白堅義 馮志紅 何宗寶
(1.云南工投基礎產業(yè)有限責任公司;2.中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設計研究院有限公司)
亮山金礦位于云南省文山州丘北縣戈寒鄉(xiāng),地處揚子地臺和華南地臺的復合部位,總體屬復雜構造帶西段,隸屬南盤江以南滇黔桂“金三角”地區(qū)[1]。區(qū)域構造走向以EW向為主,總體構造線呈NE—NEE向展布。礦區(qū)大地構造位置地處滇東南加里東褶皺帶東南,次級構造單元為開元—丘北—廣南褶束。區(qū)域內噴發(fā)的晚二疊早期玄武巖與金礦化關系密切,最重要的礦產為卡林型金礦,與黔桂毗鄰地區(qū)具有相似的地質背景和沉積演化歷史。研究區(qū)最北段為曲靖富源圣境關至文山馬關橋頭,南延至越北著名的超大型巴朗金礦,西至個舊卡房,東至富寧金壩,約有200個金礦出露,亮山金礦即為滇黔貴接壤區(qū)卡林型金礦集中區(qū)內的典型礦床[2-6]。自20世紀70年代在區(qū)內發(fā)現(xiàn)卡林型金礦以來,前人對該金礦集中區(qū)進行了大量研究,但地質成果多針對老寨灣、雞街等礦床,亮山金礦的地質研究程度仍較低[7-11]。本研究在前人研究及野外地質調查的基礎上,從成礦構造背景以及地層巖性、構造、巖漿巖建造等方面著手,對亮山金礦的成礦地質特征進行分析,并對控礦因素及找礦標志進行總結。
亮山金礦礦區(qū)總體位于滇黔桂“金三角”之西南云南文山地區(qū),大地構造屬華南褶皺南緣、滇東南褶皺帶東南部,屬羅平—師宗斷裂帶丘北地區(qū)。滇黔桂“金三角”地區(qū)為我國重要的金成礦區(qū)域,區(qū)內以細微浸染型金礦為主。亮山金礦礦化(體)主要賦存于中生代三疊紀砂巖和二疊紀灰?guī)r中,以砂巖、灰?guī)r破碎帶中最為富集,不整合面及附近破碎帶中次之,多以微細粒形式存在,繼承了區(qū)域內卡林型金礦的地質特征。區(qū)內構造發(fā)育,由早至晚發(fā)育近EW向(近SN向)、NEE向及NW向3組斷層,由NEE向斷裂帶構成的主構造線被后期NW向斷裂切錯,金礦化(體)沿NEE向斷裂呈斷續(xù)狀分布,主斷裂與次級異向斷裂、節(jié)理裂隙的交匯部位為金礦成礦的良好空間。
圖1 亮山礦區(qū)地質特征
亮山礦區(qū)內由南西往北東依次出露中三疊統(tǒng)拖味組上段(T2tb)及上三疊統(tǒng)平寨組(T3p),第四系地層僅零星分布。其中拖味組上段(T2tb)按其巖性特征、化石分布位置等可細分為2個亞段:第一亞段(T2tb-1)為地表微細粒浸染型金礦的主要賦存層位,巖性以微晶—泥晶白云巖、白云質灰?guī)r夾條帶狀灰?guī)r為主;第二亞段(T2tb-2)則以中層狀微晶—泥晶灰?guī)r夾中厚層生物碎屑灰?guī)r為主。平寨組(T3p)巖性以灰、深灰色中—厚層泥質細砂巖夾泥巖、英安質火山碎屑巖為主,下部夾少量粉砂巖、英安質火山碎屑巖,火山碎屑以石英為主。
