馬 濤,馮巧云,葉林春
(江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六四大隊(duì),江西 贛州 341000)
梨坑金礦位于南嶺東西向構(gòu)造帶和北北東向武夷隆起帶的邵武~河源深斷裂的西側(cè),會(昌)~瑞(金)~長(汀)~武(平)環(huán)狀構(gòu)造南西的外側(cè)(見圖1)。區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件復(fù)雜,具有優(yōu)越的成礦地質(zhì)背景,也是贛南重要的金多金屬礦集區(qū)。
區(qū)內(nèi)地層主要出露有震旦系、寒武系、侏羅系、白堊系。其中震旦系和寒武系為一套巨厚的淺海相復(fù)理石建造,普遍遭受區(qū)域變質(zhì)作用和不同程度的混合巖化作用。侏羅系為陸相火山巖和碎屑巖建造。白堊系則以內(nèi)陸湖、河相紅色碎屑巖建造為主,次火山巖為次。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造輪廓分明,以斷裂構(gòu)造為主,東西向、北東向、北西向三組較發(fā)育,而且后兩組有時(shí)形成明顯的環(huán)狀構(gòu)造;皺褶構(gòu)造次之,可分為基底皺褶和蓋層皺褶。
區(qū)內(nèi)巖漿巖廣泛分布、種類繁多,基性、中酸性、酸性巖均有,但以酸性巖為主。圖內(nèi)主要是燕山期不同階段的產(chǎn)物。
研究區(qū)以北西向斷裂構(gòu)造發(fā)育為特征,在區(qū)內(nèi)外規(guī)模較大的北西向構(gòu)造有:上津~羅塘構(gòu)造帶(F1),大汀~高峰斷裂帶(F2),梨坑~庵背斷裂帶(F3)和石背~黃崗斷裂帶(F4)。它們大致平行產(chǎn)出,具有等間距(1KM~1.5KM)分布特征,其延伸長度均在5KM以上,各斷裂帶均以硅化帶、硅化破碎帶和脈體的形式出現(xiàn),少數(shù)為破碎角礫巖帶,局部地段為層間破碎帶。研究區(qū)就處在F2和F3的夾持區(qū)內(nèi)(圖2)。
圖1 梨坑金礦區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造示意圖
圖2 梨坑金礦地質(zhì)略圖
礦床內(nèi)中基性巖脈發(fā)育,最主要的有閃斜煌斑巖脈,而輝綠巖脈、酸性石英斑巖脈發(fā)育較少。閃斜煌斑巖脈的產(chǎn)狀與含金斷裂構(gòu)造基本一致,其特征簡述如下:
閃斜煌斑巖呈灰綠色、深灰色,風(fēng)化后呈土黃、土紅色、斑狀結(jié)構(gòu),致密塊狀構(gòu)造。斑晶為斜長石、角閃石。基質(zhì)成份比較復(fù)雜,主要細(xì)小的斜長石、角閃石、黑云母和少量不規(guī)則粒狀鉀長石和石英。該巖脈在本區(qū)成群出現(xiàn),多為北西向展布,脈體長寬大小不等,長幾米~幾百米,寬幾厘米~20多米,巖脈具有膨脹、收縮、分枝復(fù)合,追蹤等現(xiàn)象。脈巖的金含量平均9.4×10-9,局部地段已強(qiáng)烈綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化、硅化、碳酸鹽化和褐鐵礦化。經(jīng)過蝕變的閃斜煌斑巖金背景值可增高達(dá)111.9×10-9。閃斜煌斑巖與金礦化在空間上有著密切的關(guān)系。
研究區(qū)共發(fā)現(xiàn)九條礦帶,圈定礦體20個(gè),以控制程度較高的Ⅲ號和Ⅰ號礦帶為例:
