滇南丘北亮山金矿成矿地质特征及控矿因素

2018-06-11 06:05白坚义冯志红何宗宝
现代矿业 2018年5期
关键词:灰岩矿化金矿

白坚义 冯志红 何宗宝

(1.云南工投基础产业有限责任公司;2.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司)

亮山金矿位于云南省文山州丘北县戈寒乡,地处扬子地台和华南地台的复合部位,总体属复杂构造带西段,隶属南盘江以南滇黔桂“金三角”地区[1]。区域构造走向以EW向为主,总体构造线呈NE—NEE向展布。矿区大地构造位置地处滇东南加里东褶皱带东南,次级构造单元为开元—丘北—广南褶束。区域内喷发的晚二叠早期玄武岩与金矿化关系密切,最重要的矿产为卡林型金矿,与黔桂毗邻地区具有相似的地质背景和沉积演化历史。研究区最北段为曲靖富源圣境关至文山马关桥头,南延至越北著名的超大型巴朗金矿,西至个旧卡房,东至富宁金坝,约有200个金矿出露,亮山金矿即为滇黔贵接壤区卡林型金矿集中区内的典型矿床[2-6]。自20世纪70年代在区内发现卡林型金矿以来,前人对该金矿集中区进行了大量研究,但地质成果多针对老寨湾、鸡街等矿床,亮山金矿的地质研究程度仍较低[7-11]。本研究在前人研究及野外地质调查的基础上,从成矿构造背景以及地层岩性、构造、岩浆岩建造等方面着手,对亮山金矿的成矿地质特征进行分析,并对控矿因素及找矿标志进行总结。

1 区域成矿地质背景

亮山金矿矿区总体位于滇黔桂“金三角”之西南云南文山地区,大地构造属华南褶皱南缘、滇东南褶皱带东南部,属罗平—师宗断裂带丘北地区。滇黔桂“金三角”地区为我国重要的金成矿区域,区内以细微浸染型金矿为主。亮山金矿矿化(体)主要赋存于中生代三叠纪砂岩和二叠纪灰岩中,以砂岩、灰岩破碎带中最为富集,不整合面及附近破碎带中次之,多以微细粒形式存在,继承了区域内卡林型金矿的地质特征。区内构造发育,由早至晚发育近EW向(近SN向)、NEE向及NW向3组断层,由NEE向断裂带构成的主构造线被后期NW向断裂切错,金矿化(体)沿NEE向断裂呈断续状分布,主断裂与次级异向断裂、节理裂隙的交汇部位为金矿成矿的良好空间。

图1 亮山矿区地质特征

2 矿区地质特征

2.1 地 层

亮山矿区内由南西往北东依次出露中三叠统拖味组上段(T2tb)及上三叠统平寨组(T3p),第四系地层仅零星分布。其中拖味组上段(T2tb)按其岩性特征、化石分布位置等可细分为2个亚段:第一亚段(T2tb-1)为地表微细粒浸染型金矿的主要赋存层位,岩性以微晶—泥晶白云岩、白云质灰岩夹条带状灰岩为主;第二亚段(T2tb-2)则以中层状微晶—泥晶灰岩夹中厚层生物碎屑灰岩为主。平寨组(T3p)岩性以灰、深灰色中—厚层泥质细砂岩夹泥岩、英安质火山碎屑岩为主,下部夹少量粉砂岩、英安质火山碎屑岩,火山碎屑以石英为主。

2.2 构 造

矿区构造线走向以NEE向(60°~70°)为主,次为NW向(315°~320°),主要发育大箐—小水井背斜构造,轴部出露于大箐、小水井地区,与区域构造线走向一致。该背斜构造被NW向F4、F5断层切截为3段,轴部均由中生界三叠系中统拖味组第一亚段灰黑色粉晶白云岩、灰色粉晶白云质灰岩组成,地层岩性向两翼分别为拖味组第一亚段(T2tb-1)灰色、灰黑色粉晶白云质灰岩及第二亚段(T2tb-2)灰岩、条带状生物碎屑灰岩。此外,区内多出露张性、张扭性断裂构造,使得区内岩层褶皱、破碎,自南往北共发育F1~F66条断层,F2为主要的含矿、控矿断层,呈NE向出露于小水井、大箐以北,断层背面呈直立断层崖,断面以南则岩石破碎、碎裂岩化强烈,裂隙发育,多见方解石化、褐铁矿化及方解石脉体侵入,在大箐村口地段侵入方解石岩株并发育网状褐铁矿化。

