蘇泰民,呂 佳,徐興業(yè)
(1.云南省地質(zhì)科學(xué)研究所,云南 昆明 650051;2.云南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,云南 昆明 650051)
云南省廣南縣格乍金礦地處華南加里東褶皺系西南緣,滇東南褶皺帶,文山-富寧褶皺束之漕竹山拱褶內(nèi),馬關(guān)-西疇斷層北側(cè)。屬越北古陸坳陷帶。地殼活動(dòng)經(jīng)歷了由地槽(加里東期)到地臺(tái)(華力西),再到地槽(印支期)的復(fù)雜演化過(guò)程。上寒武統(tǒng)為一套海相碳酸鹽建造,砂泥質(zhì)建造,代表準(zhǔn)地槽沉積;泥盆系為一套砂泥質(zhì)、碳酸鹽巖建造;石炭、二疊為一套厚度不大的碳酸鹽巖建造,表現(xiàn)出典型的地臺(tái)型建造特征;三疊系為一套碳酸鹽建造、砂泥質(zhì)建造。缺失中上奧陶統(tǒng)、志留及侏羅、白堊、第三系等地層。
礦區(qū)位于區(qū)域構(gòu)造線方向由北東逐漸轉(zhuǎn)為近東西向的轉(zhuǎn)折部位,為環(huán)繞越北古陸呈同心環(huán)狀展布的弧形構(gòu)造,北西向構(gòu)造穿插其間,構(gòu)成了本區(qū)的構(gòu)造格架。弧形構(gòu)造由一系列弧形彎曲的斷裂和線狀褶皺組成,弧頂向北突出,呈半環(huán)狀展布,其展布格局受文山弧形構(gòu)造控制,構(gòu)造形變主要為晚印支運(yùn)動(dòng)產(chǎn)物。
廣南縣格乍金礦區(qū)地層主要出露下奧陶系紅花園組(O1hn)、下泥盆系坡松沖組(D1ps)、下泥盆系坡腳組(D1p)和第四系(Q)。其中,坡松沖組(D1ps)是礦區(qū)主要的賦礦層位?,F(xiàn)將各地層由新到老敘述如下(圖1):
(1)第四系(Q):主要分布于礦區(qū)河流兩側(cè)河床及階地,為淺紅、褐黃色坡積、殘積、沖洪積淤泥質(zhì)粘土、粉砂質(zhì)粘土、砂、卵礫石組成。厚度5m~20m。
(2)下泥盆統(tǒng)坡腳組(D1p):巖性灰黃褐色至深灰色薄至中厚層狀水云母粘土巖和含粉砂質(zhì)泥巖,巖石劈理發(fā)育,含“東京動(dòng)物群”腕足類(lèi)化石。厚267m。該組巖性穩(wěn)定、單一,從下往上巖石顏色逐漸變深,成層變薄,上部多為葉片狀泥巖,至頂部常形成厚15m~25m葉片狀鈣質(zhì)泥巖夾生物礫塊狀灰?guī)r。
(3)下泥盆統(tǒng)坡松沖組(D1ps):可分為是、下兩段,并且該組不整合于下奧陶統(tǒng)紅花園組(O1hn)白云質(zhì)灰?guī)r之上(圖1)。
坡松沖組上段(D1ps2):巖性為灰、淺黃、淺褐黃、紫紅色薄至中層狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖,沿構(gòu)造破碎帶具輕微硅化、高嶺土化、褐鐵礦化,是礦區(qū)主要的賦礦層位,含礦部位原生巖石中黃鐵礦化普遍,地表氧化為褐鐵礦,可見(jiàn)五角十二面體的黃鐵礦和針柱狀毒砂等礦物殘晶。為礦區(qū)內(nèi)主要含礦層厚大于178m。
坡松沖組下段(D1ps1):巖性灰、灰白、褐黃、紫紅色薄層狀粉砂質(zhì)泥巖夾薄層狀泥質(zhì)粉砂巖或不等厚互層,局部地段底部為礫巖。該段普遍硅化,具不均勻褐鐵礦化。從巖性層序組合上,石英顆粒下粗上細(xì),具有典型的曲流河相沉積特征。下部沉積構(gòu)造有楔狀交錯(cuò)層理,上部多為平行層理;從上向下,成層變厚,上部多為薄至中層狀,下部多為厚層至塊狀。厚200m~500m。
(4)下奧陶系紅花園組(O1hn):巖性灰色中至厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r,含古杯海綿生物化石。厚300~600m不等。
礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造分為褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造,褶皺構(gòu)造主要為格乍復(fù)式向斜、丫腮坡背斜。斷裂構(gòu)造發(fā)育,按構(gòu)造線展布方向可將礦區(qū)的斷裂構(gòu)造分為北西向組、北東向組、近東西向組。礦區(qū)總體為一傾向南西,傾角15°~28°的比較對(duì)稱(chēng)的小型復(fù)式向斜構(gòu)造。由于受F2、F3兩條斷裂的拉伸,擠壓作用,含礦層小型柔性褶曲、層間構(gòu)造破碎帶都比較發(fā)育,加之上下的泥質(zhì)巖層透氣,透水性差,構(gòu)成良好的屏敞層,為含礦熱液的蓄聚提供了良好的空間場(chǎng)所,得以形成較為穩(wěn)定的格乍金礦床(體)。
圖1 云南省廣南縣格乍金礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖
1.3.1 變質(zhì)作用
區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用不強(qiáng),為輕微變質(zhì)—淺變質(zhì),變質(zhì)程度較低,表現(xiàn)為砂、泥質(zhì)巖經(jīng)微的千枚巖化。主要為構(gòu)造動(dòng)力變質(zhì)作用,巖性為構(gòu)造角礫巖、碎裂狀蝕變粉砂巖、碎裂狀泥巖,局部見(jiàn)斷層泥;節(jié)理、裂隙發(fā)育地段局部具接觸熱變質(zhì)作用。
1.3.2 圍巖蝕變
礦區(qū)礦化圍巖蝕變類(lèi)型屬中低溫?zé)崴芤何g變,礦化蝕變作用大致可分為兩期
(1)早期礦化蝕變:早期富SiO2熱水溶液沿加里東期不整合面和北西向斷裂構(gòu)造充填交代坡松沖組下段砂巖,形成強(qiáng)的硅化石英巖,與此次蝕變相伴的金屬硫化物有:細(xì)粒狀黃鐵礦和輝銻礦組合,此次蝕變金礦化甚微;
(2)晚期熱水溶液蝕變:主要作用于坡松沖組上段的泥質(zhì)粉砂巖巖層中,硅化強(qiáng)度減弱,以巖層中較多的石英脈、團(tuán)塊狀形式表現(xiàn),并伴以褐鐵礦化(系硫化物氧化產(chǎn)物),較新鮮礦石中則見(jiàn)有五角十二面體黃鐵礦和針、柱狀毒砂晶體分布于礦、巖石中,該期蝕變與本區(qū)金礦形成關(guān)系極為密切。
礦區(qū)內(nèi)與金礦相關(guān)的主要圍巖蝕變有硅化、褐鐵礦化、毒砂化、黃鐵礦化、臭蔥石化,偶見(jiàn)磁鐵礦化及黃銅礦化。主要沿節(jié)理、裂隙構(gòu)造產(chǎn)出,發(fā)育于粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖中。其中,前四種蝕變與礦區(qū)內(nèi)的金礦化關(guān)系密切,且多種蝕變疊加時(shí),金礦化越強(qiáng)。
礦區(qū)內(nèi)共圈出主要礦體2條,即V1、V2?,F(xiàn)將主礦體特征分述如下征分述如下。
(1)V1金礦體:分布于礦區(qū)礦體帶中部,礦體呈似層狀、脈狀、透鏡狀賦存于下泥盆系坡松沖組上段(D1ps2)褐鐵礦化泥質(zhì)粉砂巖層間構(gòu)造破碎帶中,礦體呈北西-南東向展布,礦體傾向北東,傾角17°~31°,平均26°。單工程礦體厚度0.78m~29.29m,平均厚度9.17m,厚度變化系數(shù)為112.55%,屬厚度較穩(wěn)定礦體。礦體Au單樣品位0.14~11.7 g/t,單工程礦體Au品位 0.52~3.42 g/t,礦體Au平均品位1.44g/t,品位變化系數(shù)為93.65%,屬有用組分分布均勻礦體,礦體沿走向及傾向連續(xù)分布,礦體中無(wú)夾石。
