覃浩恒,黃龍舉,孫延斌,覃壯舉,閆玉劍,唐朝霞
(廣西有色金屬集團(tuán)資源勘查有限公司,廣西 南寧 530022)
(1)區(qū)域背景.滇黔桂“金三角”地處貴州、云南和廣西三?。▍^(qū))接壤地帶,是世界著名的卡林型金礦礦集區(qū)之一。自晚古生代以來主要經(jīng)歷了被動陸緣裂谷盆地、弧后裂陷盆地和前陸盆地等三個(gè)演化階段,印支運(yùn)動導(dǎo)致區(qū)域隆升和海水退卻,最終定型為現(xiàn)今盆-臺相間的構(gòu)造格局。
(2)區(qū)域礦床。滇黔桂“金三角”產(chǎn)出有水銀洞、爛泥溝、紫木凼、太平洞、泥堡、戈塘、板其、丫他、金牙、高龍、雄武等一大批超大型和大、中型金礦床。成礦及找礦模式:區(qū)內(nèi)成礦及找礦模式有“兩層樓”模式和“三層樓”觀點(diǎn),本文贊同“三層樓模式”,即上部斷裂型(樓上礦)、中部層間型(樓下礦)和下部不整合面型(樓底礦)。
泥堡金礦大地構(gòu)造位置位于揚(yáng)子板塊邊緣的碳酸鹽巖臺地相區(qū),處于晚二疊世峨眉山玄武巖東南邊緣的凝灰?guī)r分布區(qū)。礦區(qū)主要出露晚古生界-中生界一套碳酸鹽巖、碎屑巖和凝灰質(zhì)火山碎屑巖,構(gòu)造以NEE 向褶皺和斷裂為主,未見有侵入巖。礦區(qū)出露地層由老至新有二疊系茅口組、龍?zhí)督M,三疊系關(guān)嶺組、永寧鎮(zhèn)組和第四系。
泥堡礦區(qū)褶皺和斷裂發(fā)育,主干構(gòu)造為NEE 向的褶皺和斷裂,礦區(qū)褶皺主要為軸向NEE 的泥堡背斜和二龍搶寶背斜;泥堡礦區(qū)主要發(fā)育NEE 向一組斷裂,其次為NW 向和近SN 向斷裂、層間滑動破碎帶等。
泥堡礦區(qū)位于晚二疊紀(jì)峨眉山地幔柱影響范圍東南邊緣的凝灰?guī)r分布區(qū),據(jù)貴州省盤縣-興仁地區(qū)金礦評價(jià)報(bào)告,2003,泥堡礦床周圍無礦地段凝灰質(zhì)巖石平均含金8.15×10-9,表明凝灰質(zhì)巖層中有金的初始富集。目前區(qū)內(nèi)已知金礦體也主要產(chǎn)于這套凝灰質(zhì)巖石中,進(jìn)一步表明該套凝灰質(zhì)巖石與金成礦關(guān)系密切。
圖1 礦體分布剖面圖
(1)礦床特征。泥堡礦區(qū)的金礦為超大型礦床,主礦床屬以斷裂型為主,界面型為輔兼有極少量層控型、殘坡積型的復(fù)合型礦床(圖1)。
(2)礦石特征。①礦石類型:泥堡礦區(qū)的金礦石根據(jù)氧化程度可分為氧化礦石和原生礦石兩類。②礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造:區(qū)內(nèi)礦石的結(jié)構(gòu)主要有砂狀結(jié)構(gòu)、巖屑-凝灰碎屑結(jié)構(gòu)、不等粒結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、環(huán)帶結(jié)構(gòu)和生物碎屑結(jié)構(gòu)等;礦石構(gòu)造主要有浸染狀、塊狀、角礫狀、團(tuán)塊狀、條帶狀和脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造等。③金的賦存狀態(tài):物相分析結(jié)果表明(陳文斌等,2009),區(qū)內(nèi)氧化礦石中的游離金占到80%以上。原生礦石中,游離金占4.54%、碳酸鹽礦物中占0.86%、黃鐵礦和毒砂等硫化物中占63.34%、硅酸鹽中占31.26%。原生礦石中金主要以包裹金形式存在,黃鐵礦和毒砂是金的主要載體,次為硅酸鹽。
