郭建刚
(武警黄金第十支队,云南 昆明 650100)
杨家寨金矿是一个以金为主,伴生铜、铅、锌的多金属矿床。杨家寨地区构造—岩浆—流体活动强烈,成矿物质来源丰富,成矿地质条件优越,深部及外围具有较好找矿潜力。近年来找矿工作取得较大进展,发现较厚大金多金属矿体,金品位较高。矿床初具规模。本文主要结合近年来勘查取得的成果,系统的总结矿床地质特征、成矿规律及成矿模式,以期指导该区找矿。
杨家寨金多金属矿床位于云南省南部,大地构造处于西藏—三江造山系之扬子西缘多岛—弧—盆系之兰坪—普洱双向弧后陆内盆地与绿春陆缘弧带结合部。该区域发育志留纪、二叠纪、晚三叠世、中—晚侏罗世、早白垩世及少许第四系地层。经历了古生代海相盆地发展阶段—中生代晚三叠世至中侏罗世以海相为主海陆交互相盆地发展阶段—晚侏罗世至第四纪陆相盆地发展阶段。
区内褶皱构造主要有发育在二叠系地层中的过朗梁子—土堆向斜和下跌打—落锅向斜,发育在三叠系地层中的哈俄甫池—哈的向斜。区内断裂构造发育,主要发育一组北西—南东向的倾向北东的逆冲断裂(见表1)。其中罗布角茶场—托河断裂(F1)和平掌—拉珠断裂(F11)为分划性断裂。矿床夹持于阿墨江断裂带东界之罗布角茶场—托河断裂(F1)和李仙江断裂带西界之平掌—拉珠断裂(F11)之间。矿体主要赋存于层间揉皱、层间剥离—滑脱构造,或低序次断裂构造交汇处及其破碎带中。
燕山运动使早期的北西向构造复活,形成一系列叠瓦状逆冲决断裂组,同时伴随有骑马坝花岗岩体及各类岩脉侵入,并有金等矿化作用,在构造破碎带内形成矿化体。如杨家寨金多金属矿床、的处金矿、牛波金矿。
杨家寨金多金属矿床出露的近矿围岩地层主要有下二叠统高井朝组和上三叠统歪古村组(见图1)。
高井朝组(P1g):为一套火山—碎屑岩建造,火山岩与碎屑岩相间出现,下部以火山岩与碎屑岩间互为特征,为灰色不等粒长石石英砂岩、紫红色、灰绿色粉砂质泥质页岩、泥质页岩夹灰岩与灰色、灰红色英安岩、流纹质英安岩、灰色深灰色安山岩、玄武岩、安山岩玄武岩间互。上部为细碎屑岩沉积,为灰黑色页岩、灰绿色粉砂质页岩夹细、中粒石英砂岩、泥质粉砂岩、灰色泥质灰岩、钙质页岩和玄武质凝灰岩。该组下部安山质凝灰岩及安山岩是本区的赋矿层位。
表1 杨家寨金多金属矿区断层一览表
歪古村组(T3w):为一套碎屑岩沉积,下部为灰紫色、灰绿色中厚层状细中粒岩屑石英砂岩、灰紫色粉岩与紫红、暗紫红色粉砂状泥岩,上部为紫红、灰紫、暗紫红色中—厚层状岩屑砂砾岩、含砾岩屑砂岩、长石岩屑砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩。与下伏的下二叠统高井朝组呈超覆不整合接触。
2.2.1 褶皱构造
哈俄甫池—哈的向斜:形成于燕山期,轴向北西,轴长5km,轴宽2km,NE翼产状200°~230°∠30°~45°,SW翼产状200°~210°∠30°~50°,核部地层为上三叠统挖鲁八组粉砂质泥岩,两翼地层为上三叠统三合洞组灰岩和上三叠统歪古村组砂岩。两翼对称,轴面近直立,枢纽弯曲,向两端扬起,为短轴状扬起向斜。南端为F14断层切错。
图1 杨家寨金多金属矿地质略图
2.2.2 断裂构造
莫马洛正断层(F4):形成于燕山期,走向北西,倾向45°,倾角70°,长大于6km,宽约50m。北东盘为高井朝组火山—碎屑岩,南西盘为高井朝组火山—碎屑岩和歪古村组碎屑岩。地层被切错缺失,产状混乱,岩石破碎。发育有张性角砾岩,次级裂隙发育,充填有石英脉。地貌上常形成河谷或梁子。
