大瑤山地區(qū)金礦成礦條件及成礦規(guī)律研究＊

胡喬帆,李 毅,華 二

(1.桂林理工大學(xué), 廣西桂林市 541004;2.廣西地潤礦業(yè)投資有限公司,廣西南寧 530022)

大瑤山地區(qū)金礦成礦條件及成礦規(guī)律研究＊

胡喬帆1,李 毅2,華 二1

(1.桂林理工大學(xué), 廣西桂林市 541004;2.廣西地潤礦業(yè)投資有限公司,廣西南寧 530022)

大瑤山地區(qū)是廣西著名的金成礦帶之一,金礦資源在全區(qū)占有重要地位。該區(qū)具有較好的成礦條件,金礦點較多,但由于該區(qū)成礦后在不同的地質(zhì)時期內(nèi)分別遭受到了不同程度的隆升剝蝕,后期構(gòu)造作用復(fù)雜,使之找礦潛力大受影響。迄今為止,區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的中、小型金礦床 (點)有 150多處,但大型金礦床很少。通過綜合研究前人資料,結(jié)合新的認識,總結(jié)分析了本區(qū)的成礦地質(zhì)條件和成礦規(guī)律,力爭為區(qū)內(nèi)進一步的找礦決策提供可靠的參考依據(jù)。

大瑤山;金礦;成礦條件;成礦規(guī)律

大瑤山金礦成礦帶位于廣西東部,東起兩廣邊境,西至大明山隆起,南以西江為界,北至蒙山、昭平、賀縣等地,大致呈東西向展布,面積近 5000 km2。區(qū)內(nèi)金礦主要為巖金礦床,金礦床類型較簡單,以淺變質(zhì)細碎屑巖型為主。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

大瑤山地區(qū)大地構(gòu)造單元按板塊構(gòu)造觀點屬華南微大陸板塊 (一級)—華南陸緣構(gòu)造區(qū) (二級)—桂中—桂東邊緣海 (三級)的大瑤山邊緣海盆地 (四級);按槽臺觀點則屬南華準(zhǔn)地臺桂中—桂東臺陷大瑤山凸起 (見圖1),北接桂北拗陷、南與云開隆起和欽防海西地槽毗鄰 (廣西區(qū)域地質(zhì)志,1995)。自晚元古代以來,本區(qū)經(jīng)歷了加里東運動、海西運動、印支運動、燕山運動等多期構(gòu)造演化,形成當(dāng)今復(fù)雜多樣的構(gòu)造景觀。

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要為寒武系、泥盆系和白堊系。寒武系為淺變質(zhì)砂巖、粉砂巖、硅質(zhì)巖、板巖、千枚巖及碳質(zhì)頁巖,泥盆系為底礫巖、砂頁巖及灰?guī)r,不整合覆蓋于寒武系之上,分布于成礦帶的南北兩側(cè);白堊系以凝灰?guī)r為主,不整合覆蓋于寒武系之上,零星分布在西江與蒙江交會處的新生代盆地中。金的賦礦層位主要是震旦系培地組、寒武系小內(nèi)沖組及黃洞口組和下泥盆統(tǒng)。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主要為軸向近 EW的大瑤山復(fù)式背斜、軸向 NE的龍山鼻狀背斜及鎮(zhèn)龍山穹窿。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,除大瑤山隆起區(qū)周邊的荔浦斷裂、龍勝 -永福斷裂、南丹 -昆侖關(guān)斷裂、靈山 -藤縣斷裂外,還有分布于隆起區(qū)中部的大黎斷裂、栗木斷裂、富川斷裂、博白 -梧州斷裂等一般性斷裂,其中大黎斷裂為區(qū)內(nèi)最重要的控礦斷裂,大部分金礦均圍繞其斷裂帶兩側(cè)分布。

圖1 廣西構(gòu)造分區(qū)(據(jù)張恒興,1991,有改動)

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動較強烈,從加里東期至喜山期均有巖漿活動,大多形成巖株、巖脈、巖枝、巖筒等小巖體,其中以燕山期最強烈,次為加里東期,二者與金礦成礦有密切關(guān)系,在巖體與構(gòu)造破碎帶相交的部位可形成工業(yè)礦體。

