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赣中李家金矿矿床地质特征及找矿标志

2021-12-05杨细浩文亮先

世界有色金属 2021年5期
关键词:侏罗系万源褐铁矿

杨细浩,许 颖,文亮先

(江西省地质调查研究院,江西 南昌 330030)

1 区域地质背景

矿区大地构造位置处于扬子板块与华南板块拼接带南缘,属东西走向的武功山隆起带东段余脉,遂川—德兴深断裂东侧,地处德兴—茅排金多金属成矿带上,位于抚州—广昌、宜黄—宁都两条南北向断陷盆地中央隆起带。区域褶皱基底为新元古代南华系万源岩组变质岩系,大面积出露侏罗系和少部分白垩系碎屑岩。区域地质构造复杂,韧性剪切带发育,并伴随有脆性断层,主要为与金成矿关系密切的NE向系列压性、压扭性断裂。区域岩浆活动频繁,主要为早侏罗世柯树北序列二长花岗岩。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区内出露地层主要有南华系下统万源岩组(Nh1w)、侏罗系下统水北组(J1s)、侏罗系中下统漳平组下段(J1-2z1)、第四系(Q),现将各地层简述如下:

(1)南华系下统万源岩组(Nh1w):为硅线二云片岩、二云片岩及黑云母斜长片麻岩为主,夹透镜状透辉石岩,含锰质变质砂岩及少量二云片麻岩,局部为条带状混合岩,并见花岗质伟晶脉体贯入。据区域资料岩层中Au、Ag、As、Pb、Zn丰度较高,其中硅线二云片岩Au含量6.17×10-9,石英脉Au含量12.88×10-9,厚度大于1000m。

(2)侏罗系下统水北组(J1s):上部为粉砂岩、砂质泥岩、页岩互层;中部为长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩夹煤层及煤线;下部为含砾巨厚层状中粗粒长石石英砂岩,砂岩中含铁质,局部富集为含铁砂岩,风化淋滤后可形成褐铁矿。厚度924m。

(3)侏罗系中下统漳平组下段(J1-2z1):为含砾中~粗粒长石石英砂岩、细砂岩,间夹粉砂岩、砂质泥岩、页岩。厚度842m。

(4)第四系(Q):主要分布在低洼处和沟谷中,为近代冲积层及河漫滩堆积,沉积物顶部常有薄层腐植土;中部为亚砂土、亚粘土;下部为砂砾石层。

2.2 构造

2.2.1 褶皱

区内基底褶皱由新元古界南华系下统万源岩组组成,岩层产状多变,但总体走向为NE向。侏罗系不整合于南华系之上,倾向为315°左右,倾角40°左右,在不整合面附近,倾角较陡。在矿区内形成褶皱北西翼的单斜构造。

2.2.2 断裂

矿区内断裂构造极为复杂,根据各走向断裂的切割关系,认为区内有四期断裂构造活动,按走向可分为NE向、NW向、SN向及EW向等四组,构成“米”字型格局。活动顺序从早到晚为NW向断裂→NE向断裂→EW向断裂→SN向断裂。各期次断裂特征如下:

(1)NW向断裂:区内主要有F6~F10。断裂延伸约200m~700m,总体走向295°~345°,总体倾向70°~75°,倾角65°~75°,处于南华系万源岩组及侏罗系水北组中,破碎带宽0.5m~3m,带中岩石受挤压破碎,裂隙发育,可见硅化细脉沿裂隙充填,脉宽多在2m~10mm,断裂带及两侧岩石裂隙中见铁染。该组断裂形成时间最早,被其他各走向断裂所切割,错距一般为3m~10m。

(2)NE向断裂:区内主要有F1~F5,以F1、F2为主构成区内主干断裂带,与金的成矿密切相关。断裂延伸约500m~2300m,走向20°~50°,倾向290°~320°,倾角60°~85°,局部近于直立或倒转。分布于侏罗系下统水北组中,部分处于南华系万源岩组中,破碎带宽0.5m~5m不等,带中岩石受挤压破碎,裂隙发育,硅化细脉或石英细脉呈网脉状产出,脉宽多在2mm~10mm,个别可达30mm以上,脉中石英晶洞较发育,黄铁矿化较发育,风化后形成褐铁矿。为主要的金矿(化)赋矿构造。该组断裂形成时间仅次于NW向断裂,被后期SN走向和EW走向断裂所切割,错距一般为5m~10m。

(3)EW向断裂:该组断裂规模较小,断裂延伸约100m~350m,走向70°~110°,多倾向北,倾角35°~80°。处于侏罗系下统水北组中,带中岩石受挤压破碎,裂隙发育,硅化细脉或石英细脉呈网脉状产出,脉宽多在2mm~10mm,个别可达20mm以上,脉中石英晶洞较发育,黄铁矿化较发育,风化后形成褐铁矿。该组断裂为破坏矿体断层,但规模小。被后期SN向断裂所切割,错距2m~5m。

