(廣東省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊(duì),廣東 肇慶 526000)
高要—廣寧金礦帶屬廣寧—羅定斷裂成礦帶的一部分,包括廣寧—羅定斷裂成礦帶的北東部和中部。該金礦帶大致呈北東走向,從北東端的北市、赤坑尾,經(jīng)螺崗、潭布到高要河臺、西至德慶大劍洞,長約120公里,寬35~50公里,總面積約5500平方公里。
高要-廣寧金礦帶屬廣寧-羅定斷裂成礦帶的一部分,金礦床(點(diǎn))星羅棋布。研究區(qū)內(nèi)金礦床主要有蝕變構(gòu)造巖型、石英脈型和變質(zhì)巖型三種自然類型[1-3]。不同類型的金礦床,其地質(zhì)特征不盡相同。礦源層、構(gòu)造運(yùn)動、巖漿活動及變質(zhì)作用是本區(qū)金礦床形成的地質(zhì)條件。前寒武紀(jì)地層是本區(qū)金礦形成的主要礦源層;巖漿活動與變質(zhì)作用為金元素的活化、礦床的形成提供了熱動力條件;構(gòu)造運(yùn)動為金元素的遷移、富集提供了運(yùn)移通道和賦存空間,其中,北東向構(gòu)造是本區(qū)金礦床的主要控礦構(gòu)造,北西向和近南北向構(gòu)造對金礦床具有改造作用。通過對本區(qū)各種類型金礦床地質(zhì)特征的系統(tǒng)總結(jié),分析其成礦地質(zhì)條件與控礦因素,指出前寒武紀(jì)含金變質(zhì)巖系、韌性剪切帶和斷裂破碎帶、巖體外接觸帶以及硅化、黃鐵礦化等蝕變標(biāo)志和物化探異常等,是研究區(qū)內(nèi)尋找各類型金礦的直接或間接找礦標(biāo)志。震旦、寒武系變質(zhì)巖系是金礦床的主要礦源層;北東向展布的廣寧-羅定斷裂帶是區(qū)內(nèi)重要的控礦構(gòu)造;多期次的巖漿活動,特別是燕山晚期的巖漿活動與金礦床關(guān)系密切[4-6](圖1)。
圖1 高要-廣寧金礦帶區(qū)域地質(zhì)圖
研究區(qū)隸屬華南地層大區(qū)東南地層區(qū)中的桂湘贛、云開、東江3個(gè)地層分區(qū),包括桂湘贛地層分區(qū)中的懷集小區(qū)、云開地層分區(qū)中的羅定小區(qū)、東江地層分區(qū)中的陽春-花都小區(qū)。
區(qū)內(nèi)地層經(jīng)歷了元古代-早古生代地槽發(fā)展階段,晚古生代-中三疊世準(zhǔn)地臺發(fā)展階段和晚三疊世-第四紀(jì)大陸邊緣活動帶發(fā)展階段,從老到新出露有晚元古代的震旦系,早古生代的寒武系、奧陶系、志留系,晚古生代的泥盆系、石炭系、二疊系,中生代的三疊系、侏羅系、白堊系和新生代的第三系、第四系。
震旦、寒武紀(jì)地層與金礦床的生成關(guān)系密切,是金銀等貴金屬礦產(chǎn)的礦源層。震旦系主要出露于廣寧潭布、高要河臺一帶。主體巖性為一套長石石英砂巖、砂巖、粉砂巖、千枚巖,局部地段為片巖、變粒巖、片麻巖巖性組合,頂部為一薄層條帶狀硅質(zhì)巖、硅質(zhì)板巖夾砂巖、頁巖。寒武系在區(qū)內(nèi)出露廣泛。由淺變質(zhì)長石石英砂巖與條帶狀泥質(zhì)(局部含碳質(zhì))板巖組成基本層序。
