付小东,周锃杭
(1.云南省有色地质局三 0 八队 ,云南 昆明 650214;2.中国冶金地质总局昆明地质勘查院,云南 昆明 650214)
元阳县石哈斗金铜矿区位于红河州元阳县境内,行政区划属元阳县黄草岭乡管辖。位于元阳县城197°方向,直线平距约42km处。
其大地构造位置位于西藏—三江造山系维西—绿春陆缘弧带绿春陆缘弧带与扬子—华南陆块区上扬子—古陆块金平陆缘坳陷的接合部。区域成矿位置划属“西南三江成矿带”南段的牛孔-黄草岭断裂成矿带[1]。
本文作者在矿区地质考察和室内工作的基础上,通过梳理矿床地质特征,对矿床成因进行简要分析。
地层较为单一,仅出露上三叠统歪古村组(T3w)。岩性以灰色、褐灰色千枚岩、板岩为主。区内构造较为复杂,主要表现为断裂破碎、节理裂隙以及局部的挠曲褶皱,多呈北西向展布,规模大小不一[2]。多脚断裂、多沙断裂、石哈斗断裂是区内规模较大的断裂,其中多沙断裂与石哈斗断裂明显控制着本区煌斑岩的定位及矿化蚀变的分布,而多脚断裂是目前发现的对金矿化控制较为明显的断裂。
多脚矿构造破碎蚀变矿化带位于多脚断裂带的构造蚀变带中,构造破碎蚀变带一般表现为断层泥、挤压片理带、碎裂混合岩带或角砾岩带的分枝复合及尖灭再现,且以角砾岩带为主要形式,出露宽度在3m~90m之间,走向延伸1600m左右。断裂带产状变化较大,带内充填蚀变角砾岩、石英脉,为区内的主要控矿、含矿构造之一[1]。该矿化带在空间上对应于多脚断裂带、Au化探1号异常区。该矿化带矿化类型较多,常见矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿,矿化不均匀。经钻孔工程揭露控制,角砾岩厚达102.7m。角砾主要成分为硅化千枚岩、石英。角砾岩带中见大量硫化物分布,以黄铁矿为主,黄铁矿示意图,如图1所示。
结合图1所示,黄铁矿主要位于多沙断裂带的构造蚀变带中,带内有YK-05等金矿化点。该矿化带在地表一般表现为断层泥、挤压片理带、强烈变形带为主要形式,出露宽度在3m~88m之间,走向延伸2500m以上,并向南东方向延伸至矿权外。矿化带内岩石产状变化较大,变形强烈,主要岩性为千枚岩及砂岩,硅化较为普遍。
金矿体主要产于多脚断裂的构造蚀变带中,该断裂为北西走向,总体向南西倾,倾角较陡,变化较大,在55°~85°之间。矿体的体地质分布,如图2所示。
根据图2所示,结合地表地质调查及工程揭露,破碎带一般表现为断层泥、挤压片理带、碎裂混合岩带或角砾岩带的分枝复合及尖灭再现,且以角砾岩带为主要形式,出露宽度在3m~70m之间,走向延伸1600m左右。断面有滑动特征和牵引现象,局部具摩擦镜面和擦痕。产状变化较大,由此形成矿体的膨大和缩小。带内充填蚀变角砾岩、石英脉。蚀变角砾岩的岩性主要为千枚岩及砂岩。角砾棱角清晰,次棱角状为主,少量浑圆状,在胶结物中发现大量的石英团块及石英脉、方解石脉,为区内的主要控矿、含矿构造之一。分析矿体地质特征可知,金矿体主要位于多脚村南部约800m处,产于多脚断裂的构造破碎蚀变矿化带中。产出形态为中等倾斜的脉状,其形态产状与多脚断裂破碎带关系极为密切,主要产于破碎带硅化千枚岩中,产状形态受断裂构造控制。上下盘均为三叠系上统歪古村组(T3w)地层的千枚岩、砂岩及煌斑岩等。
矿体的产状与构造破碎带及围岩产状一致,总体产状为北53°~56°西,倾向南西,倾角57°~66°。产出形态为中等倾斜的脉状,其形态产状与控矿构造关系极为密切,主要产于破碎带硅化千枚岩中,产状形态受断裂构造控制明显。