Ⅲ號礦帶是由閃斜煌斑巖脈、硅化破碎帶和硅質(zhì)脈(細(xì)小石英脈群)聯(lián)合控制。地表控制礦化長約1300m,寬3m~5m,最寬有20m,總體走向280°~300°,東段傾向南西,傾角較陡,一般68°~80°,往深部局部有變緩的趨勢,傾角33°~43°,西段傾向北東,傾角77°~80°。礦體產(chǎn)狀基本和構(gòu)造一致。
Ⅰ號礦帶,礦體產(chǎn)狀與構(gòu)造一致。主要是含金石英脈填于早期形成的硅化角礫巖或糜棱巖帶中,東段和中段礦化與陡傾角構(gòu)造有關(guān),礦體明顯受硅化角礫巖和糜棱巖控制;西段主要與層間破碎帶有關(guān)??刂频V化關(guān)系斷續(xù)1000余米,寬0.5m~1.0m,最寬2.04m,總體走向300°~320°,主要傾向南西,傾角64°~85°,局部傾向北東,傾角72°左右。
綜合而言,Ⅰ、Ⅲ號帶礦體具規(guī)模小,常呈透鏡狀,傾角陡,品位和厚度變化較大,連續(xù)性和穩(wěn)定性較差的特征。
2.2.1 礦石種類
礦區(qū)內(nèi)所見的礦石共有五種類型:以黃鐵礦石英脈型、多金屬硫化物石英脈型、褐鐵礦石英脈型為主,而石英脈型、蝕變構(gòu)造巖型次之。
2.2.2 礦石物質(zhì)組成特征
按不同礦石類型,不同標(biāo)高采取了有代表性的樣品進(jìn)行了化學(xué)和礦物成分的分析,結(jié)果表明:以二氧化硅、氧化鐵、三氧化二鋁為主要成分,而伴生有用元素銀、銅、鉛、鋅,有害元素砷含量稍高,有的達(dá)到綜合利用的價(jià)值。
礦石的礦物成份主要有黃鐵礦和褐鐵礦,其次有黃銅礦、輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、銅蘭、孔雀石、赤銅礦、赤鐵礦、銀金礦、金銀礦等。方鉛礦局部地段相當(dāng)富集。脈石礦物主要是石英。
2.2.3 不同礦石類型金、銀組合特征
(1)不同礦石類型的元素配合:據(jù)地表和地下(一定深度)不同礦石樣品的分析結(jié)果統(tǒng)計(jì),元素配分有如下幾方面的特點(diǎn):a、金在氧化礦石的平均品位(9.131克/噸)高于原生礦石的平均品位(4.872克/噸)。b、銀的平均品位與金的平均品位卻相反,氧化礦石平均品位(11.9克/噸),低于原生礦石平均品位(26.65克/噸)。c、砷的含量原生礦石平均品位(0.414%),高于氧化礦石平均品位(0.150%)。
(2)不同礦石類型的礦物中金的含量不同:從金在各種礦石的礦物中含量測試結(jié)果看,除了煌斑巖中的石英脈和氧化礦石有比較多的單體金外,在不同的礦物中普遍含有一定數(shù)量的金,但不均勻,變化較大。
2.2.4 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物共生組合
礦石構(gòu)造主要是浸染狀構(gòu)造,其次細(xì)脈狀構(gòu)造,偶見有稀疏浸染狀構(gòu)造、星散浸染狀構(gòu)造、破碎角礫狀構(gòu)造。
礦石結(jié)構(gòu)主要是粒狀結(jié)構(gòu)和顯微粒狀結(jié)構(gòu),地表和淺部礦石金多產(chǎn)于褐鐵礦裂隙中,故填隙結(jié)構(gòu)和包裹結(jié)構(gòu)也可見到。
與金礦物共生的主要礦物有石英、褐鐵礦(針鐵礦)、含砷黃鐵礦,其次有方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦。
