王 珍,黃考輝,吳志意
(江西有色地質(zhì)勘查一隊(duì),江西 鷹潭 335000)
德興市是我國重要的有色金屬和貴金屬生產(chǎn)基地,以超大型銅、金礦床集中產(chǎn)出區(qū)而聞名。達(dá)子嶺金礦區(qū)位于德興市銀城鎮(zhèn)(銀山鉛鋅礦)295°方向直距5km處,上世紀(jì)80年代江西冶金地質(zhì)勘探公司物探隊(duì)開展了1/2.5萬分散流測(cè)量工作,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)塢—達(dá)子嶺多處Cu、Pb、Zn、Au異常,但由于本區(qū)Au異常值不高,所以沒有做深入的地質(zhì)勘查工作。近30年來,在德興“金三角”區(qū)發(fā)現(xiàn)了超大型的金山金礦床和數(shù)十個(gè)中小型金礦床,本區(qū)在金山金礦田的西部,礦床主要沿北東向分布,礦體走向與北東向韌性剪切帶走向基本一致,據(jù)前人資料認(rèn)為是“金山式”金礦,當(dāng)然對(duì)此類礦床的成因也存在著許多爭(zhēng)議,通過相關(guān)地質(zhì)勘探工作及取得的最新成果,對(duì)達(dá)子嶺金礦床成礦地質(zhì)特征進(jìn)行分析,并對(duì)其成因及找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行討論,供區(qū)內(nèi)及外圍找礦提供參考。
德興市達(dá)子嶺金礦床位于欽杭中段北部銅金多金屬非金屬成礦帶之東鄉(xiāng)-德興銅金多金屬成礦亞帶[1],東臨銀山銅金鉛鋅銀礦床。
區(qū)域地層出露有雙橋山群、登山群、震旦系、寒武系、侏羅系、白堊系和第四系,其中雙橋山群地層金豐度為5.53×10 ,為江西省重要的金銅鉛鋅銀礦源層,約98%的金礦床賦存于這套地層中,大量的地質(zhì)事實(shí)和科研成果充分說明 ,存于這套地層中的金礦床,其成礦物質(zhì)來源于圍巖,德興地區(qū)雙橋山群金豐度為15.3×10-9[3],德興地區(qū)該套地層的金豐度值顯著高于區(qū)域背景值,這為“德興金礦集區(qū)”的形成奠定了雄厚的成礦物質(zhì)基礎(chǔ)。
區(qū)域構(gòu)造位于贛東北韌性剪切蛇綠巖構(gòu)造混雜帶的西北側(cè),前人稱之為贛東北深大斷裂帶,區(qū)域上斷裂構(gòu)造極其發(fā)育,主要有北東向、北西向、北北東向、東西—北東東等四組斷裂帶,具有多期次活動(dòng)特征,使得斷層裂隙進(jìn)一步擴(kuò)大和增多,這樣就更有利于礦源的運(yùn)移和富集。從本區(qū)域已知的礦田中,如超大型金山金礦床、大型銀山銅金鉛鋅銀礦床、超大型德興斑巖銅礦床,這些“德興金山角”礦床都是沿著這些斷裂帶及其附近分布[4]。
區(qū)域巖漿活動(dòng)頻繁,從海底火山噴發(fā)、深成巖侵入至陸相火山噴發(fā)皆有出現(xiàn),其中以晉寧期、燕山期巖漿活動(dòng)影響大[5],如銅廠花崗閃長(zhǎng)斑巖、銀山英安斑巖、大茅山黑云母花崗巖 ,以及沿贛東北深大斷裂展布的蛇綠混雜巖帶發(fā)育的基性-超基性巖,分布在各地層中的大量火山熔巖、火山碎屑巖及火山角礫巖、火山凝灰?guī)r,為本區(qū)域多種金屬礦床的形成提供了優(yōu)越的地質(zhì)條件。
區(qū)域變質(zhì)作用種類多,有區(qū)域變質(zhì)作用、動(dòng)力變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用和巖漿期后熱液蝕變,其中以動(dòng)力變質(zhì)作用與金礦田密切相關(guān)。