(4)SN向断裂:断裂延伸约100m~300m,走向345°~15°,多倾向西,倾角40°~75°。处于侏罗系下统水北组中,破碎带宽1m~3m,带中岩石受挤压破碎,裂隙发育,硅化细脉或石英细脉呈网脉状产出,脉宽多在2mm~5mm,脉中体常具有石英晶洞,黄铁矿化较发育,风化后形成褐铁矿。该组断裂为破坏矿体断层,规模小。

2.3 岩浆岩

矿区内未见岩体侵入,外围北东方向直距约5km出露早侏罗世二长花岗岩,为腾桥岩体。浅灰白色、浅肉红色,似斑状结构,块状构造。斑晶为钾长石、斜长石,含量5%~20%。基质主要有斜长石、钾长石、石英、黑云母及少量白云母。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

矿体V1赋存于南华系下统万源岩组中的NE向断裂硅化破碎带中,并受其严格控制。矿体V1产状为135°∠85°,倾角陡倾,局部近于直立。矿体长90m,平均厚0.9m。矿体平均品位:Au 1.40—8.80g/t。赋矿断层破碎带为硅化碎裂角砾岩带,形态呈膨大缩小的串葫芦状,窄处带宽1.3m,宽处大于3.5m。岩石为含金褐铁矿化硅化碎裂岩、含金褐铁矿化构造角砾岩。岩石裂隙发育,挤压片理化明显,构造角砾也有压扁现象,即构造具压性特征。岩石硅化强烈,局部见网脉状石英细脉,脉宽1mm~3mm,金矿常赋存于石英细脉中;岩石裂隙中见大量褐铁矿化和粉末状黄铁矿化,局部具高岭土化。

3.2 矿石质量

矿石主要成分为经构造变形的蚀变炭质泥岩、粉砂—细砂岩、细砾岩,粉砂—细砂岩以长石和石英为主,分别约占50%和45%,其他组分约5%。在构造动力作用下,岩石呈现硅化、高岭土化及碳酸盐化特征,黄铁矿、毒砂呈带状、浸染状、星点状、粉末状产出,局部黄铁矿、毒砂呈块状,结核状,占矿石约3%~5%,裂隙中常见石英细脉呈细脉状、网脉状分布,并中见有少量黄铁矿,肉眼未见自然金。

3.2.1 矿物成分

矿石中矿物成分:金属矿物自然金、黄铁矿等;非金属矿物有石英、长石、白云母、锆石等。

3.2.2 矿石结构构造

矿石结构主要有碎裂状结构、碎斑状结构、角砾状结构等。矿石构造主要为浸染状构造、角砾状构造、条痕状,星点状构造、网脉状构造及晶洞构造等。

3.3 矿体围岩与夹石

矿体顶底板围岩均为中粗粒石英长石砂岩、碳质泥岩、细砂岩、石英细砾岩,矿体与围岩界线由分析测试结果来确定。夹石则为构造破碎带中的硅化碎裂岩、构造角砾岩等,夹石宽0.1m~2m不等。

3.4 围岩蚀变

区内围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、碳酸盐化、白云母化及高岭土化,局部见绿泥石化等,其中硅化与金矿关系密切。

硅化主要分布于断裂旁侧,以细脉和大脉形式产出。当呈大脉出现或与碳酸盐化相伴出现时,则往往出现黄铁矿化。从含矿与否上分析,石英脉有两期:早期发育较强烈,多与地层斜交,一般不含矿;晚期发育较少,与地层产状一致,一般都含矿,且多为富矿。

3.5 矿石类型

矿石工业类型为构造(角砾、碎裂)蚀变岩型。

4 矿床成因浅析

矿区金矿是在新元古代南华纪形成万源岩组火山-陆源碎屑岩-金矿源层基础上。加里东期区域动力变质作用形成的韧性剪切带是金元素运移和存储的良好空间。燕山期构造岩浆活动使早期矿化进一步活化、迁移、富集,金元素在脆-韧性断裂带中最终富集成矿。因此,李家金矿床成因类型属构造蚀变岩型金矿床。

5 找矿标志

李家金矿床类型为构造蚀变岩型金矿床。综合分析工作成果,主要有以下找矿标志:

(1)地层岩石标志。本区所发现金矿(化)体均分布于万源岩组碎屑岩层中,因此,万源岩组岩层应为本区寻找金矿的地层岩石标志。

(2)断裂构造标志。本区北东向硅化构造破碎带为金矿的控矿和赋矿构造,为找矿的直接标志。

(3)化探异常标志。本矿床的金地球化学异常特征简单,水系沉积物、土壤和岩石地球化学异常均以金为主,伴生砷异常,此为该矿床的化探异常标志。

(4)围岩蚀变。本区金矿(化)体的围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、碳酸盐化、白云母化及高岭土化,局部见绿泥石化等,可作为寻找金矿的标志。

(5)石英细脉带。石英细脉带一般产在构造破碎带中,石英脉脉幅在1mm~10mm,脉壁常见铁染,局部新鲜断面可见少量黄铁矿。金矿常赋存于石英细脉带中。

(6)古民采坑是寻找金矿体的直接标志。

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