趙明峰 周克林 陸建寶 熊偉
摘要:對(duì)貞豐縣卡務(wù)金礦及其外圍開(kāi)展礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作,在總結(jié)該區(qū)的地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、金礦(化)體特征等的基礎(chǔ)上,對(duì)卡務(wù)金礦床的成礦地質(zhì)條件及成礦模式進(jìn)行了探討,認(rèn)為該區(qū)的地層巖性組合、構(gòu)造、地球物理、地區(qū)化學(xué)條件有利成礦,往南東方向深部的斷裂帶、P3/P2不整合界面具有很好的找礦空間,為下一步金礦勘查工作提供了一定的依據(jù)。
關(guān)鍵詞:卡務(wù)金礦;成礦地質(zhì)條件;成礦模式
貞豐縣卡務(wù)金礦位于貴州省貞豐縣魯容鄉(xiāng),該金礦與南部的爛泥溝特大型金礦床屬于同一成礦地質(zhì)背景,但是,該金礦探明的金資源量?jī)H為小型礦床規(guī)模。因此,筆者通過(guò)對(duì)該金礦床成礦地質(zhì)條件的分析研究及成礦模式的探討,初步總結(jié)了該金礦的下一步找礦方向。
1.區(qū)域地質(zhì)背景
研究區(qū)位于揚(yáng)子陸塊區(qū)的上揚(yáng)子陸塊二級(jí)構(gòu)造單元之南盤(pán)江-右江裂陷盆地的北緣,區(qū)域上位于賴(lài)子山背斜、板昌逆沖斷層的北西延伸端。區(qū)域上泥盆系、石炭系、二疊系及三疊系發(fā)育齊全,以深水盆地相沉積為主,總體表現(xiàn)為深水碳酸鹽巖-陸源碎屑濁積巖-砂泥巖硅質(zhì)巖的旋回,局部臺(tái)地上發(fā)育海相淺水碳酸鹽巖,臺(tái)盆(溝)內(nèi)則為深水或相對(duì)深水的鈣泥炭質(zhì)沉積及火山碎屑沉積,而在一些高位孤立臺(tái)地邊緣,則出現(xiàn)生物碳酸鹽巖隆,特別是生物礁(灘)發(fā)育。巖漿巖主要有峨眉山玄武巖及其潛火山巖相輝綠巖,以及鎮(zhèn)寧、望謨、羅甸一帶超偏堿性超基性巖脈、正長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖巖脈。區(qū)域性構(gòu)造主要形成于印支-燕山期,褶皺與斷裂十分發(fā)育,褶皺的形態(tài)復(fù)雜多樣,斷層主要為壓扭性斷裂,以北東、北西、近東西向三組構(gòu)造為主,并構(gòu)成三角形構(gòu)造,同時(shí)北部還存在近南北向構(gòu)造。目前區(qū)域上已發(fā)現(xiàn)的金礦床有爛泥溝特大型金礦和大觀(guān)、那郎、新寨及卡務(wù)等小型金礦。
2.研究區(qū)地質(zhì)特征
2.1地層
研究區(qū)內(nèi)出露地層有二疊系中統(tǒng)四大寨組(P2sd),二疊系上統(tǒng)領(lǐng)薅組(P3lh)一至五段,三疊系下統(tǒng)羅康組(T1lk)、三疊系中統(tǒng)許滿(mǎn)組一段(T2xm1)(圖1)。賦礦層位為領(lǐng)薅組一、二段。
四大寨組(P2sd):下部深灰色厚層塊狀泥晶燧石灰?guī)r,夾中厚層生物屑灰?guī)r、礫屑灰?guī)r及薄層至中厚層燧石灰?guī)r;上部深灰色中厚層泥晶燧石灰?guī)r夾厚層塊狀礫屑灰?guī)r。
領(lǐng)薅組一段(P3lh1):深灰色玄武巖屑砂礫巖,下部夾5m巖屑砂巖;上部夾11m灰?guī)r角礫巖。
領(lǐng)薅組二段(P3lh2):下部暗灰色厚層塊狀泥質(zhì)巖屑粉砂-細(xì)砂巖,夾似層狀含礫巖及礫巖,礫石成分為灰?guī)r及玄武巖;上部深灰色塊狀粘土巖夾沉凝灰?guī)r。
領(lǐng)薅組三段(P3lh3):灰黑色塊狀含粉砂粘土巖,夾似層狀、角礫狀泥質(zhì)粉砂巖;底部20m為黑色中厚層硅質(zhì)巖夾透鏡狀含燧石灰?guī)r。
領(lǐng)薅組四段(P3lh4):深灰色厚層塊狀含粉砂粘土巖,夾薄至中厚層泥質(zhì)粉砂巖。
領(lǐng)薅組五段(P3lh5):灰黑色厚層塊狀含粉砂粘土巖,夾塊狀灰?guī)r角礫巖;底部為灰黑色薄至中厚層泥灰?guī)r、含燧石灰?guī)r夾硅質(zhì)巖;頂部為塊狀灰?guī)r角礫巖夾粘土巖透鏡體。
