广西大瑶山大裕金矿地质特征及找矿预测
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Geological Characteristics and Prospecting Prognosis of the Dayu Gold Deposit in Dayaoshan,Guangxi
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通讯作者:
收稿日期: 2019-08-10 修回日期: 2019-10-29 网络出版日期: 2020-03-06
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Received: 2019-08-10 Revised: 2019-10-29 Online: 2020-03-06
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郭辉, 刘春明, 黄德志, 邹海洋, 陈磊.
GUO Hui, LIU Chunming, HUANG Dezhi, ZOU Haiyang, CHEN Lei.
大瑶山金成矿带位于广西壮族自治区东部,钦州—杭州成矿带西南端,大地构造位置处于扬子陆块与华夏陆块的交会部位,有着近百年的黄金开采历史,是广西最早的黄金生产基地[1,2,3,4,5]。大瑶山成矿带上已发现包括罗坪、桃花、古袍、湾岛和六岑等在内的大小金矿床和金矿化点200余处[1]。前人对该区大黎、罗平等花岗岩体的年龄和地球化学特征进行了研究,认为大瑶山地区岩体形成时间为加里东期,且岩体与该区金成矿关系密切,区内主要成矿期也是加里东期[6,7,8]。还有部分学者围绕该区金矿床不同金矿化类型的矿物标型特征、矿物特征、找矿标志、成矿条件及矿床成因开展了研究[1,9,10,11,12],认为该区矿床类型主要有石英脉型(含金石英脉型和含金硫化物石英网脉、细脉型)、破碎带蚀变岩型和斑岩型3种。依此次在研究区开展的地质工作来看,该区还存在有炭质板岩型金矿石、硅化泥质板岩型金矿石和硅化长石细砂岩金矿石。由此可见,深部地质特征和成矿规律等方面研究工作的欠缺,严重制约了该区找矿勘查工作的进一步开展。
1 区域地质背景
图1
大瑶山地区位于基底复背斜之上,广西运动后下沉,沉积准台地盖层,出露地层有寒武系、泥盆系、白垩系、第三系和第四系。其中,寒武系分布最为广泛,岩性由已发生浅变质的类复理石建造的砂岩和页岩组成,其岩相变化较大,多呈透镜体状,属浅海相沉积,为加里东地槽产物[1,8,9,14,15]。泥盆系为紫红—紫灰色石英砂岩、砾状砂岩夹砾岩、页岩和细粒石英砂岩[8,14,15]。白垩系下部为泥岩、钙质粉砂岩和砂页岩,上部为安山岩、霏细斑岩、酸性火山岩、砂页岩和凝灰质砂岩[14,15]。第三系为泥质、钙质粉砂岩、页岩、凝灰质岩和砾岩[14]。第四系上部为土黄、褐黄色的黏土和亚黏土层;下部为含基岩的碎块、少量黏土及亚黏土等。
2 矿床地质特征
大裕金矿位于猫儿顶复式背斜的次级褶皱—里超林复式向斜北翼之三克顶背斜核部附近,NEE向断裂自西向东贯穿三克顶背斜核部(图2)。矿区内出露地层主要为寒武系,是一套具复理石建造韵律特征的浅变质砂岩和板岩。矿区断裂极其发育,按断裂走向可将其划分为NEE、NE、NW和近SN向4组,其中NEE向断裂规模较大,主要有F1和F2断裂,其他以小型次级断裂为主。F1断层是本区规模最大的断裂,呈NEE向的“S”形展布于矿区中南部,为控制本区北带金矿体的硅化破碎带。该断裂长度达5 km以上,宽度为0.7~3.5 m,走向60°~85°,倾向SE,倾角为58°~73°。F2断层位于矿区南东部,控制着本区南带金矿体的硅化破碎带,呈NEE向,断裂长度达2 km以上,倾向140°~165°,局部倾向NW,倾角为59°~89°。