2.3 岩浆岩

矿区内未见岩浆岩出露,深部发育大面积印支期富含钠质的峨眉山玄武质系列岩石,为金矿化(体)的矿源岩,沿F1、F2断裂带呈断续状分布。隐伏岩体产生的富含钠质的高温气成热液沿片理化或劈理贯入碳酸盐岩碎基中形成黄(褐)铁矿—钠长石化—金矿化,金矿化与钠长石化关系密切。总体上,隐伏岩体为金矿(化)体的成矿提供了良好的热源,与滇黔桂“金三角”、川陕甘“金三角”所揭示的卡林型金矿特征吻合。区内玄武岩与富钠质峨眉山玄武岩的岩石化学特征一致,表明亮山金矿的成矿流体与峨眉山地幔柱的基性岩浆活动存在一定的继承性。此外,区内中—上三叠统英安岩角砾、英安质火山碎屑岩的出现,反映出区内燕山期中酸性岩浆活动强烈。

2.4 围岩蚀变

矿区内围岩蚀变发育,多属重结晶作用,可见褐铁矿化、白云石化、方解石化、角砾岩化沿NEE向F1、F2主干断裂所夹持的断裂破碎带发育。其中,重结晶作用多发育于含矿带砂岩、角砾岩中,可见重结晶的方解石、石英等作为胶结物充填;方解石化广泛发育于围岩中,常见节壳状方解石沿灰岩角砾岩的碎裂带或孔隙中呈脉状或团块状产出,局部见含矿方解石脉,多与后期金属硫化物密切共生;褐铁矿化作为金的附着体,多呈网状、细脉状发育于围岩中。

3 矿区地球物理及地球化学特征

3.1 岩石地球物理特征

本研究在矿区开展了物探剖面激电测量,发现区内大部分视充电率(Ms)值较低且稳定于2.0 ms以下,视充电率高段对应的视电阻率值为4 000~7 000 Ω·m,表现为中阻和中极化的电性特征(图2)。总体上,视充电率(Ms)异常分布于背斜轴部,由于断裂构造切错致使岩石破碎、裂隙发育,背斜轴部成为了主要的导矿和容矿构造。视充电率(Ms)异常主要分布于大箐背斜和小水井背斜之上,主要出露拖味组第一压断白云岩、钠长石化灰岩、构造角砾岩等,夹持于背斜两翼的F1、F2断层之间。矿区背斜轴部的岩层破碎带是关键的赋矿部位,受断层带的剪切、挤压而导致岩石破碎,为后期热液活动提供了良好的运移通道和贮矿空间,加之该地段表现出的较高的Au异常(20×10-9),进一步验证了金矿(化)体的富集。

3.2 地球化学特征

本研究在矿区大箐—小水井一带开展了面积为3.9 km2的岩石化探测量工作,并圈定了AR1、AR2及AR33个综合异常。AR1综合异常位于大横山背斜及两翼,主要出露T2tb白云质粒屑灰岩,Au异常极值较低(51.48×10-9)且分布分散;AR2综合异常位于大箐背斜核部及两翼,面积约0.7 km2,呈带状分布,主要出露T2tb白云质粒屑灰岩,受NNE向断裂构造控制,岩石碎裂岩化及节理裂隙发育,沿裂隙发育网脉状、浸染状褐铁矿化,Au异常极值为4×10-6,Au、As、Sb、Hg元素套合较好,异常中心极值分别达到440.35×10-9、277.46×10-9、384.41×10-9、309.41×10-9,地表出露金矿化,为区内重点勘查区;AR3异常位于小水井背斜核部,面积为0.1 km2,出露T2tb白云质粒屑灰岩,有Ag、Cd相伴且Au异常极值较大(968.28×10-9)。总体上,区内Au异常面积大、异常极值高、规模大,找矿潜力较大。

矿区内水系沉积物、土壤化探、岩石化探异常吻合较好。二叠纪峨眉山玄武岩喷发以前,区域地层元素含量变化差异较小,基本没有Au及其余成矿元素富集,随着裂谷环境形成,峨眉山玄武岩的喷溢及后期(碱)基性岩的侵入[12],区域二叠系、三叠系中Au、Fe含量发生突变,充分反映出二叠纪、三叠纪沉积岩层中混入了大量的基性火山物质。区域化探工作揭露出区域异常元素组合以Au、Cd、Zn、Bi、Sb为主,伴随有Co、Sn、Pb、Ag、Y、Th、Mn、P等多元素异常(图3),显示中—低温热液矿床特征元素组合,表明基性岩物质成分也参与了成矿活动。

4 矿床地质特征

图2 亮山矿区直流激电中梯测量综合剖面

图3 亮山金矿地球化学异常特征[12]

