江启煜
(福建省闽东南地质大队,福建 泉州 362011)
德化县东洋矿区金矿于2003年正式开展地质工作,2011年找矿取得重大突破。金矿体主要赋存于次流纹斑岩及外接触带附近,说明其与次流纹斑岩关系最为密切,为火山-次火山热液型金矿床。工程控制和推(预)测金金属量可达大型。该矿床成因类型属德化县境内新发现的类型,将为今后该区域火山岩区寻找同类型金矿床打开新的思路。
矿区位于福安—平和火山喷发带中段,福安—南靖北东向深大断裂与建宁—湄洲湾北西向深大断裂交汇部位(福建省区域地质调查队,1977)。区内构造活动频繁、岩浆活动强烈,尤其是中生代的岩浆活动最为强盛,同时也为区内金等贵金属成矿提供热源等有利条件。矿区是福建省金矿最主要远景地段之一,已发现双旗山、仙公寨、邱村、东洋、岭头坪、十字格、下坂、淳湖等多处金矿(图1)。
区域出露地层较齐全,有中元古界、震旦系、二叠系、三叠系、侏罗系。其中中元古代卓地组(Pt2z)Au丰度>10 mg/t,高出近3倍,为区域主要含金层位(福建省区域地质调查队,1991)。
构造以断裂为主,主要有北东、北西及南北向3组,尤以北西向断裂为甚,它不仅控制中生代火山喷发带的展布方向,而且不同程度地控制了区域金属矿产的分布格局。
区内岩浆岩活动强烈,以燕山期火山活动最为强盛,火山活动期间,火山热液活动频繁,它不仅活化基底变质岩的成矿元素,同时也萃取火山本身源自于地壳深部的成矿物质。岩浆热液活动是金活化和迁移的载体(陶奎元等,1998)。
矿区内出露地层简单(福建省闽东南地质大队,2013),仅见上侏罗统南园组一段、长林组,从老到新分述如下。
2.1.1 长林组(J3c) 主要分布在矿区的中、东部,呈小面积出露于沟谷及其两侧,岩性主要有灰黄色厚—巨厚层状复成分砾岩及砂砾岩、含砾粗砂岩,浅灰色凝灰质含砾中粗粒砂岩,浅灰-灰黄色凝灰质中细粒砂岩,灰色凝灰质(含砾)中粗粒杂砂岩、局部夹灰-紫灰色薄层状凝灰质泥岩、薄层状灰色凝灰质粉砂岩。砾石成分以硅质岩、石英、岩屑为主,次为变质岩、泥岩。岩石具有黄铁矿化、硅化、绿泥石化等。次火山岩接触带及其附近常伴有金矿化并部分成矿。
图1 研究区区域地质略图Fig.1 Regional geological sketch of the study area
2.1.2 南园组第一段(J3n1) 区内大面积出露,岩性以灰、青灰、紫红、紫灰色英安质或流纹英安质晶屑凝灰岩、含角砾(角砾)晶屑(岩屑)凝灰岩为主,夹少量流纹质晶屑凝灰岩、火山角砾岩等,局部夹有深灰色凝灰质中粗粒杂砂岩、粉砂岩、泥岩等夹层。岩石具有黄铁矿化、绢云母化、硅化、叶蜡石化、绿泥石化、碳酸盐化等。在次火山岩或隐爆角砾岩接触带及其附近蚀变强烈,常伴有金矿化并成矿。与长林组呈喷发不整合接触。
矿区断裂构造发育,主要有北东、北西向2组。北东向断裂大多被北西向断裂切割、错动,反映北东向断裂形成时间较北西向断裂早。北东向断裂有F1—F7,以F4、F3规模较大,穿过整个矿区,被北西向断裂切割为3~4段,断裂产状较陡,断裂带岩石破碎。北西向断裂有F8—F12,倾向南西、倾角70°~80°,沿断裂岩石破碎,蚀变强烈,特别沿F12断裂被后期次流纹斑岩侵入充填蚀变,为研究区重要的成矿、控矿构造。
矿区地表未见大的侵入岩体,仅见少量次流纹斑岩(λπJ3)和零星分布的流纹斑岩(λπ)、辉绿玢岩(βμ)、石英脉(q)。其中次流纹斑岩(λπJ3)与区内金矿关系最为密切(朱玉磷等,2009)。
