广东双保金矿区外围地球化学特征及找矿前景分析

2021-03-10 06:47张文专
矿业工程 2021年1期
关键词:金矿成矿矿体

张文专

(广东省地质局第五地质大队,广东 肇庆 526020)

0 引言

双保金矿是上世纪80年代开展普查工作时发现的矿床,金矿化严格受糜棱岩带控制,属含金蚀变糜棱岩型金矿床。2016~2019年,该区被划归到“广东河台金金属矿整装勘查区”内,进行了相应的矿产调查与找矿预测工作:针对1∶5万水系沉积物测量圈定的双保AS5(Au-Ag-As)综合异常区,选择双保金矿区外围杨树坑~畔坑一带,开展了1∶1万土壤测量,并对土壤测量异常较好地段进行了异常查证和钻孔验证。通过工作,发现双保金矿区的主要糜棱岩带往矿区外围西南方向延伸至畔坑一带,局部金矿化较好;且成矿地质背景基本未发生变化,又均存在民采遗迹。为此,选择双保金矿区外围杨树坑~畔坑一带,从总结研究地球化学特征出发,研究成矿地质特征,并对该区找矿潜力进行分析,旨在为今后在该区开展金矿找矿工作提供指导,最终为双保金矿扩大矿床规模。

1 区域地质背景

研究区处于华南褶皱系内,属粤西隆起区(Ⅱ1)大瑶山隆起(Ⅲ1)与罗定拗陷(Ⅲ2)交汇地带。处于罗定-广宁断裂变质带东北段与吴川-四会断裂变质带夹持部位的兰源韧性剪切带上。该韧性剪切带位于云保至兰源一带,长12 km,宽约2 km,呈北东东向展布;主要发育在经过强烈构造置换和糜棱岩化的角闪岩相变质岩、混合岩化变质岩、混合岩和混合花岗岩等组成的断裂变质岩带内;剪切带由一套片理化很强的糜棱岩类岩石、硅化岩、绢云母石英岩以及弱变形或者未变形的含红柱石、堇青石片岩残块组成;韧性剪切带普遍发生强烈硅化、绢云母化,一些地段出现黄铁矿化和绿泥石化等蚀变,糜棱岩带中普遍见有金矿(化)体赋存。

2 研究区地质特征概述

2.1 矿区地质特征

双保金矿区及其外围出露地层为震旦纪老虎塘组(Z2lh)变质砂岩,均为残留体,零星分布在混合花岗质岩(Mi)内,见图1。岩层走向北东,倾向北东,倾角30°~65°。据《粤西地区金成矿条件及远景预测研究》,震旦系为区域性金矿化专属地层,Au丰度值在各地层单元中含量最高。可见,震旦系为本区的金成矿提供了有利的物质来源。

区内构造以北东向断裂构造为主,主要表现为沿断裂发生热液交代形成的含金糜棱岩带和成矿后的断裂构造。糜棱岩带:见于矿区中部,长1.6 km,宽200~300 m范围内,分布有北东东向,南北向,北西向三组。其中以北东东组规模最大,为矿区重要的控矿、容矿构造。成矿后断裂:断裂发生较晚,使矿体及早期的岩石发生再度破碎,但对矿体破坏不大,一般错距仅几米。

区内变质作用主要有动力变质作用和中低温热液交代蚀变作用。动力变质作用,在矿区内主要表现早期的糜棱岩化和后期断裂作用引起的岩石碎裂。交代蚀变作用,矿区较普遍,局部较强烈:主要有绢英岩化、绢云母化、硅化、碳酸盐化、粘土化、绿泥石化等,在蚀变交代中伴随硫化物多金属矿化和金矿化。与金矿化关系最为密切为绢英岩化,特别是富石英阶段。

1—第四系;2—震旦纪老虎塘组;3—燕山期石安岩体;4—加里东期富源岩体;5—混合岩;6—糜棱岩带及编号;7—金矿(化)体;8—断裂;9—见矿钻孔;10—土壤测量综合异常及其编号

2.2 矿体特征

前人在双保金矿区发现有三组含金糜棱岩带。北东东组有1、2、3、4、5、6、8、21号共8条,北西组主要有10、11、12、13、14、15、16、17等8条,南北向有18、20号共2条,发现具有工业意义的矿体有1-1、6-1和1-3号等3条。

1-1号矿体:产于1号糜棱岩带西段,地表出露长约130 m,厚度0.40~3.99 m,平均厚度1.04 m。金品位1.07~18.61 g/t,平均4.73 g/t;银平均品位19.04 g/t。矿体较连续,呈形态简单的陡倾斜脉状。

1-3号矿体:产于1号糜棱岩带的1-1号矿体下部,平行相距约20 m,为隐伏矿体,钻孔中见矿,水平厚度0.96 m,金品位5.85 g/t,银品位2.08 g/t。