矿床内的矿化(体)多发育于灰岩破碎带中,常伴有黏土化、褐铁矿化发育,以细脉状产出,表明黏土化、褐铁矿化细脉为金矿的主要载体(图4)。总体上,矿区内的矿化(体)可划分为3层:第1矿化层厚度为3~7.53 m,Au平均品位0.24 g/t;第2矿化层厚度为25.54~29.67 m,Au平均品位0.32 g/t;第3矿化层厚度为97~115 m,平均品位0.27 g/t,最高达0.56 g/t。地表矿化多呈细脉状产出,Au品位达4 g/t。

图4 亮山金矿0#线剖面

5 控矿因素及找矿标志

5.1 控矿因素

(1)地层。矿区内地层出露较全,除受燕山、加里东运动影而缺少白垩系、侏罗系及志留系、奥陶系外,自寒武系至第四系均有出露,二叠系为最主要的赋矿层位。卡林型金矿具有明显的成矿专属性,含矿岩石为一套碎屑岩建造和海相沉积碳酸盐岩,矿化多富集于细碎屑岩及不纯的碳酸盐岩中,两者接触部位为最有利的成矿空间,矿床所属的“金三角”成矿域显示出显著的多岩性赋矿特点,其中细、杂碎屑岩成矿最容易[13-16]。亮山矿区金矿化(体)多集中于中三叠统拖味组上段第一亚段的白云质碎屑灰岩中,在其余地层中多见矿化,本研究经过岩石化探分析也认为Au异常源自该层,矿化受地层控制显著。

(2)构造。卡林型金矿受构造控制作用显著,其控矿条件复杂多样,以断裂构造及不整合面的影响最为强烈[17-18]。矿区内断裂构造发育,共分布4组断裂,最早为近EW向断裂(F7、F9、F10)、近SN向构造,其次为NEE向断裂(F1、F2),再次为NW向断裂(F3、F4、F5、F6),主构造线为一NEE向断裂带,断裂构造被NW向断裂切错,沿NEE向断裂发育断续状金矿化,矿化在朱断裂与次级异向断裂、节理裂隙交汇部位进一步富化,总体受控于矿区亮山—大箐—小水井断裂构造破碎带。

(3)岩浆岩。矿区内尽管未出露岩浆岩,但根据前人对滇黔桂及毗邻地区的地质找矿研究,认为基底岩石中有大量岩浆活动产物,且经历了不同程度的变质作用。自古生代以来,随着右江裂谷的演化形成,区内经历了燕山期、加里东期等多期次的中酸性岩浆活动,大面积的海、陆相火山喷发岩揭示了断裂多次活动与地幔上隆具有密切关系。区内航磁异常特征、地质特征均揭示出矿区深部存在大面积印支期峨眉山玄武质系列岩石,在后期基性岩浆热液活动的催化下,对初始矿源层进行富集改造,为矿源层及成矿流体中金的迁移、富化提供了热动力条件。

5.2 找矿标志

(1)地层。矿区内金矿化均赋存于中三叠统拖味组上段第一亚段(T2tb1)的白云质粒屑灰岩中,层控性显著,三叠系拖味组为区内找矿的直接地层标志。

(2)构造。矿床内矿化(体)严格受控于断裂构造,尤以地层中层间构造破碎带的控制作用最为显著,矿石类型多属构造角砾岩型,三叠系拖味组白云质粒屑灰岩的层间破碎带为金矿化(体)最有利的容矿构造。

(3)物化探异常。根据对矿区土壤化探、岩石化探的试验,发现土壤化探、岩石化探异常高度吻合,与已揭露的矿化体同属一个区域,故化探异常可以作为区域找矿的直接标志;此外,本研究通过开展激电法测量工作,认为高极化率、中电阻率异常属矿化异常,也为重要的找矿标志。

(4)围岩蚀变。矿区内普遍发育围岩蚀变,尤以主干断裂所夹持的断层破碎带内最为发育,与矿床内金矿化(体)的赋存部位吻合度极高,故而围岩蚀变为区内金矿的主要找矿标志。

6 结 语

对亮山金矿成矿地质特征、控矿因素进行了详细分析,认为矿区深部隐伏岩体为金矿成矿提供了良好热源,其产生的富含钠质的高温气成热液沿断裂破碎带的片理或劈理贯入碳酸盐岩碎基中形成了黄(褐)铁矿—钠长石化—金矿化,矿床成因属低温热(卤)水卡林型金矿床。区内大箐矿段总体呈NEE向沿亮山—雨厦断裂断续状产出,延伸约18km,与金异常衍生方向完全一致,目前已揭露的3个矿化层平均厚度达3~7.5m,平均Au品位为0.32g/t,找矿潜力极大;小水井矿化地段发育强烈蚀变,地球化学测量揭示Au含量达0.3g/t,可列为区内下一步重点找矿区域。总体上,矿区成矿地质条件良好,成矿规模大,具有较大的找矿潜力。

参 考 文 献

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