廣東金史金多金屬礦地質特征與成礦遠景

劉小永

(廣東省核工業(yè)地質局二九二大隊，廣東 廣州 510800)

0 引言

燈塔盆地是受河源深大斷裂控制的中生代斷陷盆地，而金史地區(qū)位于燈塔盆地北西側邊緣，九連山復式背斜核部南段傾伏端。盆地邊緣為成礦作用提供空間及時間，當有豐富的成礦物質來源時，就能形成一定規(guī)模的礦床，廣東省眾多礦產實例表明在中生代盆地邊緣是金、銀、鉛鋅、鈾等的成礦有利部位(杜海燕等，2012)。礦區(qū)內做過遙感解譯、地質填圖及山地工程驗證工作，本著就礦找礦的思路，以區(qū)域、區(qū)內成礦地質條件及成礦特征為依托，以投入的地質工作及成果為依據(jù)，對該區(qū)進行了初步評價，認為該區(qū)具有較好的找礦遠景。

1 區(qū)域地質背景

區(qū)內位于東西向南嶺成礦帶南東段，九連山褶皺隆起帶東側，河源深大斷裂下盤燈塔盆地內邊緣。燈塔盆地為上白堊統(tǒng)山間斷陷盆地，盆地周圍巖漿活動頻繁，構造發(fā)育。

區(qū)域上巖漿巖主要有北東部印支期古寨花崗閃長巖體，北部印支期青州花崗閃長巖體，西部、南東部的燕山三期石背黑云母花崗巖巖體及以大巖基產出的新豐江黑云母花崗巖體以及燕山晚期喜馬拉雅期的中基性脈巖及花崗斑巖脈等，頻繁的巖漿活動為成礦作用創(chuàng)造了良好的條件。

區(qū)域上構造主要有近東西向構造組、近南北向構造組、北東新華夏系構造組。

近東西向佛崗—豐良斷裂組，該斷裂是控制燕山期巖漿活動的主要因素(廣東省地質局，1988)，金史西部石背巖體的北部受該組構造控制，與地層呈斷層接觸關系，也是控制深部隱伏巖體的主要構造組。

近南北向燈塔—青州、熱水圩斷裂組，該組斷裂北段切穿九連復背斜核部。南段至盆地消亡后，在后期應力作用下，盆地中的構造得到一定的繼承及發(fā)展，主要體現(xiàn)在沿基底構造之上的一系列雁列式陡傾斜含礦構造(圖1、圖2)。該組構造在青州段也有礦點出露，主要見沿該構造有一系列的鉛鋅、銅礦點產出，礦點受構造控制且與青州巖體及燕山四期、五期巖體成礦關系密切(劉建軍，2011)，北段在熱水圩河谷中有溫泉溫度達92℃。說明該組斷裂具有長期活動性，因此推測該組近南北向基底隱伏構造應是本區(qū)主要的導礦及含礦構造。

北東向組由河源大斷裂及恩平—新豐斷裂帶組成，河源大斷裂不僅是一條多次活動的構造巖漿巖漿活動帶，沿帶兩側巖漿巖發(fā)育，也是控盆構造，兩側中、新生代盆地呈線狀發(fā)育，更與河源現(xiàn)代地震活動關系密切，是一條長期活動、切穿幔殼的深源構造帶(李富光，1987)。

圖1 金史地區(qū)區(qū)域地質圖Fig.1 Regional geological map in Jinshi area

研究區(qū)處于北東向河源深大斷裂下盤，近東西向佛崗—豐良構造組的及與近南北向燈塔—青州、熱水圩組構造交匯區(qū)，具有利的成礦地質條件。

礦區(qū)周邊礦產豐富，西邊有大頂大型鐵多金屬礦，北部有鋸板坑大型鎢錫多金屬礦，周圍小型多金屬礦床、礦點密集，且在燈塔盆地西北側周邊100多km2的構造帶中，均有不同程度的金礦化(溫開勝等，2011)，最高品位達7.62 g/t，金礦化面積廣。

