茅排金礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律淺析

朱三牛

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊(duì)，江西 吉安 331307）

區(qū)內(nèi)出露地層主要為上元古界震旦系海相沉積碎屑巖，經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用形成炭質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖、片巖、變粒巖混合巖。其次為古生界寒武系，為一套海相泥砂質(zhì)、鈣質(zhì)、硅質(zhì)、炭質(zhì)有含磷結(jié)核的沉積巖，經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用后為石墨片巖、片麻巖；蓋層褶皺為一些殘存的小向斜，呈北西向及北北東向～北東向[1]。此外，尚有騰田、南城等白堊紀(jì)箕形“紅盆”，其一側(cè)往往受大斷裂控制。北西向斷裂，一般為數(shù)十千米，它控制著區(qū)域內(nèi)中一新生代盆地沉積與花崗巖及基性巖脈侵入。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)除砂金、巖金礦外，尚有煤礦、鈾礦[2]。

1 礦床特征

茅排金礦床位于北東向荷田～徐坊剪切擠壓帶與北西向斷裂構(gòu)造復(fù)合部位之震旦系下統(tǒng)周潭群云母片巖、條帶狀混合巖中。礦化主要賦存于剪切擠壓混合巖帶中的長(zhǎng)英質(zhì)脈體和石英脈內(nèi)，構(gòu)成一北東向展布的金礦化帶，其礦化長(zhǎng)度2000m（20號(hào)～75號(hào)勘探線(xiàn)），礦化寬度100m～300m，礦化垂幅340m。礦體產(chǎn)狀與構(gòu)造片理化帶，混合巖中長(zhǎng)英質(zhì)脈體及石英脈產(chǎn)狀一致[3]。

1.1 地層

礦區(qū)廣泛分布震旦系下統(tǒng)周潭群變質(zhì)巖，其次沿溪谷分布新生界第四系砂礫層。

1.1.1 周潭群下段（Z1zh1）

分布于礦中部朱家源～百藥湖一帶，以及礦區(qū)北緣。片理產(chǎn)狀為北東東（60°～70°）～北東（40°）走向，傾向北北西～北西，傾角40°～65°。地層厚度大于240m。該段為茅排金礦床賦礦圍巖。主要巖性為硅線(xiàn)石石英云母片巖、黑云母片巖、變質(zhì)砂巖以及條帶狀混合巖、腸狀混合巖等，現(xiàn)描述如下：周潭群上段（Z1zh2）：分布于礦區(qū)北西部際下～棋盤(pán)嶺地區(qū)和礦區(qū)南東部店前～際上一帶。片理走向北東60°～80°，傾向北西～北北西，傾角40°～60°，地層厚度796m，與下伏地層（Z1zh1）整合接觸。巖性為黑云母片巖、黑云母斜長(zhǎng)片麻巖、變粒巖。

1.1.2 第四系（Q）

發(fā)育于山溝溪流兩側(cè)，由粘土、亞粘土、亞砂土、碎石、泥砂礫石、卵石組成。成因類(lèi)型有殘積、坡積、洪積、沖積等。該層厚度數(shù)米至數(shù)十米。

1.2 構(gòu)造

所研究區(qū)域地質(zhì)活動(dòng)頻繁，起初地質(zhì)運(yùn)動(dòng)以褶皺為主；晚期的加里東運(yùn)動(dòng)則以斷裂為主[4]。百藥湖同斜倒轉(zhuǎn)背斜構(gòu)成了礦床的褶皺，周潭群下段經(jīng)研究主要是礦床核心地層Z1zh2主要為礦床的翼部上段，其走向以百藥湖為中心，精確位置為以東北40°范圍內(nèi)，由南向西在75°左右方位為軸面走向，向南部西部方向漸漸變化為北東方向65°左右，表現(xiàn)為弧形，這種礦山地質(zhì)構(gòu)造其實(shí)是加里東運(yùn)動(dòng)初期受外力擠壓獲得，隨后因?yàn)槠涫苣媳狈较虻鸟詈献饔?，?duì)于百藥湖周邊的礦層逐步向北東向進(jìn)行轉(zhuǎn)變。與此同時(shí)在該研究區(qū)發(fā)現(xiàn)了斷裂密集的擠壓帶。礦區(qū)地質(zhì)斷裂主要方向?yàn)楸睎|方向。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)出露的巖漿巖主要有花崗巖、花崗偉晶巖以及斜閃煌斑巖等。分述如下：

