江西港南红土型金矿地质特征及成因探讨*

段振元,潘应铭

(江西省地矿局赣西北地质大队,江西九江332000)

江西港南红土型金矿地质特征及成因探讨*

段振元,潘应铭

(江西省地矿局赣西北地质大队,江西九江332000)

江西省瑞昌市港南金矿是上世纪八十年代发现的小型金矿床,前人称之为“铁帽”型。本文通过对以往勘查资料的进一步分析和野外调查,发现矿体受F1硅化破碎带及溶蚀侵蚀洼地控制,产于破碎带之上的溶蚀侵蚀洼地粘土层中,顶板较平整,底板随基岩侵蚀面的起伏而波动,初步认为属残积红土型金矿,矿区及外围具有进一步找矿的前景。

港南金矿;地质特征;成因探讨;江西

1 成矿地质背景

港南金矿处于长江中下游平原的丘陵区,大地构造位置属于扬子板块(Ⅰ)、中下扬子坳陷带(Ⅰ1)、九江坳陷(I11)[1]之次级构造界首—大桥背斜西段(图1)。

区内出露的地层有奥陶系—三叠系,岩性为砂岩、粉砂质泥岩及灰岩;第四系较发育,厚度为十几米至几十米,岩性以红色粘土、亚粘土为主,含不定量碎石,具网纹状构造,亦统称为“网纹状红土”。

区内褶皱构造、断裂构造发育,断裂构造以北东东向、北西向为主。其中北东东向断裂构造为区域的主要控矿断裂。区内岩浆活动强烈,而与成矿有关的则是印支晚期—燕山早期的中酸性岩。区内原生矿床较多,主要有与中酸性岩浆岩有关的铜、钼、金及硫铁矿,已探明的大型铜矿有城门山铜矿、武山铜矿;中型小型铜、金多金属矿有洋鸡山金矿、吴家金矿及丁家山铜矿、东雷湾铜矿等,矿点和矿化点较多。

2 矿床地质特征

2.1 地层、岩性

港南金矿区仅出露于奥陶系仑山组、志留系龙马溪组和第四系(图2)。奥陶系仑山组分布于F2断层东部的背斜核部,以浅海相碳酸盐岩为主,地层走向近东西,南部倾向南,倾角25～45°,北部倾向北,倾角陡达70°;志留系龙马溪组为一套浅海相的泥砂质建造,分布于邹家山F2断层以西,地层呈北西走向,倾向南西,倾角25～70°。

图1 研究区区域地质构造略图Fig.1 Sketch map show ing regional geological structure of the studied area

第四系分布于矿区中部、西部及南部,可分为全新统及中更新统。第四系全新统(Q4)为含碎石亚粘土、粘土、亚砂土及淤泥,厚度1.0～5.0m。第四系中更新统(Q2),沿背斜近核部分布,是区内主要赋矿层位,粘土厚度大,岩性比较复杂,以棕红色亚粘土、砂质粘土为主,该层平均厚15m,最厚35 m,大致可分下、中、上3个岩性层:(a)下部棕色、深灰色含碎石亚粘土、亚粘土层;(b)中部棕红网纹状粘土,局部地段为砂质粘土、夹杂褐铁矿层;(c)上部岩块、碎石层,厚1.0～5.0 m,岩块、碎石主要岩性是硅化白云岩和硅质岩及硅化角砾岩,直径一般为0.2～4.0 m,岩块、碎石之间为砂土充填。岩块、碎石层位于矿层顶盖,可称之为“硅帽”[2],是红土金矿的找矿标志。

2.2 构造

矿区位于界首—大桥背斜西段,该背斜属九江-瑞昌复式向斜中的次级构造,长24 km,宽5.5 km,背斜轴呈北东东-南西西向,中段拱起,核部出露仑山组下段地层;东西两段出露汤山组地层。褶皱两翼不对称,轴面南倾。北翼地层倾角70°;南翼地层倾角25～45°。受F2断裂影响,背斜产生右行扭动,断距1 km。

断裂构造主要有F1、F2断层,F1断层分布于背斜核部,呈东西向展布,长大于150 m,破碎带宽6～8m,倾向南,倾角70～80°。破碎带见构造角砾岩,角砾呈棱角至次棱角状,大小自数毫米至10 cm以上,成份以硅化白云岩、硅质岩为主,钙质、硅质胶结较紧密,显示张性特征。ZK33014孔构造角砾岩,具硅化和细粒浸染状、团块状的黄铁矿化、星点状黄铜矿化,金品位0.15～0.68 g/t。