矿床受逆冲推覆构造控制。莫马洛正断层(F4)为导矿构造。与前缘主干断裂罗布角茶场—托河断裂(F11)相接,源源不断地带来深部成矿物质,控制了杨家寨金多金属矿床的分布。莫马洛正断层(F4)次级构造、下二叠统安山质凝灰岩及安山岩内层间破碎带、节理与裂隙带有利空间部位为容矿构造,形成了各种矿化类型、规模不等的矿体,尤其在断层产状呈弧形变化的转折部,易形成厚大矿体。
2.3.1 矿体特征
金矿体呈似层状、透镜状产于安山质凝灰岩及安山岩中(图2、图3),少部分产于石英斑岩中。矿体产状有两组,一组倾向东,产状90°~140°∠48°~78°,另一组倾向西,产状240°~310°∠45°~66°,金矿体长度100m~200m,厚度1m~5m,单工程最大厚度17m,金品位一般1-5×10-6,以硅化、黄铁矿化凝灰岩矿石品位较高,最高可达13.8×10-6。图3为典型钻孔剖面图。
图2 杨家寨金多金属矿床矿脉分布图
图3 杨家寨金多金属矿8号勘探线剖面简图
1-Ⅰ矿体:控矿标高1 024m~1 164m,最大控制斜深85m,矿体呈似板状,长度130m,平均厚度1.42m,厚度变化系数55%,属于厚度变化稳定型矿体;平均金品位3.0×10-6,平均铜品位0.65ω%,平均锌品位0.35ω%,金、铜、锌品位变化系数分别为61%、117%和85%,金属于有用组分变化均匀型矿体,铜、锌属于较均匀型矿体。主要金属矿物为磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、褐铁矿和微量闪锌矿、方铅矿。
2-Ⅰ矿体:控矿标高896m~1 032m,最大控制斜深110m,呈透镜状,长度40m,平均厚度4.48m,厚度变化系数124%,属于厚度变化不稳定型矿体;平均金品位0.83×10-6,平均铜品位0.95ω%,平均锌品位1.13ω%,金、铜、锌品位变化系数分别为43%、100%和29%,金、锌属于有用组分变化均匀型矿体,铜属于较均匀型矿体。主要金属矿物为磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、褐铁矿和微量闪锌矿、方铅矿,蚀变主要为硅化蚀变。
12-Ⅰ矿体:主矿体,控矿标高821m~1 045m,最大控制斜深262m,矿体呈似板状,长度220m,平均厚度3.5m,厚度变化系数150%,属于厚度变化不稳定型矿体;平均金品位2.32×10-6,平均铜品位0.15ω%,平均锌品位0.56ω%,金、铜、锌品位变化系数分别为109%、37%和14%,金属于有用组分变化较均匀型矿体,铜、锌属于均匀型矿体。主要金属矿物为磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、褐铁矿和微量闪锌矿、方铅矿。
2.3.2 矿物成分
矿石中金属矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、褐铁矿和少量磁铁矿、闪锌矿,脉石矿物主要有长石、石英和火山灰等。
黄铜矿:<0.3mm,它形,不规则状,呈条带状、网脉状分布于岩石中。
黄铁矿:<0.5mm,个别大者达1.2mm,半自形粒状,部分自形或它形,自形晶主要为立方体,少量五角十二面体,黄铁矿部分包含于黄铜矿中,呈浸染状、星点状分布于岩石中。