图2
图2
大裕金矿地质简图
1.寒武系黄洞口组第一段;2.寒武系小内冲组;3.断层及编号;4.地质界线;5.矿体/隐伏矿体及编号;6.矿带分带位置;7.勘探线及编号
Fig.2
Geological sketch map of Dayu gold deposit
2.1 矿体特征
根据本次详查工作,结合以往地质勘查工作,将研究区内已发现的金矿(化)体划分为3个金矿(化)带,分别是受F1断裂控制的北带,受F2断裂控制的南带,以及F1与F2断裂之间的中带。
(1)北带。北带金矿体主要分布在F1断裂上盘,即受F1断裂的次级断裂控制所挟持地段。在西段金矿体主要受层间断裂控制,金矿体走向80°~85°,倾向S,倾角为52°~55°,这些矿体主要呈脉状和透镜状产出,与本区中带金矿体大致平行排列,目前已被钻孔揭露3个金矿体,金品位为1.53×10-6~7.08×10-6。
(2)南带。矿体分布在矿区南东部,赋存在切割寒武系黄洞口组第一段(Єh1)的F2断层破碎带中。含矿岩性为硅化的浅变质砂岩、粉砂岩和炭质泥岩。剖面上矿体呈似层状和脉状产出,平面上呈NE向长条状展布,总体上沿走向中间厚、两头薄,沿倾向变化不大。矿体总体倾向120°~170°,倾角为61°~76°。矿体自西向东有2个见矿工程(TC12和PD32)控制,推测矿体长度约为700 m。通过统计已有见矿工程可知,单工程矿体厚度为1.28~2.63 m,平均厚度为1.96 m,金平均品位为2.13×10-6。
(3)中带。中带金矿体分布于F1和F2断裂所挟持地段,金矿体主要受层间断裂控制,呈脉状和透镜状产出,矿体产状与地层产状总体一致,属于层间断裂充填型矿脉,赋矿层位为寒武系小内冲组和黄洞口组第一段浅变质细碎屑沉积岩,近矿围岩发育硅化、黄铁矿化、绢云母(水云母)化和泥化等蚀变。
图3
图3
大裕金矿0号勘探线剖面图
1.第四系;2.寒武系黄洞口组第一段;3.寒武系小内冲组;4.第四系残坡积物;5.细砂岩;6.板岩;7.石英脉;8.破碎带;9.实测/推测构造破碎带及编号;10.氧化带界线;11.矿体及编号;12.矿化体;13.完工钻孔及编号
Fig.3
Geological section along No.0 exploratory line of Dayu gold deposit
表1 大裕金矿中带金矿体地质特征
Table 1
矿体 编号 | 矿体 形态 | 矿体产状/(°) | 矿体规模/m | 平均真厚度/m | 厚度变化系数/% | 平均品位/(×10-6) | 控制勘探线 | 金资源量/kg | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
倾向 | 倾角 | 走向长 | 最大斜深 | |||||||
Ⅰ-1 | 似层状 | 172 | 65 | 260 | 177 | 4.19 | 113.5 | 10.36 | 7~2线 | 3 550.20 |
Ⅰ-2 | 似层状 | 172 | 53 | 220 | 157 | 2.64 | 16.0 | 3.93 | 12~20线 | |
Ⅱ-1 | 似层状 | 172 | 65 | 380 | 325 | 5.10 | 166.3 | 5.07 | 15~0线 | 2 821.04 |
Ⅱ-2 | 似层状 | 172 | 53 | 220 | 359 | 1.36 | 11.8 | 3.23 | 12~20线 | |
Ⅲ | 似层状 | 172 | 52 | 760 | 228 | 1.00 | 158.6 | 7.13 | 15~20线 | 1 580.04 |
Ⅳ | 透镜状 | 172 | 52 | 400 | 203 | 1.01 | 206.7 | 1.95 | 0~20线 | 116.43 |
