貴州省冊亨縣板年坡金礦床地質(zhì)特征及控礦因素

羅建均,趙明峰,肖 波,吳 鵬

(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局117地質(zhì)大隊)

引 言

板年坡金礦床是2015—2017年由貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局117地質(zhì)大隊勘查評價發(fā)現(xiàn)的礦床,礦床類型為卡林型金礦床,礦石類型屬氧化礦石,其礦體和礦石特征與黔西南其他卡林型金礦床的氧化礦石特征有一些類似,但也有一些區(qū)別。前人對區(qū)域內(nèi)金礦床成礦地質(zhì)條件進行了相關研究[1-7],李俊海等[1]認為,區(qū)域內(nèi)金礦床是同一區(qū)域巖漿熱液成礦作用形成的;方策等[2]認為,金礦化主要受層位和節(jié)理帶控制;劉建中等[3-5]認為,區(qū)域內(nèi)金礦床屬于黔西南多層次滑脫構造系統(tǒng)的一部分,礦體賦存的構造蝕變體(SBT)由安順組與新苑組之間的層間滑動活動形成。

筆者通過對區(qū)域內(nèi)金礦床的勘查評價,認為除受層間滑動活動影響外,氣液隱爆對金礦床的形成發(fā)揮了重要作用。本文旨在通過對板年坡金礦床的地質(zhì)特征及控礦因素進行梳理,分析成礦條件,為區(qū)域內(nèi)下一步找礦勘查提供借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)特征

板年坡金礦床大地構造位置位于揚子地臺西南緣,特提斯—喜馬拉雅與濱太平洋2個巨型構造域的銜接部位,次級構造單元為望謨北西向構造變形區(qū)西側的賴子山背斜。區(qū)域出露地層主要有石炭系、二疊系和三疊系。石炭系地層分布于賴子山背斜核部央友一帶,巖性主要為一套臺地—臺地邊緣相淺水碳酸鹽巖。二疊系地層分布范圍及沉積環(huán)境與石炭系地層大體一致,巖性主要為淺水碳酸鹽巖、臺緣生物碳酸鹽巖(礁灘)及深水盆地碎屑巖。三疊系地層分布在賴子山背斜兩翼,為淺水槽盆相和深水槽盆相之類復理石建造,主要有許滿組、邊陽組地層,具濁積巖特征,是區(qū)域主要的含金地層。賴子山背斜和與其相伴發(fā)育的逆沖斷裂構成了區(qū)域主體構造格架,主體構造線方向為北東向、北西向[8]。區(qū)域礦產(chǎn)主要為卡林型金礦床等低溫熱液類礦產(chǎn),發(fā)育爛泥溝超大型金礦床和央友、沙子井等小型金礦床10余個,以及汞礦點、砷礦點數(shù)個。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地 層

礦區(qū)出露地層從老到新依次為上二疊統(tǒng)吳家坪組(P3w)、下三疊統(tǒng)夜郎組(T1y)、下三疊統(tǒng)安順組(T1a)、中三疊統(tǒng)新苑組(T2x)及特殊填圖單元構造蝕變體(SBT),礦區(qū)地層分布見圖1。

1)吳家坪組:深灰色中厚層至厚層泥晶灰?guī)r、生物屑灰?guī)r,細至粗晶白云巖,燧石或含燧石結核灰?guī)r,澡凝灰?guī)r夾紫紅、黃色薄層至中厚層黏土巖、鈣質(zhì)粉砂巖,局部黏土巖具金礦化,為金賦礦層位。未見底。

2)夜郎組:黑灰色薄層至中厚層條帶狀泥質(zhì)灰?guī)r,暗綠、紫紅、淺灰綠色中厚層至厚層粉砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖夾黏土巖及泥質(zhì)灰?guī)r。受上二疊統(tǒng)古巖溶面制約,地層厚度具凸薄凹厚特征,局部地段甚至出現(xiàn)缺失現(xiàn)象,厚0～48 m,一般20～30 m。與下伏吳家坪組為假整合接觸,為成礦有利巖性組合層位。

3)安順組分3個巖性段,與下伏夜郎組假整合接觸。安順組第一段:灰色厚層細晶—粗晶白云巖夾灰白色泥晶鮞粒白云巖、泥晶礫屑白云巖,底部為5～10 m淺灰色細晶灰?guī)r,整體厚62～110 m。安順組第二段:灰色薄層白云巖、層紋狀白云巖、泥晶白云巖夾少量薄層白云質(zhì)黏土巖及灰黃色粉砂巖透鏡體,厚10～40 m。安順組第三段:灰色中厚層白云質(zhì)灰?guī)r、厚層細晶白云巖及礫狀白云巖,厚83～120 m。

