桂東大瑤山成礦帶雞籠頂金礦地質(zhì)特征及找礦前景

梁徐文，林冰霞

(1.廣西壯族自治區(qū)二七二地質(zhì)隊，廣西 南寧 530031；2.中國-東盟地學合作中心(南寧)，廣西 南寧 530023 )

0 引言

大瑤山成礦帶北接桂北拗陷，南與云開隆起和欽防海西地槽毗鄰，區(qū)域性NEE向憑祥—大黎深大斷裂沿隆起區(qū)軸線通過，是廣西重要的金、銀、銅等多金屬成礦區(qū)之一[1]。前人先后對該區(qū)金礦進行了基礎地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)、成巖成礦時代、斑巖體形成機制及分布規(guī)律、成礦動力學背景、找礦標志和成礦預測等方面的研究，認為該區(qū)域金礦的成因主要有巖漿熱液成因[2]、變質(zhì)熱液—巖漿熱液疊加改造成礦[3]、變質(zhì)熱液成因[1]、斑巖型金礦床等[4]。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)數(shù)十個鐵、銅、金、鈷多金屬礦床(點)，其中金礦最具工業(yè)價值。目前，該區(qū)取得較好探礦成果的有大黎銅鉬礦、桃花金礦、古袍金礦、社垌鎢鉬多金屬礦、圓珠頂銅鉬礦等一系列典型金、銅、鉬礦床。本文以雞籠頂金礦為研究對象，在總結(jié)礦床地質(zhì)特征、成礦規(guī)律的基礎上，梳理找礦標志，為該區(qū)下一步尋找同類型金礦提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于華南褶皺帶的西部、大瑤山隆起中段南緣、NE向憑祥—大黎深大斷裂與SN向武林—理達深斷裂交匯處南西側(cè)(圖1)。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育寒武系淺變質(zhì)含炭碎屑巖建造，邊緣由泥盆系砂巖圍繞，構(gòu)成本區(qū)兩個基本構(gòu)造層位[5]。區(qū)域主要出露的地層由老至新有震旦系(Z)、寒武系(∈)、奧陶系(O)、泥盆系(D)、白堊系(K)。震旦系巖性為灰綠色厚層狀長石石英雜砂巖夾粉砂巖、頁巖、硅質(zhì)巖。寒武系(∈)為一套細碎屑巖及碳質(zhì)巖建造，巖性主要為長石石英砂巖、中厚層細砂巖、粉砂質(zhì)頁巖、頁巖夾炭質(zhì)頁巖。泥盆系(D)白堊系(K)地層僅在礦區(qū)外南部局部零星分布。

區(qū)域構(gòu)造作用—巖漿活動強烈，金礦成礦作用顯著，先后經(jīng)歷了加里東期、印支一燕山期等多期構(gòu)造運動相互疊加，形成了SN向和近EW向相互交錯的格子狀構(gòu)造格局。EW向壓扭性斷裂帶區(qū)域上控制鐵、銅、金、鈷多金屬成礦帶延伸，區(qū)內(nèi)數(shù)十個礦床(點)呈NW向密集分布[6]，表明NW向斷裂具有重要的控礦作用。本區(qū)域出露志留紀、二疊紀、侏羅紀、白堊紀、古近紀中—酸性巖漿巖。

2 礦床地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)地層簡單，巖層呈單斜產(chǎn)出，出露地層有寒武系黃洞口組第一段(∈h1)和第二段(∈h2)。黃洞口組第一段總體傾向NE，傾角一般為10°～55°，局部達60°；底部為灰白、灰綠色中厚層狀含礫粉砂巖，中上部為灰白、灰黑、淺綠色中厚層狀粗砂巖、不等粒砂巖、細砂巖、石英砂巖、泥巖、頁巖。黃洞口組第二段總體傾向NE，局部傾向NEE，傾角一般為20°～50°，下部巖性為灰綠色不等粒石英砂巖夾頁巖，中部為黃綠色中粒砂巖與頁巖互層，灰綠色粉砂巖與頁巖互層，炭質(zhì)頁巖、石英細砂巖夾頁巖，上部為灰綠色石英砂巖與頁巖互層。該段滑塌濁積巖比較發(fā)育，反映其沉積期構(gòu)造地質(zhì)事件較多，有利于含金重礦物在濁流中沉積，形成高含金層位[7]。寒武系黃洞口組具典型的濁流沉積特征，可見千姿百態(tài)的濁流特征構(gòu)造，呈現(xiàn)出大小不等的沉積韻律及明顯的鮑瑪序列特征，為該區(qū)金礦主要賦存層位[7]。