1.3.1 花崗偉晶巖

該巖石在區(qū)內(nèi)較為常見(jiàn)。常出現(xiàn)在斷裂中或其邊緣，礦物成份民條紋長(zhǎng)石、奧長(zhǎng)石、石英為主，鈉長(zhǎng)石、白云母黑云母次之，少量電氣石。

1.3.2 斜閃煌斑巖

礦區(qū)基性巖脈不太發(fā)育，僅在百藥湖一帶見(jiàn)有幾條斜閃煌斑巖脈，對(duì)礦化控制明顯。脈巖錯(cuò)斷北東向斷裂，但錯(cuò)距不大，巖石呈灰綠色、灰黑色，具斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要是角閃石，呈長(zhǎng)柱狀，玻璃光澤，鏡下見(jiàn)暗化邊，具淡黃～棕色多色性。煌斑巖金豐度值高，為0.012g/t～0.48g/t，其平均值比一般煌斑巖高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。

1.4 變質(zhì)作用

區(qū)內(nèi)自晉寧運(yùn)動(dòng)以后，歷經(jīng)加里東、海西一印支、燕山運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致本區(qū)構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)瀕繁，巖石受到各種強(qiáng)烈的變質(zhì)作用。變質(zhì)作用可分三個(gè)階段：

1.4.1 加里東褶皺回返階段

區(qū)內(nèi)周潭群一套泥砂質(zhì)類(lèi)復(fù)理石建造，經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用后，形成了區(qū)域中一高級(jí)綠色片巖相一角閃巖相的變質(zhì)巖系，混合巖化變質(zhì)熱液與巖石發(fā)生深熔～分異～混合～交代這一變質(zhì)過(guò)程。在朱家源～徐坊一帶周潭群下段中部，形成了混合巖化帶。

1.4.2 燕山期階段

變質(zhì)作用沿北東向剪切擠壓帶分布。主要表現(xiàn)為破碎、擠壓片理、糜棱巖，反映出變質(zhì)作用是在開(kāi)放的條件下進(jìn)行的。

1.5 圍巖蝕變

研究區(qū)域礦物蝕變種類(lèi)比較單一，并且蝕變程度相對(duì)來(lái)說(shuō)較弱，礦物蝕變位置也相對(duì)集中。與礦床中的多種礦物形成較為密切包括黑云母化、礦物硅化及黃鐵礦化，而與其有間接關(guān)系的包括礦物絹云母化和石榴石化。礦床圍巖蝕變比較發(fā)育，成礦前以高溫蝕變?yōu)樘卣?，可分?個(gè)帶。①灰綠色蝕變帶：該帶以綠泥石化、絹云母化蝕變?yōu)橹鳌＂谕噬g變帶：以硅化、絹云母化蝕變?yōu)橹?。③黑云母化蝕變帶：以硅化、黑云母化蝕變?yōu)橹鳎⒓?xì)脈、網(wǎng)脈狀石英脈發(fā)育。④硅化、黃鐵礦化蝕變帶：以硅化、黃鐵礦化為主。

2 礦體特征

礦體賦存于震旦系下統(tǒng)周潭群下段變質(zhì)巖的混合巖化帶中，受北東向剪切擠壓帶的混合巖化帶控制，含礦地質(zhì)體主要是石英脈、長(zhǎng)英質(zhì)脈和混合巖。礦體呈脈狀、透鏡狀，成群互相平行，雁行排列，礦體產(chǎn)狀305°～310°∠53°～65°。勘探時(shí)圈定工業(yè)礦體24個(gè)，礦體走向長(zhǎng)70m～320m，傾向35m～260m，厚度0.39m～2.90m，厚度變化系數(shù)73%，品位3.37g/t～38.67g/t，品位變化系數(shù)137%，平均品位12.14g/t；低品位礦體2個(gè)，平均品位2.22g/t。

礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造主要有自形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)等，浸染狀結(jié)構(gòu)、脈體構(gòu)造等。礦石結(jié)化學(xué)成分主要為SiO2，其次為Al2O3和FeO；微量元素Ag、Pb、Zn、Cu、Se、S等有偏高，礦石礦物成分主要有自然金、黃鐵礦等多金屬硫化物礦物，脈石礦物主要有石英、云母、長(zhǎng)石等。礦石類(lèi)型為金～石英～黃鐵礦型，金主要嵌布狀態(tài)為粒間金、包裹金。礦化蝕變主要是硅化、黃鐵礦化、黑云母化等。