從采取2個(gè)巖石和3個(gè)礦石樣品的稀土元素分析資料(圖3)可以明顯看出,金礦化存在兩種情況:第一種是繼承了混合巖的地球化學(xué)特征的明顯虧銪的變質(zhì)砂巖石英脈型金礦化(4);第二種是與煌斑巖的地球化學(xué)特征相似的無明顯虧銪的硫化物煌斑巖石英脈型金礦化(3.5)。
2.3.1 載金礦物
高品位礦石中單體金(>10μ)含量較高。在較深部氧化程度較低的礦石中黃鐵礦和石英是主要載金礦物。在地表氧化礦石中,褐鐵礦和石英是主要載金礦物。
2.3.2 金的賦存特征
(1)礦石品位與單體金的關(guān)系:研究結(jié)果表明,礦石中單體金數(shù)量的多寡隨品位高低而交代,品位增高,微粒狀以上粒級(>0.01mm)的單位金含量不斷增加。但在低品位礦石中,單體金含量大大降低。金粒度的粗細(xì)與礦石品位也有關(guān),在高品位礦石中以顯微粒狀以上的單體金為主,而在低品位礦石中,以超顯微金為主。
(2)金礦物中金的存在形式:石英和黃鐵礦中的金以超顯微包裹金或裂隙金為主,尤其在黃鐵礦載金礦物內(nèi),超顯微單體金占礦物內(nèi)金含量的98.3%以上。而褐鐵礦載金礦物中則大部分以膠體,離子吸附金為主。
圖3 巖石、礦石稀土元素配分模式
(3)金在黃鐵礦中的分布規(guī)律:對礦石不同粒級的黃鐵礦作了物相分析結(jié)果表明,黃鐵礦粒度由細(xì)到粗,殘?jiān)械慕鸷肯鄬σ獪p少,而溶液中的金含量卻相當(dāng)有所增加。這可能與黃鐵礦的氧化程度有關(guān),間接說明褐鐵礦中的金分散吸附為主,而黃鐵礦中的金以超顯微單體為主。
礦石的伴生元素銀、銅、鉛、鋅普遍比較高,部分樣品經(jīng)化學(xué)分析含量達(dá)到綜合利用的價(jià)值,有害元素砷的含量一般<3%。經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算得出:地表金與銅、砷、銀和地下金與銅呈正相關(guān)系,其他無明顯相關(guān)。但金與鉛空間關(guān)系密切。
研究區(qū)礦體總的分布規(guī)律是受張性斷裂角礫巖帶、硅化擠壓層間破碎帶和石英脈和煌斑巖脈控制。礦體產(chǎn)狀和控礦構(gòu)造產(chǎn)狀基本一致。為了進(jìn)一步全面了解金礦化的分布規(guī)律,特作如下細(xì)述:
(1)微量元素的含量特點(diǎn):砷、鉛、銀、金濃集克拉克值>1,其中鉛、砷值最大,是富集程度較高的元素,而銅、鋅、鎳、鈷元素濃集克拉克值<1。其他元素與礦區(qū)實(shí)際基本一致。
(2)原生暈地球化學(xué)異常特點(diǎn):該區(qū)和外圍圈出金、銀元素異常暈多個(gè),其中較好的金異常暈5個(gè),銀異常暈2個(gè),前者大多沿構(gòu)造方向分布,具有一定的規(guī)律性與已知金礦體相吻合,而銀的分布規(guī)律性不明顯。
(3)元素垂直分帶特點(diǎn):從上至下,有金、鉛、銀—鉛、鋅、金、銀、銅—銀、鉛、鋅、金、銅,大致的垂直分帶規(guī)律,而水平分帶規(guī)律性表現(xiàn)不明顯。
研究區(qū)的金礦化,地表異常點(diǎn)星羅棋布,異常帶密集出露,總結(jié)其分布規(guī)律有如下特點(diǎn):
(1)無論是金礦化帶走向,還是金異常點(diǎn)控制因素的延伸方向,極大部分是NW或NWW走向,多數(shù)南傾,少數(shù)北傾,與該地區(qū)的構(gòu)造方向是一致的。
(2)金礦化主要賦存在寒武系中統(tǒng)高灘群地層中,礦化圍巖巖性大部分是變余長石石英砂巖,少量是千枚狀板巖和云母片巖。