Ⅴ-1 | 透镜状 | 172 | 52 | 260 | 368 | 1.55 | - | 2.38 | 0~7线 | |
Ⅴ-2 | 透镜状 | 172 | 52 | 220 | 305 | 1.09 | - | 4.07 | 12~20线 | |
Ⅵ-1 | 豆荚状 | 172 | 52 | 40 | 50 | 1.91 | - | 5.28 | 7线 | |
Ⅵ-2 | 豆荚状 | 172 | 52 | 40 | 50 | 1.89 | - | 3.52 | 0线 | |
Ⅵ-3 | 豆荚状 | 172 | 52 | 40 | 50 | 1.26 | - | 6.10 | 20线 | |
Ⅶ-1 | 透镜状 | 172 | 52 | 240 | 50 | 0.73 | - | 5.59 | 7~2线 | |
Ⅶ-2 | 透镜状 | 172 | 52 | 40 | 50 | 1.26 | - | 4.53 | 20线 |
2.2 矿石特征
根据矿石矿物组成特征,将矿区金矿石类型划分为石英脉型、炭质板岩型、硅化泥质板岩型和硅化长石细砂岩型4种。其中以含少量金属硫化物的石英脉型金矿石为主,其次为炭质板岩型、蚀变泥质板岩型和蚀变长石石英细砂岩型金矿石。根据矿石氧化程度,本区金矿石主要为原生矿石,氧化矿石所占比例较低。
本区矿石属于贫金属硫化物的石英脉型金矿,矿石多呈灰白、青灰和灰黑色。矿石矿物含量低于5%,主要有黄铁矿、黄铜矿、自然金、方铅锌、闪锌矿、辉钼矿、辉银矿和白钨矿等,在氧化带上多为褐铁矿。脉石矿物主要为石英、绢云母、绿泥石、长石、黏土矿物和方解石等。矿石结构主要有半自形—自形晶、碎裂、交代、变余泥质和变余砂质等结构(图4);矿石构造主要有脉状、片理化、星散状—稀疏浸染状和角砾状构造,局部见有块状构造。
图4
图4
大裕金矿矿石显微镜下特征
(a)孤岛状黄铁矿被褐铁矿化交代残余;(b)闪锌矿呈他形粒状;(c)顺石英脉生长的长条形黄铁矿;(d)石英交代自形黄铁矿呈骸晶结构;(e)石英脉中分布的黄铜矿包含黝铜矿;(f)石英脉中黝铜矿包含乳滴状黄铜矿和粒状黄铜矿Ccp-黄铜矿;Lm-褐铁矿;Py-黄铁矿;Qtz-石英;Sp-闪锌矿;Tet-黝铜矿
Fig.4
Microscopic characteristics of ore in Dayu gold deposit
2.3 围岩蚀变
矿区内围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化和绿泥石化等(图5),沿断层破碎带或层间破碎带及其旁侧较显著。
图5
图5
大裕金矿围岩蚀变及其显微特征
(a)含矿石英脉碎裂岩中绢云母化;(b)灰黑色长石石英细砂岩中绢云母化;(c)含炭质较高的破碎带中黄铁矿晕边;(d)含炭质较高的破碎带中他形浸染脉状黄铁矿;Ser-绢云母;Ccp-辉铜矿;Py-黄铁矿;Qtz-石英
Fig.5
Wall-rock alteration and microscopic characteristics of the Dayu gold deposit
(1)硅化。硅化是区内最发育的围岩蚀变,一般在断裂带中构成硅化石英脉,往两侧蚀变逐渐减弱,沿围岩层间微裂隙以微细脉集合体和微粒集合体形式产出,若叠加黄铁矿化、绢云母化和铅锌矿化等蚀变可构成金矿体。硅化是本区最主要的找矿标志。
(2)黄铁矿化。黄铁矿化蚀变范围与硅化基本相同,但硅化体不一定发育有黄铁矿化,当黄铁矿呈微细粒自形晶和他形晶粒浸染状分布时,一般为金矿化富集地段;而黄铁矿呈粒径为2~6 mm的较粗粒自形晶时,金矿化微弱,不构成金矿体。
(3)绢云母化。主要发育在断裂破碎带和层间破碎带两侧,呈细小鳞片状产出,由交代长石砂岩中的长石而来;部分绢云母分布在硅化石英脉边缘和裂隙中。绢云母化蚀变往往使岩石产生褪色化而呈灰白色,是矿区主要蚀变之一。