6-1号矿体:产于6号糜棱岩带,地表出露长约162 m,厚度0.52~2.32 m,平均厚0.96 m。金品位1.02~34.40 g/t,平均6.28 g/t;银品位1~8.50 g/t,平均6.59 g/t。金分布较均匀,变化不大,地表较深部富。

矿石类型以黄铁绢英岩化混合岩和黄铁绢英岩化糜棱岩金矿石为主,多分布于矿体的顶、底部。糜棱岩型金矿石劈理纹发育,沿劈理纹有绢云母及自然金明金分布。

矿体围岩以糜棱岩和绢英岩化混合岩为主,矿体与围岩多无明显的界线、呈渐变过渡关系,矿体边界样品圈定,局部地段矿体边界与相应地段糜棱岩化带一致。

3 研究区地球化学特征

3.1 水系沉积物地球化学特征

上世纪八十年代,双保金矿区及其外围进行了1∶5万水系沉积物测量工作。据成果资料,双保金矿位于圈定的双保AS5(Au-Ag-As)综合异常范围内的东部,而外围杨树坑~畔坑一带位于该综合异常范围内的西部,均为Au的高背景区。AS5(Au-Ag-As)综合异常分布与兰源韧带剪切带的南东侧套合较好,由Au、Ag、As等异常组成,组合简单,Ag、As异常基本为Au异常所包容,Au异常具中、外二级浓度分带,综合异常特征见表1。

表1 双保AS5异常特征表

3.2 土壤地球化学特征

选择双保金矿区外围杨树坑~畔坑一带开展了1∶1万土壤测量工作,测线大致垂直1∶5万水系沉积物综合异常浓集中心长轴或者构造线,测线方位均为140°,采用200 m×20 m网度,一般采集在距地表20~50 cm深处土壤的B层(淋积层)或C层(母质层)中的细粒级物质,分析元素有Au、Hg、Ag、Cu、Pb、Zn、Ta、As、Sb、Nb、Sn、W。

1)地球化学参数特征。地球化学参数是研究元素分布分配、富集离散规律的重要参考依据[1]。为此,统计得出了该区各元素地球化学参数见表2。

表2 土壤测量元素地球化学参数

从富集系数可以看到,区内Au、Hg、Sn强烈富集(富系集数大于4),成矿意义较大;从变异系数可以看到,区内Au、Ag、As元素强变异(变异系数大于1),其它元素均中等变异(变异系数介于0.1~1之间)。

2)元素组合特征。通过R型聚类分析(见图2),以及各种元素特征比对分析,将测区12元素划分成Pb、Zn组,Au、Ag、Cu、As、Sb组,Sn、Nb、Ta组,W组、Hg组等5个组合。由此可知,与Au成矿关系密切的元素为Ag、Cu、As、Sb等。

图2 土壤样品元素R型聚类分析谱系图

3)异常特征。研究区共圈定土壤测量综合异常2处:AP1和AP2。其异常特征具体如下:

①畔坑异常(AP1-乙2)。该异常位于位于检查区中部,呈长条状沿北东向展布,两端均未封闭,长大于1.2 km,最宽约350 m,异常面积大于0.31 km2,异常以Au、Ag、As为主,次为Cu,各元素之间套合好。各元素异常参数见表3。

表3 AP1异常参数表

该异常主要由Au、Ag、As异常组成,Au异常规模大、强度大,元素具三级浓度分带,最大值为455.4 ng/g,平均值69.0 ng/g,衬度达到8.62,NAD值达到2.036 4,NAP值达到1.800 1,为全区最大值;Ag异常规模大、强度大,具三级浓度分带,最大值达1.73 μg/g,衬度达到4.25;As异常规模大,强度大,具三级浓度分带,最大值156.9 μg/g,异常衬值2.42;Cu具三级异常浓度分带,其它元素仅含一级异常浓度分带。

该异常与区内发育一组北东向的断裂套合较好,具有一定的找矿意义。根据区内成矿地质条件和异常类别划分原则,异常类别为乙2。

②长坑异常(AP2-丙)。该异常位于工作区南东角,呈不规则扇形分布,南、东均为封闭,异常面积大于0.197 2 km2,仅W、Hg元素具二级浓度分带,其他元素均只有外带,且区内地质特征简单,构造不发育,找矿意义不大。根据区内成矿地质条件和异常类别划分原则,异常类别为丙。

3.3 异常查证成果

矿产调查工作选择对土壤测量圈定的畔坑异常(AP1-乙2)做了进一步的异常查证,工作手段以地表调查为主,由于异常区植被发育、覆盖严重,未在地表发现矿化现象。但在区内发现有民采遗迹,通过对民采窿道调查及取样,发现有金矿化存在,并选择局部矿化较好地段施工了钻孔验证。最终,发现含矿糜棱岩带3条(ML-1、ML-2、ML-3),金矿化体4个,金矿体3个。

