張 成
(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局322地質(zhì)隊(duì),安徽 馬鞍山 243000)
通過在涇縣石芒坑金礦礦區(qū)進(jìn)行較系統(tǒng)的地表工作、淺深部工程揭露以及室內(nèi)分析及研究工作,現(xiàn)已基本查明了礦區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖圍巖蝕變以及礦體形態(tài)、規(guī)模、礦石質(zhì)量等特征,為下一步勘探開發(fā)提供地質(zhì)依據(jù)。本文通過分析總結(jié)該礦床成礦地質(zhì)特征和成礦規(guī)律,運(yùn)用已知的成礦條件及找礦依據(jù),借以指導(dǎo)擴(kuò)大礦床規(guī)模以便開展找礦工作。
涇縣石芒坑地區(qū)屬揚(yáng)子陸塊東部,太平褶斷帶。構(gòu)造變形強(qiáng)烈,按照其形成時(shí)代、變形特征可大致劃分為兩期,即印支期北東向褶皺、印支期北西向?qū)捑忨薨?。其中印支期北東向褶皺為區(qū)內(nèi)最重要的一期褶皺,它鑄就了區(qū)內(nèi)北東向構(gòu)造為主體的構(gòu)造格局[1]。區(qū)域上,區(qū)域志留紀(jì)-第四紀(jì)地層發(fā)育較為齊全。在石芒坑附近的地層主要為志留系和白堊系,為一套砂巖、泥巖組成的碎屑巖建造;區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈,燕山期茂林巖體侵入其中,其西南側(cè)另有多個(gè)小巖體的侵入活動,造成地層不同程度的破碎。巖漿期后熱液活動頻繁,中酸性巖脈發(fā)育并伴隨多種圍巖蝕變和礦化。
礦區(qū)范圍內(nèi)出露及鉆孔揭露的地層主要為中志留世唐家塢組(S2t),主要分布于礦區(qū)中東部、中南部。巖性主要為灰白、灰綠色中厚層-厚層狀細(xì)砂巖、粉砂巖,局部為泥質(zhì)粉砂巖。傾向195°~352°,傾角18°~40°,在構(gòu)造破碎帶和近脈巖的地段有較為明顯的硅化、褐鐵礦化等礦化蝕變現(xiàn)象,為區(qū)內(nèi)的主要成礦圍巖;晚白堊世赤山組(K2c),主要少量出露于礦區(qū)中部偏北,僅出露二段。巖性為主要為灰紫、紫紅色厚層狀含礫鈣質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖;古近紀(jì)始新世雙塔寺組(E2s),主要分布于礦區(qū)西北部,僅出露二段。巖性為灰綠、淺灰、深灰色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖夾細(xì)砂巖;新近紀(jì)上新世安慶組(N2a),主要分布于礦區(qū)西北部,巖性為土黃、灰黃色砂礫石;第四系(Q),分布于礦區(qū)的中北部低洼地段及山間坳陷。為河流沖積物及殘坡積物。
礦區(qū)位于茂林背斜的北東傾伏端,區(qū)內(nèi)呈一單斜構(gòu)造,產(chǎn)狀:傾向195°~355°,傾角18°~40°。詳查范圍內(nèi)斷裂構(gòu)造主要有北東向與北西向兩組,北西向構(gòu)造為主,北東向構(gòu)造次之。其中北西向構(gòu)造F1、F3、F4斷層為主要控礦構(gòu)造:F1斷層分布于礦區(qū)的西北部,地貌上呈負(fù)地形。北西端為第四系所覆蓋,南東端發(fā)育于志留系唐家塢組上段地層中。長約1500m,走向北西340°,產(chǎn)狀不清。