2 成礦地質(zhì)條件分析

大瑤山地區(qū)地處揚子板塊與華南板塊的欽州 -錢塘結(jié)合帶上,地質(zhì)構(gòu)造活動強烈,經(jīng)歷過多期地質(zhì)作用的改造,形成中間為大瑤山隆起區(qū)、四周為斷陷盆地的構(gòu)造格架。不同地段經(jīng)受差異性地質(zhì)作用,使之發(fā)育了不同的地質(zhì)建造及成礦建造,形成相應(yīng)金屬礦床。在長期隆升、遭受剝蝕的大瑤山隆起區(qū),寒武系基底地層出露,分布著眾多的巖漿熱液成因的金礦床,如桃花、古袍、六岑、龍水等;在大瑤山隆起的四周發(fā)育較多泥盆系碳酸鹽巖,分布有花山、姑婆山、金雞頂、廣平、大容山和西山等較大的花崗巖體。在大瑤山地區(qū)發(fā)育的這些地層、構(gòu)造和巖漿巖等要素,組成了該區(qū)礦床成礦的基本條件,控制著相應(yīng)礦床的形成。

2.1 地層對礦床的控制作用

大瑤山地區(qū)出露的地層從震旦系～第三系,發(fā)育比較齊全,出露面積最大有寒武系和泥盆系。區(qū)內(nèi)有 80%以上金礦床 (點)產(chǎn)于寒武系中,寒武系是本區(qū)金礦的有利賦礦層位。

對于與巖漿活動有關(guān)的熱液礦床來說,地層的作用主要表現(xiàn)在地層化學(xué)成分、巖石組合和結(jié)構(gòu)構(gòu)造對成礦的影響,不同的沉積建造可以產(chǎn)生不同的金礦床類型。據(jù)研究,大瑤山寒武系金豐度值呈現(xiàn)出高金背景值的特征,古袍邊溪亞群金的平均豐度10.75 ppb,桃花與龍水的清溪亞群分別為 28.69,8.25 ppd。金的濃集系數(shù) (按 Taylon地殼金豐度 3 ppb)達 2.75～9.56,含硫化物相及含炭黑色巖系層位中,金背景值明顯增高,其濃集系數(shù) 3.81～57.5,平均 17.9?？梢?桂東寒武系具有較高的金初始富集,為區(qū)域金礦化奠定了一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。

本區(qū)寒武系和震旦系主要為含炭粉砂巖、含炭砂巖、炭質(zhì)頁巖或板巖等黑色巖系,并以濃集 Au、Ag、Sb、Pb、Zn等元素為特征 ,構(gòu)成我國南方重要的含金建造。整個桂東金礦化帶的產(chǎn)出及工業(yè)礦床的形成,都受其控制。六岑、桃花、古袍、隆盛、富裕等金礦床,都毫不例外的賦存于含炭層位。大瑤山地區(qū)寒武系和震旦系含碳建造中的金主要與硫化物和炭質(zhì)關(guān)系密切,為易釋放金,這些高背景值濃集的金元素在區(qū)域變質(zhì)作用、構(gòu)造、地下水和巖漿活動等多種地質(zhì)作用下發(fā)生活化遷移,最終富集成礦。在加里東期發(fā)生的造山運動中,本區(qū)寒武系和震旦系普遍遭受低級區(qū)域變質(zhì)作用,巖石物質(zhì)間發(fā)生重組合和變質(zhì)熱液活動,使得地層中的金進行活化遷移;多期次構(gòu)造活動為地層中金的釋放以及各種成礦溶液對金的活化遷移乃至富集提供了通道和活動場所,同時伴隨強烈構(gòu)造活動產(chǎn)生的動力變質(zhì)和構(gòu)造分異作用亦可誘發(fā)巖漿侵入,導(dǎo)致地?zé)嵩龈?促使地層中的金活化遷移。