礦區(qū)構造線走向以NEE向(60°~70°)為主,次為NW向(315°~320°),主要發(fā)育大箐—小水井背斜構造,軸部出露于大箐、小水井地區(qū),與區(qū)域構造線走向一致。該背斜構造被NW向F4、F5斷層切截為3段,軸部均由中生界三疊系中統(tǒng)拖味組第一亞段灰黑色粉晶白云巖、灰色粉晶白云質灰?guī)r組成,地層巖性向兩翼分別為拖味組第一亞段(T2tb-1)灰色、灰黑色粉晶白云質灰?guī)r及第二亞段(T2tb-2)灰?guī)r、條帶狀生物碎屑灰?guī)r。此外,區(qū)內多出露張性、張扭性斷裂構造,使得區(qū)內巖層褶皺、破碎,自南往北共發(fā)育F1~F66條斷層,F(xiàn)2為主要的含礦、控礦斷層,呈NE向出露于小水井、大箐以北,斷層背面呈直立斷層崖,斷面以南則巖石破碎、碎裂巖化強烈,裂隙發(fā)育,多見方解石化、褐鐵礦化及方解石脈體侵入,在大箐村口地段侵入方解石巖株并發(fā)育網狀褐鐵礦化。
礦區(qū)內未見巖漿巖出露,深部發(fā)育大面積印支期富含鈉質的峨眉山玄武質系列巖石,為金礦化(體)的礦源巖,沿F1、F2斷裂帶呈斷續(xù)狀分布。隱伏巖體產生的富含鈉質的高溫氣成熱液沿片理化或劈理貫入碳酸鹽巖碎基中形成黃(褐)鐵礦—鈉長石化—金礦化,金礦化與鈉長石化關系密切??傮w上,隱伏巖體為金礦(化)體的成礦提供了良好的熱源,與滇黔桂“金三角”、川陜甘“金三角”所揭示的卡林型金礦特征吻合。區(qū)內玄武巖與富鈉質峨眉山玄武巖的巖石化學特征一致,表明亮山金礦的成礦流體與峨眉山地幔柱的基性巖漿活動存在一定的繼承性。此外,區(qū)內中—上三疊統(tǒng)英安巖角礫、英安質火山碎屑巖的出現(xiàn),反映出區(qū)內燕山期中酸性巖漿活動強烈。
礦區(qū)內圍巖蝕變發(fā)育,多屬重結晶作用,可見褐鐵礦化、白云石化、方解石化、角礫巖化沿NEE向F1、F2主干斷裂所夾持的斷裂破碎帶發(fā)育。其中,重結晶作用多發(fā)育于含礦帶砂巖、角礫巖中,可見重結晶的方解石、石英等作為膠結物充填;方解石化廣泛發(fā)育于圍巖中,常見節(jié)殼狀方解石沿灰?guī)r角礫巖的碎裂帶或孔隙中呈脈狀或團塊狀產出,局部見含礦方解石脈,多與后期金屬硫化物密切共生;褐鐵礦化作為金的附著體,多呈網狀、細脈狀發(fā)育于圍巖中。
本研究在礦區(qū)開展了物探剖面激電測量,發(fā)現(xiàn)區(qū)內大部分視充電率(Ms)值較低且穩(wěn)定于2.0 ms以下,視充電率高段對應的視電阻率值為4 000~7 000 Ω·m,表現(xiàn)為中阻和中極化的電性特征(圖2)??傮w上,視充電率(Ms)異常分布于背斜軸部,由于斷裂構造切錯致使巖石破碎、裂隙發(fā)育,背斜軸部成為了主要的導礦和容礦構造。視充電率(Ms)異常主要分布于大箐背斜和小水井背斜之上,主要出露拖味組第一壓斷白云巖、鈉長石化灰?guī)r、構造角礫巖等,夾持于背斜兩翼的F1、F2斷層之間。礦區(qū)背斜軸部的巖層破碎帶是關鍵的賦礦部位,受斷層帶的剪切、擠壓而導致巖石破碎,為后期熱液活動提供了良好的運移通道和貯礦空間,加之該地段表現(xiàn)出的較高的Au異常(20×10-9),進一步驗證了金礦(化)體的富集。