F3斷層為本區(qū)的控礦斷層,為張扭性斷層,位于礦區(qū)的中部,緊鄰F4斷層,南東端及北東端起點(diǎn)均位于志留系唐家塢組下段地層中,長度約為600m,走向297°~330°,傾向南西,傾角35°~43°,花崗閃長斑巖巖脈沿破碎帶侵入,與地表破碎帶的形態(tài)相吻合,脈平均厚度20m,在巖體與圍巖的下接觸帶是主要的賦礦層位,其中1號主礦體,嚴(yán)格受斷層及脈巖共同控制。F4斷層為本區(qū)的控礦斷層,為張扭性斷層,位于礦區(qū)的中部,南東端位于志留系唐家塢組下段地層中,北西端位于志留系唐家塢組下段地層中,長度約為710m,走向305°~325°,傾角45°~51°傾向南西。與本斷層有關(guān)的礦體主為2、3、7號礦體,地表見較強(qiáng)的褐鐵礦化、硅化;鉆孔揭露的深部礦體礦化以黃鐵礦、黃銅礦化為主,蝕變見硅化、電氣石化。北東向構(gòu)造為F2、F5斷層:F2為張扭性斷層,東端為花崗斑巖巖脈所覆蓋,西端發(fā)育于志留系唐家塢組上段地層中。F5斷層位于礦區(qū)的中部,斷層性質(zhì)推測為左行平移斷層。北端為花崗斑巖巖脈所覆蓋,西端發(fā)育于志留系唐家塢組地層中[2]。
查區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為花崗閃長斑巖巖脈、花崗斑巖巖脈、和安山玢巖巖脈。①花崗閃長斑巖:脈巖產(chǎn)狀受斷層破碎帶控制明顯,整體產(chǎn)狀220°∠37°,脈巖在3線附近傾角較陡,傾角可達(dá)70°,脈巖產(chǎn)狀與破碎帶基本相同;脈巖的頂?shù)装迨琴x生成礦的有利部位,如1號、7號礦體賦存于礦體的底板接觸帶,3號礦體賦存于脈巖的頂板。②花崗斑巖巖脈:主要位于南大山的西北坡,礦區(qū)的北東部,F(xiàn)2斷層的北東端。呈北東向長條狀分布,侵入志留系地層中。屬燕山晚期。巖體走向北東70°,長約700m,寬40m~100m?;◢彴邘r巖脈本身礦化較弱,但金礦體成礦作用與花崗斑巖巖脈熱液活動有關(guān),金礦體主要賦存在花崗斑巖巖脈上下接觸帶的硅化破碎帶中。③安山玢巖巖脈:位于百畝園大山的西南側(cè),礦區(qū)的南東部,厚度約15m。
與金礦化有關(guān)的圍巖蝕變作用為硅化、絹云母化、高嶺土化、碎裂巖化、電氣石化。硅化多產(chǎn)在接觸破碎帶角礫巖中,且多已重結(jié)晶呈它形粒狀,蝕變不均勻?;◢彴邘r、角礫巖中,長石及云母蝕變形成絹云母及粘土類礦物,與后期金礦的次生富集作用關(guān)系密切。巖漿巖蝕變主要有:絹云母化、水云母化、高嶺土化、硅化及碳酸鹽化,局部見少量綠泥石化。
按礦物或元素來分,區(qū)內(nèi)有黃鐵礦化、褐鐵礦化、金礦化、銀礦化、黃銅礦化、鉛鋅礦化等。按有用礦物分布特征,構(gòu)造角礫巖中可分為褐鐵礦化、細(xì)粒浸染狀黃鐵礦化、細(xì)脈狀黃鐵礦化、細(xì)脈浸染狀黃銅礦化。其中黃鐵礦化以硫化物顆粒狀、微細(xì)脈穿插角礫巖中,呈星點(diǎn)狀、微細(xì)脈浸染狀分布;黃鐵礦是載金礦物,與金礦化關(guān)系密切,此礦化尤其重要。地表及潛水位以上的黃鐵礦多已氧化成褐鐵礦,本次所揭露的礦體地表多為氧化礦體,其金主要賦存于褐鐵礦及泥質(zhì)吸附物中,在角礫巖帶中褐鐵礦化是一個(gè)很好的找礦標(biāo)志。金礦化主要在褐鐵礦化角礫巖、硅化角礫巖及石英脈中發(fā)育。這些角礫巖、石英脈是金礦的主要載體。從宏觀上來看,金的含量主要的是與角礫巖、石英脈中的硫化物的含量成正比。從微觀上看,自然金多呈樹枝及不規(guī)則粒狀分布于石英和褐鐵礦、黃鐵礦裂隙中。
圖1 涇縣石芒坑金礦區(qū)15線剖面圖
