熊 宽,赖长洁
(江西省地质工程(集团)公司,江西 南昌 330002)
石坞金矿是德兴市金山金矿田向西延伸的部分,属于变质热液金矿床。为提升金矿找矿效率,需要分析该金矿床的地质特征、品位和厚度变化规律,研究金矿构造,明确找矿方向。
江西石坞金矿床处在扬子板块中部南缘,位于鄣公山巨型父背斜构造西端,区域内广泛分布复理石火山碎屑沉积,岩性为青灰色-黑灰色变余沉凝灰岩,变余凝灰质粉砂岩、绢云母千枚岩都有明显的沉积韵律。白垩系上统赣州组零星分布在区域断陷盆地内[1]。区域内构造主要为NW方向到EW方向的线性紧闭褶皱,主要由双桥山群组成,地层为近EW方向紧闭褶皱展布,褶皱同期和后期都受到南北两个方向挤压的作用,在NE方向形成了斜冲断裂、韧性剪切带等大断裂。
在潘村岩体距离矿区最近,距离大约11公里,都属于黑云母花岗闪长斑岩和花岗斑岩,岩石的化学成分包括硅、铝、钙等等。岩体内的热液蚀具有明显的硅化、钠化发育特征。
矿床内出露地层比较简单,主要为中元古界双桥山群亚群第三岩组,以及在东南边缘断陷盆地中分布的白垩系统,可将双桥山群的上亚群第三岩组分为上下两部分,上方部分主要包括黄绿、青灰、灰绿色沉凝灰岩,下方部分已经出现微细层理发育,并在底部出现变沉凝灰岩和千枚岩组成的微层条带;在上段出现紫红、灰绿、黄绿色绢云母千枚岩交变形成的沉凝灰岩,同样具有细微层理发育,在该位置的金元素含量比较高。
区域内包括晋宁期和燕山期的构造活动,主要构造线方向为NW-SEE方向,整个构造具有非常紧密的线形褶皱,经过挤压之后会形成辫状的构造体系,属于晋宁期造山运动所导致。
图1 矿区地质特征
矿区内并没有岩浆岩发育,仅在东部有花岗斑岩岩脉,出露长度在50m~100m,宽度在15m左右,表现为近SN方向展布。由于岩石为灰白色,具有斑状结块,其中岩石中含有18%斑晶,主要成分为长石英、钾长石等。
矿床的矿体都在自蚀破碎带内部,自北向南分布三个带,总体为缓波状、膨大和缩小,并且具有组合延伸趋势。自西向东的总体延长情况在7000m以上,矿石带的宽度在5m~50m,一般宽度都处于10m~20m之间,总体走向为NW-EW方向,倾角60°左右。在腾龙矿段,以北倾为主,倾向为40°左右,倾角为75度左右。局部南倾,倾向为210°~230°,倾角为80°。
矿区的矿体受到蚀变破碎带的影响,具有脉状、透镜状。构造转折端的矿体有膨胀扩大的特征,品位也比较丰富。腾龙庵矿段有11条,一般在212m中段的下方,次级褶皱影响其空间分布[2]。
该矿区的蚀变主要在破碎带和近邻岩层内分布,蚀变的主要类型为热液蚀变。
3.3.1 硅化
硅化是矿区主要的蚀变类型,分布在扩容带和蚀变破碎带内,硅化可以分为两期,包括高温硅化石英,以大脉状、团块状为主,随着破裂带的走向分布,多数高温硅化石英不穿层,受到外部影响构造比较破碎;晚期硅化石英有脉状、网脉状,一般在早期硅化石英周围分布。
3.3.2 绿泥石化
绿泥石主要为鳞片状和团块状,分布在石英和构造裂隙中,并沿着石英壁和岩层滑脱面分布,呈膜状。
3.3.3 黄铁矿化
黄铁矿化是一种和硅化伴生的蚀变方式,包括早期、中期和晚期三种。早期黄铁矿化的分布比较广、以斑点状为主,颗粒比较大;中期黄铁矿一般分布在矿石中,以立方体为主,具有表面光洁,偶尔出现裂纹的特点;晚期黄铁矿呈现出脉状分布特点,粒径相对较小。
成矿阶段如下表。
表1 成矿阶段表
该矿区周围并没有太大的岩体,仅仅在东部有花岗岩长岩脉分布,经过施工揭露,发现其与矿体之间具有侵入性接触,可发现清晰的接触界线,证明入侵发生在成矿后[3]。通过进一步分析,发现成矿物质以中元古代富含金的火山堆积为主,在成矿过程中,热液经过了地下水溶解、转化,在成矿位置沉淀,形成了今日的矿体。
该矿区的成矿经过了比较漫长的地质发展,通过分析当地地层、构造、岩浆岩、矿体结构,确定矿体在中元古代地层挤压下出现了变形,并且影响了矿体的破碎带形成。根据当地的燕山期构造和花岗岩穿切矿体情况,可确定矿体主要在中晚古生代形成。
结合矿床成矿的地质条件和产出规律,以及类比具有类似地质条件的已知矿床,确定石坞金矿主要受NW-SEE向脆性破碎带控制,成矿的流体来源主要来自于变质热液和下渗的地下水。石坞金矿的成矿作用主要包括变质和地下水热叠加两个阶段的作用。
在变质作用阶段,富含金的矿源开始在地层位置沉积,并逐渐变质。变质不仅会出现微观结构转变,矿石的宏观结构也会改变,岩石会在挤压下变形,在当地形成了张性裂隙,并沿薄弱层脱落形成储矿构造。在区域变质作用下,热液流动过程中会将周围的金溶解,之后接受压溶作用,继续向裂隙流动,之后可在合适的条件下沉淀成矿。
地下水热叠加成矿中,矿体会受到地下水下渗的影响,由于当地地热的作用,形成了下渗地下水循环,地下水能萃取出部分矿物质,并沿着早期含矿破碎带流动,在转折位置富集矿体,逐渐形成巨大矿体。
贯穿矿区东西方向的破碎带一方面作为储矿空间,也建立了含矿热液的流动通道,影响矿体的产状和最终状态。进入第二阶段成矿,矿体会增加厚度,并且品味升高。
通过分析区域,矿区内地层具有西北和东南两个找矿方向,区域地层整体为侧向WN侧伏,通过对矿区线性构造进行分析,褶皱整体向WN侧伏。通过分析矿体的空间分布情况,确定矿体沿着WN方向朝深部延伸,并且延伸方向与矿体的线性构造相同。所以,矿体埋藏深度具有自东向西逐步加深的趋势,走向为NW-SEE方向,NW方向为找矿有利地段。
江西石坞金矿床属于低温热液矿床,在矿床形成过程中,变质热液和地下水对矿床的形成起主导作用,特别由于地下水的存在,保证了矿物质的富集作用。目前,矿体主要受到EW水系韧性蚀变破碎带的作用,根据当地地质状况和成矿构造状况,可确定该金矿深部和外围依然具有比较大的找矿潜力,并且应该朝着NW方向的深部进行找矿。