矿石中发现的矿物种类较多,主要为黄铁矿、菱铁矿、磁黄铁矿及少量黄铜矿、铅锌矿;脉石矿物由石英、方解石、云母等组成;矿石主要有用组份为金,伴生有益组份主要为铜、铅锌,但不均匀。呈星点状、团斑状、细脉状、稀疏浸染状、角砾状构造。
金主要以自然金的形式存在,金银矿较少,除赋存于黄铁矿孔隙中外,其它大多赋存于黄铁矿裂隙中,少量赋存于石英颗粒之间。较少自然金包裹于石英中。自然金呈它形粒状、不规则状,个别呈长条状和枝杈状。颗粒粒径通常0.01mm~0.06mm,少量0.1mm~0.24mm,属于微细粒浸染型金矿。
石哈斗矿区总体归属于绿春浅变质带,该区自中生代二叠纪有基性熔岩和火山岩活动以来,经历了印支、燕山、喜山期三次大的地壳构造运动,其中喜山期对区域上的金、铜、铅多金属矿床起着非常重要的作用。印支晚期由于杨子板块与青藏滇板块的拼合,沿哀牢山断裂发生俯冲碰撞,喜山期的进一步逆冲推覆,呈现出自西向东即由下而上,变质程度依次递增的反常现象。绿春浅变质带直接位于推覆体的下盘,为一增生褶皱带,呈带状分布,构造发育,岩浆活动强烈。二叠纪基性熔岩和火山岩主要属于岛弧-大陆拉斑玄武岩系,处于大陆边缘构造背景。印支晚期的板块碰撞,导致此带挤压逆冲变形,并进入陆内发展阶段,燕山期推覆使其叠加变形,进一步逆冲推覆形成了一系列北西向的断裂构造。而喜山期伴随着酸性、碱性岩浆岩的活动,矿液沿着北西向的断裂构造充填形成了硫化矿体。
构造对金矿成矿起到控制作用,其中以断裂构造为主[2]。与区域构造运动相对应,石哈斗矿区矿化蚀变也表现出了高温、中温、低温三种不同热液活动阶段产生的矿物组合。矿石中金属矿物以硫化物为主,其中尤以黄铁矿最重要,其次为方铅矿、黄铜矿,少量闪锌矿。非金属矿物主要为石英,其次为方解石、白云石,少量长石、绢云母。根据矿石的结构构造和矿脉的穿切关系,以及矿物的交代顺序,成矿作用,可分为热液期和表生期。热液期又分为三个成矿阶段。
第一成矿阶段:即黄铁矿—石英阶段,主要形成石英,构成石英脉主体。另有少量粗粒自形—半自形晶的黄铁矿。
第二成矿阶段:即石英—黄铁矿阶段,主要形成石英和黄铁矿,局部可见黄铜矿、方铅矿等多金属硫化物,石英常沿第一阶段的石英脉裂隙交代、充填,黄铁矿主要充填于第一阶段石英脉的裂隙中,呈半自形—他形细粒晶。本阶段为自然金形成的主要阶段。
第三成矿阶段即石英—碳酸盐阶段,形成菱铁矿、石英、方解石、白云石等,呈细脉或微细脉穿插、镶嵌第一、第二阶段形成的石英、黄铁矿矿脉中。
表生期则主要表现为矿体在地表出现不同程度的氧化及次生变化。
从工程取样结果来看,同时具有铜矿化、铅锌矿化、菱铁矿化却不一定具有金矿化,具有磁黄铁矿化却不一定有金矿化,具有黄铁矿化的也不一定有金矿化,具有金矿化的则硅化较强,证明该金矿化主要与硅化关系较为密切,是多成因多期次热液活动的结果。
综上所述,该区具备地层构造具佳的成矿条件,岩浆的活动是矿质聚集成矿的热动力条件,构造薄弱带角砾岩体和构造破碎带为矿质定位提供了场所,地壳运动使该区的潜水面向下迁移,有利于金矿的氧化与富集。
根据以上地层构造控制、结合成矿过程分析,该金矿成因应属喜山期岩浆期后热液型中低温矿床—构造蚀变岩型金矿,矿石类型为微细粒浸染型金矿。
结合云南省元阳县石哈斗金铜矿地质特征,确定断裂构造对金矿铜矿的形成起到控制作用,研究区的成矿条件优越,具有一定的找矿潜力。