图2 港南矿区地质略图Fig.2 Geological sketch map of Gangnan gold deposit area

F2断层分布于矿区中部,总体呈北北西向延伸,倾向南西或西,倾角65°。北经邹家山出图延至丰山洞破碎带,南至宝山村附近,全长10 km。矿区内长1.7 km,断层将F1断层及界首-大桥背斜斜切,产生右行平移,断距1 km左右,断裂带中构造角砾岩呈挤压状态,形成扁豆体和构造透镜体,显示先张后扭特征。沿该断层有花岗闪长斑岩脉充填。

2.3 岩浆岩

矿区出露花岗闪长斑岩,呈脉状沿断裂带分布,岩脉长380m,宽10～15 m,走向北西,倾向南西,倾角75°。据区域资料,属燕山早期第三阶段第二次岩浆侵入的产物。岩石呈灰白色,斑状结构,块状构造。斑晶以斜长石为主,次为石英、角闪石、黑云母。斜长石斑晶呈自形-半自形板状,双晶具环带构造,含量25%～30%。石英斑晶呈双锥状、半浑园状,易碎裂,含量5%～10%。黑云母斑晶呈假六方柱状,含量3%～5%。角闪石斑晶呈柱状,含量5%～15%。基质具隐晶质结构,主要由斜长石、钾长石、石英组成。

2.4 矿体特征

2.4.1 矿体赋存特征

区内圈定1个矿体(ⅠA u),赋存于F1破碎带之上的侵蚀洼地粘土层中,矿体顶部标高+52～+62.5 m,矿体底部标高+20.5～+50 m。剖面上含矿层自上而下可分为4层(见图3),岩性及含矿性特征见表1。

图3 港南金矿××线地质剖面图Fig.3 No.××line geological profile of Gangnan gold deposit

表1 赋矿层位剖面岩性特征及含矿强度Table 1 L ithological characteristics andm ineralization intensity of ore-bearing horizon prof iles

2.4.2 矿体形态、产状、规模

矿体呈大透镜状、似层状,产于基岩侵蚀低洼处,无明显的倾向,近水平状产出,顶板平整,底板随基岩侵蚀面的起伏而波动。矿体走向延长120m,矿体厚1.9～45m,平均8.20m,金品位1.66～5.54 g/t,平均2.95 g/t。矿体由土状及块状褐铁矿及砂质粘土及网纹状粘土组成。褐铁矿分布不均匀,局部富集呈团包状。

2.4.3 矿石、矿物特征

矿石类型:粘土质金矿石,结构松散,矿石矿物主要为褐铁矿、粘土矿物;碎块质金矿石主要矿物为石英、方解石、白云石,平均体重值为2.29 t/m3。

褐铁矿:黄褐、褐红、黑褐、砖红色等。常呈土状、松散及块状等。主要由针铁矿、水针铁矿、水赤铁矿及粘土矿物等组成。伴生或被包裹的矿物有铁锰矿、软锰矿、硬锰矿、黄铁矿、黄铜矿、铜蓝、辉铜矿、孔雀石、胆矾、黄钾铁矾、自然金等。

矿石的化学成分:据矿石多项分析资料,本区粘土质金矿石的化学成分及含量见表2。

表2 港南粘土质金矿石化学成份表Table 2 Chem ical composition of clayey gold ore in Gangnan gold deposit

矿石结构构造:矿石结构主要为泥质结构、半自形—他形晶粒结构、胶状结构及碎裂结构等;构造主要为土状、松散状、蜂窝状、条带状及块状等。区内矿石主要有土状、松散状、块状三种,其中前两者约占矿石总量的70%。

3 矿床成因探讨

3.1 成矿物质来源

本矿床的成矿物质应来自奥陶系碳酸盐岩硅化破碎带,具金矿化的破碎带为成矿的矿源层。

(1)金矿体分布与下伏F1破碎带的范围相对应,破碎带围岩(白云岩)A u品位(≤0.05～0.09)×10-6,没有金矿化显示,破碎中构造角砾岩具硅化和细粒浸染状、团块状的黄铁矿化、星点状黄铜矿化,金品位(0.15～0.68)×10-6,具明显的金矿化。

(2)矿体顶盖中的硅化岩岩块、矿体中块状矿石见有构造破碎和蚀变现象,有不均匀的褐铁矿化。

(3)矿区西部上湾一带的土壤化探资料显示,破碎带上部的红土,A u含量11.1×10-9～60.7×10-9,正常岩层上部的红土或亚粘土,A u含量1.5×10-9～8.3×10-9。