研究區(qū)位處云開隆起的腹地,自郁南運(yùn)動開始發(fā)生強(qiáng)烈褶皺和斷裂,構(gòu)造演化大致經(jīng)歷了加里東、華力西-印支、燕山、喜馬拉雅等構(gòu)造旋回,并形成本區(qū)以北西向?yàn)轳薨櫥?、北東-北北東、北北東向性線斷裂為主的構(gòu)造格局。北西向褶皺基底:研究區(qū)東北部亦發(fā)育有古老的褶皺基底—石澗混合巖田,由北西向多組褶皺組成,其東南端被廣寧-羅定斷裂帶所截。北東-北北東向構(gòu)造帶:研究區(qū)東南端和西北端分別被北東-北北東向的四會-吳川和岑溪-博白深大斷裂帶所挾持。四會-吳川和岑溪-博白斷裂帶內(nèi)褶皺發(fā)育,斷裂錯(cuò)綜復(fù)雜,巖漿活動頻繁而劇烈。研究區(qū)位處廣寧-羅定斷裂成礦帶的北東部。廣寧-羅定斷褶帶由一系列緊密線型褶皺及斷裂組成,長200余公里,寬35~50公里,呈北東-北北東向展布。廣寧-羅定斷褶帶形成于加里東運(yùn)動并經(jīng)歷了多期次活動。北北東向斷裂:是本區(qū)形成較晚的斷裂。如鎮(zhèn)安-三甲斷裂,控制陸相紅色盆地沉積和燕山晚期巖漿活動。同時(shí),它又使古老的構(gòu)造復(fù)活,產(chǎn)生一系列張扭和壓扭破碎帶,控制了中生代晚期金多金屬的成礦作用。
研究區(qū)花崗類巖石分布廣泛,類型全且復(fù)雜,自加里東期至燕山晚期均有產(chǎn)出。巖體產(chǎn)生受斷裂控制,總體呈北東-北北東向線性展布,區(qū)內(nèi)比較大的巖體(或混合巖田)有20多個(gè),主要的如石澗混合巖田、詩洞巖體、廣寧巖體、伍村巖體、云樓崗巖體、德慶巖體等。其中,燕山晚期巖漿活動與成礦關(guān)系最為密切。
研究區(qū)處在廣寧-羅定深大斷裂成礦帶的中部和東部,是粵西地區(qū)金礦資源最集中的區(qū)段。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至2009年底,研究區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)巖金礦床(點(diǎn))122處(見圖2)。
本文根據(jù)礦床形成的地質(zhì)條件,以含金巖石的類型為基礎(chǔ)進(jìn)行金礦類型的劃分。按上述分類原則,研究區(qū)內(nèi)金礦床可劃分為3種類型,即蝕變構(gòu)造巖型、石英脈型和變質(zhì)巖型。其中,蝕變構(gòu)造巖型根據(jù)控礦構(gòu)造特征及礦石類型的不同,劃分為蝕變-糜棱巖型、蝕變-碎裂巖(角礫巖)型2個(gè)亞類;石英脈型根據(jù)石英的產(chǎn)出特征及礦化方式的不同,劃分為充填式石英脈型和破碎帶石英脈型2個(gè)亞類(表1)。
3種類型的金礦床中,石英脈型金礦床(點(diǎn))分布最廣,但大多規(guī)模較小,資源量有限;蝕變-碎裂巖(角礫巖)型金礦床也是本區(qū)較為發(fā)育的一種金礦類型,部分礦床具有一定規(guī)模的資源量,如河臺雙保金礦;蝕變-糜棱巖型金礦床是包括研究區(qū)在內(nèi)的粵西地區(qū)最有工業(yè)遠(yuǎn)景的一種礦化類型,如河臺高村金礦就屬此類型。目前為止,本區(qū)變質(zhì)巖型金礦化,雖然發(fā)現(xiàn)有廣寧旺村等5個(gè)金礦化點(diǎn),但尚未發(fā)現(xiàn)具工業(yè)遠(yuǎn)景的礦床。研究區(qū)主要金礦床(點(diǎn))分布見圖2。
圖2 高要-廣寧金礦帶金礦床(點(diǎn))分布圖
表1 高要-廣寧金礦帶金礦類型分類
不同類型的金礦床,其形成的地質(zhì)背景有相似性也有特殊性,表現(xiàn)出的地質(zhì)特征也不盡相同。
