云南省镇沅县三家村金矿床地质特征及矿床成因探讨

2017-09-11 10:30:20郭建刚
中国锰业 2017年4期
关键词:三家村哀牢山云母

郭建刚

(武警黄金第十支队,云南 昆明 650100)

云南省镇沅县三家村金矿床地质特征及矿床成因探讨

郭建刚

(武警黄金第十支队,云南 昆明 650100)

重点对云南省镇沅县三家村金矿床成矿地质背景、矿区及矿床地质特征进行了分析研究,并探讨了矿床成因。研究表明:三家村金矿床主要受北西向深大断裂的次一级断裂构造控制;围岩蚀变主要有黄铁绢英岩化、绢云母化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化、铬水云母化等,且与金成矿关系密切;金成矿可划分为4个成矿阶段,第1、第2阶段为主要成矿阶段。综合分析认,三家村金矿床成因类型为构造控制的中温混合变质热液型金矿床。

三家村金矿床;地质特征;矿床成因

三家村金矿床位于云南省中南部镇源县者东乡境内,大地构造位置位于扬子地台与兰坪—思茅凹陷之间哀牢山造山带的双变质带内,比邻镇源老王寨金矿床。该区是云南省著名的哀牢山北段金成矿带,带内分布有众多的矿床(点),如老王寨金矿床、库独木金矿床、金厂金矿床等[1]。而三家村金矿床因发现时间较晚,研究程度不高,影响了进一步深边部找矿工作。为此,通过对该矿床的成矿地质背景、矿区及矿床地质特征和矿床成因等方面的研究,可以指导该矿床的地质找矿工作,同时还可为周边地区的找矿提供依据。

1 成矿地质背景

研究区内地层发育不很完整,以中部哀牢山断裂为界,分属两个不同沉积区。东部扬子区,主要出露结晶基底下元古界哀牢山群的阿龙岩组(主要岩石类型有粗—中粒大理岩、透辉岩、变粒岩、片麻岩等),岩石普遍经受混合岩化,断裂以西属哀牢山活动带的沉积,以古生界浅变质的马邓岩群(主要岩石类型有粉砂岩、千枚岩、绿片岩、千糜岩、结晶灰岩等)和中生界的上三叠统(主要岩石类型有砂岩、粉砂岩、泥岩、灰岩等)分布最广,尚有少量中石炭统(泥晶灰岩)、上二叠统(主要岩石类型有粉砂岩、石英砂岩、灰岩等)、下白垩统(主要岩古类型有砂岩、粉砂岩、泥岩等)及第三系出露。在哀牢山山心地带还有浅变质的中—上三叠统出露。第四系主要分布在者东江沿岸及水头河上游。

图1 云南省镇沅县三家村金矿区域地质略图

研究区内地质构造复杂,吕梁期以来,尤其是华力西期至喜马拉雅期的构造运动对区内的地壳均有不同程度的影响。构造作用的机制既有水平伸展,又有挤压推覆,亦有平移剪切。与构造运动相伴又发生了多期次、多类型的岩浆活动和变质作用。不同构造层次的变形皆有发育,形成各自的构造群落。特别是后期变形对早期构造的叠加、改造和置换十分明显。从而形成了本区复杂的构造面貌。区内构造分4条分割性断裂,自西向东为:八角碑断裂、东洒断裂、哀牢山断裂、红河断裂。断裂皆向西北延伸。