圖1 達(dá)子嶺金礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖
礦區(qū)大面積出露的地層為新元古界雙橋山群下亞群第二巖組(Pt2a-2)和第四系(見圖1)。
雙橋山群下亞群第二巖組(Pt2a-2)是一套淺變質(zhì)的火山碎屑沉積巖、火山質(zhì)礫巖、含礫含錳雜砂巖與含黃鐵礦斑點(diǎn)千枚巖組合,巖性較單一,主要為為灰綠色千枚狀變余凝灰質(zhì)細(xì)砂巖,千枚狀變余凝灰質(zhì)粉砂巖,砂質(zhì)絹云母千枚巖,絹云母千枚巖,變質(zhì)程度較深,變形特別強(qiáng)烈,地層總體走向近東西,傾向北,少數(shù)傾向南,傾角68°~ 85°。
3.2.1 斷裂構(gòu)造
據(jù)前人資料得知北東向區(qū)域控礦斷裂帶具有長(zhǎng)期性、多期次和繼承性活動(dòng)的特點(diǎn)[6],本區(qū)由于長(zhǎng)期受區(qū)域性構(gòu)造的影響,構(gòu)造主要以深部韌性斷裂、越往淺部以脆性斷裂為主,褶皺構(gòu)造次之。構(gòu)造走向主要以北東向、北西向、北北西向?yàn)橹鳌F渲斜睎|向構(gòu)造形成較早,該期構(gòu)造與礦區(qū)成礦關(guān)系密切,為成礦物質(zhì)的運(yùn)移、富集、沉淀提供了場(chǎng)所,為區(qū)內(nèi)主要的容礦、控礦構(gòu)造;北西向和北北西向構(gòu)造形成較晚,切割北東向構(gòu)造,但對(duì)早期形成的礦體破壞較小,為成礦后構(gòu)造。
礦區(qū)的北東向構(gòu)造為容礦、控礦構(gòu)造,控制了礦區(qū)的V1、V2、V3、V4礦體。構(gòu)造走向?yàn)?0°~65°,傾向北西,傾角65°~ 85°。在斷裂帶內(nèi)巖石受擠壓作用,普遍的形成碎裂千枚巖、碎裂千糜巖和碎裂角礫巖,金礦化帶和金礦體都分布在斷裂帶內(nèi),從而確定礦床工業(yè)類型為構(gòu)造蝕變巖性金礦。
礦區(qū)成礦后期發(fā)育的斷層主要有兩條,編號(hào)F1和F2。F1斷層分布在達(dá)子嶺區(qū)段5—7線之間,斷層長(zhǎng)度近500m,呈335°走向,切割錯(cuò)動(dòng)北東向金礦化帶和金礦體,東盤相對(duì)向北錯(cuò)動(dòng),水平錯(cuò)距約40m。F2斷層分布在北窯區(qū)段和達(dá)子嶺區(qū)段之間的五七水庫出口溪溝一帶,推測(cè)長(zhǎng)度大于700m,走向350°,也切割錯(cuò)動(dòng)北東向容礦斷裂帶(見圖1)。
3.2.2 褶皺構(gòu)造
地層中局部各種產(chǎn)狀的微型褶皺較常見,使地層產(chǎn)狀變?yōu)閺?fù)雜,其中五七水庫東部以東西向褶皺為主,水庫南西側(cè)褶皺為北西向。
區(qū)內(nèi)巖漿巖活動(dòng)弱,有晉寧期侵入的變質(zhì)煌斑巖,Rock(1988)研究表明,煌斑巖是地球上含金量最高的火成巖,本區(qū)采了三個(gè)變質(zhì)煌斑巖土壤地球化學(xué)樣,金含量分別為10×10-9、50×10-9、60×10-9。變質(zhì)煌斑巖呈脈狀產(chǎn)出,脈寬幾十厘米至5m不等,礦物成份主要由黑云母、長(zhǎng)石組成,變余煌斑結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,走向北東,有尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象,通過鉆孔資料顯示,沿傾向延深約240m,多條巖脈分布在金礦體上下盤。