2.2.1 蝕變構(gòu)造巖型金礦
該類型金礦是研究區(qū)分布較廣并具有工業(yè)遠(yuǎn)景的一種礦化類型。礦體受斷裂或剪切帶控制,礦石為糜棱巖、千糜巖、角礫巖、碎裂巖等含金構(gòu)造巖。其礦化較均勻,規(guī)模也較大。主要礦化圍巖蝕變有硅化、絹云母化、絹英巖化、黃鐵礦化、綠泥石化等。金為主要有用元素,伴有銀,有時(shí)伴生銅、鉬、鉍等。礦床規(guī)模大中小型均有。
按控礦構(gòu)造及礦石類型之不同,蝕變構(gòu)造巖型金礦分為蝕變-糜棱巖型和蝕變-碎裂巖(角礫巖)型2個(gè)亞類。
(1)蝕變-糜棱巖型:金礦化主要發(fā)生于韌性剪切帶中的塑性變形構(gòu)造巖中,礦體嚴(yán)格受韌性剪切帶控制。礦石類型主要有糜棱巖、超糜棱巖、初糜棱巖、千糜巖等。金礦化較均勻,延長和延深均較大,這一類型金礦是包括研究區(qū)在內(nèi)的粵西地區(qū)最有工業(yè)價(jià)值的金礦類型。
河臺高村金礦是這一類型金礦的典型代表,并具有如下綜合地質(zhì)特征:糜棱巖帶框定金礦化的空間和產(chǎn)狀,礦床規(guī)模與糜棱巖帶的大小有關(guān);金礦體受剪切帶多期活動的構(gòu)造面理和裂隙控制,形成脈狀、透鏡狀礦體;礦體邊界不明顯;含金的糜棱巖就是金礦石,礦化較均勻;礦體延長大,延深較穩(wěn)定。
(2)蝕變-碎裂巖(角礫巖)型:金礦化主要發(fā)生于脆性變形的構(gòu)造巖中,如碎裂巖、壓碎巖、角礫巖。礦石類型主要有花崗碎裂巖、壓碎巖、角礫狀碎裂巖、角礫巖等。如德慶大劍洞金礦的礦石類型為黃鐵絹英巖化花崗碎裂巖,高要雙保金礦的礦石類型為混合巖質(zhì)壓碎巖,廣寧曾村金礦的礦石類型為角礫狀碎裂巖。這一類型的金礦床品位變化較大,但在走向上連續(xù)性較好,有一定的規(guī)模,往往形成具有工業(yè)價(jià)值的金礦床。
2.2.2 石英脈型金礦
該類型金礦為研究區(qū)分布最廣泛的一種礦化類型,按產(chǎn)出的特征與礦化方式分為充填式石英脈型金礦和破碎帶石英脈型金礦2個(gè)亞類。石英脈型金礦主要賦存于震旦、寒武紀(jì)地層中,礦石主要是脈石英,自然金或銀金礦不均勻地浸染其中,含少量硫化物或長石等礦物,呈脈狀產(chǎn)出。礦化極不均勻,局部品位高,但總體礦體規(guī)模較小,厚度不大。
(1)充填式石英脈型:石英脈充填于層間裂隙或其它裂隙中,呈斷續(xù)出現(xiàn)的單脈、復(fù)脈或稀疏平行脈組產(chǎn)出。礦化體賦存于石英脈內(nèi),規(guī)模小,厚度不大,局部品位高,礦化極不均勻。有用組分為金,極少伴生銀,多為小型礦床或礦點(diǎn)。廣寧螺崗鎮(zhèn)揚(yáng)村金礦屬于此類型。
(2)破碎帶石英脈型:廣寧禮洞金礦屬于此類型。石英脈受斷層破碎帶控制,礦床規(guī)模一般為小型。礦石以充填為主,兼有交代作用形成的含金石英脈,部分圍巖(碎裂巖)也可成為礦石。主要有用組分為金,伴生銀,部分礦床伴生較多的金屬硫化物,如黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、毒砂等。硫化物多者往往銀含量高,并形成以銀為主的金銀礦體。此類金礦常見有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、綠泥石化等。
2.2.3 變質(zhì)巖型金礦