1号糜棱岩带:位于AP1综合异常北东段,目前仅单工程控制,倾向南南东,倾角85°。该糜棱岩带中新发现矿化体两条:V1-1号矿化体产状170°∠85°,Au单样品位0.27~0.62 g/t,平均品位0.42 g/t,厚度1.40 m;V1-2号矿化体平行于V1-1产出,产状170°∠85°,Au品位1.00 g/t,Ag品位9.68 g/t,厚0.50 m。

2号糜棱岩带:位于1号糜棱岩带南段,大致平行于其产出,该带目前工程控制长约400 m,倾向155°~160°,倾角55°~75°。在糜棱岩带北段发现2-1号矿化体,产状155°∠55°,Au品位0.39~0.59 g/t,厚0.50~1.00 m。南段发现矿体2个:2-2号矿体Au品位2.68~5.68 g/t,厚0.48~0.83 m;2-3号矿体Au品位3.22~4.86 g/t,厚0.39~0.99 m。2-2、2-3号矿体产状均为160°∠75°。

3号糜棱岩带:产状280°∠65°,在该带内新发现矿体V3-1,Au品位2.43 g/t,Ag品位1.44 g/t,厚1.40 m。

上述矿(化)体,当硅化、黄铁矿化及褐铁矿化强烈时,尤其是有晚期石英细脉充填时金矿化较好。北东东向糜棱岩带直接控制了金矿脉、金矿体的规模、形态、产状,因此北东向断裂为主要的容矿构造。矿体多被限制在蚀变断裂破碎带的范围内,偶尔也有超越至围岩硅化带中的现象,矿与非矿靠样品圈定。

4 找矿前景分析

1)从区域上来看,研究区处于罗定-广宁断裂变质带东北段与吴川-四会断裂变质带夹持部位,位于罗定-广宁断裂带北东段的兰源韧性剪切带上。该韧性剪切带普遍发生强烈硅化、绢云母化,交代蚀变作用强烈,且糜棱岩带中普遍见有金矿(化)体赋存。可见成矿地质条件良好,且通过已有的工作成果分析,具有很好的找矿前景。

2)研究区毗邻已发现的双保金矿区,两区成矿地质条件极为吻合:出露地层均为震旦纪老虎塘组;控矿、容矿构造均为糜棱岩带,且在构造上具有一定连续性,如外围发现的ML-1号糜棱岩带与双保金矿区的1号糜棱岩带,从产状上推测应为同一条糜棱岩带,均具有较好的金矿化。由此推测双保矿区金矿化向其外围西南方向仍有延续,且找矿前景较好。

3)研究区震旦系地层中高丰度的金元素含量为金成矿提供了有利的物质来源;发育的糜棱岩带在成矿作用过程中,起到了导矿和容矿作用;混合岩化作用及岩浆作用(石安岩体)为金成矿提供了很好的热源和热液,为金元素的活化、运移起到了十分重要的意义。所以从成矿作用机理来看,有利于金元素富集成矿。

4)研究区与双保金矿区均位于1∶5万水系沉积物测量圈定的双保AS5(Au-Ag-As)综合异常范围内,通过进一步的1∶1万土壤测量工作成果来看:研究区内Au元素具有强烈富集的特征,成矿意义较大,且Ag、Cu、As、Sb等元素与之成矿关系密切,为本区重要的找矿指示元素;圈定的AP1号综合异常与糜棱岩带套合较好,主要由Au、Ag、As异常组成,其中Au异常规模大、强度大,元素具三级浓度分带,找矿意义较大。关键是异常查证的结果也非常理想,发现含矿糜棱岩带3条(ML-1、ML-2、ML-3),金矿化体4个,金矿体3个,进一步揭示了研究区找金潜力较大。

5)研究区内1∶1万土壤测量所圈定AP1综合异常在东西两端均未封边,可见在下一步的找矿工作中应将两区结合起来整体研究,这样更有利于揭示矿体地质特征和成矿规律。另外,畔坑以西地带,由于AP1异常未封边,也指示了研究区以西地段可能存在进一步找到金矿的可能,值得进一步工作。

5 结语

研究区位于罗定-广宁断裂带北东段的兰源韧性剪切带上,区域成矿条件十分有利。区内成矿地质条件较好,矿(化)体分布于

震旦系老虎塘组内的韧性剪切带中,受北东东向糜棱岩带控制;目前新发现矿体3个,矿化体4个,通过进一步工作,区内矿(化)体的规模(延伸和延深)还可进一步扩大,区内及外围还存在发现新矿脉的可能。因此,研究区具有良好的金矿找矿前景。

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