研究区内岩浆活动,前华力西期资料少,情况不十分清楚。华力西期和印支期最为强烈。燕山期和喜马拉雅期表现为较小规模的岩浆侵入。主要岩石类型按分布规模依次为华力西辉绿岩、印支期花岗斑岩、华力西期—印支期超基性岩、燕山期煌斑岩脉。其中超基性岩和煌斑岩脉与金成矿关系密切,沿断裂及岩体边部分布有热液型金、铅、锌、铜矿点。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露的地层主要为古生界马邓岩群外麦地组C岩段和中生界上三叠统一碗水组[2]。古生界马邓岩群外麦地组C岩段主要岩石类型有浅灰、灰色片理化变质砂岩、片理化变质粉砂岩、绢云石英千枚岩、绢云千枚岩、片理化结晶灰岩和少量炭质板岩、硅质板岩。 中生界上三叠统一碗水组主要出露于东洒断裂以西,主要岩石类型有砂岩、粉砂岩、泥岩、灰岩。区内金矿化主要集中在古生界马邓岩群外麦地岩组内(见图2)。具金矿化的岩石有蚀变碳质板岩、蚀变砂质硅质板岩、构造岩和变质石英砂岩。据金矿化带邻近地(岩)层各类岩石金含量统计,古生界马邓岩群外麦地岩组C岩段是本区金矿化的主要矿源层。

图2 三家村金矿区地质图

2.2 构造

矿区内断裂构造发育,区域性的九甲—安定深大断裂(在本区内主干断裂为东洒断裂)呈北西向纵贯矿区中部,倾向北东,倾角15(°)~45(°),是多期活动的压性—压扭性逆断层。超基性岩体(蛇绿岩体)沿此断裂呈串珠状、莲藕状、线状分布并有糜棱岩出现,片理化和压碎后的新生矿物均呈北西向定向排列,构造岩硅化程度高,致密坚硬,有众多石英脉贯入,说明具有强烈的热液活动,对本区内金成矿有重要作用。

2.3 岩浆岩

区内岩浆活动十分强烈,岩石类型齐全,集中产于上三叠统一碗水组中。主要岩石类型按分布规模依次为华力西辉绿岩、印支期花岗斑岩、华力西期—印支期超基性岩、燕山期煌斑岩脉。其中超基性岩和煌斑岩脉与金成矿关系密切,沿断裂及岩体边部分布有热液型金、铅、锌、铜矿点。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

矿床内赋存有6条金矿脉[3],严格受构造破碎蚀变带控制。呈北西走向,倾向北东,倾角40(°)~70(°)。矿体厚度为0.69~4.94 m,最长可达600 m,品位为0.12×10-6~4.08×10-6。矿体形态为脉状。矿体地质特征见表1。

表1 三家村金矿床矿体地质特征

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石类型

根据矿石中有用矿物种类、有用矿物组合以及矿石结构、构造特征,该区矿石类型分为4种自然类型:破碎带蚀变岩型(主要以6号矿脉为代表)、层间破碎带型(主要以3、4、5号矿脉为代表)、金—黄铁矿煌斑岩型(主要以1号矿脉为代表)、金—褐铁矿型(出露于地表的氧化带)。

3.2.2 结构构造

矿石的结构有半自形—自形粒状结构(黄铁矿及毒砂等多金属矿物分布于脉石矿物中)、压碎粒状结构、胶状结构、斑杂状结构、穿插结构、交代残余结构、充填交代结构等。矿石的构造有稀疏—稠密浸染状构造、脉状、角砾状、斑杂状、不规则团块状、烟灰状等、斑杂状构造、网脉—脉状构造等。

3.2.3 矿物成分

矿石中金属矿物有:自然金、黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、辉锑矿、褐铁矿等;脉石矿物有:石英、绢云母、高岭土、白云石、方解石、长石、绿泥石、蛇纹石、铬水云母等,铁白云石、绢云母、铬水云母与成矿作用密切相关。