4)新苑組:灰、深灰色薄—中厚層黏土巖、細—粉砂巖及黑灰色薄—中層泥晶灰?guī)r。未見頂,厚度大于30 m。與下伏安順組假整合接觸。

5)構造蝕變體(SBT):褐黃、褐灰、灰色強硅化氧化鐵質(zhì)巖屑砂礫巖、硅質(zhì)黏土質(zhì)細砂巖、含氧化鐵質(zhì)強硅化碎裂化粉砂質(zhì)黏土巖等風化殘留體,厚0～30 m,一般5～10 m,為礦區(qū)含礦地質(zhì)體。

2.2 構 造

礦區(qū)位于賴子山背斜北西翼,主體為傾向北西的單斜構造,局部發(fā)育次級褶皺,以及小規(guī)模斷裂和層間滑脫斷裂,主體構造線方向為北東、北西2個方向。

2.2.1 褶 皺

板年坡背斜:背斜軸線總體走向北東,軸跡不明顯,走向長約700 m,寬300～400 m,為一寬緩的短軸背斜,北西翼傾向北西,傾角6°～18°,南東翼傾向南東,傾角6°～15°。板年坡背斜控制了礦體的產(chǎn)出。

冬瓜林向斜:軸線總體走向北東,軸跡不明顯,走向長約800 m,寬300～400 m,為一寬緩的短軸向斜,北西翼傾向南東,傾角6°～15°,南東翼傾向北西,傾角8°～12°。

冬瓜林向斜和板年坡背斜走向近于平行,與區(qū)域賴子山背斜也近似平行,初步判斷板年坡背斜和冬瓜林向斜為賴子山背斜的次級褶皺。

2.2.2 斷 裂

F5斷裂:分布于東瓜林向斜西北側,大致沿新苑組與安順組交界面展布,軟質(zhì)巖體與硬質(zhì)巖體之間滑動形成層間破碎帶,斷裂面呈波狀起伏,總體走向北東,傾向北西,傾角5°～20°,長約1.0 km,層間破碎帶厚0～30 m,構造巖主要為硅化角礫巖、硅化粉砂巖、硅化黏土巖,角礫大小不等,一般為2～20 cm,棱角清楚,鈣質(zhì)及泥質(zhì)膠結,具硅化、褐鐵礦化,為一擠壓斷裂,是礦區(qū)內(nèi)主要含礦地質(zhì)體。

F7斷裂:呈北西向展布,長大于0.8 km,傾向北東,傾角68°～74°。由2個采場和鉆孔控制,斷裂破碎帶寬1～10 m,發(fā)育角礫巖、碎裂巖,具硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化。經(jīng)鉆孔對斷裂破碎帶深部與夜郎組交界處進行揭露,未發(fā)現(xiàn)礦(化)體。該斷裂性質(zhì)為正斷裂,斷距15～20 m。

F22斷裂:位于礦區(qū)北西角,往北東延伸出礦區(qū)至沙子井一帶,為一區(qū)域性斷裂,走向北東,傾向北西,傾角80°,走向長約4.3 km,斷裂破碎帶寬5～8 m,具褐鐵礦化,斷距50～80 m,為左行逆沖斷裂。未見金礦化。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

根據(jù)詳查成果,氧化礦以邊界品位(0.40×10-6)圈連礦體,圈定8號、9號2個礦體(見圖2)。

1—構造蝕變體 2—安順組第三段 3—白云巖 4—白云質(zhì)灰?guī)r 5—不整合接觸界線 6—褐鐵礦化 7—硅化 8—地層產(chǎn)狀 9—鉆孔編號及孔深(m) 10—礦體及編號圖2 板年坡金礦區(qū)6勘探線剖面圖

8號礦體:受安順組頂部構造蝕變體及不整合界線共同控制,賦存在構造蝕變體中。礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,平面上形態(tài)呈島弧狀。由30～130 m間距施工的27條剝土、4個淺井和(40～80)m×(40～80)m網(wǎng)度施工的34個鉆孔控制。礦體長600 m,寬300 m,單工程礦體厚度1.00～23.82 m,平均厚度5.10 m,厚度變化系數(shù)89 %,屬較穩(wěn)定型。單工程金品位0.40×10-6～0.99×10-6,平均金品位0.63×10-6,品位變化系數(shù)25 %,屬均勻型。礦體控制標高1 160～1 275 m。估算金礦石資源量(332+333)133.06萬t,金金屬量(332+333)900.43 kg。