本礦區(qū)通過1/2000土壤地球化學(xué)剖面測(cè)量,重新對(duì)之前做的1/10000水系沉積物地球化學(xué)圈定的Au異常進(jìn)行圈定,圈出包括北窯—達(dá)子嶺區(qū)段多處Au元素異常,異常有4處,編號(hào)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)金異常帶,為深部找礦驗(yàn)證提供了靶區(qū)。北東向斷裂帶北東段是本區(qū)重要的控礦構(gòu)造,構(gòu)造帶上的成礦元素經(jīng)活化、遷移在有利的構(gòu)造部位富集成礦。通過地表探槽揭露和深部鉆探驗(yàn)證,異常Ⅰ和Ⅳ,其走向與金礦化帶走向基本一致且基本重合,因此推斷該Au異常為金礦化體所引起的異常。
根據(jù)現(xiàn)階段地質(zhì)勘查成果,已經(jīng)查明金礦體4條,都分布在北東向斷裂帶內(nèi),達(dá)子嶺區(qū)段3條礦體,編號(hào)為V1、V2、V3,北窯區(qū)段1條礦體,編號(hào)為V4,4條金礦體平行產(chǎn)出,其礦體與圍巖沒有明顯界限,靠采樣化驗(yàn)分析結(jié)果圈定礦體邊界,其中V1礦體規(guī)模最大,為礦區(qū)主礦體。
V1礦體:分布在22線~19線,通過地表探槽工程和鉆探工程進(jìn)行了控制,礦體總體走向60°左右,傾向北西,傾角70°~ 85°,礦體形態(tài)以脈狀為主,具尖滅再現(xiàn)特征;控制礦體長(zhǎng)近900m,其中深部已有14個(gè)鉆孔控制、控制礦體長(zhǎng)度400m、控制礦體延深218m。礦體厚度0.72~2.72m,平均1.63m,單工程Au品位最低1.13g/t,最高10.23g/t;礦體在5~7線間被F1斷層錯(cuò)動(dòng)。V1礦體的含礦地質(zhì)體為硅化黃鐵礦化碎裂化砂質(zhì)絹云母千枚巖,巖石片理化發(fā)育,具揉皺變形 ,石英呈碎裂化角礫狀、易碎,黃鐵礦呈細(xì)?;蚍勰罘植荚谒榱鸦⒏浇土严睹嬷?,裂隙面和片理面上常見星點(diǎn)狀黃鐵礦假像及褐鐵礦薄膜。
礦石主要賦存在硅化黃鐵礦化碎裂化砂質(zhì)絹云母千枚巖和黃鐵礦化碎裂化石英絹云母千枚巖礦石中。根據(jù)礦石光片鑒定資料,礦石結(jié)構(gòu)以碎裂化、細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)為主。礦石構(gòu)造以千枚狀構(gòu)造和千糜構(gòu)造為主,角礫狀構(gòu)造次之。千枚狀構(gòu)造中,金礦石呈灰綠色或淺青灰色;千糜狀構(gòu)造中,金礦石呈青灰色或灰白色;角礫狀構(gòu)造中,金礦石呈紫紅色。礦體圍巖主要是砂質(zhì)絹云母千枚巖、絹云母千枚巖和變質(zhì)煌斑巖。
達(dá)子嶺金礦體在形成演變過程中 ,其圍巖蝕變類型有硅化、黃鐵礦化、鐵白云石化、絹云母化、綠泥石化。
(1)硅化發(fā)育于斷裂及硅化破碎帶內(nèi)及附近圍巖中,呈硅質(zhì)脈及硅化角礫巖產(chǎn)出,并伴有黃鐵礦化和綠泥石化等蝕變。
(2)黃鐵礦化分布廣泛,含量甚微,主要產(chǎn)于脆性斷裂帶的中心帶附近。
(3)鐵白云石化形成較早,為多階段,多時(shí)代的產(chǎn)物,細(xì)脈狀、球粒狀鐵白云石分布于碎裂化千枚巖中。
(4)絹云母化廣泛發(fā)育于碎裂化千枚巖或千糜巖化巖石中,與金礦化關(guān)系不密切。絹云母呈鱗片狀、細(xì)脈狀沿面理分布。
(5)綠泥石化形成較晚,主要分布于碎裂化千枚巖和千糜巖化巖石中,與金礦化關(guān)系不密切。綠泥石呈鱗片狀、團(tuán)塊狀和細(xì)脈狀沿裂隙面分布。