2 礦床地質

2.1 地層

礦區(qū)主要地層為上白堊統(tǒng)南雄組(K2)的上層()，面積大，占盆地90%以上，為河流－湖泊相沉積，巖性為紅色砂巖、粉砂巖、泥巖，夾含鈣質結核的細砂巖、泥質砂巖薄層或透鏡體，局部可見斜層理，傾角5°～15°。該地層為礦體的賦礦圍巖，成礦構造切穿了該地層(圖2)。

圖2 金史地區(qū)金礦化與構造關系Fig.2 Relationship between gold mineralization and structures in Jinshi area

2.2 構造

礦區(qū)主要構造分布于奇遠坪—順天—到角等地，總體走向近南北向，由多條北北西向、近南北向和北東向硅化帶、硅化破碎帶、石英脈和蝕變帶組成，累計長度約7 km，寬200～800 m，向南尖滅，向北被第四系覆蓋。按走向變化可分為南、北2段(圖2)。

南段：出露在到角—奇遠坪一帶，走向近南北，以張扭性為主，由多條近南北向的硅化帶、硅化破碎帶組成，長約5 km，寬200～800 m，單條規(guī)模較南段大，一般長400～800 m，寬0.5～2 m。最長的構造長4.2 km，寬2～40 m。在奇遠坪北東面被北東向構造切斷，向北轉成北北西向。充填物有硅質巖、硅化角礫巖、硅化碎裂巖、石英脈等，圍巖蝕變有硅化、絹云母化、赤鐵礦化等，局部地段地表見較多褐鐵礦，呈紅褐色。多條近南北向構造，類型相同，充填物相似，但在褐鐵礦分布上差別較大，有褐鐵礦的部位一般都有Au異常。

北段：奇遠坪以北，走向北北西向340°～350°，長約2 km，寬50～200 m，以壓扭性為主，由幾條規(guī)模大小不等、走向平行的硅化帶、硅化破碎帶組成。

2.3 礦化特征

礦區(qū)內地表構造帶中，已發(fā)現(xiàn)的礦化點、礦化帶分布密集，分布規(guī)律明顯嚴格受構造帶控制，構造主要性質為石英脈、硅化帶、硅化破碎帶。地表礦化主要為金銀。經鉆孔初步揭露深部有Pb、Zn工業(yè)礦體及Au、Ag、Cu、Se等伴生金屬礦體，礦體產狀與構造一致。

金史地區(qū)地表礦化異常點、帶總體分布不是雜亂無章的，而是有一定的規(guī)律性，嚴格受構造控制，構造越發(fā)育，礦化異常點就越多。構造單條尖滅再現(xiàn)、膨脹收縮明顯，且一般在構造膨大部位、拐彎部位礦化比較好。與礦化關系密切的蝕變有硅化、赤鐵礦化、褐鐵礦化、黃鐵絹英巖化等。

2.4 礦石礦物特征

金以自然金的形式多數(shù)呈星點狀分布，顆粒細小，分布不均勻，金與黃鐵礦、黃銅礦伴生。銀以類質同象賦存于方鉛礦晶格中，與方鉛礦關系密切。方鉛礦呈鉛灰色，呈粒狀，粒徑大小不等，多以集合體產出，受到閃鋅礦交代。閃鋅礦呈銀灰色、棕色，晶面發(fā)亮，呈他形粒狀，粒徑大小不等，多以集合體產出。鉬以輝鉬礦，金屬礦物另有黃鐵礦、黃銅礦、硒礦等。非金屬礦物主要有石英、長石，其次是白云母、方解石、絹云母、綠泥石等。

2.5 礦化階段的劃分

根據(jù)野外觀察可分為4期：第一期為白色塊狀石英脈充填，在盆地西部規(guī)模較大，向東變小;第二期含少量黃鐵礦(低硫化物)的硅質脈充填，伴隨較弱的金礦化;第三期含硫化物較多(高硫化物)的硅質脈充填，分布較廣，伴隨較強金礦化，局部地段規(guī)模較大;第四期為石英脈－碳酸鹽階段，多為梳狀石英，局部見方解石，在構造中呈細脈狀和網脈狀分布(溫開勝等，2011)。該成礦階段與譚文娟等(2005)歸納劃分的石英脈型金礦3個成礦階段基本一致。