次流纹斑岩(λπJ3)是区内较大规模的次火山岩体,呈岩脉状产出,分布在矿区南西部,沿F12主断裂侵入于长林组及南园组中。在际头矿段呈北西延伸、向南西陡倾,到大冻坑矿段侧转向近东西走向并向南陡倾,呈弧状,常见分支或复合现象,从剖面上看,岩脉呈不对称树枝状,接触面呈陡倾,边缘可见冷凝边及出现角砾,在接触带附近可见长林组、南园组的捕虏体。次流纹斑岩侵入期间或晚期伴有隐爆作用,部分次流纹斑岩见有石泡或蛋白团块,部分围岩碎裂或成为角砾岩。在平硐PD2沿脉203线附近可见到宽7~8 m的隐爆角砾岩(墙),黄铁矿含量明显增多,含矿性较好。
岩石呈浅黄绿、灰绿、深灰色,斑状结构,块状、流纹状、角砾状、斑杂状构造。斑晶主要由石英、钾长石、斜长石组成,粒径0.5~1 mm,质量分数10%~15%,基质为长英质。岩石普遍硅化、黄铁矿化、绢云母化,部分叶蜡石化、碳酸盐化等。次流纹斑岩大部分含金矿化并成为矿区的主要赋矿岩石。在矿化较强的地段,硅质条带发育,黄铁矿化也较强,且大多沿硅质条带分布,呈土黄烟灰色或黄白色细粒或粉未状等。
区内岩石普遍遭受不同程度的蚀变,主要以中低温热液蚀变为主,常见的蚀变主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化等,其次为碳酸盐化、绿帘石化、叶蜡石化等。其中硅化、黄铁矿化、绢云母化与金矿化最为密切,在蚀变强烈处并处于构造有利部位往往形成金矿(化)富集,是区内主要的金找矿标志。
硅化:是勘查区与金矿有密切关系的重要围岩蚀变,既有面型也有线型,主要为面型蚀变,岩石致密坚硬;局部线型蚀变,表现为细脉状或硅质条带成群出现,相互穿插构成细脉带,且金矿化更强。
黄铁矿化:常与硅化、绢云母化伴生,蚀变强烈形成黄铁绢英岩化。黄铁矿是主要载金矿物之一,多呈浸染状、细脉状、少量团块状不均匀地分布在次流纹斑岩或蚀变围岩中。主要有3个期次:第一期次为同岩浆期黄铁矿,黄白色,立方体,粒度一般0.05~0.3 mm,少数0.5~1.0 mm,质量分数一般小于0.5%~1%,呈浸染状均匀散布或呈细脉沿流纹面理分布;第二期次黄铁矿为浅铜黄色,半自形-他形晶,粒度相对较粗,一般在0.5~1.0 mm以上,少数可达2~3 mm,常呈不规则细脉状切割流纹理或呈团包状产于裂隙交汇处;第三期次的黄铁矿以暗黄-烟灰色粉末状为主,亮黄色细晶状次之,常呈细脉切割流纹理和第二世代黄铁矿细脉,或呈粉末状分布裂隙面上。第二、三期次黄铁矿均与金矿关系密切。
绢云母化:主要呈面型分布,广泛分布在流纹英安晶屑凝灰岩和次流纹斑岩中,绢云母化的岩石为黄灰色—淡绿色,致密块状,鳞片状集合体结构,微具滑感,风化后呈黄褐色等杂色。绢云母主要交代岩石中长英质矿物,在绢云母化弱处仍可见长石的外形。若叠加稠密浸染状或细脉状分布的细粒黄铁矿则金矿化强度高。
绿帘石化:该蚀变常与绿泥石伴生充填在裂隙及其两侧的微裂隙,尤其在石英脉内的空洞或脉与围岩的空隙处最为发育,以不规则的团块出现。
碳酸盐化:以含有较多的方解石细脉或薄膜状方解石为特征,沿裂隙或裂面分布。
在际头—大冻坑矿段,以1 g/t为工业指标,共圈定 AuⅠ-1、AuⅠ-2、AuⅠ-3、AuⅠ-4、AuⅡ-1、AuⅡ-2、AuⅡ-3、AuⅡ-4、AuⅡ-5、AuⅡ-6 共 10 个主要金矿体(福建省闽东南地质大队,2013)。矿体产状与次流纹斑岩体及其接触带产状大体一致。矿体呈不规则状、脉状、透镜状产出(图2、图3),工程控制矿体长50~320 m,倾斜延深50~200 m,矿体真厚度2~45 m,矿石Au品位一般为1.00~11.6 g/t,最高达47.3 g/t。矿石金属矿物主要有自然金、碲化金,脉石矿物主要有石英、长石、绢云母等。矿石结构为粒状结构、碎裂结构,构造为浸染状、细脉状、角砾状构造和块状构造。