2.2 構(gòu)造

桂東大瑤山成礦帶位于加里東構(gòu)造層范圍內(nèi)，褶皺主要為一近EW向的復式背斜構(gòu)造，呈緊密線狀分布，雞籠頂金礦區(qū)位于該復式背斜的南翼，為一單斜構(gòu)造。斷裂由近SN向(F1、F3)、NW向(F2、F4、F5)、近EW向(F6)三組組成。其中近SN向的斷裂規(guī)模最大，切割了近EW向(F6)斷裂，縱貫整個礦區(qū)。礦體主要呈脈狀、透鏡狀，產(chǎn)出于近SN向(F1、F3)、NW向(F2)斷裂破碎帶內(nèi)，與斷裂產(chǎn)狀總體保持一致，但產(chǎn)出位置各異。其中，部分礦體產(chǎn)于斷裂破碎帶的頂部和斷裂破碎帶中間，部分礦體形成于次一級張扭性斷裂中，以細脈狀產(chǎn)出。

2.3 礦體特征及氧化帶

2.3.1 礦體特征

本區(qū)金礦體產(chǎn)于寒武系黃洞口組的含金斷裂蝕變帶內(nèi)，呈脈狀、透鏡體狀，為破碎—蝕變巖型金礦床，主要為氧化礦、原生礦兩種自然礦石類型。礦區(qū)內(nèi)劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號金礦帶(表1)。其中，Ⅰ、Ⅱ號金礦帶規(guī)模最大，呈近乎平行產(chǎn)出，主要賦存于黃洞口組第二段含金斷裂蝕變帶中，受F1，F(xiàn)3斷裂控制，呈脈狀、透鏡體。礦體傾向NE、SE，傾角較陡，單礦體長40～700 m，厚1.33～22.95 m，Au品位為0.42×10-6～16.28×10-6，礦帶內(nèi)各礦體具有大致平行產(chǎn)出特征，分布高程76.4～193.5 m，氧化礦、原生礦均有揭露(圖2)。此外，Ⅲ號礦帶位于六扁沖東側(cè)一帶，呈脈狀產(chǎn)出于黃洞口組第一段的F2斷裂破碎帶中，礦體整體呈NW—SE向展布，產(chǎn)狀與F3斷裂破碎帶產(chǎn)狀一致，單工程礦體厚度為0.12～8.29 m，平均厚度為2.91 m，主要揭露氧化礦。

表1 雞籠頂金礦區(qū)礦體特征Table 1 Orebody characteristics in Jilongding mining area

2.3.2 氧化帶特征

礦區(qū)地處亞熱帶氣候，溫濕多雨，化學風化作用強烈，加之礦區(qū)地形較陡，有利于地下水的運移，礦區(qū)金礦體氧化帶發(fā)育[8]。氧化礦石呈黃灰色、褐黃色和褐紅色，礦石礦物主要為褐鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦，少量赤銅礦等，金屬硫化物主要為少量的黃鐵礦、黃銅礦。脈石礦物主要為石英、長石，少量絹云母、綠泥石、黏土礦物、碳酸鹽礦物及鋯石等。氧化深度與地下水的活動關(guān)系密切，一般山坡地帶氧化深度較淺，其氧化界線的高程與礦體出露高程基本總體上呈同步升降關(guān)系[9]。據(jù)已施工鉆探、坑探工程揭露砂泥巖及礦體的氧化深度為4.0～41.4 m，平均20.02 m(圖3)，從氧化帶到原生金礦體，金含量總體呈現(xiàn)出高→最低→低的變化特征。