泥堡礦區(qū)金礦化地段發(fā)育有大量的石英脈、石英-方解石脈和方解石脈,脈體形態(tài)各異、相互穿插,屬多期構(gòu)造-熱液活動產(chǎn)物;區(qū)內(nèi)礦石中的金屬礦物主要為黃鐵礦,其次為少量毒砂;區(qū)內(nèi)成礦過程可分為三期或三個(gè)階段。即早期黃鐵礦-石英-方解石-細(xì)粒綠色螢石;后期成礦的礦物組合為黃鐵礦-毒砂-石英-方解石;晚期礦物組合為方解石-石英-白色、紫色螢石(偶見雄黃和雌黃)。
其中,早期成礦產(chǎn)物分布范圍廣,后期成礦產(chǎn)物主要呈浸染狀、團(tuán)塊狀和細(xì)脈狀分布在張性石英脈、石英-方解石脈和方解石脈內(nèi);最晚期產(chǎn)物分布局限。
泥堡礦區(qū)出露地層主要有二疊系茅口組、龍?zhí)督M第一段、第二段、第三段和三疊系永寧鎮(zhèn)組、關(guān)嶺組;據(jù)鉆孔Au 元素分析結(jié)果,二疊系龍?zhí)督M第一段和第二段為泥堡金礦床的主要賦礦層位。
3.2.1 賦礦巖系特征
(1)二疊系龍?zhí)督M第一段。二疊系龍?zhí)督M第一段自上而下為:④炭質(zhì)泥巖夾粉砂巖、③泥質(zhì)粉砂巖夾炭質(zhì)泥巖、凝灰質(zhì)粉砂巖、②礫屑凝灰質(zhì)砂巖夾炭質(zhì)泥巖和①凝灰?guī)r夾火山角礫巖。其中,第①層和第②層為賦礦層位。
(2)二疊系龍?zhí)督M第二段。二疊系龍?zhí)督M第二段自上而下為:③硅化中厚層含礫屑砂巖;②礫屑凝灰?guī)r、含凝灰質(zhì)粉砂巖,泥質(zhì)粉砂巖夾炭質(zhì)泥巖;①硅化、高嶺土化中厚層含礫屑砂巖夾灰?guī)r透鏡體。其中,第②層為賦礦層位。
3.2.2 巖性對成礦控制作用
據(jù)貴州省盤縣-興仁地區(qū)金礦評價(jià)報(bào)告,2003,泥堡礦床周圍無礦地段凝灰質(zhì)巖石平均含金8.15×10-9,表明在地層沉積過程中這套含凝灰質(zhì)的巖層產(chǎn)生金的初始富集,為后期熱液改造提供了部分金成礦物質(zhì),從巖性組成來看,第一段中的賦礦巖系(下部賦礦巖系)較第二段中的賦礦巖系(上部賦礦巖系)對成礦更為有利。
(1)早期擠壓及成礦作用。礦區(qū)二龍搶寶背斜轉(zhuǎn)折端部位產(chǎn)出有Ⅳ號鞍狀礦體;F1、F5 和F9 斷裂帶內(nèi)揉皺變形體中有浸染狀、條帶狀黃鐵礦化,擠壓揉皺內(nèi)有兩種不同方向的脈體穿插;早期礦化的凝灰質(zhì)砂巖呈張性角礫分布;早期含礦石英脈呈張性角礫分布且被后期張性脈穿插。這些特征表明,在后期張性活動之前區(qū)內(nèi)發(fā)育有一期成礦作用,該期成礦應(yīng)與區(qū)內(nèi)早期的擠壓作用相對應(yīng),其成礦作用特點(diǎn)是礦化分布范圍廣,但礦化強(qiáng)度低,形成的黃鐵礦中As 含量較后期張性構(gòu)造期黃鐵礦的As 含量低一個(gè)數(shù)量級。
(2)后期拉張與成礦作用。礦區(qū)早期含礦石英脈呈棱角狀角礫分布,為早期成礦后又發(fā)生了張性構(gòu)造作用。區(qū)內(nèi)發(fā)育有大量具張性特征的含礦石英脈、方解石脈和方解石-石英脈,脈體分布特征指示同期構(gòu)造作用為上盤向下滑動。因此,該期成礦作用應(yīng)與后期拉張活動相對應(yīng);該期成礦作用主要形成了區(qū)內(nèi)大量發(fā)育的含黃鐵礦石英和方解石細(xì)網(wǎng)脈,黃鐵礦中As 含量較早期擠壓構(gòu)造期黃鐵礦的As 含量高出一個(gè)數(shù)量級,表明其成礦作用強(qiáng)度要較早期高。