3 礦石質(zhì)量

3.1 礦石物質(zhì)組成

礦石中已查明有40余種礦物，其中金屬礦物只占礦物總含量的0.75%，以黃鐵礦為主，其次為磁黃鐵礦，而黃銅礦、磁鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、褐鐵礦極少；脈石礦物以石英含量為最高，約占51.50%，其次為云母類(lèi)、長(zhǎng)石類(lèi)礦物。

金礦物為自然金，以不規(guī)則粒狀為主，粒度變化很大，往往礦化富集地段，常見(jiàn)單獨(dú)的金粒、金片，亦見(jiàn)到金呈細(xì)脈、微脈，偶爾見(jiàn)到巨?；蚪饓K，大的金塊可達(dá)十幾克至幾十克重。

礦石的結(jié)構(gòu)有：自形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)、侵蝕結(jié)構(gòu)、乳濁結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造有：浸染狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造。載金礦物有：黃鐵礦、輝銀礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦。礦石類(lèi)型為金～石英～黃鐵礦型。

3.2 礦石化學(xué)成分

礦石的化學(xué)成分大部分是SiO2，其次為Al2O3和FeO，三者總和大于82%以上，Se、Bi、Pb、Ag、Zn、Cu含量較高。Au與SiO2略成正相關(guān)，與TiO2、Al2O3、P2O5、MgO、CaO略呈負(fù)相關(guān)。金是唯一有用元素，有害元素微量。金在礦石中的嵌存狀態(tài)特征是以粒間金為主，其余為包裹金。

4 礦石類(lèi)型

礦石的自然類(lèi)型，根據(jù)礦石的礦物組分可劃為：金～石英～黃鐵礦型；按結(jié)構(gòu)構(gòu)造可進(jìn)一步劃分為浸染狀礦石、脈狀礦石、條帶狀礦石、角礫狀礦石、團(tuán)塊狀礦石；按礦石氧化程度分，劃分為原生礦石和氧化礦石。氧化礦石量占全部礦石量10%以下，分布在地表至地下20m以淺，大部分已民采完。

5 礦體圍巖和夾石

礦體上、下盤(pán)圍巖為條帶狀混合巖。當(dāng)含金地質(zhì)體為石英脈、長(zhǎng)英質(zhì)脈時(shí)，界線(xiàn)清楚；當(dāng)含礦圍巖是條帶狀混合巖、黑云母片巖時(shí)，礦體與圍巖無(wú)自然界線(xiàn)。礦體均以單脈圈定，礦脈與礦脈之間的圍巖未作夾石處理。

6 成礦規(guī)律

（1）在成礦時(shí)間上，礦床在形成上的時(shí)間規(guī)律，受到金礦自身屬性的影響。以綠巖帶型金礦為例，形成時(shí)間可以追溯到太古時(shí)期；而變質(zhì)碎屑型金礦，形成時(shí)間在中晚遠(yuǎn)古時(shí)期；卡林型金礦的形成時(shí)間，則是在燕山時(shí)期。本礦區(qū)金礦形成時(shí)間為燕山期。

（2）在成礦地質(zhì)上，金礦化受巖性控制，礦體賦存于震旦系下統(tǒng)周潭群下段變質(zhì)巖的混合巖化帶中，含礦地質(zhì)體主要是石英脈、長(zhǎng)英質(zhì)脈和混合巖。

金礦化與區(qū)內(nèi)巖脈關(guān)系密切，煌斑巖金豐度值高，為0.012g/t～0.48g/t，其平均值比一般煌斑巖高出一個(gè)數(shù)量級(jí)，為金礦成礦提供來(lái)源。

（3）金礦化與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切，主要受北東向剪切擠壓帶的混合巖化帶控制，構(gòu)成一北東向展布的金礦化帶。

（4）金礦化與圍巖蝕變有關(guān)。成礦前以高溫蝕變?yōu)樘卣?，成礦期以中溫蝕變?yōu)橹?，成礦后為中低溫蝕變。礦床圍巖蝕變分帶雖不明顯，但有一定的規(guī)律性。與金礦化較密切的有硅化、黃鐵礦化和黑云母化，與金礦化有間接關(guān)系的有石榴石化、絹云母化。