狄春霞,魏 强,李崇华
(四川省地质矿产勘查开发局四0二地质队,四川 成都 611730)
康定金矿床位于扬子陆块和松潘—甘孜造山带Ⅰ1-2级大地构造单元的接合部、道孚-康定三岔裂谷系的中心,南北向安宁河深断裂、北西向鲜水河深断裂、北东向龙门山深断裂三大断裂带的交汇处(据许志琴等1992年)。
区域地层出露较为完整,分为结晶基底和盖层两部分,结晶基底与盖层二者间呈断层接触。据1:25万康定幅区调资料,区域结晶基底主要由前震旦系康定群咱里组、冷竹关组组成。盖层主要由震旦系、志留系、泥盆系、二叠系、三叠系及第四系组成。
本区位于川滇南北向构造体系的北端,受多期次东西向挤压的长期作用,不同时期、不同方向的断裂构造十分发育(图1)。构造产生次序大体为:结晶基底的东西向→南北向→切穿基底和盖层的北东向→北西向断裂。其中,受大型推覆滑脱构造的影响,伴随产生的北东向、北西向、东西向断裂及剪切带、破碎带,规模大,是区内最重要的控矿、容矿构造。区内构造以北北东向构造带为主,带内主要包括跑马山断层、狮子崖断层、滑山断层等;其次为北北西向—北西向构造带,主要有道孚—康定断裂、雅拉沟断层、鱼司通断层。
区域岩浆岩主要为侵入岩,分属于两个构造岩浆带,东侧为康定—丹巴构造岩浆带,西侧为铜佛山—折多山构造岩浆带(图1)。
区域地处丹巴—康定变质岩带,主要受区域低温动力变质作用和区域动力热流变质作用影响。岩石、地层均已遭受不同程度变质作用的改造,形成相应的变质岩。
康定金矿床所处的康定~丹巴块体是全省金异常值最高的地区,地处三岔裂谷系中心的“康定杂岩”隆起及周边盖层的高值异常成群,且密集分布。而矿区正处于北北东向康定偏岩子~狮子岩~长岩窝~双牛棚~大渡河下牛场和北西向江达沟~长岩窝~红海子、双牛棚~姑咱及东西向狮子岩~金台子高值异常群之中。地质上,北北东向异常群正好与“康定杂岩”和志留系接触界线及北北东向的断裂带相吻合;北西向异常带也与北西向大断裂吻合。上述异常的元素组合除以Au为主体外,还有Cu、Ni、Mg、Pb、Ag、V、Mo、Ca等元素,异常浓集中心明显,分带特征显著。几乎所有异常中心都已发现金矿(化)体。
康定金矿床内出露地层岩性主要为:前震旦系康定群冷竹关组(Pt1lz)花岗质均质混合岩,间杂灰白色细粒黑云变粒岩;震旦系上统蜈蚣口组(Z2w)灰色状细晶灰岩,间杂灰色绢云母石英千枚岩;震旦系上统水晶组一段(Z2s1)深灰色白云岩夹夹硅质条带白云岩;震旦系上统水晶组二段(Z2s2)浅灰-浅黄灰色富藻白云岩;震旦系上统水晶组三段(Z2s3)灰白色细晶白云岩;志留系通化组一段(St1)微晶硅质白云岩;志留系通化组二段(St2)细晶大理岩、大理岩化白云岩;泥盆系危关组一段(Dw1)结晶灰岩夹变质石英粉砂岩、大理岩;泥盆系危关组二段(Dw2)细晶灰岩夹千枚岩、大理岩及第四系等(图2)。其中震旦系上统水晶组二段(Z2s2)为矿床金矿体的赋矿层位。
2.2.1 褶皱
康定金矿床在灯盏窝附近发育两个相连的褶皱,由北向南依次为灯盏窝鼻状背斜、卧虎岭箕状向斜,位于跑马山断层西侧,是由于跑马山断层和灯盏窝断层发生平面顺扭和剖面斜冲所产生的拖拉褶曲及牵引褶曲。
2.2.2 断层
康定金矿床内断层较发育,规模较大且与成矿关系密切的断层主要有跑马山断层(F20)、淘沙坪断层(F18)、偏岩子断层(F15)、剪刀沟断层(F8)、向阳沟断层(F27)以及灯盏窝断层(F3),均为成矿期断层。区内的断层生成和分布有如下特征。