金礦(化)體主要分布在北東向構(gòu)造帶中,其賦礦地層為新元古界雙橋山群下亞群第二巖組淺變質(zhì)巖,據(jù)劉英?。?989)研究,德興地區(qū)雙橋山群淺變質(zhì)巖中的金主要以獨(dú)立礦物以及分散在硫化物中的超顯微粒金形式存在,有利于被熱水溶液淋濾、遷移。通過區(qū)域硫鉛同位素資料研究表明,成礦礦物源來自于圍巖雙橋山群,且金以殼源為主,幔源次之。所以達(dá)子嶺金礦成礦物質(zhì)主要來源于圍巖。
成礦作用一般經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的地質(zhì)發(fā)展過程。區(qū)域變質(zhì)作用,巖石經(jīng)過區(qū)域性的地殼活動(dòng)所產(chǎn)生的變質(zhì)熱液,不斷活化萃取地層中含礦物質(zhì),使金等元素被活化萃取出來,形成含礦流體,沿著早期形成的構(gòu)造進(jìn)行遷移和初步聚集。動(dòng)力變質(zhì)應(yīng)力作用,早期形成的構(gòu)造進(jìn)一步活動(dòng),并產(chǎn)生熱液流體,進(jìn)一步活化萃取地層和原有構(gòu)造中的礦(化)體,再次形成含礦流體,沿著構(gòu)造進(jìn)行遷移、沉淀富集、疊加成礦等一系列過程,反映了成礦的多階段演化、多因復(fù)成特點(diǎn)。根據(jù)區(qū)域上研究的資料和本區(qū)地層、構(gòu)造和巖漿巖與礦(化)體之間的關(guān)系,初步推斷,動(dòng)力變質(zhì)應(yīng)力作用分多期:早期礦區(qū)的容礦、控礦構(gòu)造發(fā)生在晉寧期[7],為主要變形成礦期,構(gòu)造變形的早期為深部韌性變形,越到地表變?yōu)榇嘈宰冃危缓笃谑羌永飽|期[8],為脆性條件下的斷裂變形 ,對(duì)韌性變形和礦體起到破壞與疊加作用,為礦床的形成提供了更多的熱液物質(zhì)。動(dòng)力變質(zhì)作用與金礦化的形成和發(fā)展密切相關(guān), 礦床成因類型為變質(zhì)熱液型金礦床。
德興達(dá)子嶺金礦區(qū)—達(dá)子嶺區(qū)段通過多年的地質(zhì)工作,已查明以下優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件:新元古界雙橋山群下亞群第二巖組是礦床形成的物質(zhì)基礎(chǔ),礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育,嚴(yán)格受北東向、北西向構(gòu)造控制,有多組不同方向的構(gòu)造疊加,有利于熱液疊加,更有利于形成礦體;本區(qū)出露的變質(zhì)煌斑巖,分布在礦體和礦化帶上下盤,與金礦成礦關(guān)系密切,如太行山、燕山地區(qū)產(chǎn)在變質(zhì)核雜巖主拆離斷層附近的金礦體 ,都伴有成群成組的變質(zhì)煌斑巖 ,具有時(shí)空一致性特征[9];土壤地球化學(xué)異常較好,通過地表探槽工程發(fā)現(xiàn),在金高值點(diǎn)均有金礦化或金礦體出現(xiàn);礦區(qū)的硅化、黃鐵礦化、鐵白云石化等圍巖蝕變和礦化特征明顯。
綜上所述,達(dá)子嶺金礦區(qū)—達(dá)子嶺區(qū)段兼具礦源層、成礦構(gòu)造、容礦構(gòu)造、土壤地球化學(xué)異常、圍巖蝕變和礦化強(qiáng)等有利因素,具有優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件。由于勘查區(qū)面積較大,所投入的工程量不足,特別是達(dá)子嶺金礦區(qū)—北窯區(qū)段只有地表探槽揭露,深部沒有鉆探控制,V4礦體延深情況不明,所以北窯區(qū)段和經(jīng)過這條北東向的區(qū)域斷裂帶的外圍還有很大的找礦前景。