闪锌矿:<2.5mm,它形粒状,不规则状,呈浸染状分布于岩石中。
方铅矿:<0.1mm,它形粒状,不规则状,呈星点状分布于岩石中。
黄铜矿与方铅矿和闪锌矿为固溶体,经出溶作用形成。矿物生成顺序:磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿—闪锌矿—方铅矿、褐铁矿(早生成在前)。
2.3.3 结构构造特征
矿石结构主要有斑状结构、凝灰结构、半自形粒状结构(照片1)、它形粒状结构(照片2)、固溶体分离结构等。
矿石构造主要有角砾状构造、网脉状构造、块状构造等。
2.3.4 矿石类型
原生矿石有石英—黄铁矿化金矿石、石英—黄铜矿化金铜矿石、石英—闪锌矿—黄铜矿化金矿石 、闪锌矿化金矿石、石英—黄铜矿化铜矿石、石英—闪锌矿化锌矿石(照片3)。
与金矿化有关的矿化蚀变主要有硅化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化。硅化越强,金品位越高,呈正相关关系。在深部黄铁矿化特征明显,而在地表由于风化作用常表现为褐铁矿化。
a.石英—黄铁矿化金矿石;b.石英—黄铜矿化金铜矿石;c.石英—闪锌矿化—黄矿铜化金矿石;d.闪锌矿化金矿石;e.石英—黄铜矿化铜矿石;f.石英—闪锌矿化锌矿石
3.1.1 岩性控矿
本区目前所发现的矿脉均产于下二叠统高井朝组中下部安山质凝灰岩及安山岩中,元素地球化学分类中,金元素具有亲铁亲硫性,而矿区内的安山质凝灰岩及安山岩普通含有大量的黄铁矿,有利于金的沉淀。显示成矿具有一定的层控特点。另外,安山质凝灰岩及安山岩上部为泥质粉砂岩,对矿液起到很好的屏蔽作用。
3.1.2 构造控矿
本区矿体展布明显受控于北西向构造格局,矿体长轴与北西向构造线一致,充分反映出本区成矿与构造密切相关。矿床受逆冲推覆构造控制。逆冲推覆作用一方面为含矿流体的运移提供驱动力(孙家骢,1985),另一方面使得二叠系内某些软弱层发生层间滑脱,形成热流横向运移的主要通道(王立全,1998)。
逆冲推覆构造的控矿作用表现为推覆断层产状呈弧形变化的转折部位产生次级拉张空间,岩石变形破碎强烈,破碎带宽度最大,形成了一个断裂张开部位,当矿液汇集于此时,流动空间突然扩大,流速降低,压力骤然减小,温度也随之降低,矿液过饱和,于是矿液中的矿质沉淀,在有利于交代的碎裂岩中充填交代,聚集成矿,形成厚度较大的矿体(陈国达,1978)。
莫马洛断层(F4)控制了杨家寨金多金属矿床的分布。燕山早期为逆断层,使下二叠统高井朝组中下部安山质凝灰岩及安山岩变形破碎,产生向东倾的一组破碎带,深部成矿热液在向上运移过程中,矿液中的矿质在有利于交代的碎裂岩中充填交代,聚集成矿,形成向东倾的一组矿脉;由于莫马洛断层产状较陡,在向上仰冲的后期回跳,燕山晚期转换为正断层。断层下盘下二叠统高井朝组中下部安山质凝灰岩及安山岩变形破碎,产生向西倾的一组破碎带,深部成矿热液在有利的成矿部位,富集成矿,形成向西倾的一组矿脉,同时叠加前期形成的向东倾的矿脉,局部地段形成较厚大的矿体(见图4)。
图4 杨家寨矿区莫马洛—里马河推覆构造剖面图
共分三个阶段:早二叠世晚期——矿源岩(层)形成阶段,燕山早期——矿床形成阶段,燕山晚期——矿床定位阶段(见图5)。
图5 杨家寨金多金属矿床成矿模式图