圖3 Ⅰ-1號金礦體氧化-原生礦分布縱剖面圖Fig.3 Longitudinal distribution profile of oxidation-primary ores of gold orebody No.I-1

2.4 礦石物質(zhì)組分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

按礦石的氧化程度，可將區(qū)內(nèi)礦石劃分為氧化礦石、原生礦石兩種自然類型。根據(jù)光薄片鑒定，本區(qū)原生金礦石的主要礦物較簡單，金屬礦物主要有自然金、黃鐵礦，少量黃銅礦、磁鐵礦；脈石礦物主要為長石、石英，次要礦物為絹云母、白云母、碳酸鹽礦物等。黃鐵礦是最普遍的金屬硫化物，占礦石礦物相對含量的1%～10%，主要以兩種類型產(chǎn)出，一是早期晶出的黃鐵礦，其磨光度較差，顆粒表面比較碎裂，局部可見有細小的黃銅礦被包裹其中，多以碎裂結(jié)構(gòu)產(chǎn)出；二是晶出時間較晚、磨度較好的黃鐵礦，這部分黃鐵礦含量少，主要呈獨立狀態(tài)或少量與其他金屬礦物連生嵌布在脈石裂隙中。黃鐵礦與金礦物的關(guān)系極為密切，往往黃鐵礦發(fā)育的區(qū)域，其礦化程度亦較好。黃銅礦在礦石中含量較少，主要為成礦早期嵌布于黃鐵礦中和嵌布于脈石裂隙或脈石粒間的黃銅礦，后者與金礦物的關(guān)系比較密切，常見有金礦物與黃銅礦呈緊密連晶狀態(tài)嵌布。原生金礦石主要以變余細—粗粒砂狀結(jié)構(gòu)變余粉砂結(jié)構(gòu)、變余顯微鱗片結(jié)構(gòu)和后期動力作用形成的碎裂結(jié)構(gòu)、角礫及碎粒結(jié)構(gòu)為主。礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造。

本區(qū)氧化金礦石的主要礦物較簡單，主要金屬氧化物為褐鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦，少量赤銅礦等。其中褐鐵礦在氧化礦石中分布普遍，為黃鐵礦受氧化作用次生演變轉(zhuǎn)化而來，鏡下僅見極少量黃鐵礦呈交代殘余結(jié)構(gòu)，主要嵌布在脈石裂隙或脈石粒間，少量褐鐵礦呈細脈狀沿脈石裂隙分布。褐鐵礦與其他金屬礦物關(guān)系不密切，與金礦物有一定關(guān)系[10]。氧化金礦石主要以他形晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)為主。礦石構(gòu)造主要以脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造為主。

2.5 金的賦存狀態(tài)

經(jīng)過顯微鏡及X熒光半定量分析測定(表2)，礦區(qū)內(nèi)金礦物主要以自然金單體形態(tài)的形式存在，極細粒(<0.1 μm)單體金形式被膠體吸附于黃鐵礦或由黃鐵礦、菱鐵礦氧化而來褐鐵礦等載金礦物的裂隙或表面，多呈不規(guī)則狀，他形粒狀，占總含金量的59.73%～82.45%。載金礦物主要有鉛鋅銅硫化礦物、碳酸鹽礦物、褐鐵礦、黃鐵礦、石英和硅酸鹽礦物，占整個礦石含金量的14.01%～39.29%，其中鉛鋅銅硫化礦物包裹金占總含金量的6.15%～20.12%，顯示出金與黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等金屬硫化礦物關(guān)系較為密切。