此類金礦多賦存于前寒武紀(jì)較古老的變質(zhì)巖系中(云開群、震旦系),如片麻巖、變粒巖、石英云母片巖。自然金富集于長英質(zhì)條帶內(nèi)或不均勻地沿片麻理面散布。巖層在構(gòu)造應(yīng)力場的作用下發(fā)生變質(zhì)分異作用,導(dǎo)致含金硫化物呈浸染狀分布于石英質(zhì)巖層中。礦石的有用礦物較單一,金為其主要有用組分,同時(shí)伴生少量毒砂、黃鐵礦或磁黃鐵礦。礦體與圍巖無明顯界線,含金巖層與變質(zhì)巖層產(chǎn)狀一致,一般圍巖蝕變較弱。
研究區(qū)各種類型金礦區(qū)域成礦條件可歸納為礦源層、斷裂構(gòu)造、巖漿活動、變質(zhì)作用4個(gè)基本條件。
金礦床的形成往往與各種含金量高的巖層有著密切的關(guān)系,研究區(qū)內(nèi)一些重要的金礦床都受一定的地層控制,如位處研究區(qū)中部的大型河臺金礦床,礦體產(chǎn)出明顯受震旦系變質(zhì)巖控制。
研究表明,震旦-寒武系變質(zhì)巖系是本區(qū)金礦床形成的主要礦源層。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(表2),全礦帶122處金礦床(點(diǎn))中分布在這套地層內(nèi)(含與之有關(guān)的變質(zhì)巖石)的點(diǎn)67%,同時(shí)有62%的區(qū)域化探異常套合在這套地層內(nèi)。河臺地區(qū)1:50000巖石測量樣品結(jié)果顯示,震旦系平均含金量為4.5×10-9,寒武系平均含金量為3.3×10-9,遠(yuǎn)高于其它層位的含金量(表3)。前人曾在河臺礦區(qū)及其外圍的震旦-寒武系變質(zhì)巖系中采巖石樣68個(gè),平均含金量為11.46×10-9。
表2 高要-廣寧金礦帶金礦床(點(diǎn))分布一覽表
表3 河臺地區(qū)巖石測量金元素含量統(tǒng)計(jì)表
上述成果說明,巖石中的含金量隨地層時(shí)代由新到老而增高的趨勢,并以震旦和寒武系的變質(zhì)巖系含金量最高。這套地層在構(gòu)造運(yùn)動、巖漿活動和變質(zhì)作用等地質(zhì)作用下,金元素得以活化、遷移并在得定的賦存在空間富集成礦。因此,震旦和寒武系的變質(zhì)巖系是研究區(qū)乃至粵西地區(qū)金礦形成的礦源層。
區(qū)域內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈,北東-北北東東向性線斷裂與本區(qū)金礦床的形成關(guān)系密切。研究區(qū)處在廣寧-羅定斷裂帶的北東部,該斷裂帶是本區(qū)金礦最主要和最直接的控制因素,它不僅為金礦床的形成提供導(dǎo)礦通道和儲礦空間,對于某些同構(gòu)造期成礦的金礦床來說,斷裂活動即是一種成礦作用。
斷裂構(gòu)造按其變形變質(zhì)特征劃分為韌性斷裂和脆性斷裂兩種。寶坑尾-寶鴨塘-京村韌性剪切帶和曾村-雙保脆性斷裂帶是研究區(qū)內(nèi)2個(gè)重要的控礦斷裂。
(1)韌性剪切帶與成礦??游?寶鴨塘-京村韌性剪切帶貫穿研究區(qū)中部,呈北東-北北東走向,河臺高村、云西金礦床、京村金礦等產(chǎn)于該韌性剪切帶內(nèi)。礦體嚴(yán)格受糜棱巖帶控制。糜棱巖帶限定礦帶的空間,糜棱面理帶和后期疊加的脆性斷裂則控制了礦體的空間分布,含金的糜棱巖就是金礦石。