图2 福建省德化县东洋矿区际头—大冻坑矿段金矿地质简图Fig.2 Generalized geological map of Jitou-Dadongkeng ore block in the Dongyang ore district,Dehua County in Fujian
图3 207线、103线地质剖面图Fig.3 Geological profiles along prospecting lines 207 and 103
金矿体主要赋存在次流纹斑岩及内外接触带附近,初步认为其与次流纹斑岩关系最为密切,矿床成因为火山-次火山热液型金矿(袁见齐等,1987)。
1996—1998年,在研究区及外围开展了1∶1万土壤化探测量及异常查证,区内北部圈定HT-Au-3号金异常,同时对土壤Au异常重点浓集中心短槽揭露,发现6条含金蚀变脉,但由于槽探工作量投入较少,采集的样品分析数量有限,影响了对异常高值区的控制和评价(福建省闽东南地质大队,1988)。
2003—2010年,继续在该区开展矿点预查、普查工作。初步查明区内地质构造特征,控矿因素,矿体赋存部位、规模、形态、产状等;圈定矿化脉6条、金矿体5个。
2011年1月—2012年2月,通过对区内矿化类型、控矿作用和成矿规律进行综合研究分析,认为该区主攻石英脉型金矿难以实现找矿突破,应侧重于寻找与次流纹斑岩有关的金矿。找矿思路的转变,使地质找矿工作有了较大的突破。
2012年度,勘查区正式转入地质详查工作,进一步证实区内金矿化体和次流纹斑岩关系最密切,以此为找矿线索,实现了际头、大冻坑矿段找矿的突破,通过详查网度工程控制,际头、大冻坑矿段探求的金资源量接近大型规模,随着找矿勘查工作的深入,区内金矿规模将会进一步扩大。
(1)发现和研究找矿标志,可有效而迅速地缩小找矿工作靶区,东洋金矿发现是通过1∶1万土壤化探测量圈定异常为向导的,通过查证评价,对矿区进行重新认识,提高了矿产资源的勘查工作效果。
(2)改变找矿思路,提高找矿的效果(栾世伟,1987)。东洋金矿是转变过去在该区域火山岩区仅寻找石英脉型金矿的思路后发现。“单打一”的找矿思路,限制了找矿视野,不利于提高找矿效率,在一定程度上造成了不必要的浪费。地质工作探索性很强,要实现科学找矿、提高找矿效果,必须对勘查项目收集资料进行综合整理、综合研究,提出新的认识和找矿思路,采用合理的方法组合,及时指导勘查工作。
(3)闽中火山岩地区寻找火山-次火山热液型金矿具有较大的找矿远景。从东洋金矿成矿背景、控矿因素与成矿条件分析对比,尤溪、德化、永泰3个县的交界地带有类似之处,区内已发现数十处与火山-次火山有关的热液型金矿床、矿(化)点,是福建金矿潜在的有找矿远景的地区之一,该区域具有较大的金矿资源和找矿前景。
福建省区域地质调查队.1977.1∶20万德化幅区域地质矿产调查报告[R].福建三明:福建省区域地质调查队.
福建省闽东南地质大队.1988.杨梅工区1∶5万土壤金属量测量报告[R].福建泉州:福建省闽东南地质大队.
福建省区域地质调查队.1991.1∶5万水口幅区域地质调查报告[R].福建三明:福建省区域地质调查队.
福建省闽东南地质大队.2013.福建省德化县东洋矿区金矿际头矿段地质勘探暨外围地质详查设计[R].福建泉州:福建省闽东南地质大队.
栾世伟.1987.金矿床地质及找矿方法[M].四川成都:四川科学技术出版社.
陶奎元,高天钧,陆志刚.1998.东南沿海火山岩基底构造及火山-侵入作用与成矿关系[M].北京:地质出版社.
袁见齐,朱上庆,翟裕生.1987.矿床学[M].北京.地质出版社.
朱玉磷,刘永发,张金塔.2009.福建德化下坂斑岩金矿地质特征及成因探讨[J].福建地质,28(1):21-35.