石石榴石岩、绿帘石石榴石岩。云开群地层可分为b、c两个岩性组,区内只出露有b组。b组地层主要以灰、灰白、青灰、黄褐色石英二云母片岩、石英黑云母片岩、角岩化(片理化)变质长石石英砂质粉砂岩为主。夹中厚层状绿帘石硅质岩、绿帘石角闪岩,薄层状透辉石石榴石岩、绿帘石石榴石岩。据研究云开群地层中含金量明显偏高,高于地壳克拉克值2~4倍,少数达10倍以上[1]。

2.2 构造条件

研究区内构造主要为北西向及北东向断裂构造。北西向构造在研究区中部及东部较为发育,西部分布零散,在研究区内断续展布,局部为隐伏构造,它与北北东—北东向构造构造复合,是主要的控岩控矿构造,与金成矿相关的是北西向断裂构造。

北东向构造主要由一系列北东走向的压扭性断裂所组成,具有成群成带分布的特点,主要断裂规模大,构造组分复杂。北西向构造主要成生时期为燕山晚期,部分构造组分成生于加里东期。燕山期构造组分以压扭性断裂为主,加里东期构造组分表现为区域性北西向的片麻理、片理和震旦系云开群地层呈北西向展布。断裂在空间上呈断续分布,区域变质岩及混合岩的片理、片麻理亦呈北西向展布,两者总体在同一构造线上。

湖洋湾断裂组:长13 km,宽6 km。由一系列平行产出的呈北东15°~20°方向展布的断裂组成。走向10°~15°,倾向NW或SE,倾角50°~86°。成生时期燕山期,属压扭性断裂。发育于混合岩中,北东向受其切割,断裂中有糜棱岩、角砾岩、碎裂岩等,在压碎岩中见有花岗斑岩碎砾成分①。说明断裂形成后对后期岩浆作用提供了有利的空间,对后期成矿提供了热源和储矿空间。

棉花坪断裂:走向290°~310°,倾向SW或NE,倾角62°~80°,长约6.5 km,宽1m~50 m。成生时期燕山期,属于压扭性断裂。发育于震旦系变质岩以及与混合岩接触部位,断裂带内部有硅化岩、糜棱岩等②。棉花坪断裂性质以压扭性为主,局部间有张性、既有反钟向也有顺钟向滑移,与北东断裂复合,使后者产生张性改造。这对后期成矿作用起到了促进作用,有利于导矿和储矿。在断裂带复合部位附近前人发现了棉花坑石英复脉型金矿点,说明北西向构造控制了区内热液活动,对金矿的形成起到了促进作用。为后期热液提供良好的导矿、储矿环境。

2.3 岩浆岩

区内出露的岩体主要为海西—印支期石山顶岩体和燕山五期的独木垌岩体。

石山顶岩体位于贵子弧形中段外围平塘镇附近,岩体走向呈北东东,岩性主要由细粒花岗岩、细粒斑状黑云母花岗岩、少量二长花岗岩组成。岩石去钙化现象较普遍,在接触带附近钠长石化较强烈。岩体内及边缘常见二长花岗岩、混染花岗岩。岩体中有较多暗色包体,与主体界线清楚,形态不一,排列杂乱,局部包体含量约1%。岩体酸度较高SiO2含量达77.5%,属钙质较低的超酸性岩石,总碱度为7.39,K2O大于Na2O。氧同位素组成δO18值平均为9.28‰,稀土总量为154.47ppm~545.86 ppm,轻重稀土比值为0.26~2.47,多数为轻稀土小于重稀土,δEu值为0.02~0.29,表现出Eu亏损较严重。其稀土元素球粒陨石标准化图解曲线为近于对称的或微向左倾的“V”字形曲线,负铕异常十分明显。微量元素方面,岩体与各期侵入岩相比,Be、Cr、Ba元素含量较高,V、Ni、Sn等明显偏低。Sr/Ba比值较低,Cr/Ni比值较高。岩体中明显富集,Sn、W、Mo、Pb、Ag等成矿元素。

从岩石化学分析,K2O/N2O>1时,多为陆壳沉积物或变质岩熔融形成的S型花岗岩;岩体氧同位素δO18为9.28‰,接近10‰,而由沉积岩或变质岩熔融形成的S型花岗岩富18O,δO18>10‰,而幔源岩浆分异形成的M型花岗岩18O低,δO18<6‰。Sr/Ba比值较低,证明不相容元素变化小,岩石为结晶分异形成的,Cr/Ni比值较高。