①跑马山断层为区内主干断层,延长在10km以上。其他断层皆位于F20的西盘,且集中分布在矿区中部偏岩子-灯盏窝一带,形成断层集中区,该区也正好是矿区内矿化富集地段,表明断层和成矿具有联系;②区内主要断层,皆为复性断层,以压性为主,经历了压—压(顺)扭—压(反)扭的三次活动的迭加;③断层间相互关系,跑马山断层为本区规模最大,切割最深的断层,其余断层均位于跑马山断层的侧旁,断层走向、倾向与跑马山断层大体一致,但倾角较陡。按其规模、产状和力学性质,判定为跑马山断层的分支断层,相互组合形成入字型构造。
2.2.3 节理
区内节理(裂隙)发育,空间分布上常与褶曲、断层配套成群成带分布。
康定金矿床内岩浆岩主要为辉绿岩,呈岩枝和岩脉状分布。
辉绿岩岩枝,分布在矿区中西部,侵入于志留系通化组和泥盆系危关组地层间,呈不规则岩枝状产出,原岩为灰绿色中细粒辉绿岩,大部分已变质为绿帘绿泥片岩。
辉绿岩脉在矿区中东部分布较多,沿北北东向或北北西向断裂断续展布,形态不规则,沿走向及倾向方向均具有膨缩、尖灭再现和分支复合现象,一般厚0.5m~5m,延伸数米至数百米。主要侵入于震旦系蜈蚣口组、水晶组地层以及它们与前震旦系冷竹关组的交界断裂中。
康定金矿床变质作用主要为区域低温动力变质作用(岩石处于绿片岩相变质阶段)、区域动力热流变质作用(包括高级深度变质深熔作用和混合岩化作用)和动力变质作用(以脆性动力变质为主,次为韧性动力变质)。
区内变质岩主要为区域浅变质形成的绿泥绿帘片岩、绢云绿帘绿泥片岩;区域深熔变质形成的花岗质均质混合岩以及动力变质作用形成的碎裂岩、断层角砾岩和糜棱岩。
康定金矿床内围岩蚀变种类以黄铁矿化和硅化为主,重结晶现象较普遍,其次为绢云母化、碳酸盐化、钠长石化和绿泥石化等以及矿床中氧化、水解作用形成的褐铁矿化,为中低温热液蚀变。
围岩蚀变与成矿关系十分密切,主要表现在:
(1)空间分布的一致性:矿床的围岩蚀变范围和矿化范围基本一致,矿体周围黄铁矿化、硅化等蚀变最强烈,向四周逐游减弱,其它蚀变更是和矿脉相伴产出,大多分布在矿脉边缘。
(2)成因上的联系性:围岩蚀变自身就伴随有微弱的金矿化,在黄铁矿化白云岩中的粗晶黄铁矿中含有少量的自然金,辉绿岩发生绿泥石化和黄铁矿化后,局部含金也达边界品位,表明围岩蚀变同矿化成因上是相互联系的.是成矿热液在不同条件下的产物。
康定金矿床内目前发现和评价的矿体三条,分别为Ⅱ、Ⅲ号和M1金矿体,均赋存于震旦系上统水晶组富藻白云岩中,各矿体具体特征见表1。
表1 康定金矿床矿体特征表
其中Ⅱ号矿体位于勘查区中东部,构造上受一走向近南北、倾向东的断裂破碎带控制,破碎带被辉绿岩和矿体充填,其中辉绿岩位于破碎带底部,厚约1m~4m,构成矿体的底板;Ⅲ号矿体位于勘查区中东部,Ⅱ号矿体225°方向,产出于白云岩所形成的溶洞中;M1号矿体位于矿区北东部,Ⅱ号矿体20°方向,构造上受F3断裂破碎带的控制。
3.2.1 矿石矿物组分
康定金矿床Ⅱ号和Ⅲ号矿体为氧化矿石,其矿石矿物主要有自然金、褐铁矿,少量黄铁矿和铜蓝,脉石矿物主要为白云石,次为伊利石、石英等;M1号矿体为原生矿石,矿石矿物主要有自然金、褐铁矿、菱铁矿、针铁矿,少量黄铜矿、黄铁矿等,脉石矿物主要为白云石。
3.2.2 矿石的结构构造
矿石结构主要为半自形—他形晶结构、自形晶结构、交代假象结构等。