9號礦體:受安順組頂部構造蝕變體及不整合面共同控制,賦存在硅化蝕變體中。礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,平面上呈不規(guī)則狀。由40～115 m間距施工的7個探槽、2個淺井和(40～80)m×(40～80)m網(wǎng)度施工的26個鉆孔控制。礦體長480 m,寬330 m,單工程礦體厚度0.80～15.70 m,平均厚度4.32 m,厚度變化系數(shù)102 %,屬較穩(wěn)定型。單工程金品位0.43×10-6～1.06×10-6,平均金品位0.66×10-6,品位變化系數(shù)31 %,屬均勻型。礦體控制標高1 060～1 220 m。估算金礦石資源量(332+333)67.02萬t,金金屬量(332+333)466.58 kg。

3.2 礦石特征

3.2.1 含礦巖石

礦區(qū)內(nèi)含礦巖石主要為強硅化氧化鐵質(zhì)巖屑砂礫巖、強硅化黏土巖(見圖3)。

Yx—巖屑 Qz—石英 Lin—褐鐵礦圖3 礦石露頭及薄片照片

1)強硅化氧化鐵質(zhì)巖屑砂礫巖。巖石中的砂礫屑粒度0.3～10 mm,主要有硅質(zhì)黏土巖巖屑、硅質(zhì)巖屑、石英。部分巖屑被硅化石英選擇性交代。巖石為基底式膠結,膠結物為他形—半自形粒柱狀石英(粒度多在0.02～0.1 mm)和細小鱗片狀褐鐵礦。膠結物石英中常包含0.004 mm以下碳酸鹽礦物包裹體。

2)強硅化黏土巖。巖石原巖為含粉砂黏土巖,后經(jīng)動力破碎,被硅質(zhì)膠結,同時有石英脈形成,具有斑雜狀構造,巖石中有大量不規(guī)則孔隙,孔隙后期被黏土質(zhì)充填。

3.2.2 礦石結構構造

3.2.2.1 礦石結構

礦石結構主要為顯微鱗片結構、砂礫結構、交代結構。

1)顯微鱗片結構:含粉砂黏土巖角礫主要由隱晶質(zhì)粉末狀泥質(zhì)黏土和細小鱗片狀水云母組成,含石英粉砂、重礦物等陸源碎屑。其中,黏土常定向分布,構成微層狀。石英為半自形粒柱狀,粒度多為0.01～0.20 mm,或選擇性交代原巖,或膠結原巖角礫,或聚集為脈狀分布。黏土質(zhì)高嶺石呈鱗片狀充填于孔隙中,粒度多<0.03 mm。褐鐵礦為細小鱗片狀聚集為團塊,不均勻混染巖石,或具黃鐵礦假象,星散分布。

2)砂礫結構:巖石中的砂礫屑粒度0.3～10 mm,主要有(含粉砂)硅質(zhì)黏土巖屑、硅質(zhì)巖屑、石英。部分巖屑被硅化石英選擇性交代,形成砂礫結構。

3)交代結構:巖石中部分巖屑被硅化石英選擇性交代,形成交代結構。

3.2.2.2 礦石構造

礦石構造主要為斑雜狀構造和塊狀構造。

1)斑雜狀構造:巖石為基底式膠結,膠結物為他形—半自形粒柱狀石英(粒度多為0.01～0.10 mm,大者可達0.3 mm)。細小鱗片狀褐鐵礦呈不均勻混染狀分布其中。見少量鱗片狀高嶺石分布于巖石孔隙中,粒度多<0.03 mm。膠結物與砂礫屑形成斑雜狀構造。

2)塊狀構造:由黏土巖經(jīng)后期強烈硅化而成。

3.2.3 礦物組成

礦石中礦物主要有巖屑(5 %～65 %)、碎屑石英(40 %～45 %)、膠結物石英(10 %～35 %)、黏土(15 %～20 %)、高嶺石(3 %～40 %)、褐鐵礦(5 %～10 %)、白云母(5 %～10 %)、電氣石等重礦物(1 %～2 %),以及碳酸鹽礦物(<1 %)。

3.2.4 金賦存狀態(tài)