3.2.4 围岩蚀变

硅化:分早期和晚期硅化作用,早期硅化规模小,金品位较低;晚期规模也较小,金含量也较低。表明矿化与硅化作用不太明显。

黄铁矿绢云母化:具多期性,蚀变强烈,随绢云母化出现的有早期碳酸岩化、绿泥石化及硫化物化,金矿化也随之发生。

黄铁矿毒砂碳酸盐化:为区内主要的成矿蚀变类型,具多期次特征。

其他蚀变类型有绿泥石化、绿帘石化、钠长石化、钾长石化、铬水云母化及铬水云母化等。

3.2.5 金的赋存状态

金的赋存状态单体金占5.67%,载金黄铁矿中的包裹金占92.11%,铁白云石及褐铁矿中的包裹金占2.22%。金呈显微至次显微状态赋存于载金矿物中。自然金的颜色为金黄色,在光片中反射色为亮金黄色,高反射率,具均质性,低硬度,多擦痕,富延展性。产出状态一般为不同粒度的孤立晶粒,多呈他形粒状,树枝状,少量较大者呈不规则片状、粒状及棒状。粒度细小,现查明的最大粒度为0.2 mm,多数呈细粒(显微)金、微粒(次显微)金分散于黄铁矿中,少量嵌布于铁白云石与石英粒间;经矿相研究、单矿物分析、电子探针能普及波谱分析、重砂分离、金精矿酸溶鉴定等手段,查明金主要呈独立矿物自然金的状态存在于黄铁矿中。

4 矿床成因

4.1 成矿阶段划分

根据野外详细观察及室内综合研究,将三家村金矿床划分为4个成矿阶段:早期同构造分凝阶段、方解石—多金属硫化物阶段、黄铁矿化铁白云石化阶段、辉锑矿化硅化阶段。

早期同构造分凝阶段,黄铁矿化碳酸盐化绢云母化阶段、网脉状及团块分布,伴随石英脉有微量黄铁矿生成,多为立方体,偶见有五角十二面体,基本不含金。

黄铁矿化碳酸盐化绢云母化阶段,白云石、铁白云石呈阴影状、云雾状弥漫性交代分布,伴有绢云母化,伴生早期载金黄铁矿化,具有显低砷高硫特点,揭示较低的温度和较高压力的环境,为矿段金的主要富集期。

黄铁矿化铁白云石化阶段,铁白云石主要成细脉、细网脉状产出,伴生较多的黄铁矿及微量毒砂,多在脉中或沿脉呈浸染状、细脉浸染状分布。此期为富金期,黄铁矿富金,高砷,自然金主要呈显微包裹金形式赋存在黄铁矿中。

辉锑矿化硅化阶段,辉锑矿与晚期石英脉伴生,赋存在断裂带的强应变域内,辉锑矿在石英脉中多呈填间产出,常包嵌前期的载金黄铁矿及铁白云石。

4.2 控矿因素

构造是三家村金矿床最重要的控矿因素,区域上弧形推拉构造对成矿进行控制,主要成矿期区域应力场为北东—南西向的挤压作用,形成哀牢山弧形推覆断裂构造体系,是导、配、容矿构造的主要类型。矿体赋存在北西向大断裂的次一级构造中,该构造为北西向,构造性质一般为压扭性特征,矿液沿构造充填,矿体产状与构造产状一致,走向及倾向上呈舒缓波状。

岩性是三家村金矿床另一控矿因素,古生界马邓岩群外麦地岩组C岩段主要赋矿地层。

4.3 矿床成因探讨

哀牢山北段金矿床的产出严格受到NW向哀牢山断裂带与九甲—墨江断裂带及九甲—墨江断裂带上盘次级断裂带控制。九甲—墨江断裂带上盘两旁的次级断裂带控制着金矿带的分布。NW向断裂带与近EW向断裂带和SN向断裂带的交汇部位控制着金矿床的分布,其更次一级断裂带控制着金矿床的分布[4]。哀牢山北段金成矿带的成矿机制划分为3个阶段。第1阶段,金的原始富集与不均衡调整富集——金矿源层形成阶段。形成本成矿带、金矿床的雏形阶段,金矿成矿带、金矿床定型阶段[5]。