2.6 找礦標志

根據(jù)野外觀察，找礦標志主要有以下3種：(1)在硅化帶、石英脈、硅化破碎帶中，硅化、赤鐵礦化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、黃銅礦化、黃鐵絹英巖化等蝕變越強的地段，礦化越好;(2)地表直接觀察標志，是含金黃鐵礦風化后為褐鐵礦化，俗稱“火燒皮”，在石英脈金礦床露頭上為石英塊體上出現(xiàn)黑褐色膜(色越深、越厚、越有遠景);(3)構造膨大部位、交叉復合部位，礦化較好。

3 成礦機理

3.1 礦源、熱源、水源

研究區(qū)處于鋸板坑—大頂多金屬地球化學區(qū)的大頂鐵錫多金屬礦田東部燈塔盆地內。礦田內成礦巖體石背巖體深部與佛崗巖體相連，主要礦產有鐵、錫、鋅、金等，而東部則熱液脈型金礦潛力較大(杜海燕等，2012)。

據(jù)鄰區(qū)大頂鐵礦床研究表明，區(qū)內斷裂構造、巖漿巖與礦化的時空關系密切，表現(xiàn)為斷裂構造控制著巖漿巖體的侵位，為成礦提供物質來源，為礦液的遷移和富集提供了通道及空間。斷裂構造與巖漿活動控制不同類型、不同礦種礦化的形成時間，決定了礦體的規(guī)模、產狀、形態(tài)和空間定位(陳婉君等，2008)。

礦區(qū)內和周邊的燕山期巖體為主要巖漿建造時期，形成了雙峰式火山巖(嵩靈組)和鈣堿性火山巖(吉嶺灣組)，周邊可見燕山早、中期花崗巖分布，晚期普遍見中基性巖脈及石英脈發(fā)育，燕山三期和燕山四期花崗巖體與區(qū)內鎢錫鉛鋅金銀成礦關系最密切(李祥能等，2009)。區(qū)內南部地區(qū)鉆孔中曾揭露出現(xiàn)了花崗細晶巖巖株。離金史西約10 km處石背巖體中大頂鹿湖嶂多金屬礦體的富集規(guī)律就集中在細晶花崗巖枝或巖株上，其礦化體多產在巖體上部、旁側或裂隙發(fā)育密集地方，礦體一般在巖體頂部外接觸帶，層間裂隙發(fā)育密集是其較有利的富集部位(楊智榮等，2008)，這也是湯中立院士等(2011)關于“小巖體成大礦”理論的“關于中酸性小巖體的勘查研究中進一步強化頭部成礦機制”的成果。顯然，這類礦床的成礦物質不是來源于巖枝和巖脈本身，而來源于體積更大的中酸性巖基，這暗示著成礦物質在深部已發(fā)生預富集。

在盆地的演化過程中，沉積盆地動力學的變化為成礦作用提供了良好的水源，主要體現(xiàn)有沉積盆地常與造山帶相互依存，因此盆地流體與造山帶流體也常顯示密切的耦合關系，盆地周緣高嵩的造山帶在重力和構造應力作用下，常向盆地補給下滲大氣降水和造山帶流體，并能長距離運移，疊置在造山帶基底的沉積盆地往往會得到基底流體的補充(劉建明，2000;劉建明等，2000)。尤其在盆地周緣的盆山轉換地段，由于強烈的構造變形產生良好的流體運移通道和礦石就位空間，更重要的是離心流為特征的盆地自生流體和受側向壓力驅動的造山帶流體可能在此相遇，從而成為礦床富集地段(劉建明，2000;劉建明等，2000)。

根據(jù)裴榮富等(2001)的“三源”成礦預測理論，認為區(qū)內燕山中期的巖漿活動為成礦提供了較好的礦源預富集，燕山晚期及喜馬拉雅期的巖漿巖侵入為成礦作用提供了熱源及進一步富集的礦源;盆地演化過程中流體的運移為成礦作用提供了良好的水源。在“三源”齊全且充分有利的地質條件下，具有較好的找礦潛力。

