梁明建,黄 锐,张武饰
(广西壮族自治区二七三地质队,广西 贵港 537100)
羊街~斗月金矿区位于华南褶皱系,滇南东褶皱带、邱北~广南褶皱束西南缘,与文山~富宁断褶束西畴凹毗邻,地处滇、黔、桂“金三角”地区,是近几年国内寻找微粒型金矿的重要靶区[1]。
本区出露石炭系中上统至三叠统的地层,由老至新叙述如下。
石炭系中上统(C2+3):上部为灰白色中至厚层状含硅质泥粉晶灰岩夹硅质条带及钙质泥岩;下部为灰、灰黄色薄至中层状含生物碎屑泥粉晶灰岩、硅质灰岩,与上伏栖霞组地层呈整合接触。二叠系上统茅口组(P1m):岩性主要为浅灰、深灰色块状泥晶生物碎屑内碎屑硅质灰岩,底部见块状含燧石结核角砾状灰岩,顶部见硅质条带及少量凝灰质硅质岩。
与上覆二叠系上统玄武岩组呈整合接触。二叠系上统玄武岩组(P2β):根据岩性、喷发韵律等特征,火山喷发划分为两期,第一期以熔岩为主,主要为块状玄武岩、杏仁状玄武岩,次为凝灰岩、玄武质火山角砾岩(含少量碳酸盐角砾);第二期是火山碎屑岩与熔岩呈不等厚韵律式不等厚产出,上部主要为灰、灰黑色致密块状碱性玄武岩、凝灰岩、玄武质火山角砾岩为主,下部以深灰、灰绿色块状玄武岩、绿泥(帘)石化玄武质火山角砾岩、玄武质凝灰岩为主。与上覆二叠系上统那梭组呈整合接触。该地层为本区主要含矿地层。
图1 羊街—斗月金矿地质简图
表1 羊街—斗月金矿主要矿体特征一览表
二叠系上统那梭组(P2n):上部以灰白色、灰褐色中层状硅质泥岩、泥质硅质岩为主;中下部以灰黄色薄层状凝灰质硅质岩、凝灰质粉砂岩及泥岩为主。该地层为本区主要含矿地层。
二叠系上统者浪组(P2z):上部以灰黄、深灰及灰绿色薄—中层状凝灰质泥岩、凝灰质粉砂岩为主,次为泥岩、沉凝灰岩,偶夹硅质岩,下部以灰黄色薄层状泥岩、灰绿色薄至中层状粉砂岩为主。该地层为本区次要含矿地层。三叠系下统罗楼组(T1l):上部以灰黄色薄层状泥岩、沉凝灰岩、凝灰质粉砂岩为主;下部以灰黑色块状泥晶灰岩及深灰色、灰色条带状泥岩为主。与上覆龙丈组第一段为整合接触。三叠系下统龙丈组第一段(T1ln1+2):岩性主要为深灰色角砾状灰岩、硅质灰岩、泥晶灰岩、粉晶灰岩、砂屑灰岩、粉砂岩、泥岩夹薄层粉砂质泥岩。三叠系中统板纳组(T2b):岩性以厚层至块状岩屑石英杂砂岩、石英杂砂岩、长石石英杂砂岩夹泥质粉砂岩、泥岩,部分泥岩含钙质;顶部见泥晶灰岩或灰岩透镜体。
矿区褶皱、断层发育,总体构造线呈北西西向展布。区内主要褶皱轴向与总体构造线方向一致,由北往南有迪梦背斜、米哈~新厂背斜、羊街~新厂向斜、锑矿山~老厂背斜、坡哈~锑矿山背斜及锑矿山穹窿构造组成,褶皱两翼次级构造发育。
区内主要发育有北西西向和北东向两大组断裂构造,北西西向断层走向与总体构造方向一致,以压扭性为主,形成时间较早,属于主成矿期或主成矿期前构造。北东向断层属平移或剪切压扭性质,为主成矿期后的断层,切割前期断层、褶皱构造。
晚二叠世火山岩(P2β)其喷发时代相当于早二叠世中晚期~晚二叠世初,属浅海陆棚~深海槽盆海底火山喷发之产物,岩石类型较为复杂。从早期到晚期,总体由爆发相(火山角砾岩、凝灰岩)、喷溢相(玄武岩)、沉火山碎屑岩相~沉积岩相构成的多个喷发韵律(旋回)[2]。根据岜榔至锑矿实测剖面的岩性变化,判断矿区玄武岩喷发存在5个~7个旋回。
本区金矿床既受背斜、断裂构造控制,又具有一定的层位,属典型的层控矿床,具有多层矿。新老厂采场背斜轴部及附近的玄武岩组地层中由上至下已发现3层~4层金矿体(见图2),矿体主要产于背斜的虚脱部位,部分产于断裂构造空间,呈层状、似层状。本矿区共圈定18个矿体,分布在羊街、那汪、那苏、锑矿山及新老厂,主要矿体特征见表1。