氧化矿石构造主要有土状构造和蜂窝状构造;原生矿石构造主要为浸染状构造和细脉状构造。
3.2.3 矿石化学成分
康定金矿床矿石化学成分主要为SiO2、Al2O3、TFe、CaO、MgO,其次为TC、TiO2,其余元素含量甚微。
矿石中有益组分主要为Au,伴生有益组分主要为Ag,有害元素中Cu、Sb、C、As含量略高。
3.2.4 矿石类型
康定金矿床矿石自然类型按照矿石氧化程度划分,Ⅱ号和Ⅲ号矿体为氧化矿石,M1号矿物为原生矿石;按照矿石构造,可划分为土状矿石、蜂窝状矿石、浸染状矿石和细脉状矿石四种类型。
矿石工业类型属于褐铁矿碳酸盐型金矿石。
4.1.1 地层(岩性)
康定金矿床的赋矿层位震旦系上统水晶组二段,岩性为一套浅黄灰至灰色块层状微一细晶富藻白云岩。该层成为主要的赋矿层位有其特殊性:①层厚、性脆,受断层影响后易于破裂,其线裂隙率可达每米十条以上,利于矿液的运移,也提供了矿质沉淀的场所;②含矿层富含有机质除对成矿热液具有强烈的还原作用外,还对金有明显的吸附作用,是该层赋矿的重要因素;③含矿层的SiO2含量较低,CaO、MgO等碱性活泼组份含量较高,有利于成矿溶液的交代沉淀;④该层局部形成有岩溶溶洞,为矿体的次生淋滤堆积提供了足够的空间。
4.1.2 构造
构造对成矿的控制作用较为明显,矿体均位于跑马山断裂西侧,跑马山断裂为北北东向,其北西向及近南北向的次级褶曲和断裂构造发育。根据矿区构造分析,跑马山断裂是矿区的导矿构造,而其余北北东向次级断层为配矿和容矿构造。
4.1.3 辉绿岩脉
辉绿岩脉来源于上地幔,为碱性玄武岩系向高铝玄武岩系过渡,岩脉受跑马山断裂及次级断裂控制,自深部带来了大量射气,如H2S、Cl、F等,给热液提供了硫盐及卤化物的阴离子,同时带来了金、银等金属元素,为成矿提供了物质基础。据1987年详查地质报告光谱及部分化学分析成果资料,脉岩中金、银、铜、铅、砷等元素背景值高,其中金、银高出地壳同类岩石平均值20倍左右。矿脉形成时期和辉绿岩脉形成时期大体一致,在空间分布上表现为相互依存、相互制约的关系。
康定金矿床的形成经历了早期准备和晚期富集两个大的阶段,首先含有H2S、Cl、F等大量射气以及金、银等金属元素的深部岩浆通过跑马山断裂及其次级断裂侵入赋矿岩层富藻白云岩中,给成矿热液提供了硫盐及卤化物的阴离子,而赋矿岩层富藻白云岩受断层影响后易破碎,利于了矿液的运移,提供了矿质沉淀的场所,有利于成矿溶液的交代沉淀,其所含的藻类有机质对成矿热液具有强烈的还原作用,并且对金有明显的吸附作用,因此在富藻白云岩受断层影响破碎部位富集成矿。成矿后,受强烈的风氧化作用的影响,矿石构造部分变为土状,蜂窝状,受地下水淋滤的矿石再向下部容矿空间(破碎带或溶洞等)迁移,重新富集成矿,形成工业矿体。
据1987年详查地质报告矿物包体测试研究和热力学计算,成矿溶液是富含CO2、Cl、F和有机气体的高盐度(总矿化度达49.9%,NaCl含量达43.5wt%)、高密度(1.07g/cm3)的复杂盐水溶液。成矿作用经历了高—中—低温阶段,主要在中低温阶段(252°~165°),压力在516~217个大气压的中等压力条件下形成矿体。
综上所述,康定金矿床成因类型为中-低温热液型金矿床。
康定金矿床受到特定的含矿层位震旦系上统水晶组二段、跑马山断裂及其旁侧次级断裂以及辉绿岩脉等三重控矿因素的控制,成因类型属于中-低温热液型金矿床。