研究区基底地层为哀牢山群,于晋宁期褶皱变质,金及有关元素等到不均衡调整,发生强烈的混合岩化作用,形成第1矿源层,古生代时,沉积了马邓岩群,具有较高的金丰度值,形成第2矿源层;晚华力西上—印支运动,九甲—安定深大断裂(在本研究区内主干断裂为东洒断裂)强烈活动,旁侧产生了一系列近乎平行的次级断裂,为控矿断裂,燕山晚期—喜马拉雅早期的构造运动,东洒断裂复活,马邓岩群中的金及有关元素在变质热液、天水—地下水形成的热液作用下,不断地活化、迁移和富集。含矿热液沿导矿构造运移,通过北西向配矿构造进入容矿构造中定位,叠加在已金矿化的层位上,形成变质热液型金矿床。

三家村金矿床的成矿机理,与哀牢山北段金成矿带的成矿机制一致。发生都经历了漫长的地质发展史,多旋回的构造运动、多期次的成矿作用、多元的物质来源、多成因的成矿热液等因素反复作用于同一地区,金元素的反复活化、迁移、聚集和沉淀,是形成三家村金矿床的前提条件。初步认为三家村矿床的成因类型是构造控制的中温混合变质热液型金矿床。

5 结 论

1) 东洒断裂东侧与区域主构造相平行的次级断裂、褶皱、破碎带及一些小型韧性剪切带为金矿化的构造标志。

2) 古生界马邓岩群外麦地岩组C岩段,是本区金矿化的主要矿源层。

3) 围岩蚀变中的黄铁绢英岩化、绢云母化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化、铬水云母化等综合蚀变可作为找矿的蚀变标志。

4) 三家村金矿床金成矿可划分为4个成矿阶段,即早期同构造分凝阶段、方解石—多金属硫化物阶段、黄铁矿化铁白云石化阶段、辉锑矿化硅化阶段。其中,第2、第3阶段为主要成矿阶段。

5) 研究表明,云南省镇沅县三家村金矿床应属于构造控制的中温混合变质热液型金矿床。

[1] 张继武,吴军,李昌寿,等.云南镇沅老王寨金矿床地质特征及成因探讨[J].黄金,2010,6(31):19-22.

[2] 云南省地质矿产勘查局,外樟盆幅地质图说明书(1∶5万)[R].昆明:云南省地质矿产勘查局,1990.

[3] 武警黄金第十支队,云南省镇源县三家村矿区金及多金属矿普查总结[R].昆明:武警黄金第十支队,2008.

[4] 杨立强,邓军,赵凯,等.哀牢山造山带金矿成矿时序及其动力学背景探讨[J].岩石学报,2011,27(9):2519-2532.

[5] 唐尚鹑,李经典,何叔欣.哀牢山北段金矿成矿带成矿规律初探[J].云南地质,1991,10(1):44-70.

A Study on Geological Characteristics and Deposit Genesis of Sanjiacun Gold Deposit in Zhenyuan County of Yunnan Province

GUO Jiangang

(AuTroop10ofArmedPolice,Kunming,Yunnan650100,China)

In study of ore-forming conditions, we made an analysis of deposit geological characteristics and the genesis of Sanjiacun gold deposit in Zhenyuan County. It is found that Sanjiacun gold deposit mainly is controlled by NW secondary fault structure;alteration of surrounding rocks, as mainly includes pyritization 、sericitization、silicification、 carbonicacidation 、chloritization 、Cr hydromicazation etc. All have their close relations with gold minerlization. Four minerlization stages exist in Sanjiacun gold deposit. So, an analysis was done in genetic types of Sanjiacun gold deposit, as is a moderate temperature and mixed metamorphic hydrothermal type gold deposit controlled by structures.

Sanjiacun dold deposit; Geological characteristics; Deposit genesis

2016-07-09

中国人民武装警察部队黄金指挥部黄金专项基金项目(HJZHB-20151003)

郭建刚(1975-),男,内蒙古赤峰人,地质工程师,研究方向:地质工程,手机:15987182638,E-mail:1649781447@qq.com.

P618.51

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.04.018

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