(4)绿泥石化。本区绿泥石化较弱,且分布范围极不均匀,断续分布在矿脉和围岩中;绿泥石化主要产于褪色化蚀变泥质岩石中,与金矿化关系较密切。
3 控矿因素
3.1 控矿构造
断裂为该区成矿流体的运移提供了通道,区内出露的浅变质砂岩和板岩作为盖层,对成矿流体具有很好的封闭作用,使之不易流失。该区三克顶背斜使成矿流体封闭在F1和F2断裂的各级构造裂隙中,不断循环,有利于活化萃取寒武系细碎屑岩中的Au等成矿元素。各种构造空隙既可成为含矿热液的运移通道,又常常是成矿物质沉淀富集的场所。NEE向F1和F2断裂是区内的主要导矿构造,同时在F1和F2断裂所挟持地段,发育NEE向层间裂隙,这些NEE向次级断裂是重要的容矿构造。
该区金矿体主要受近NEE向断裂控制,此外NW向断裂也具有显著的控矿作用,在矿区北带东部的枫木冲—高见矿段,金矿体主要受NW向断裂控制。矿区内断裂控矿存在明显的差异性,其中矿区西部的NEE向断裂控矿更好,而东部的NW向断裂含矿更好。构造破碎、挤压剪切变形强烈和热液蚀变发育(尤其是硅化、黄铁矿化等金属硫化物矿化)的地段,以及不同级次、不同方向断裂交会和收敛部位,是金矿化富集成矿的有利部位。
3.2 赋矿围岩地层
大裕金矿区的赋矿地层主要为寒武系小内冲组和黄洞口组浅变质含炭质细碎屑岩,岩性主要为长石石英细砂岩、粉砂岩、页岩、炭质页岩和硅质岩等。长石石英细砂岩的有效孔隙度相对较大、渗透性较高,不同岩性的接触界面是构造应力相对集中部位,为层间断裂的形成提供了有利的构造地质条件,构造应力制约着断裂沿这些接触界面发生,从而成为矿液运移的通道和沉淀成矿的良好场所,由此可见长石石英细砂岩对矿化富集最为有利。
3.3 矿化蚀变
金矿化与围岩蚀变之间的关系十分密切,蚀变带规模愈大,蚀变强度越高,则金矿化愈强。特别是在组合蚀变发育处,金矿化强度往往与硅化—黄铁矿化和绢云母化—黄铁矿化—硅化组合蚀变密切相关,这2种组合蚀变发育部位,往往金矿化强度大且金品位高。
早期沿裂隙交代充填纯白色块状石英含金性一般,而含烟灰色硅化石英脉的破碎带往往预示着发育有较强的金矿化。此外,黄铁矿的粒度和晶形与金矿化强度显著相关,通过显微镜下观察和测试分析得出,黄铁矿颗粒越细小,金矿化越好[10];他形和半自形黄铁矿一般比自形黄铁矿的含金性好,而含金性较好的粗粒自形黄铁矿一般呈碎裂状;呈细脉状和细脉浸染状分布的黄铁矿含金性优于单纯的呈粒状浸染状分布的黄铁矿。
4 成矿规律
根据矿区控矿、成矿地质条件,以及金矿化与围岩蚀变之间的关系,对研究区的矿化富集规律进行了总结。
(1)大裕金矿区的赋矿地层主要为寒武系小内冲组、黄洞口组浅变质含炭质岩层和含黄铁矿岩层,长石石英细砂岩为主要赋矿岩性。
(2)褶皱和断层裂隙为矿化流体运移和成矿物质沉淀富集提供了有利的构造空间。该区的主要导矿构造为NEE向F1、F2断裂,主要容矿构造为F1、F2断裂挟持部位的次级NEE向层间断裂,同时不同级次、不同方向断裂交会和收敛部位也是金矿化有利富集部位。
(3)金矿化与围岩蚀变之间的关系十分密切。围岩蚀变的规模、强度与金矿化呈正相关关系,组合蚀变发育部位更为明显。
(4)与金矿化富集有关的另一重要的矿物是黄铁矿。黄铁矿的粒度、晶形与含金性关系密切,且呈现一定负相关性的规律。总体来说,金矿化更易富集在他形、细粒、较破碎及呈细脉分布的黄铁矿中。
5 找矿方向
大裕金矿区位于桂中—桂东台陷大瑶山凸起东端的古袍复式向斜南翼,及古袍次级成矿区带内,区内成矿地质条件优越,通过在矿区中带开展地质工作,已发现9条矿体。NE-NEE向断裂及其所挟持部位断裂发育,为本区金矿化富集的有利部位。与金成矿关系密切的围岩蚀变有硅化、黄铁矿化、绢云母化和绿泥石化。因此,建议今后的找矿工作重点应放在NE-NEE向断裂及其次级断裂交会部位,同时应注意地球化学异常与物探异常的叠加部位。该区今后找矿工作应侧重于矿区中带张元以东至南带矿部中间地段,以及北带的枫木冲一带。