3.2 盆地演化過程在成礦中的作用

在盆地演化過程中，產生一系列的應力變化，這些應力作用形成了一定開放體系，張均(1999)認為開放體系的產生對脈狀金礦礦體形成與定位具有重要的意義，主要體現(xiàn)在通過礦質的活化、礦液的形成和遷移，為成礦提供了充足的物質來源;其次是礦液沉淀和礦床形成的重要條件?？氐V斷裂構造活動對脈狀金礦的形成起了決定性的作用，構造減壓區(qū)是有利的礦體定位場所。

白堊紀晚世—古新世，沿區(qū)域性的北東向構造帶發(fā)生左旋剪切運動，形成斷陷盆地，這些盆地兼具拉分屬性(廣東省地質調查院，2000)。在區(qū)內沉積了一套紅色復成分礫巖、砂礫巖、砂巖等。該時段地殼以間歇性升降為主，造成基底斷裂的繼承與活化，主要表現(xiàn)有沿基底斷裂上發(fā)展起來的一系列的由壓扭性到張扭性構造低序次構造(圖2)。該類低序次構造在區(qū)內多數(shù)見有礦化，且礦化面積大，筆者曾對盆地北西側100多km2區(qū)域進行過調查，發(fā)現(xiàn)構造中均有一定程度的礦化，但構造扭動性大，產狀倒轉現(xiàn)象多有發(fā)生，礦化穩(wěn)定性差。因此，該類構造不僅是賦礦的有利場所，更是尋找更大、更富礦體的有利找礦線索。

盆地演化過程始末，成礦流體產生的重力流及壓實流在不斷循環(huán)作用下，對礦體進一步富集及尋位成礦起到了不可替代的作用。

盆地消亡抬升過程中，區(qū)域張應力強烈作用，有利于深部中酸性巖漿上侵，為成礦作用提供較好物質來源及熱動力來源。

總之，盆地演化與成礦作用關系密切。

4 成礦遠景

研究區(qū)處于中生代斷陷盆地邊緣且與深大斷裂交匯附近，而深大斷裂附近低序次構造發(fā)育，深部有隱伏巖體存在，周邊中酸性巖漿巖發(fā)育。與王成輝等(2014)在南嶺地區(qū)與金礦有關巖漿巖成礦專屬性研究成果吻合。因此，認為區(qū)內應有較好的成礦遠景。

區(qū)內深部有Se、Pb－Zn、Cu等元素的成礦，司榮軍等(2006)認為Se等為親硫元素與Au、Ag等呈正相關，為近礦指示元素。說明區(qū)內成礦作用有一定的成礦規(guī)模及成礦序列性，具有較好的成礦遠景。

墨西哥瓜納華托金銀礦床淺成低溫熱液成礦模式，對下一步找礦具有一定啟發(fā)，以此類礦床的國內外成功經驗及成果，該區(qū)具有較好的成礦遠景。

大頂大型多金屬礦是石背巖體“小巖體成大礦”理論的實例，以石背巖體接觸帶及外圍元素礦化分帶特征及石背巖體對大頂多金屬礦床的控制啟示?；谑硯r體底部與佛崗巖體相連，深部具大巖基存在，在石背巖體周邊尋找隱伏巖體有利于找到類似的多金屬礦床(藍恒春，2008)。

5 結論

(1)研究區(qū)內為盆地內邊緣成礦，離深大斷裂近，低序次構造發(fā)育，構造控礦明顯，礦化面上分布廣，成礦時代新，多金屬成礦序列明顯等特征。該成礦類型進一步豐富了粵北地區(qū)金礦類型。

(2)燕山中、晚期巖漿巖為多金屬成礦提供了主要的礦源及熱源，而盆地流體水動力循環(huán)則為盆地邊緣成礦作用提供主要的水源，區(qū)內“三源”成礦條件齊全并充分，具有較好的成礦遠景。

(3)盆地演化過程與成礦關系密切，演化過程間接為成礦作用提供了必備的條件，也是以此為基礎開辟深部第二找礦空間的有利線索。

(4)研究區(qū)處于石背巖體外圍，是“小巖體成大礦”重點勘查區(qū)，具有較好找礦遠景。

(5)已有的找礦標志及找礦成果都顯示該區(qū)具有較好的金多金屬礦成礦地質條件，應加強找礦模型研究，借鑒國內外類似礦床的成功經驗，加大找礦勘查投入力度，有望在該區(qū)實現(xiàn)一定的突破。

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