2.2 構(gòu)造對礦床的控制作用

深部構(gòu)造能夠?qū)Φ乇淼臉?gòu)造格架和花崗巖分布產(chǎn)生直接的影響。區(qū)域上,大瑤山地區(qū)的西邊是桂中拗陷構(gòu)造,北邊為桂東北拗陷,南邊為靈山拗陷,而東邊為云開隆起,其周圍的拗陷體現(xiàn)出斷陷盆地的特征,暗示了大瑤山地區(qū)在其發(fā)生斷裂時期處于有地幔上拱的拉張環(huán)境。地幔柱熱物質(zhì)的上升,使地幔上隆引起地殼構(gòu)造活動,導(dǎo)致區(qū)域變質(zhì)作用、混合巖化和巖漿活動。

本區(qū)由近東西向、北西向和北東向區(qū)域性斷裂構(gòu)造帶構(gòu)成的基本區(qū)域構(gòu)造格局,也是主要的控巖和控礦構(gòu)造。區(qū)域構(gòu)造格局控制了主要金礦化的分布,不同期次和不同性質(zhì)的構(gòu)造斷裂活動控制了不同的礦化產(chǎn)出類型,如張扭性斷裂控制了石英脈型礦化,壓扭性剪切破碎帶控制了構(gòu)造蝕變巖型、剪切帶蝕變巖型以及破碎帶石英網(wǎng)脈型礦化。同時,在區(qū)域性斷裂構(gòu)造交會部位則控制了一定規(guī)模金礦床(點)的產(chǎn)出,如古袍、大黎、隆盛、嶺腳、旺甫等礦床(點),2條控礦斷裂 (礦脈)的交會部位是金礦富集的有利部位。含礦巖體所處的構(gòu)造的環(huán)境不同,形成的礦床類型不同,巖體型礦床產(chǎn)于封閉壓性構(gòu)造環(huán)境,熱液石英脈產(chǎn)于半封閉的張扭性構(gòu)造區(qū),而斷裂破碎帶型則是相對開放構(gòu)造環(huán)境的產(chǎn)物。

2.3 巖漿巖對礦床的控制

巖漿活動一方面為成礦提供熱源,另一方面為成礦提供物質(zhì)。熱是成礦的主要動力機制之一,在巖漿熱動力作用下,受熱地下水循環(huán)速度加快,增強溶液活動能力,有利于圍巖中的成礦物質(zhì)活化轉(zhuǎn)移到成礦熱流體中。巖漿自身由地幔柱活動演化而來,不同時期的地幔柱將地球深部的金屬物質(zhì)帶到地殼,并以巖漿的形式活動演化。巖漿在結(jié)晶分異過程中,金屬元素被分離形成含礦熱液。

本區(qū)與金礦化有關(guān)的巖漿活動是加里東期和印支 -燕山早期的巖漿活動,分布于大瑤山中部和南緣,構(gòu)成中部近東西向構(gòu)造 -巖漿活動帶和南緣嶺腳、旺甫兩個構(gòu)造 -巖漿活動區(qū)。加里東期花崗巖巖性多為中酸性花崗巖,為上部地殼物質(zhì)構(gòu)造重熔的改造型成因,成礦物質(zhì)具淺源性,該期花崗巖漿活動與金有密切的關(guān)系,形成與加里東期花崗斑巖巖漿熱液活動有關(guān)的金礦化,構(gòu)成近大瑤山內(nèi)東西向礦帶和北西向礦帶的主要組成部分。印支 -燕山期花崗巖主要分布于隆起區(qū)南緣北東向斷裂帶中,其巖性為花崗閃長巖,物質(zhì)來源具深源性,構(gòu)成南緣嶺腳和旺甫兩構(gòu)造 -巖漿活動區(qū),多產(chǎn)生與印支 -燕山早期花崗閃長巖類巖漿熱液活動有關(guān)的金銀礦化,形成相應(yīng)的金礦化集中區(qū)。