表2 金的賦存狀態(tài)分析結(jié)果Table 2 The analysis result of gold occurrence state

2.6 圍巖蝕變

該區(qū)圍巖蝕變較為強烈，主要發(fā)育在斷裂構(gòu)造帶與圍巖接觸帶位置以及斷裂構(gòu)造帶內(nèi)，蝕變與礦化密切相關(guān)，主要的圍巖蝕變類型有硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、絹云母化和碳酸鹽化，其中硅化、黃鐵礦化與金礦化關(guān)系最為密切。在石英脈旁和斷裂帶內(nèi)均發(fā)育不同程度的硅化、黃鐵礦化，且與金礦化帶的分布具有密切的正相關(guān)性。礦區(qū)范圍內(nèi)的各種圍巖蝕變疊加在一起，蝕變作用的發(fā)育強度與斷裂對圍巖的破壞程度具有密切的聯(lián)系[11]，蝕變時空關(guān)系上，表現(xiàn)為由斷裂構(gòu)造帶中心向兩側(cè)依次減弱，呈現(xiàn)出破碎→蝕變→礦化的空間分布特征，從而形成蝕變和成礦過程的多期性及復雜性，即同一種蝕變作用也具多世代現(xiàn)象。

3 成礦條件及找礦前景分析

3.1 成礦條件分析

1)區(qū)域環(huán)境：本區(qū)位于華南褶皺帶的西部，大瑤山隆起中段南緣，NE向憑祥—大黎深大斷裂與SN向武林—理達深斷裂交匯處南西側(cè)，區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動強烈，有花崗斑巖脈沿構(gòu)造破碎帶侵入，礦床受地層、構(gòu)造、巖漿巖等因素控制，是廣西重要的金、銀、銅等多金屬成礦區(qū)，具有較好的成礦地質(zhì)背景。

2)賦礦層位：礦區(qū)范圍內(nèi)地層主要為寒武系黃洞口組具典型的濁流沉積特征，微粒狀、比重大、物化性質(zhì)穩(wěn)定的金顆粒易沉積、掩埋速度快，與碎屑成熟度低的濁流沉積巖一起沉淀成巖，形成金背景值初始礦源層，為該區(qū)成礦提供必不可少的金物質(zhì)基礎。根據(jù)前人資料，寒武紀淺變質(zhì)巖系中金的豐度比其克拉克值通常高出一個數(shù)量級，經(jīng)統(tǒng)計賦存于寒武紀淺變質(zhì)巖系的金礦儲量占桂東大瑤山成礦帶已知儲量的86.77%[7]。

3)控礦構(gòu)造：近SN向(F1、F3)和NW向(F2)斷裂構(gòu)造嚴格控制著本區(qū)礦體的產(chǎn)出特征，為主要的容礦、控礦構(gòu)造。其中，F(xiàn)1斷裂為壓扭性斷裂構(gòu)造，是礦區(qū)內(nèi)規(guī)模最大、構(gòu)造變形程度最激烈的控礦構(gòu)造，切割寒武系黃洞口組第一段、第二段，在平面上呈寬緩的“S”形彎曲，沿走向膨脹收縮現(xiàn)象十分明顯，沿傾向傾角變化大。經(jīng)槽探、鉆探工程揭露，F(xiàn)1斷裂構(gòu)造帶內(nèi)的Ⅰ號金礦帶規(guī)模最大。筆者認為在濁流沉積的作用下形成了寒武系礦源層或早期的金礦(化)體，經(jīng)過區(qū)域上多期構(gòu)造運動相互疊加，形成本區(qū)錯綜復雜的構(gòu)造體系，長期的構(gòu)造活動對早期形成的礦源層進行活化、遷移、改造、富集、沉淀，為形成富、厚金礦體提供了有利的構(gòu)造背景。斷裂構(gòu)造發(fā)育的規(guī)模及動力變形程度與金礦化強度呈現(xiàn)出明顯的正相關(guān)關(guān)系，即斷裂構(gòu)造越發(fā)育，構(gòu)造動力變形越強烈，金礦化強度越高[12]。

4)巖漿作用：區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，根據(jù)前期研究成果[1，12-14]，桂東大瑤山成礦帶金豐度值較高的寒武系，遭受了多期構(gòu)造運動相互疊加、巖漿侵入的熱力變質(zhì)以及巖漿后期產(chǎn)生的熱液作用，使金活化遷移到構(gòu)造裂隙中充填交代富集成礦，顯示出該區(qū)金礦的形成與巖漿巖存在著時間、空間、成因上的密切聯(lián)系。筆者認為在未來找礦攻堅過程中應加強對該區(qū)巖漿巖特征的研究。