早二叠世晚期—矿源岩(层)形成阶段(图5-A-G),早二叠世开始,高井朝—拉珠一带,地壳下沉,海水侵入,发育海相砂岩、页岩,早二叠世晚期,火山喷发,岩浆以喷溢为主,发育安山质凝灰岩及安山岩,形成高井朝组。二叠系高井朝组安山质凝灰岩及安山岩,金含量最高可达5.2×10-9,铜含量最高可达48.7×10-6,锌含量最高可达73.4×10-6,均高于地壳丰度值,二叠系的安山质凝灰岩及安山岩为矿源层。晚二叠世早期,处于滨海—浅海环境,形成羊八寨组砂岩、页岩,晚二叠世末发生的澜沧运动使二叠系地层褶皱变形,前缘主干断裂平掌—拉珠逆断层(F11)形成,地层隆起遭受风化剥蚀。缺失中、下三叠统,形成上三叠统与下伏二叠系地层呈高角度不整合关系。晚三叠世早期,地壳下沉接受三叠系地层沉积,晚三叠世后期发生的印支运动,使地层隆起变形,二叠系的安山质凝灰岩及安山岩露出地表。
燕山早期—矿床形成阶段(图5-H),燕山早期,在阿的马统逆断层(F3)的逆冲推覆作用下,三叠系地层发生褶皱变形,形成哈俄甫池—哈的向斜,同时使二叠系地层推覆于三叠系地层之上,在莫马洛逆断层(F4)的逆冲推覆作用下,其下盘的下二叠统高井朝组中下部安山质凝灰岩及安山岩变形破碎,产生向东倾的一组破碎带,深部成矿热液向上运移,成矿流体迁移到浅部,由于物化条件的改变,成矿流体由酸性转化为偏中性,促使金等成矿物质富集沉淀,矿液中的矿质在有利于交代的碎裂岩中充填交代,聚集成矿,形成向东倾的一组矿脉。尤其在断层产状呈弧形变化的转折部,形成较厚大矿体。
燕山晚期—矿床定位阶段(图5 -H),燕山晚期,由于莫马洛断层产状较陡,在向上仰冲的后期回跳,转换为正断层,断层下盘下二叠统高井朝组中下部安山质凝灰岩及安山岩变形破碎,产生向西倾的一组破碎带,深部成矿热液在有利的成矿部位,富集成矿,形成向西倾的一组矿脉,同时叠加前期形成的向东倾的矿脉,使得局部地段形成较厚大的矿体。早期安山质凝灰岩及安山岩中的形成的矿体最终定位,并被推出地表,形成杨家寨金多金属矿床。
(1)地层标志:矿体赋存于下二叠统安山质凝灰岩及安山岩中,主要赋存于下二叠统安山质凝灰岩中,少部分产于石英斑岩中。
(2)构造标志:位于莫马洛正断层(F4)成锐角度相交的次级构造、层间破碎带及层间剥离—滑脱构造。
(3)蚀变矿化标志:具有硅化、黄铁矿化(褐铁矿化)等矿化蚀变现象。
(4)地球化学标志:存在规模大强度较高、套合较好Au-Hg-As-Sb组合异常。
(1)矿体赋存于下二叠统高井朝组下部安山质凝灰岩及安山岩中。
(2)矿体位于莫马洛正断层成锐角度相交的次级构造及层间破碎带或层间剥离—滑脱构造带。
(3)受逆冲推覆断裂控制。燕山早期,莫马洛断层为逆断层,形成向东倾斜的一组矿脉;后期回跳(燕山晚期转换为正断层),形成向西倾的一组矿脉,同时叠加前期形成的矿脉,局部地段形成较厚大的矿体。
(4)成矿作用共分三个阶段:早二叠世晚期—矿源岩(层)形成阶段、燕山早期—矿床形成阶段、燕山晚期—矿床定位阶段。
(5)矿床类型为浅成低温热液构造—蚀变岩型多金属矿床。
(6)矿区具有硅化、黄铁矿化(褐铁矿化)等矿化蚀变现象。
(7)存在规模及强度较大,套合较好Au-Hg-As-Sb组合异常。
参 考 文 献
[1]陈国达.成矿构造研究法[M].北京:地质出版社,1978.
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