本研究在礦區(qū)大箐—小水井一帶開展了面積為3.9 km2的巖石化探測量工作,并圈定了AR1、AR2及AR33個綜合異常。AR1綜合異常位于大橫山背斜及兩翼,主要出露T2tb白云質粒屑灰?guī)r,Au異常極值較低(51.48×10-9)且分布分散;AR2綜合異常位于大箐背斜核部及兩翼,面積約0.7 km2,呈帶狀分布,主要出露T2tb白云質粒屑灰?guī)r,受NNE向斷裂構造控制,巖石碎裂巖化及節(jié)理裂隙發(fā)育,沿裂隙發(fā)育網脈狀、浸染狀褐鐵礦化,Au異常極值為4×10-6,Au、As、Sb、Hg元素套合較好,異常中心極值分別達到440.35×10-9、277.46×10-9、384.41×10-9、309.41×10-9,地表出露金礦化,為區(qū)內重點勘查區(qū);AR3異常位于小水井背斜核部,面積為0.1 km2,出露T2tb白云質粒屑灰?guī)r,有Ag、Cd相伴且Au異常極值較大(968.28×10-9)??傮w上,區(qū)內Au異常面積大、異常極值高、規(guī)模大,找礦潛力較大。
礦區(qū)內水系沉積物、土壤化探、巖石化探異常吻合較好。二疊紀峨眉山玄武巖噴發(fā)以前,區(qū)域地層元素含量變化差異較小,基本沒有Au及其余成礦元素富集,隨著裂谷環(huán)境形成,峨眉山玄武巖的噴溢及后期(堿)基性巖的侵入[12],區(qū)域二疊系、三疊系中Au、Fe含量發(fā)生突變,充分反映出二疊紀、三疊紀沉積巖層中混入了大量的基性火山物質。區(qū)域化探工作揭露出區(qū)域異常元素組合以Au、Cd、Zn、Bi、Sb為主,伴隨有Co、Sn、Pb、Ag、Y、Th、Mn、P等多元素異常(圖3),顯示中—低溫熱液礦床特征元素組合,表明基性巖物質成分也參與了成礦活動。
圖2 亮山礦區(qū)直流激電中梯測量綜合剖面
圖3 亮山金礦地球化學異常特征[12]
礦床內的礦化(體)多發(fā)育于灰?guī)r破碎帶中,常伴有黏土化、褐鐵礦化發(fā)育,以細脈狀產出,表明黏土化、褐鐵礦化細脈為金礦的主要載體(圖4)。總體上,礦區(qū)內的礦化(體)可劃分為3層:第1礦化層厚度為3~7.53 m,Au平均品位0.24 g/t;第2礦化層厚度為25.54~29.67 m,Au平均品位0.32 g/t;第3礦化層厚度為97~115 m,平均品位0.27 g/t,最高達0.56 g/t。地表礦化多呈細脈狀產出,Au品位達4 g/t。
圖4 亮山金礦0#線剖面
(1)地層。礦區(qū)內地層出露較全,除受燕山、加里東運動影而缺少白堊系、侏羅系及志留系、奧陶系外,自寒武系至第四系均有出露,二疊系為最主要的賦礦層位??中徒鸬V具有明顯的成礦專屬性,含礦巖石為一套碎屑巖建造和海相沉積碳酸鹽巖,礦化多富集于細碎屑巖及不純的碳酸鹽巖中,兩者接觸部位為最有利的成礦空間,礦床所屬的“金三角”成礦域顯示出顯著的多巖性賦礦特點,其中細、雜碎屑巖成礦最容易[13-16]。亮山礦區(qū)金礦化(體)多集中于中三疊統(tǒng)拖味組上段第一亞段的白云質碎屑灰?guī)r中,在其余地層中多見礦化,本研究經過巖石化探分析也認為Au異常源自該層,礦化受地層控制顯著。