以上反映出港南红土型金矿与原生矿化破碎带之间存在着密切的关系。

3.2 成矿作用

港南金矿床是由原生金矿石或金矿化岩经风化残积形成的,经历了内生成矿作用和外生成矿作用。

内生成矿作用:岩浆期后中低温含矿热液沿硅化破碎带入侵,在破碎带与背斜核部交汇复合部位沉淀聚集形成金矿化体,成矿时代为燕山期。

外生成矿作用:包括物理风化作用及化学风化作用。物理风化作用使地表及浅部带硅化破碎带的构造岩破碎、崩塌、搬运、堆积;化学风化作用使堆积的矿化岩块、碎石首先发生红土化,形成红色粘土。使土被染红的过程也称之为的红土化作用,这时金从原岩中释放出来,进入红土[3]。后期已经活化的A u,随着风化铁质水溶液,沿网纹裂隙不断向下渗透,停积于地下潜水面,次生富集于棕色粘土层上部,形成似层状或透镜状矿体。因此化学风化作用是形成港南金矿的主要成矿作用。

3.3 成矿机制

印支运动的强烈作用在区域上形成一系列近东西向的复杂褶皱(如界首—大桥背斜)和断裂构造(如矿区F1破碎带)。燕山运动期,区域岩浆侵入活动强烈,岩浆期后中低温含矿热液沿硅化破碎带入侵,在破碎带与背斜核部交汇复合部位沉淀聚集形成金矿化体,形成了矿区初始矿源(层)岩。

矿区处于长江中下游平原的丘陵区,地表及浅部金矿化破碎带经长期风化、侵蚀作用,原岩破碎、崩塌、堆积,在溶蚀侵蚀洼地堆积大量矿化构造角砾岩、硅化白云岩、硅质岩块、碎石。溶蚀侵蚀洼地为成矿提供了有利的储矿空间。

在中更新世间冰期,矿区处于高温多雨的热带雨林气候区域,洼地矿化岩块、碎石长期遭受地表水的下渗淋滤作用,将大量的硅、较易溶金属离子去除,提高相对不溶的铁的百分含量,产生红土化,上部不易风化岩块、角砾相对富集,形成“硅帽”。后期随着热带雨林的发展,气候干、湿交替,氧化、还原交替,红土中Fe、A l、SiO2相互分离,形成网纹状红土[4]。这时已经活化的A u,随着风化铁质水溶液,沿网纹裂隙不断向下渗透,在地下潜水面附近大量堆积[3],次生富集于棕色粘土层上部,形成似层状或透镜状矿体。

综上所述,港南金矿属残积红土型金矿[5],矿体受硅化破碎带及侵蚀洼地控制,近水平状产出。目前在矿区外围上湾一带发现红土型金矿化体,矿区及外围有进一步找矿前景。

本文成文过程中得到了王金火高级工程师和芮行健研究员的指导,笔者在此表示感谢!因笔者水平有限,文中不妥之处请批评指正。

参考文献

[1] 杨明桂,王昆.江西省地质构造格架及地壳演化[J].江西地质,1994,8(4):241-250.

[2] 洪汉烈.湖北嘉鱼蛇屋山金矿氧化带地质特征研究[J].黄金,1995,16(3):2-8.

[3] 李松生.再论蛇屋山红土型金矿的成因[J].矿床地质,1998,17(2):114-124.

[4] 徐馨.第四纪冰川与第四纪地质论文集(第一集)[M].北京:地质出版社,1983,104-112.

[5] 刘国平,汪东波,等.中国红土型金矿类型、成因和找矿[J].地质与勘探,1999,35(3):14-18.

Geological characteristics and genesis of Gangnan lateritic gold deposit in Jiangxi Province

DUAN Zhen-yuan,PAN Ying-m ing
(N orthw est Geology Party of J iangx i P rovince,J iujiang,332000,China)

Located in Ruichang city,Jiangxi province,Gangnan gold deposit is a small-sized gold deposit found in the 1980’s and has been interpreted as a“gossans type”deposit by predecessors.The previous exploration data and field surveys show that the ore body, which occurred in the clay layer of corrosional and erosional depression above fractured zone,is mainly controlled by silicified fractured zone of F1 and corrosional and erosional depression.The roof of ore body is flat but the floor is fluctuated w ith the erosion surface of bed rock.Therefore,the deposit is regarded as a residual lateritic gold deposit and has a bright prospection of exploration in the deposit area and its peripheral areas.

Gangnangolddeposit;geological characteristics;genesis;Jiangxi province

book=202,ebook=120

P618.51

A

1671-4814(2010)03-202-07

2010-01-30

段振元(1964～),男,江西都昌人,高级工程师,主要从事地质找矿与研究工作。