图2 新老厂2号勘探线剖面矿体连接示意图[3]
根据表1可以看出本区金矿品位普遍不高,但具有一定规模,成矿部位比较浅,可露天开采。根据矿山生产情况,Au平均品位达0.5×10-6以上即可开采。
含金岩石:含金岩石主要为蚀变玄武岩、凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质粉砂岩、凝灰质硅质岩等多种岩石。
矿石成分:矿石矿物以黄铁矿、褐铁矿等为主,次为辉锑矿、毒砂等;脉石矿物以粘土矿物、石英、斜长石为主,次为方解石、云母、独居石等。
矿石结构构造:①矿石结构:鳞片变晶结构、泥质变晶结构、局部见残余间隐、填间结构等。②矿石构造:粒状构造、块状构造、角砾状构造等。
矿石类型:①按氧化程度:矿石类型为氧化型矿石。②按工业类型:矿床类型为破碎带蚀变岩型。
围岩蚀变:矿区热液活动强烈,受热液影响围岩蚀变主要表现在黄铁矿化、硅化、毒砂化、绿泥石化、碳酸盐化等。
晚华力西构造运动,使地壳深部岩浆沿基底深大断裂上升多次喷发,大量含金的喷发玄武岩及火山灰沉淀于浅海陆棚—深海槽盆海底还原环境中,形成一套含金丰度值较高的火山岩、火山碎屑岩夹硅质岩沉积建造[4],金元素初步富集在晚二叠系地层中,形成金的初始矿源层。含矿地层(P2β、P2n、P2z)含金丰度较高,高出克拉克值(3.5ppb)4倍~14倍[3]。
印支晚期前进式多期强烈造山运动,形成北西向前进式为主褶皱及同生断裂,包括张性层间断裂规模增大,高角度断裂断裂由张性变压扭性,次级断裂张性规模前进式增大(见图3)。火山喷发期后岩浆底辟作用强烈,第一期底辟活动岩浆由南西向北东方向侵入,强烈的推覆作用造成地层向北平移,从而形成系列北北东向平移断层,使矿区内已有的F1、F2、F4、F8等北西西向断裂再次受力后规模加大加深(见图4)。第二期岩浆底辟活动,方向是南西西由北北东方向侵入(见图5),由于侵入部位较深,向北推覆作用下,使矿区东部的构造“向北变形”。岩浆底辟作用带来的热能及热液活动对金的富集起到重要作用,同时在同生断裂带中形成规模较大的硅化带。后期形成的平移断层属破矿构造,一般不形成矿体。
图3 矿区构造运动理想图
图4 第一期岩浆侵入理想模式图
图5 第二期岩浆侵入理想模式图
地表水沿断裂、裂隙渗入到地下深处与岩浆气液混合,形成混合热液,在向上运移过程中活化、萃取保存在含金矿源层(胚)的金元素,形成含金成矿流体,并向负压部位流动,在褶皱轴部虚脱空间、断裂、裂隙等破碎部位以交代和充填方式将金元素富集成矿,最终形成工业矿体。
早期形成的北西西向“背斜+高角度纵向断裂”为导矿、容矿构造,断裂以压扭性为主;晚期形成的北东向断裂为主成矿期后的断裂,切割前期断层、褶皱构造,一般不形成矿体。
矿体主要分布在褶皱同生层间破碎带中,基本沿层位产出,呈似层状、脉状、透镜状,部分产在高角度纵向断裂,产状与断裂产状一致。矿床既受背斜构造控制,具有一定的层位,具有多层矿,属典型的层控矿床,同时断裂构造对其分布也产生影响。矿体品位普遍不高,但具有一定规模,成矿部位比较浅,开采成本较低。
二叠纪本区发生多次火山活动,带来了丰富的成矿物质,经沉积作用形成金的初始矿源层,金元素初步富集。地表大气降水在浅地表沿断裂、裂隙渗入到地下与地层气液混合,形成气液混合流体,活化和萃取初始矿源层中的金元素,形成含金成矿流体,并向负压部位流动,在褶皱轴部虚脱空间、断裂、裂隙等部位沉淀下来,形成以层控层间破碎带为主、高角度断裂为辅的“火山~沉积~改造”蚀变岩型金矿床。