(2)脆性斷裂與成礦。曾村-雙保脆性斷裂帶位處前述坑尾-寶鴨塘-京村韌性剪切帶北西側(cè),與之近平行展布,廣寧曾村金礦、河臺雙保金礦等受該帶控制。其對金礦床的控制主要體現(xiàn):脆性斷裂為金的富集提供了通道和空間。根據(jù)河臺地區(qū)的勘查成果資料,大部分脆性斷裂都有金的礦化,并不受圍巖性質(zhì)的限制。如:曾村金礦產(chǎn)于震旦系砂頁巖地層破碎帶;雙保金礦產(chǎn)于混合巖碎裂帶;黃銅降金礦點(diǎn)產(chǎn)于二長花崗巖破碎帶等。
區(qū)域內(nèi)巖漿活動頻繁,加里東期、海西-印支期、燕山期花崗質(zhì)巖石分布廣泛。其中,燕山晚期的巖漿活動與成礦關(guān)系最為密切。研究區(qū)內(nèi)的花崗質(zhì)巖石,按其成因分類主要有三種類型:變質(zhì)-交代型花崗巖、重熔型花崗巖和同熔型花崗巖。下文初步探討這三類巖石與本區(qū)金礦化的關(guān)系。
(1)變質(zhì)-交代型花崗巖與成礦。變質(zhì)-交代型花崗巖包括各種向花崗巖過渡的混合巖和片麻狀混合花崗巖等,如石澗巖體。在接觸帶附近發(fā)現(xiàn)有蝕變碎裂巖型金礦床,雖然其主要控礦因素是斷裂破碎帶,但也有研究指出,其礦化的生成與巖漿期后熱液活動有關(guān)。
(2)重熔型花崗巖與成礦。重熔型花崗巖是指在中深變質(zhì)巖和混合巖的基礎(chǔ)上,由于地質(zhì)作用使固體巖石產(chǎn)生熔融、經(jīng)過巖漿結(jié)晶作用而形成的花崗質(zhì)巖石。河臺礦區(qū)高村金礦、雙保金礦等金礦床的形成與重熔型花崗巖有著密切的關(guān)系,如印支晚期-燕山期的云樓崗巖體,為金礦床的形成提供了巖漿熱液條件。
(3)同熔型花崗巖與成礦。同熔型花崗巖是指在地殼深部,原始固態(tài)殼源物質(zhì)重熔,并造成巖漿中混入部分幔源物質(zhì),組成一個(gè)同熔巖漿體。如位于研究區(qū)中北部的伍村巖體,在其外接觸帶分布有云語、雙波等眾多金礦點(diǎn),金礦化體的空間分布受斷裂和巖體的雙重控制,一般這些金礦床(點(diǎn))都分布在巖體接觸帶2~3公里的范圍內(nèi)。
研究區(qū)直接由變質(zhì)作用形成的變質(zhì)巖型金礦床較少,但變質(zhì)作用卻是金礦床形成的重要條件之一。高要-廣寧金礦帶是在區(qū)域變質(zhì)的基礎(chǔ)上隨廣寧-羅定斷裂變質(zhì)帶的發(fā)生發(fā)展而形成的與變質(zhì)作用密切相關(guān)的金礦床(點(diǎn))密集分布的地帶。研究區(qū)與金成礦有關(guān)的變質(zhì)作用包括動力變質(zhì)、接觸變質(zhì)、氣成熱液變質(zhì)、混合巖化等類型,變質(zhì)作用方式主要有變形及破碎作用、變質(zhì)分異作用及交代作用等。
斷裂變質(zhì)是研究區(qū)廣泛發(fā)育的一種動力變質(zhì)作用,與本區(qū)金礦床(點(diǎn))的形成關(guān)系最為密切。在斷裂變形變質(zhì)過程中,綠片巖相變質(zhì)巖中的金不斷被活化,形成含金的堿質(zhì)流體;在巖漿活動引起的熱接觸變質(zhì)和接觸交代變質(zhì)作用、地?zé)嵩龈咭鸬幕旌蠋r化作用及氣成熱液變質(zhì)作用等綜合因素作用下,使巖層中的金進(jìn)一步活化,沿導(dǎo)礦通道遷移,并在合適的環(huán)境和空間富集成礦。
