李裕玉
(广西壮族自治区区域地质调查研究院,广西 桂林 541002)
广西地区开发利用金矿的历史很长,研究显示,广西区的金矿资源总量不大,矿床分布较散且规模小,利于开发。但是近年来随着不断的开采,金矿资源越来越少,以广西百色为例,该地区市只探查到了几个储量在几百千克的小矿山,并且周围的环境也因此受到了一定的污染,还偶有安全事故发生,不论是金矿资源的寻找还是安全管理工作都急需改进。因此,为提高开发利用程度,加大安全管理力度,为金矿资源的勘探提供科学合理的依据,以广西百色区的成矿原因和地质特点为主要内容,展开探讨分析。
广西全境的金矿资源分布中,根据其地理位置可大致区分为桂东南成矿带、右江成矿区、大瑶山成矿带以及桂北成矿区四大金矿成矿区。桂东南成矿带主要处于岑溪至陆川一带,出产金矿量中低水平,多为石英脉金矿床,断裂蚀变带金银矿床。右江成矿区主要是指南丹—河池—都安—马山—武鸣一线以西,横县—凭祥一线以北区域,大体上属于右江再生地槽的范围,其出产金矿床较多,并且分布广,主要是卡林型金矿床。大瑶山成矿带是指从桂岭一带,经姑婆山、大桂山、大瑶山至镇龙山、大明山,以大瑶山凸起和桂东凸起为主。产出金矿以断裂蚀变带金矿床,石英脉金矿床为主。桂北成矿区是指越城岭至九万大山一带,金矿以石英脉金矿床断裂蚀变带金矿床为主。
矿床是指有用矿物的聚集地,是地质长期运动的产物,和一般的岩石以及岩体存在着较大的差异,一般都具有很大的开采价值,是很多稀有金属的产出地。一个矿床可以由一个或者多个矿体组成。本文研究的广西省某地金矿地处广西省矿产资源较为丰富的地区,该矿主要的矿床类型有以下几种:地液溶滤含金方解石脉型金矿床,断裂带蚀变岩型金银矿床,变质热液含金石英脉型金矿床等。
其中地液溶滤含金方解石脉型金矿床从整体上看比较罕见,由含金碳酸盐层经过水溶液溶滤而形成,但因其地质比较特殊,这种矿床在百色市却是十分常见的。
断裂带蚀变岩型金银矿床是指含金热液在地底经过长期的挤压和其他活动后产生的沉淀,多见于含金底层中的蚀变岩型,另外断裂带周围也容易发现此类矿床。
变质热液含金石英脉型金矿床的形成原因,是岩浆的入侵或者区域长期变质使得含金地层出现了热力变质,这会促使金矿迁移,最终形成资源富集地区。其中石英脉型是我国和全世界范围内都占据相当重要地位的一种金矿工业类型,含金石英脉是金矿体的主要存在载体,由于石英脉的形态和规模比较大,所以金矿体的规模也想对较大,再加上这种矿床类型较其他相对简单,便于开采,人们在很早的时期就能识别和勘查到。
金矿床可以按照形成时间的顺序大致分为绿岩带型金矿,破碎带蚀变岩型金矿,次火山岩型金矿,砾岩型金矿和现代砂金矿等,其中绿岩带型金矿产于基性火山沉积杂岩;而破碎带蚀变岩型金矿的矿体简单,连续矿化,受到断裂破碎带的影响较大,随着长期的地质活动,该类金矿矿体矿化的程度已经趋于稳定,向下延伸的深度甚至超过横向的长度,能够在矿体中见到不同时代的岩性围岩和地层,赋矿围岩以混合花岗岩,中酸性侵入岩体,浅变质类砂页岩为主,形成矿床的原因和岩浆的活动有着密不可分的联系,正是因此金矿区通常会有岩体分布,少数金矿还会直接嵌在岩体内部。次火山岩型金矿,主要存在于角砾熔岩和中酸性火山杂岩体的接触带中,多呈现不规则的轴状,向下延伸则会呈现筒状,火山机构特定部位的原生构造控制着此类矿体的具体形态和产状分布,一般情况下,都会沿着岩体接触带做放射状断裂带,弧形和环形展布;砾岩型金矿产于砾岩中,在长期的地质运动过程中,许多含金的小砾岩形成沉积,随后又随着断裂带或者挤压带的作用出现在地表之下,便于开采;而现代砂金矿产于第四纪,砂金矿床的底层常是含金最富的地方,尤其是砂矿下部基岩的裂隙中,多是大金粒的集中分布区。这种类型的砂矿中的金很多都是由地热泉而带出地表的,在各种化学条件和环境的改变下进而产生迁移和富集。