独木垌岩体出露于石山顶岩体东部,岩体走向呈近东西,岩性主要为细粒斑状花岗岩。其中SiO2含量61.68%~66.52%,K2O+Na2O=5.98%~7.89%,属查氏正常类型—铝过饱和类型。副矿物有磁铁矿、钛铁矿、磷灰石、锆石和褐帘石。金属矿物出现较少,只有少量锡石和黄铁矿。矿物组合较简单。富集的元素有Pb、Sn、Mo、Ag、Nb、Cr、Ba等。在稀土元素特征方面,稀土总量为122.59ppm~271.78 ppm,变化较大,轻稀土与重稀土比值为4.18~7.30,反映轻稀土相对于重稀土较富集,其稀土元素陨石标准化图解曲线为向右倾斜的平滑曲线。该类花岗岩在岩性、岩石化学、地球化学、副矿物特征等方面可与华南同熔型花岗岩类比。

邵树勋(2000)认为粤西地区同熔型花岗岩控制的矿床多以银矿化为主,金矿化次之;而陆壳重熔型花岗岩控制的矿床主要为单一的金矿床。从岩浆活动时期来看,认为海西—印支期岩浆活动主要在促使金活化迁移方面起了关键作用;燕山期岩浆活动主要提供成矿物质和热源方面发挥了作用;且金元素在燕山五期的花岗斑岩中,平均为46.8 ppb,是克拉克值4.3 ppb的10.8倍。

2.4 地球化学条件分析

在前人做过的1:5万化探重砂、岩石测量、水系沉积物测量、土壤测量综合异常图上区内显示出较好的地球化学异常。区内的西北角正位于1:5万化探重砂综合异常“综10—乙Au、Hg、Mo、Be”③(图1)多金属异常区,该异常区Au、Hg、Mo、Be丰度较高,且区内金鸡坳、上垌、大山脚金矿点都在该异常区内。说明该地段成矿地质条件较好,主元素金异常晕有一定的规模,区内有显示有较好的的金矿化(点),有较大找矿潜力。区内棉花坪断裂带周围圈定了金异常晕圈,棉花坑金矿点位于该晕圈内。

图1 罗镜地区地质简图

2.5 金矿化(点)

(1)棉花坑金矿点。棉花坑金矿点位于棉花坪断裂带附近,矿化类型为石英复脉型金矿点一个,含金矿带长大于500 m,宽300m~400 m,倾向南西,倾角52°。主要有用矿物为自然金和自然银,含金品位0.1g/t~2.01 g/t,银品位0.25g/t~4 g/t。矿带产于北西向棉花坪压扭性断裂与北东向断裂相交结点的脆弱部位附近,呈复脉状产于,由若干不规则的石英脉和蚀变围岩组成的脉带,石英脉分枝复合频繁。

(2)金鸡坳金矿点。矿点处于印支期石山顶岩体和燕山期独木垌岩体的外接触带震旦系云开群中,围岩岩性为云母石英片岩、石英云母片岩、千枚岩和变质砂岩等。矿体产于北西向断裂构造,含金石英脉充填于断裂带中,呈复脉产出。含金石英脉宽几厘米至几米不等。含金石英脉为致密块状构造,部分梳状构造,具分枝复合和尖灭现象。

在独木垌岩体外围接触带还有大山脚和上垌两个金矿化点,金矿化类型为石英复脉型,矿化特征及围岩蚀变及其矿体产状均与金鸡坳金矿点相同,但规模较小,这里不做赘述。通过对区内地表踏勘及前人资料研究,总结出罗镜地区金矿点主要矿化类型为石英复脉型金矿化,金矿体产出石英脉中,脉体具有分枝、复合、尖灭现象。含金石英脉规模长100m~500 m,最长达1 km,矿脉厚度0.8m~4 m不等。走向330°~350°之间,倾向北东,个别倾向南西,倾角60°~80°。脉体两侧均可见蚀变较强且均碎裂岩化的围岩蚀变现象。

3 找矿潜力

通过上面的分析,笔者认为罗镜地区具有寻找石英脉型金矿床的潜力。分析如下。

(1)震旦系云开群地层金元素丰度值较高,可以金成矿提供物质来源,是良好的矿源层之一。

(2)北西向断裂及隐伏断裂为金矿的形成提供了良好的储矿空间,从区内金矿点的分布可以看出,北西向断裂控制了区内的金矿点的位置、规模及形态。

(3)区内多期次的岩浆活动为金元素的活化转移起到了促进作用,并且提供了成矿热源,热液萃取云开群地层中的金元素,为金矿提供成矿物质。

(4)区内的异常区即异常晕圈内均有加好的金矿点的分布,异常区及异常晕圈的显示证明罗镜地区有寻找较好的金矿成矿潜力。下一步工作建议在区内岩体外围、北西向断裂构造、北西与北东向断裂构造复合部位寻找石英脉型金矿。

①②③广东省地质矿产局七〇四地质大队,广东省信—罗地区金、锡成矿远景区划说明书,1990。

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