羅康組(T1lk):為灰黑色薄至中厚層泥晶灰?guī)r,夾泥灰?guī)r及礫屑灰?guī)r;下部夾灰黑色粘土巖;底部夾黑色中厚層硅質(zhì)粉砂巖及玻屑凝灰?guī)r。
許滿(mǎn)組一段(T2xm1):深灰色中厚層鈣質(zhì)粘土巖夾泥晶灰?guī)r、細(xì)砂巖及少許礫屑灰?guī)r透鏡體。
2.2構(gòu)造
研究區(qū)構(gòu)造主要呈北東向展布,近南北向次之。北東向的構(gòu)造有卡務(wù)背斜、納哥斷層、卡務(wù)斷層,一同構(gòu)成了該區(qū)的主體構(gòu)造格局,近南北向的皎好斷層呈左型走滑性質(zhì)錯(cuò)斷北東向的主體構(gòu)造(圖1)。其中,與金礦化關(guān)系密切的構(gòu)造有納哥斷層、卡務(wù)斷層。
納哥斷層:位于卡務(wù)背斜北西翼,為多期活動(dòng)斷層,具壓扭性逆沖斷層和張性斷層的共同特征。傾向南東145°~160°,傾角40°~70°,斷層破碎帶寬5m~30m,帶內(nèi)為斷層角礫巖、硅化粉砂巖及硅化巖屑細(xì)砂巖,石英脈極其發(fā)育。其蝕變特征主要表現(xiàn)為強(qiáng)硅化、碎裂化、角礫化、黃鐵礦化,破碎帶內(nèi)石英脈特別發(fā)育。
卡務(wù)斷層:位于卡務(wù)背斜南東翼,為張性正斷層。傾向南東,傾角50°~75°,斷層破碎帶寬2m~30m,帶內(nèi)為斷層角礫巖、硅化粉砂巖、硅化巖屑粉砂巖及石英脈組成,石英脈產(chǎn)狀整體上與斷層產(chǎn)狀一致。蝕變特征主要表現(xiàn)為強(qiáng)硅化、碎裂化、角礫化、黃鐵礦化。
2.3地球物理特征
根據(jù)1∶5萬(wàn)重力測(cè)量推斷解譯成果,在區(qū)內(nèi)南東方向深部解譯推斷了一天規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造(F5-23)(圖1),該斷裂與地表出露的納哥、卡務(wù)斷裂走向一致。說(shuō)明研究區(qū)內(nèi)北東向的主體構(gòu)造往深部延伸的規(guī)模較大,隱伏斷裂為成礦流體提供了很好的運(yùn)移通道和就位場(chǎng)所。
2.4地球化學(xué)特征
研究區(qū)的1∶5萬(wàn)水系沉積物、1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)特征如下:
1∶5萬(wàn)水系沉積物:圈定的Au7單元素異常(圖1),濃集中心位于卡務(wù)背斜一帶,沿北東向呈橢圓狀沿構(gòu)造帶分布,異常面積達(dá)22.45km2,規(guī)模大,平均值12.94×10-9,峰值達(dá)44×10-9,襯度為3.23。異常內(nèi)出露地層為四大寨組(P2sd)灰?guī)r、領(lǐng)薅組(P3lh)一、二段火山碎屑巖,北東向的納哥斷層、卡務(wù)斷層穿過(guò)異常區(qū),沿破碎帶發(fā)育較強(qiáng)烈的硅化蝕變。
1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué):根據(jù)土壤樣品的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,卡務(wù)地區(qū)的Au元素土壤地球化背景值相對(duì)較高,其含量從0.4×10- 9~2570×10- 9,平均為30.62×10- 9,背景平均值6.08×10-9,Au元素平均標(biāo)準(zhǔn)離差為4.91,Au元素平均變化系數(shù)81%。Au與Sb、As、Hg的相關(guān)性好,其中與Sb的相關(guān)系為0.548,相關(guān)性最好。
綜上,研究區(qū)內(nèi)金元素異常規(guī)模大,峰值高,Au、As、Sb、Hg元素組合異常與主要含控礦構(gòu)造套合較好,Au元素含量變化大,局部金元素富集成礦的可能性較大。
3.礦體特征
3.1礦體形態(tài)特征
研究區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的金礦(化)體受北東向的卡務(wù)背斜、納哥斷層和卡務(wù)斷層控制,礦體形態(tài)呈透鏡狀,容礦巖石主要為斷層角礫巖、玄武巖屑砂礫巖、巖屑細(xì)砂巖、巖屑粉砂巖及粘土巖。具體礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模見(jiàn)表1。