由于每个矿体的体表工程不一样,在控制长度和控制斜深上存在一定的差异,所以在表面上来看形态都比较复杂。但是大多数的矿体平面都是不连续的脉状,向下延伸的部分会出现分叉,膨大,复合以及收缩等现象,矿体产状角度和厚度也是各不相同,通常含矿岩性皆为压碎岩,弱硅化含黄铁矿细砂岩以及硅化褐铁矿化粉碎岩。
金矿的矿石一般都具有粉砂质结构,压碎结构或者细砂结构,从内部构造来说可以简单的分为角砾状构造和块状构造,在接近地表和破碎带内会常常被氧化,而在地底较深的区域不会出现此种现象,黄铁矿的矿化蚀变程度最高,然后是硅化程度。
本文探讨的金矿石主要由两种矿石矿物组成,黄铁矿以及褐铁矿,黄铁矿是一种比较常见的铁二硫化物,常常散发出明亮的黄铜色光泽,黄铁矿在接近地表后经过风化氧化形成褐铁矿,在风化氧化的过程中,岩体内部会经常出现晶洞或者假晶,氧化过后的褐铁矿还会保留有一定比例的黄铁矿晶形,在岩体内部做星散状和侵染状分布。
金矿矿体顶板和底板的围岩以压碎岩,粉砂岩和细砂岩为主,近矿围岩会经常出现硅化现象,并且还会发现有大量的石英脉穿插其中,首先要了解的是围岩和矿体是断层接触的关系,同时处于一个蚀变带中时,二者之间的界线有部分清楚,但也有部分十分模糊,除此之外,矿体中还会常伴有夹石,夹石的特征和岩石特征极其类似,肉眼难以辨别,需要借助专业的仪器和分析手段才能准确区分。
百色市的某金矿处于深大断裂范围,是深部含矿热液运动的主要通道之一,由于断裂活动会持续很长时间,活动的规模相当巨大,能够同时为其他的一些次级活动提供足够的动力,对目前掌握的情况深入研究后可知晓,此地金矿矿床是为热液微细粒浸染型矿床,来源较广,岩浆活动,大气降水以及气液流体等都促进了矿床的形成,部分金源随着岩浆运动被带到广西地区,长期的大气降水使得地层稳定升高,从而产生活动性很强的气液流体,气液流体在岩体内部进行循环活动,过程中与元素发生了化学反应置换出了金,这些含金热液以络合物的形式迁移,当外界环境达到合适程度时就会分解,进而沉淀形成含金矿体。
岩控因素指的是岩浆对成矿的作用及影响,从所有矿石的形成上来说,岩控因素对金矿的形成作用影响不大,多数都为间接作用,起到更好的富集矿产加以天然改造等效果,尤其是花岗岩类,部分岩体中会嵌有金银等矿石,提供更多的成矿物质,促进金银的富集。
有研究指出,矿体的产出会受到一定程度的地层约束,存在很明显的层控性质,该地区的金矿区分布也符合这一性质,局限在特定的地层层位中,不论是地液溶滤含金方解石脉型金矿床,还是变质热液含金石英脉型金矿床以及断裂带蚀变岩型金银矿床,尽管受到的地质活动不一样但也全部存在于同一地层中。广西地区的主要含金地层为下三叠统,下石炭统,中三叠统百逢组和上二叠统。百色市某地金矿赋存在中三叠统百逢组中,硅质岩和碎屑岩为其主要岩性,岩性与岩性之间的结合还存在着很高的可溶性和渗透性,十分利于矿物质的沉聚和迁移。
金矿的构造对整个矿区的掌握和运作具有很重要的作用和意义,科学合理的区域性构造可以规划好每一矿区的分布,作为金矿体的主要产出部分,褶皱转折端和次级断裂构造破碎带中的所有间隙以及裂缝都能促进含矿热液的填充转移,为含矿热液的富集提供广阔的空间,本区域的矿地就是按照上述特点进行导矿构造和容矿构造,另外,次级褶皱发育以及转折端同样具有对含狂热液的转移赋存作用,在近年来逐渐成为人们关注的重点,越来越多重要的容矿构造在此基础上展开,结合百色市的地质特点,无论是含金石英脉还是蚀变岩嵌有的矿体,都可以沿着地底间隙和裂缝转移填充,因此只要全面评估好地域特点,深入分析适合的构控条件,就能使得矿床矿体的控制更加科学合理,让所有的工作朝着有序化和规范化的方向发展。
以上对广西百色市某金矿的成矿原因和地质特点进行了探讨分析,需要指出的是,今后的我国矿产资源勘探和开发活动中,一是要重视环境保护,注重每一环节的工作衔接,二是要多花时间加强培训工作人员的专业素养,讲解相关知识,三是要科学合理地加大安全管理力度,只要这样,我们才能增加各项矿产资源的利用率,让这一行业向着科学化有序化的方向前进。