3 成礦規(guī)律

(1)大瑤山成礦帶內(nèi)的寒武系和震旦系含炭建造是本區(qū)金礦成礦最有利的控礦和賦礦層位,并使得金礦化具明顯的層控性。

(2)礦帶或礦化集中區(qū)的展布受相應(yīng)褶皺 -斷裂帶的控制,顯示了區(qū)域構(gòu)造格局與金礦化分布的一致性。

(3)成礦物質(zhì)具有多源性,金的來源既有寒武系和震旦系等古老含金地層建造,又有巖漿熱液來源,為成礦提供了豐富的物質(zhì)保證。

(4)多種成礦作用疊加,導(dǎo)致了礦化類型的多樣化和成礦的多期性,為形成一定規(guī)模的金礦床創(chuàng)造了條件。

(5)多期次的構(gòu)造活動則使構(gòu)造控礦復(fù)雜化,成礦既可是單一的斷裂構(gòu)造控礦,也可是褶皺 (向斜)與斷裂聯(lián)合控礦,或是不同方向斷裂的交會部位控礦,同時,多期性的構(gòu)造活動也導(dǎo)致了多期次的成礦作用,為礦化的疊加和再富集創(chuàng)造了條件。

(6)金礦的成礦多依存于區(qū)內(nèi)的巖漿活動,區(qū)內(nèi)主要金礦床 (點)均分布于巖漿活動區(qū) (帶)內(nèi),并與巖漿活動有著密切時空成因聯(lián)系。加里東期構(gòu)造巖漿活動集中于中部近東西向構(gòu)造活動帶上,導(dǎo)致礦化也主要發(fā)生于中部,并以金礦化為特征;印支 -燕山期構(gòu)造活動往南北兩側(cè)擴展,導(dǎo)致礦化多往南遷移,并以金銀多金屬礦化為特征。從而本區(qū)構(gòu)造-巖漿與成礦的演化規(guī)律也體現(xiàn)出分帶性,加里東期中部近東西向、北西向構(gòu)造和花崗斑巖活動導(dǎo)致近東西向金礦成礦帶的形成;印支 -燕山期南緣北東向構(gòu)造和花崗閃長巖類活動導(dǎo)致北東向金銀多金屬成礦帶的形成。

4 結(jié)語及建議

大瑤山地區(qū)的金礦成礦經(jīng)歷了長期地質(zhì)歷史過程,在多期成礦作用下,導(dǎo)致成礦物質(zhì)的繼承性疊加,從而也形成了具一定規(guī)模的多種礦化類型疊加的金礦床。本區(qū)成礦條件較好,金礦點較多,但成型礦床較少,以小型礦床居多,金礦床類型也較簡單,主要為淺變質(zhì)細碎屑巖型中的石英脈型及破碎帶蝕變巖型,次為次火山巖型,其它類型較少。區(qū)內(nèi)金礦主要為巖金礦床,次為少量伴生金礦,砂金礦床很少。盡管目前已查明及保有的金礦資源儲量占廣西的 1/3強,在廣西金礦資源中占有重要地位,但仍處于礦點多、無大礦、探明及保有資源儲量均很有限的狀況,其找礦潛力大,加大科研工作及找礦勘查工作的力度,可望有新的突破。

(1)石英脈型及破碎帶蝕變巖型金礦仍是該區(qū)今后找礦的主要目標(biāo),可能存在熱水沉積型金礦,要注意在深部及礦區(qū)外圍尋找破碎帶蝕變巖型金礦,以及在蝕變中酸性小巖體、斑巖體內(nèi)及其附近尋找斑巖型金礦。

(2)找礦評價的蝕變標(biāo)志主要為黃鐵礦化、硅化、絹云母化及黃鐵絹英巖化等。

(3)礦物學(xué)標(biāo)志主要有:石英為煙灰色、花斑色、乳白色者;黃鐵礦色澤暗淡、細粒、五角十二面體及其聚形,黃鐵礦熱電系數(shù)以 P導(dǎo)型為主,熱電系數(shù)均值大。

(4)含金鐵帽可作為重要的直接找礦標(biāo)志。

[1]廣西地礦局.廣西區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1985.

[2]陳開禮,等.廣西金礦地質(zhì)[M].南寧:廣西科學(xué)技術(shù)出版社,2002.

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廣西自然科學(xué)基金項目(2010GXNSFA013013).

2010-10-28)

胡喬帆 (1985-),男,碩士研究生,研究方向為礦產(chǎn)普查與勘探,Email:qiaofan008@163.com。