(3)金礦化往往與煌斑巖脈相伴而產(chǎn)出,具密切的空間分布關(guān)系。
(4)資料研究表明,金礦化可能與混合巖化作用有一定的關(guān)系,雖然地表多數(shù)金礦化分布在蓋層淺變質(zhì)巖系中,但在混合巖中(F2的北部)也見有金礦化。
該金礦的礦體多數(shù)是規(guī)模比較小,一般長40m,少數(shù)80m,最長達(dá)130m,且向深部延伸不大,往往是走向大于傾向,多數(shù)南傾,少數(shù)北傾,空間展布較明顯受含礦構(gòu)造的制約,故礦體走向主要呈NW向(Ⅰ號礦帶295°~320°)和NWW向(Ⅲ號礦帶280°~290°)。礦體賦存標(biāo)高一般在260m~460m,其中在350m~430m范圍出現(xiàn)較多。
據(jù)目前金礦的揭露情況和已有的樣品分析結(jié)果,把垂向分成地表(約455m以上),淺深部(約400m~455m)和深部(400m以下)三部分的不同標(biāo)高樣品分析數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(統(tǒng)計(jì)要求金含量≥2.5g/t,統(tǒng)計(jì)對象是Ⅰ號和Ⅲ號礦帶)。研究基本可以粗略確定元素的垂直分帶性簡圖(圖4)。
圖4 元素垂向變化略圖
可以明顯看出:①從地表→淺深部→深部,銀的平均品位品位有極明顯的變富趨勢。金的平均品位地表→淺深部明顯變貧,而淺深部→深部略有變貧的趨勢。Ag/Au比值逐漸變大,其中Ag/Au值如果小于5.5的條件下,可推斷對金的富集相對更為有利。②鉛、鋅、銅三種元素,地表僅鉛略有富集,而鋅、銅基本沒有什么顯示,但淺深部鉛、鋅很富集,銅略有偏高,至深部鉛、鋅、銅均有礦化減弱的趨勢。③作為有害元素砷從上至下的變化規(guī)律和鉛、鋅、銅有些類同,但達(dá)不到影響金冶煉的程度。
樣品光譜分析顯示,該金礦的黃鐵礦中砷略屬偏高,與地表情況相吻合;鉛、鋅明顯較高,與礦區(qū)普遍發(fā)育鉛鋅礦物是一致的。但一般理論值是鐵46.55%、硫53.45%[3],本金礦明顯是鐵、硫均虧,這表明該金礦的礦體是屬下部或根部。
(1)NW和NWW向構(gòu)造內(nèi)或旁側(cè)出露有煌斑巖脈時(shí),是找金極為有利的構(gòu)造。
(2)單條或成群成帶灰白、淺紅色石英脈產(chǎn)出部位,并發(fā)育有金屬硫化物時(shí),往往是含金脈體,是一種直接找礦標(biāo)志。
(3)地表普遍硅化、金屬硫化物發(fā)育,并有褪色蝕變現(xiàn)象,往往是隱伏含金構(gòu)造的顯示。
(4)樣品銀、金分析結(jié)果,當(dāng)Ag/Au<5.5時(shí),說明金的富集可能比較好,這是一種間接找礦標(biāo)志。
(5)考慮構(gòu)造的含礦性,煌斑巖脈出露,今后找礦的主攻方向?yàn)楦鞯V帶的淺深部。
(1)該金礦的成礦作用歸納而言:地層是成礦物質(zhì)來源的基礎(chǔ),煌斑巖脈充填是成礦的重要條件,含金石英脈活動(dòng)是成礦的關(guān)鍵。
(2)元素組合存在垂直分帶性:地表金、鉛、銀,淺深部鉛、鋅、金、銀、銅,深部銀、鉛、鋅、金、銅。
(3)NW和NWW向構(gòu)造,煌斑巖脈,含金石英脈,金屬硫化物同時(shí)存在時(shí),是尋找金礦極為有利的找礦標(biāo)志。
(4)據(jù)元素組合垂直分帶性規(guī)律,石英氧同位素δο18值均值+5.7‰和礦石中黃鐵礦鐵、硫均屬虧損,表明該金礦Ⅰ、Ⅲ號礦帶往深部發(fā)展遠(yuǎn)景是不佳的。