3.2礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦物成分
礦石結(jié)構(gòu):以自形、半自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)為主,次為自形、半自形針狀結(jié)構(gòu)。
礦石構(gòu)造:以浸染狀、角礫狀構(gòu)造為主,次為層紋狀、團(tuán)塊狀和網(wǎng)脈狀構(gòu)造。
礦石礦物組成:容礦巖石主要為巖屑粉砂-細(xì)巖、玄武巖屑砂礫巖、粘土巖,礦石屬于難選冶硫化物型礦石,金主要呈包裹金形式存在,含砷黃鐵礦是金的主要載體礦物。金屬礦物以黃(褐)鐵礦為主,少見(jiàn)赤鐵礦、雄(雌)黃等;非金屬礦物以石英、方解石、水云母為主,見(jiàn)少量白云石、高嶺土、綠泥石等。
3.3圍巖蝕變
圍巖蝕變主要有黃(褐)鐵礦化、硅化、碳酸鹽化、粘土化及白云石化。其中黃(褐)鐵礦化、硅化與金礦化關(guān)系密切。
4.成礦地質(zhì)條件及成礦模式探討
4.1成礦地質(zhì)條件
(1)區(qū)域背景條件:研究區(qū)所處大地構(gòu)造位于揚(yáng)子陸塊區(qū)的上揚(yáng)子陸塊二級(jí)構(gòu)造單元之南盤(pán)江-右江裂陷盆地的北緣,屬于南盤(pán)江-右江成礦區(qū)帶,在成礦區(qū)帶內(nèi)位于賴(lài)子山背斜與板昌逆沖斷層的北西延伸傾伏端。研究區(qū)南部有典型金礦床-爛泥溝特大型金礦。(2)地層巖性條件:研究區(qū)內(nèi)賦金地層為領(lǐng)薅組(P3lh)一、二段,其巖性主要為玄武巖屑砂礫巖、巖屑細(xì)砂巖、巖屑粉砂巖及粘土巖及其過(guò)渡性巖石。從巖性組合分析,巖屑細(xì)砂巖、巖屑粉砂巖與粘土巖形成滲透層與不滲透層(障)的組合,利于含礦熱液在其中緩慢流動(dòng),并與圍巖進(jìn)行充分的物質(zhì)交換,由此使金元素得以大量富集成礦。(3)構(gòu)造條件:研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育,主要為北東向卡務(wù)背斜、納哥逆沖斷層及卡務(wù)正斷層的構(gòu)造組合,斷裂帶、四大寨組(P2sd)與領(lǐng)薅組(P3lh)之間的層間滑脫帶為區(qū)內(nèi)的主要導(dǎo)控礦構(gòu)造。(4)地球物理?xiàng)l件:研究區(qū)1∶5萬(wàn)重力測(cè)量結(jié)果顯示,在研究區(qū)南東面深部推測(cè)的隱伏斷裂,暗示地表斷裂構(gòu)造往深部延伸的規(guī)模較大,同時(shí)為成礦流體提供了很好的運(yùn)移通道。(5)地球化學(xué)條件:研究區(qū)1∶5萬(wàn)水系沉積物、1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)、1∶2千巖石地球化學(xué)成果顯示,區(qū)內(nèi)圈出了金異常規(guī)模大,峰值高,同時(shí)Au、As、Sb、Hg組合異常與主要含控礦構(gòu)造套合較好,金異常為典型的礦致異常。
4.2成礦模式探討
研究區(qū)在區(qū)域成礦背景下同樣經(jīng)歷了四個(gè)構(gòu)造演化階段:首先是海西期,被動(dòng)大陸邊緣裂谷階段;其次是印支期,弧后裂谷盆地發(fā)展到弧后前陸盆地階段;然后是燕山早期,陸內(nèi)擠壓收縮變形階段;最后是燕山晚期,地幔上涌-地殼伸展階段。金礦的形成與區(qū)域構(gòu)造演化的關(guān)系密切。