(2)V2金礦體:分布于V1礦體南東側(cè),礦體呈似層狀產(chǎn)于下泥盆系坡松沖組上段(D1ps2)褐鐵礦化泥質(zhì)粉砂巖層間構(gòu)造破碎帶中,礦體呈北西-南東向展布,總體走向320°,礦體傾向北東,傾角17°~30°,平均26°。單工程礦體厚度8.26m~14.31m,平均厚度11.79m,厚度變化系數(shù)為24.67%,屬厚度穩(wěn)定礦體,礦體連續(xù)、完整,沿礦體走向往兩側(cè)整體變薄,礦體尖滅。礦體單樣Au品位0.50~3.42g/t,單工程礦體Au品位 1.46~1.80 g/t,礦體Au平均品位1.56g/t,品位變化系數(shù)為40.59%,屬有用組分分布均勻礦體,礦體沿走向及傾向連續(xù)分布,礦體中無(wú)夾石。
根礦石類(lèi)型主要為上部為氧化礦,下部為氧化礦和混合礦相互交織;少量低品位氧化礦和混合礦,主要礦化蝕變?yōu)楣杌?褐鐵礦化組合,局部見(jiàn)毒砂化、臭蔥石化。
2.3.1 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造
礦區(qū)內(nèi)礦石礦物以細(xì)?!⒘=Y(jié)構(gòu)為主,根據(jù)礦物的結(jié)晶形態(tài)及相互關(guān)系,主要礦石結(jié)構(gòu)為微細(xì)粒結(jié)構(gòu)、碎裂(壓碎)結(jié)構(gòu)、變余結(jié)構(gòu)、晶粒結(jié)構(gòu)(包括自形晶結(jié)構(gòu)、半自形晶結(jié)構(gòu)、它形晶結(jié)構(gòu)及星狀連晶結(jié)構(gòu)等)、風(fēng)化殘余結(jié)構(gòu)、鱗片變晶結(jié)構(gòu)、泥晶結(jié)構(gòu),局部見(jiàn)纖柱狀變晶結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)等。
礦石構(gòu)造由稀疏浸染狀構(gòu)造、蜂巢狀構(gòu)造、脈狀、斷續(xù)脈狀構(gòu)造、斑點(diǎn)狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、殘余構(gòu)造及土狀構(gòu)造等,其中尤以稀疏浸染狀構(gòu)造和蜂窩狀構(gòu)造最為發(fā)育。
2.3.2 礦石中金的賦存狀態(tài)
金的賦存狀態(tài)為:裸露與半裸露自然金(游離微細(xì)金),碳酸鹽包裹金,銅、鉛、鋅、硫化礦包裹金,褐鐵礦包裹金,黃鐵礦包裹金及石英和硅酸鹽包裹金。其中,金元素一是呈自然金的單礦物賦存(游離微細(xì)金),二是呈質(zhì)點(diǎn)狀(包裹金)機(jī)械混入物混入于黃鐵礦、毒砂、石英等載金礦物之中,三是呈質(zhì)點(diǎn)狀機(jī)械混入物混入于褐鐵礦中。
(1)地層因素:礦區(qū)內(nèi)的金礦體主要賦存于下泥盆統(tǒng)坡松沖組上段(D1ps2)中的泥巖及泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖中,巖石脆柔在構(gòu)造作用下易發(fā)生破碎變形,節(jié)理裂隙發(fā)育,構(gòu)造破碎帶上、下盤(pán)的泥巖類(lèi)巖石本身是良好的屏蔽層,當(dāng)含礦熱液沿構(gòu)造裂隙帶發(fā)生充填交代形成礦體時(shí),由于上、下盤(pán)巖石具有較好的屏蔽作用,使含礦熱液在裂隙帶內(nèi)得以富集成礦。