5)蝕變作用：礦區(qū)內(nèi)的蝕變作用主要受斷裂構(gòu)造的影響，往往構(gòu)造變形對圍巖作用越強烈，蝕變作用越發(fā)育。硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、絹云母化和碳酸鹽化往往發(fā)育于石英脈旁和斷裂帶內(nèi)，且與金礦化的分布具有密切的正相關(guān)性。根據(jù)熱液蝕變地球化學分類[15]，酸性和強酸性蝕變常位于礦床的上部，深部以中性蝕變、堿性蝕變?yōu)橹?，按照該?guī)律本礦區(qū)礦體下部傾向方向下延，仍然具備形成一定規(guī)模的富厚金礦體的成礦條件。

3.2 找礦前景探討

1)研究表明桂東大瑤山成礦帶金礦體的產(chǎn)出均受一定的地層約束，成礦物質(zhì)主要來源于一定的層位之中[11]，雞籠頂金礦主要產(chǎn)出于寒武系黃洞口組，金的豐度值較高，可為金礦床的形成提供豐富的物質(zhì)來源；礦區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，且目前控制的礦體均產(chǎn)出于斷裂構(gòu)造帶內(nèi)，產(chǎn)出特征與斷裂總體上保持一致；區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，對寒武系中金礦源層起到活化作用，使圍巖中的成礦物質(zhì)沿一定方向活化遷移，并疊加于早期形成的礦源層或礦(化)體之上，對礦體的形成具有明顯的間接控制作用。在多種地質(zhì)作用、多種成礦物質(zhì)來源、多期(多階段)的改造、疊加作用下，形成了有利的成礦地質(zhì)條件，礦區(qū)具有良好的找礦前景。

2)受勘查工作投入的影響，金礦規(guī)模最大的Ⅰ號金礦帶走向延伸方向的北側(cè)、南側(cè)尚存在較大的找礦空間，特別是北側(cè)控制Ⅰ-1號金礦體的ZK0901、ZK0902鉆孔，主要揭露氧化礦，厚度為10.73～22.95 m，ZK0902鉆孔僅控制到金礦體的氧化/原生礦界線，在傾向及走向方向的礦體尚未完全控制，未來在F1斷裂構(gòu)造帶延伸方向依然存在較大的找礦空間。

4 結(jié)論

1)本區(qū)金礦體主要賦存于寒武系黃洞口組第一段(∈h1)和第二段(∈h2)，礦區(qū)內(nèi)兩個主要的金礦化帶，主要產(chǎn)于近SN向F1、F3斷裂構(gòu)造帶內(nèi)，金礦化帶嚴格受斷裂控制，斷裂既是本區(qū)控礦構(gòu)造又是容礦構(gòu)造。

2)通過桂東大瑤山成礦帶雞籠頂金礦區(qū)地質(zhì)特征、金的賦存狀態(tài)、圍巖蝕變特征的分析，認為雞籠頂?shù)V區(qū)在多種地質(zhì)作用、多種成礦物質(zhì)來源、多期(多階段)的改造、疊加作用下，形成了有利的成礦地質(zhì)條件，礦區(qū)具有良好的找礦前景。礦區(qū)內(nèi)含金斷裂蝕變帶發(fā)育，已有民隆、地表工程、深部鉆探工程對金礦體進行了初步控制，并具有一定的規(guī)模，但已有工程對礦區(qū)范圍內(nèi)的金礦體控制程度仍然不足，尤其是Ⅰ號金礦帶在走向、傾向上有待進一步研究，這將為今后進一步開展礦產(chǎn)勘查工作提供有利的勘查區(qū)域，為礦區(qū)擴大資源量提供依據(jù)。

注釋：

① 西壯族自治區(qū)二七二地質(zhì)隊. 廣西平南縣雞籠頂?shù)V區(qū)金礦詳查報告[R]. 2016.