在海西期被動(dòng)大陸邊緣裂谷階段,伴隨著峨眉山玄武巖的噴發(fā)活動(dòng)而形成巨厚的領(lǐng)薅組(P3lh)火山碎屑巖,為研究區(qū)提供了富金沉積物源,同時(shí)通過(guò)幔枝的活動(dòng),在深部形成富含揮發(fā)分和成礦物質(zhì)的流體源;其次在印支末期至燕山早期構(gòu)造擠壓運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,形成逆沖構(gòu)造卡務(wù)背斜和納哥斷裂,同時(shí)導(dǎo)致局部地層產(chǎn)狀倒轉(zhuǎn),在構(gòu)造壓力的作用下,使深源流體大規(guī)模運(yùn)移和循環(huán),汲取了基底和深部地層巖石中的Au元素而成為富含揮發(fā)分的超壓流體,流體沿納哥斷裂向上運(yùn)移;然后在燕山晚期的拉張伸展活動(dòng)過(guò)程中,納哥斷裂向兩側(cè)擴(kuò)張表現(xiàn)為張性斷裂特征,同時(shí)上盤(pán)地層失穩(wěn)而形成具張性特征的卡務(wù)正斷裂和P2/P3層間滑脫帶,為利于富含揮發(fā)分和Au的超壓成礦流體提供了更好的向上運(yùn)移通道和就位場(chǎng)所,流體在運(yùn)移過(guò)程中與圍巖發(fā)生交代作用,隨著物理化學(xué)條件的變化,主要變現(xiàn)為成礦流體pH和EH值降低,向酸度加大、還原性增強(qiáng)方向演化,金的硫絡(luò)合物不穩(wěn)定發(fā)生分解而導(dǎo)致金沉淀,同時(shí)領(lǐng)薅組(P3lh)碎屑巖起到地球化學(xué)障的作用,導(dǎo)致成礦流體在斷裂帶、層間滑脫帶及其附近富集就位成礦,在斷裂帶與層間滑脫帶的交匯部位更有利于就位成礦(圖2)。
5.下一步勘查方向
研究區(qū)內(nèi)褶皺和斷裂構(gòu)造發(fā)育,金礦體受斷裂及P2/P3層間滑脫帶構(gòu)造控制。斷裂構(gòu)造以北東向?yàn)橹?,為多期活?dòng)構(gòu)造,具張性-壓性斷裂特征。斷裂帶、四大寨組(P2sd)與領(lǐng)薅組(P3lh)層間滑脫帶為區(qū)內(nèi)主要導(dǎo)礦、控礦構(gòu)造。同時(shí)物探推斷解譯斷裂帶往南東面深部延伸的規(guī)模較大,往南東深部延伸方向有很大的找礦空間。因此,研究區(qū)的南東面深部斷裂及P2/P3層間滑脫帶,具備很大的找礦前景,值得下一步開(kāi)展勘查工作進(jìn)行探索。
6.結(jié)論
通過(guò)對(duì)卡務(wù)金礦區(qū)地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、礦化體等特征的總結(jié),對(duì)該區(qū)的成礦地質(zhì)條件和成礦模式進(jìn)行了探討,初步得出以下認(rèn)識(shí):(1)研究區(qū)區(qū)域成礦地質(zhì)背景、地層巖性、構(gòu)造、地球物理、地球化學(xué)等條件均指示該區(qū)具有較好的成礦地質(zhì)條件。(2)初步建立了該區(qū)的成礦模式,研究區(qū)在區(qū)域構(gòu)造演化背景下,深部成礦流體沿有利通道向上運(yùn)移過(guò)程中與圍巖發(fā)生交代作用,伴隨著物理化學(xué)條件變化,在有利的構(gòu)造及巖性組合條件下,形成金礦體。(3)研究區(qū)的南東面深部斷裂及P2/P3層間滑脫帶,具備很大的找礦前景,可作為該區(qū)的下一步重要找礦空間。
參考文獻(xiàn):
[1]貴州省地礦局.貴州省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社, 1987.
[2]王硯耕,索書(shū)田,張明發(fā).黔西南構(gòu)造與卡林型金礦[M].北京:地質(zhì)出版社, 1994, 1-86.
[3]劉建明,劉家軍.滇黔桂三角區(qū)微細(xì)浸染型余礦床的盆地流體成因模式[J].礦物學(xué)報(bào), 1997, 17(4): 448-456.
[4]陳發(fā)恩,王文勇,陳明.貴州省貞豐卡務(wù)地區(qū)金礦地質(zhì)特征[J].貴州地質(zhì), 2007, 24(2): 85-89.
[5]范二川.貴州省貞豐縣皎貫金礦床地質(zhì)特征[J].礦產(chǎn)與地質(zhì), 2009, 23(4): 340-344.
[6]貴州省地質(zhì)調(diào)查院.貴州省金礦資源潛力評(píng)價(jià)報(bào)告[R]. 2011.
[7]貴州省地質(zhì)調(diào)查院.黔西南地區(qū)金礦調(diào)查評(píng)價(jià)[R]. 2013.