根據(jù)7件礦石樣品的物相分析結果,礦石中游離金占比72.81 %～92.92 %,平均值79.71 %;硅酸鹽中金占比3.75 %～20.17 %,平均值9.78 %;碳酸鹽中金占比1.67 %～11.11 %,平均值5.90 %;硫化物中金占比1.67 %～4.71 %,平均值3.57 %。因此,金主要以游離金的形式存在,礦石為氧化礦石。

4 控礦因素

礦區(qū)內(nèi)礦體產(chǎn)在賴子山背斜北西翼,賴子山背斜控制了礦區(qū)主體構造格架和礦體分布。礦體分布于次級背斜近核部,產(chǎn)出于構造蝕變體中,構造蝕變體經(jīng)風化、氧化后形成氧化礦石。因此,對控礦因素研究主要是對原生礦石控礦因素的研究。根據(jù)礦體、礦石特征,認為礦床類型為卡林型金礦床。礦區(qū)內(nèi)原生礦石品位較低,不具備開發(fā)價值,但原生礦石經(jīng)氧化后,金變成了游離金,使得較低品位礦石中的金也能提煉出來,產(chǎn)生經(jīng)濟效益。控礦因素分析如下:

1)賴子山背斜控礦。區(qū)域內(nèi)控制金礦床產(chǎn)出的賴子山背斜,其分布范圍發(fā)育了十余個金礦床,板年坡金礦床雖位于其翼部,但與區(qū)域金礦床均屬于一個成礦體系[9],賴子山背斜控制了整個金礦田的成礦活動,因此板年坡金礦床成礦總體受賴子山背斜控制。

2)次級背斜控礦。板年坡金礦床產(chǎn)出在賴子山背斜北西翼次級背斜近核部,在構造運動中,次級背斜核部容易形成虛脫空間,使成礦熱液物理條件改變而發(fā)生礦質(zhì)沉淀成礦。

3)層間滑脫構造活動控礦。板年坡金礦床礦體主要賦存在構造蝕變體中,劉建中等[10]認為,構造蝕變體是黔西南區(qū)域金成礦作用的重要標志。板年坡金礦床構造蝕變體主要由安順組與新苑組之間的層間滑動活動形成。在晚三疊世右江盆地擠壓造山階段[11],由于上下地層能干性不同,在巖性界面發(fā)生擠壓變形,形成角礫巖,在熱液活動下,角礫巖產(chǎn)生硅化、黃鐵礦化及金礦化,進而成礦。

4)氣液隱爆控礦。根據(jù)對礦區(qū)采場觀察,局部礦體下伏安順組灰?guī)r中見筒狀和同心環(huán)狀破碎蝕變帶,與近年來在黔西南萬人洞[12]、白層等地發(fā)現(xiàn)的隱爆角礫巖特征類似。同時,礦區(qū)內(nèi)礦石中見大量不規(guī)則孔隙被后期黏土充填,礦石膠結物石英中常包含0.004 mm以下碳酸鹽礦物包裹體,推測為熱液隱爆把下伏安順組碳酸鹽巖帶入。同時,礦區(qū)內(nèi)構造蝕變體局部厚度達30 m,層間滑脫活動往往難以產(chǎn)生如此厚的破碎帶,通過這些特征共同分析,對比隱爆角礫巖型金礦床的相關特征[13-14],氣液隱爆對礦區(qū)內(nèi)金成礦有重要作用。近年來,在黔西南安龍、貞豐等地發(fā)現(xiàn)了多處隱爆角礫巖筒,部分巖筒具金礦化,在以后的勘查工作中,應重視氣液隱爆對區(qū)內(nèi)金成礦的控制作用。

5 結 論

1)板年坡金礦床產(chǎn)在賴子山背斜北西翼,礦體賦存在構造蝕變體中,礦床類型為卡林型金礦床,氧化作用使低品位原生礦石變成氧化礦石而具有開發(fā)價值。

2)含礦巖石主要為強硅化氧化鐵質(zhì)巖屑砂礫巖、強硅化黏土巖。礦石結構主要為顯微鱗片結構、砂礫結構、交代結構,礦石構造為斑雜狀構造和塊狀構造。礦石中礦物主要有巖屑、碎屑石英、膠結物石英、黏土、高嶺石、褐鐵礦、白云母、電氣石等重礦物,以及碳酸鹽礦物。

3)板年坡金礦床金成礦受賴子山背斜及其次級背斜、層間滑脫構造活動、氣液隱爆共同控制,下一步勘查工作應加強氣液隱爆對金成礦控制作用的研究。