(2)構造??中徒鸬V受構造控制作用顯著,其控礦條件復雜多樣,以斷裂構造及不整合面的影響最為強烈[17-18]。礦區(qū)內斷裂構造發(fā)育,共分布4組斷裂,最早為近EW向斷裂(F7、F9、F10)、近SN向構造,其次為NEE向斷裂(F1、F2),再次為NW向斷裂(F3、F4、F5、F6),主構造線為一NEE向斷裂帶,斷裂構造被NW向斷裂切錯,沿NEE向斷裂發(fā)育斷續(xù)狀金礦化,礦化在朱斷裂與次級異向斷裂、節(jié)理裂隙交匯部位進一步富化,總體受控于礦區(qū)亮山—大箐—小水井斷裂構造破碎帶。
(3)巖漿巖。礦區(qū)內盡管未出露巖漿巖,但根據前人對滇黔桂及毗鄰地區(qū)的地質找礦研究,認為基底巖石中有大量巖漿活動產物,且經歷了不同程度的變質作用。自古生代以來,隨著右江裂谷的演化形成,區(qū)內經歷了燕山期、加里東期等多期次的中酸性巖漿活動,大面積的海、陸相火山噴發(fā)巖揭示了斷裂多次活動與地幔上隆具有密切關系。區(qū)內航磁異常特征、地質特征均揭示出礦區(qū)深部存在大面積印支期峨眉山玄武質系列巖石,在后期基性巖漿熱液活動的催化下,對初始礦源層進行富集改造,為礦源層及成礦流體中金的遷移、富化提供了熱動力條件。
(1)地層。礦區(qū)內金礦化均賦存于中三疊統(tǒng)拖味組上段第一亞段(T2tb1)的白云質粒屑灰?guī)r中,層控性顯著,三疊系拖味組為區(qū)內找礦的直接地層標志。
(2)構造。礦床內礦化(體)嚴格受控于斷裂構造,尤以地層中層間構造破碎帶的控制作用最為顯著,礦石類型多屬構造角礫巖型,三疊系拖味組白云質粒屑灰?guī)r的層間破碎帶為金礦化(體)最有利的容礦構造。
(3)物化探異常。根據對礦區(qū)土壤化探、巖石化探的試驗,發(fā)現(xiàn)土壤化探、巖石化探異常高度吻合,與已揭露的礦化體同屬一個區(qū)域,故化探異??梢宰鳛閰^(qū)域找礦的直接標志;此外,本研究通過開展激電法測量工作,認為高極化率、中電阻率異常屬礦化異常,也為重要的找礦標志。
(4)圍巖蝕變。礦區(qū)內普遍發(fā)育圍巖蝕變,尤以主干斷裂所夾持的斷層破碎帶內最為發(fā)育,與礦床內金礦化(體)的賦存部位吻合度極高,故而圍巖蝕變?yōu)閰^(qū)內金礦的主要找礦標志。
對亮山金礦成礦地質特征、控礦因素進行了詳細分析,認為礦區(qū)深部隱伏巖體為金礦成礦提供了良好熱源,其產生的富含鈉質的高溫氣成熱液沿斷裂破碎帶的片理或劈理貫入碳酸鹽巖碎基中形成了黃(褐)鐵礦—鈉長石化—金礦化,礦床成因屬低溫熱(鹵)水卡林型金礦床。區(qū)內大箐礦段總體呈NEE向沿亮山—雨廈斷裂斷續(xù)狀產出,延伸約18km,與金異常衍生方向完全一致,目前已揭露的3個礦化層平均厚度達3~7.5m,平均Au品位為0.32g/t,找礦潛力極大;小水井礦化地段發(fā)育強烈蝕變,地球化學測量揭示Au含量達0.3g/t,可列為區(qū)內下一步重點找礦區(qū)域??傮w上,礦區(qū)成礦地質條件良好,成礦規(guī)模大,具有較大的找礦潛力。
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