(2)構(gòu)造因素:礦體均受礦區(qū)內(nèi)F1、F3兩條北西向近平行分布的構(gòu)造破碎帶夾持、控制,在次級(jí)層間構(gòu)造裂隙帶中,形成一組北西向不等間距平行展布的礦體群。構(gòu)造破碎帶的形成,有利于含礦熱液的運(yùn)移與分配,為礦區(qū)主要導(dǎo)礦構(gòu)造和配礦構(gòu)造,破碎帶內(nèi)北西向次級(jí)斷裂的形成,為礦液提供了通道及富集場(chǎng)所,是礦區(qū)主要容礦構(gòu)造,控制著礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模及金等有益元素的富集。
(1)成礦地質(zhì)背景標(biāo)志:有加里東構(gòu)造面的存在,成礦前期和成礦期斷裂、褶皺發(fā)育,且作用于加里東不整合面上的地段。
(2)具有上述地質(zhì)背景條件地區(qū),有金的地球化學(xué)異常和銻礦化顯示地段。當(dāng)出現(xiàn)As-Sb-Hg-Au組合較好的化探異常時(shí),特別是這四種元素異常疊合,往往有金礦體存在。大比例尺土壤地球化學(xué)異常,能指示出金礦(化)體的產(chǎn)出部位。該標(biāo)志是礦區(qū)內(nèi)尋找微細(xì)粒型金礦的間接標(biāo)志。
(3)硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、毒砂化等中低溫?zé)崂宋g變預(yù)示金可能賦存的空間位置。①硅化帶:多沿構(gòu)造破碎帶呈面狀、脈狀、團(tuán)塊狀分布,部分呈小脈狀穿插于巖層中,石英呈離散狀分布,顆粒呈糖粒狀時(shí),且伴有黃鐵礦化、毒砂(臭蔥石)化等蝕變時(shí),直接找到金礦體的可能性大;當(dāng)石英脈破碎且與褐鐵礦體相伴生時(shí),也可能找到金礦體;如單一硅化,巖石完整時(shí),找到金礦體的可能性小,是礦區(qū)內(nèi)尋找金礦的直接標(biāo)志;②黃(褐)鐵礦化帶:當(dāng)黃(褐)鐵礦化帶與硅化帶疊加,呈細(xì)脈狀分布,且晶體為細(xì)小五角十二面、四角八面體時(shí)就可能找到金礦(化)體;③毒砂(臭蔥石)化:多與硅化、黃(褐)鐵礦化相伴產(chǎn)出,由于毒砂與金礦化關(guān)系最密切,找到毒砂就找到了金礦體。是礦區(qū)內(nèi)尋找金礦的直接標(biāo)志。
格乍金礦礦體主要賦存于加里東構(gòu)造面上覆地層,下泥盆系坡松沖組泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖中,呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,礦體受北西向的F1、F2、F3斷裂構(gòu)造較為明顯,與成礦有關(guān)的圍巖蝕變有硅化、石英脈化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、毒砂化及銻礦化,局部見(jiàn)臭蔥石化,金以微細(xì)粒形式賦存于巖石或載金的硫化物、石英脈中。
推測(cè)主要成礦機(jī)理:成礦期,深部隱伏巖體中富含礦質(zhì)及活性組份的汽水熱液沿構(gòu)造通道運(yùn)移,在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及熱液的作用下,不斷萃取初始礦源層中的成礦物質(zhì),與圍巖不斷進(jìn)行物質(zhì)交換,形成硅化、綠泥石化、黝簾石化等蝕變,使有用組分進(jìn)一步富集,隨著溫度、壓力的降低,中、低溫含金熱液在封閉的空間位置進(jìn)行充填、冷凝沉淀,形成構(gòu)造破碎蝕變巖型金礦體。
綜上所述,格乍金礦屬中-低溫?zé)嵋夯驘崴芤撼涮?交代微細(xì)粒浸染型金礦床。