從研究區(qū)所處的地質(zhì)背景、各種類型金礦床主要的地質(zhì)特征及其成礦條件的分析,可以概括出高要-廣寧金礦帶具有如下基本的成礦規(guī)律:
(1)前寒武系變質(zhì)巖系是包括研究區(qū)在內(nèi)的粵西地區(qū)金礦床形成的主要礦源層。
(2)北東向廣寧-羅定深大斷裂是包括研究區(qū)在內(nèi)的肇慶云浮地區(qū)最主要的控礦構(gòu)造,它控制了本區(qū)金礦床的形成及其空間分布格局。
(3)坑尾-寶鴨塘-京村韌性剪切帶和曾村-雙保脆性斷裂帶是本區(qū)蝕變構(gòu)造巖型金礦床形成的2個(gè)重要的成礦構(gòu)造帶。前者控制了蝕變糜棱巖型金礦床的空間展布,河臺礦區(qū)高村金礦、云西金礦及西南部的京村金礦等受其控制;后者控制了蝕變碎裂巖(角礫巖)型金礦床的分布,河臺礦區(qū)雙保金礦、曾村金礦等受其控制。
(4)巖漿活動為金礦床的形成提供了熱動力條件。從加里期到燕山期的巖漿活動與金礦化都有一定的關(guān)系,特別是燕山晚期的巖漿活動與本區(qū)金礦床的形成關(guān)系最為密切,金礦床往往分布在花崗質(zhì)巖石與圍巖的接觸帶附近,并以外接觸帶占據(jù)絕大多數(shù)。
(5)金礦化良好地段往往伴有明顯的圍巖蝕變。圍巖蝕變的主要類型有硅化、絹云母化、絹英巖化、黃鐵礦化、綠泥石化等??傮w上,硅化、絹云母化、絹英巖化越強(qiáng),金礦化越強(qiáng);而黃鐵礦化或磁黃鐵化較強(qiáng)的地段,以銀為主的銀金礦化較強(qiáng)。
前文總結(jié)了研究區(qū)金礦床的主要地質(zhì)特征,并初步分析了本區(qū)金礦床形成的地質(zhì)條件及其主要控礦因素,歸納總結(jié)出高要-廣寧金礦帶最基本的成礦規(guī)律。根據(jù)以上分析研究成果,并結(jié)合區(qū)域物化探資料等其它成果,歸納出研究區(qū)金礦找礦標(biāo)志。
(1)礦源層標(biāo)志。前寒武系變質(zhì)巖系是本區(qū)金礦床形成的礦源層。當(dāng)這套變質(zhì)巖系中有含硫化物石英脈或?qū)娱g破碎帶中出現(xiàn)硅化或石英細(xì)脈時(shí),往往可能有金礦化。
(2)構(gòu)造標(biāo)志。韌性剪切帶或脆性斷裂帶是研究區(qū)金礦床形成的最主要的成礦條件。強(qiáng)烈變形的糜棱巖帶和碎裂巖帶分布地段,往往有金礦化。
(3)花崗質(zhì)巖石標(biāo)志。金礦床的形成與巖漿活動關(guān)系密切。巖體外接觸帶附近的構(gòu)造-蝕變帶,往往有金礦化。
(4)圍巖蝕變標(biāo)志。金礦化地段往往伴隨有硅化、黃鐵礦化、絹云母化、絹英巖化等圍巖蝕變。一般情況下,硅化越強(qiáng),金礦化的可能性越大(較晚期的硅化石英脈除外);當(dāng)出現(xiàn)細(xì)粒黃鐵礦化,并有方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦等晚期多金屬硫化物時(shí),金礦化的可能性較大。
(5)地球化學(xué)異常標(biāo)志。地球化學(xué)異常是實(shí)際找礦工作中最有效的間接找礦標(biāo)志之一,但需要結(jié)合地質(zhì)背景對異常的性質(zhì)進(jìn)行判別。如判斷是礦致異常,就可通過一定的勘查手段對異常進(jìn)行查證。金異常及綜合異常強(qiáng)度高,濃集中心明顯,并與已知金礦點(diǎn)或構(gòu)造帶、蝕變帶套合較好的地段,往往具有良好的金礦化。