本礦床礦石自然類型較簡單,多為硅化角礫巖型,少量零星礦體為石英脈型,工業(yè)類型硫化礦石、氧化礦石均可見,地表以氧化礦石為主,鉆孔內(nèi)多見硫化物與氧化物混合礦石。礦體形態(tài)主要為層狀、脈狀,主要賦存在花崗閃長斑巖巖脈上下接觸帶的硅化破碎帶中,也有在圍巖的硅化破碎帶中;少量賦存于石英脈中,礦體的形態(tài)及脈巖形態(tài)受斷裂破碎帶控制,主礦體厚度變化較穩(wěn)定,總的看來,各礦體走向總體呈302°方向展布,傾向南西,傾角呈32°~45°向深部延伸,延伸大于200m礦體礦化較均勻連續(xù)無夾石體(見圖1)。
本礦床的形成是地層、巖漿巖和構(gòu)造等因素綜合作用的結(jié)果,礦體的富集與分布主要受以下因素控制:
(1)本區(qū)志留系地層成礦元素的平均含量遠(yuǎn)高于我國東部地殼平均值,也高于東部志留系地層平均值,所涉及的幾個(gè)成礦元素的平均含量也同樣明顯偏高,特別是Au、Ag、Pb、As等元素富集情況更為明顯,本區(qū)志留系地層上述成礦元素豐度值較高,在成礦作用過程中可能提供部分成礦物質(zhì)來源,黃村異常區(qū)內(nèi)上述成礦元素有明顯的富集趨勢。本區(qū)礦床所在地層為志留紀(jì)的唐家塢組,查區(qū)東部的烏溪金多金屬礦、南大山金礦區(qū)地層也均為志留系地層;志留系中統(tǒng)唐家塢組泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂粉砂巖、粉砂巖,其巖性致密,滲透性差、化學(xué)活動性穩(wěn)定,能起到較好的化學(xué)屏蔽作用,從而限制了含礦熱液的分散。
(2)本區(qū)內(nèi)主要礦體受斷層構(gòu)造控制,斷層構(gòu)造控制區(qū)內(nèi)巖漿巖的出露;斷層既可以提供脈巖及成礦熱液的運(yùn)移通道,又可以成為良好的賦礦空間。在此空間內(nèi)巖漿巖和圍巖可以進(jìn)行交代成礦作用,在區(qū)域內(nèi),一些特殊性質(zhì)的斷裂帶本身是礦化富集的有利場所。
(3)本區(qū)礦體與花崗閃長斑巖巖脈存在密切關(guān)系,后期酸性巖漿侵入活動,既提供了熱源,又提供了金的來源及部分成礦熱液組分,當(dāng)含礦熱鹵水在下部初始富集層中運(yùn)移時(shí),溶液處于低氧還原環(huán)境,能夠使金溶解,進(jìn)入溶液;當(dāng)熱鹵水上升到上部遇到化學(xué)活動性穩(wěn)定的屏蔽層在裂隙較大、孔隙度較大的斷裂及角礫巖帶中,氧化性增強(qiáng),酸度增加,易使金沉淀。金得以在有利的空間部位富集成礦。主礦體就密切依附于脈巖的頂?shù)装澹装宓牡V體往往更為厚大,品位更高,礦體形態(tài)受脈體的形態(tài)控制,花崗閃長斑巖巖脈是本區(qū)最直觀最有效的找礦標(biāo)志,但通常過于厚大的巖體不利于成礦,中等厚度的脈體更易于成礦,這可能與本區(qū)斷層的寬度有一定的關(guān)系,另礦體內(nèi)部的破碎強(qiáng)度,和蝕變亦和成礦具有一定的相關(guān)性。
(1)石芒坑金礦為角礫巖型金礦,通過分析礦區(qū)的地質(zhì)特征以及控礦因素,從而有效指導(dǎo)下一步的找礦工作。
(2)本區(qū)礦體與花崗閃長斑巖脈存在密切關(guān)系,主礦體就密切依附于脈巖的頂?shù)装?,礦體形態(tài)受脈體的形態(tài)控制,花崗閃長斑巖巖脈是本區(qū)最直觀最有效的找礦標(biāo)志。
(3)區(qū)內(nèi)主要礦體受斷層構(gòu)造控制,斷層構(gòu)造控制區(qū)內(nèi)巖漿巖的出露;斷層既可以提供脈巖及成礦熱液的運(yùn)移通道,又可以成為良好的賦礦空間。在此空間內(nèi)巖漿巖和圍巖可以進(jìn)行交代成礦作用,在區(qū)域內(nèi),一些特殊性質(zhì)的斷裂帶本身是礦化富集的有利場所,斷層構(gòu)造是找礦的直接標(biāo)志。
(4)與金礦有關(guān)的礦化主要為褐鐵礦化、黃鐵礦化,蝕變主要為硅化、碎裂巖化;對于蝕變礦化帶的劃分可以更好的指導(dǎo)找礦工作。