(3)晚期拉張與成礦作用。礦區(qū)晚期拉張作用主要形成了晚期不含黃鐵礦的石英脈、方解石脈和團(tuán)塊,以及自形程度較高、結(jié)晶顆粒粗大的礦物,晚期脈體中基本未見有金屬礦物,礦物的含金為0.04×10-6~0.11×10-6。
礦區(qū)主要經(jīng)歷了三期構(gòu)造活動和熱液作用,其中早期擠壓和后期拉張作用過程中成礦作用明顯,而晚期繼續(xù)拉張過程中成礦作用微弱。主要活動于該時(shí)期的F3 斷裂破壞了前兩期所形成的礦體。
卡林型金礦的成因長期存在成礦時(shí)代、成礦物質(zhì)來源、成礦是否與巖漿巖有關(guān)、成因等認(rèn)識上難以達(dá)成共識。
區(qū)內(nèi)金礦體主要賦存在一套具有高背景Au 含量的凝灰質(zhì)巖石中,離開這套巖石則含金性變差,由此可見,區(qū)內(nèi)成礦無疑與凝灰質(zhì)巖石有關(guān),它們?yōu)槌傻V提供了部分金物質(zhì)。另外,區(qū)內(nèi)成礦流體中有幔源He 的注入(靳曉野,2017),因此,深部流體及其所攜帶的金物質(zhì)也是區(qū)內(nèi)成礦的物質(zhì)來源。區(qū)內(nèi)成礦主要受逆沖構(gòu)造系及層間滑動破碎帶控制,經(jīng)歷了三期構(gòu)造-熱液事件。本次流體包裹體研究表明,區(qū)內(nèi)流體包裹體類型主要有單相NaCl-H2O 型、兩相NaCl-H2O型、兩相NaCl-CO2-H2O 型及少量三相NaCl-CO2-H2O型,未見含子晶的多相包裹體和純CO2包裹體,區(qū)內(nèi)流體包裹體均一溫度主要集中在120℃~150℃、160℃~190℃、210℃~240℃三個(gè)區(qū)間段,個(gè)別高達(dá)315℃;鹽度主要在1%NaCleqv~7%NaCleqv,個(gè)別高達(dá)12%NaCleqv。由此可見,區(qū)內(nèi)成礦流體主要是中低溫、低鹽度流體。
本次認(rèn)為泥堡金礦的成礦物質(zhì)來自含凝灰質(zhì)沉積地層以及沿?cái)嗔焉仙纳畈课镔|(zhì),去碳酸鹽化和硫化作用是泥堡金礦的主要成礦機(jī)制,逆沖構(gòu)造系及間滑動破碎帶控制具體控制了礦體的產(chǎn)出,礦床成因?qū)僦械蜏責(zé)嵋撼涮?交代成礦。
(1)層位找礦。龍?zhí)督M第一段底部及其與茅口組不整合面附近一套蝕變、礦化了的凝灰質(zhì)巖層,有利的賦礦巖性包括凝灰?guī)r夾火山角礫巖、礫屑凝灰質(zhì)砂巖等;龍?zhí)督M第二段兩套砂巖所夾持的凝灰質(zhì)巖層,有利的賦礦巖性為凝灰質(zhì)粉砂巖。
(2)F1 斷裂中找礦。F1 斷裂是區(qū)內(nèi)逆沖構(gòu)造系的主干構(gòu)造和最主要的控礦構(gòu)造,賦存有Ⅲ含主礦體,F(xiàn)1 斷裂中淺部即F3 斷裂北側(cè)的系統(tǒng)控制也是今后的找礦方向。
(3)F3斷裂南側(cè)找礦。NEE向的F3是一條破壞礦體的正斷層,導(dǎo)致了上盤向下滑落和礦體的斷失。因此,F(xiàn)3斷裂南盤被斷失的Ⅲ號、Ⅳ號和Ⅵ礦體是今后的一個(gè)找礦探索方向。