6 结语
(1)大裕金矿产于寒武系一套具复理石建造韵律特征的浅变质砂岩和板岩中,矿体严格受F1和F2断裂控制,矿石结构有半自形—自形晶、碎裂和交代等,矿石构造有脉状、片理化和星散状—稀疏浸染状等,金属矿物有黄铁矿、黄铜矿和自然金等。
(2)大裕金矿断裂控矿作用明显,不同级次、不同方向的断裂交会和收敛部位是金矿化富集成矿的有利部位,黄铁矿的颗粒大小、自形程度高低与金成矿呈负相关关系。
(3)与金矿关系密切的硅化、黄铁矿化、绢云母化和绿泥石化等围岩蚀变发育地段,NE-NEE向断裂及其所挟持部位、次级断裂交会部位应作为下一步找矿工作的重点。
参考文献
大瑶山成矿带金矿成矿规律
[J].,
Gold metallogenic pattern in Dayaoshan ore belt
[J].
钦—杭古板块结合带与成矿带的主要特征
[J].,
Characteristics of geology and metallization in the Qinzhou-Hangzhou Paleoplate juncture
[J].
中国东南陆区岩石圈结构与大规模成矿作用
[J].,
Lithospheric structure and large-scale metallogenic process in Southeast China continental area
[J].
华南地区钦杭成矿带地质特征和矿床时空分布规律
[J].,
Geological characteristics of the Qinhang(or Shihang)metallogenic belt in South China and spatial-temporal distribution regularity of mineral deposits
[J].
广西大瑶山地区大王顶花岗闪长斑岩年代学和地球化学特征
[J].,
Chronology and geochemical characteristics of granodiorite porphyry of Dawangding rockmass in Dayaoshan area,Guangxi
[J].
广西大瑶山大黎花岗岩体年代学研究及地质意义
[J].,
Study on geochronology and geological significance of Dali granitoids of Dayaoshan,Guangxi
[J].
初论广西大瑶山地区多期次花岗质岩浆活动与成矿系列
[J].,
A preliminary study of multi-stage granitoids and related metallogenic series in Dayaoshan area of Guangxi,China
[J].
广西大瑶山隆起罗平花岗岩的地质地球化学特征及其意义
[J].,
Geological and geochemical characteristics and significance of Luoping granitoids in Dayaoshan metallogenic belt,Guangxi
[J].
桂东大瑶山地区金矿成矿条件及成因分析
[J].,
Ore-forming condition and genetic analysis on the gold deposit in Dayaoshan region,Eastern Guangxi
[J].
广西大裕金矿床黄铁矿微量元素特征
[J].,
Trace element characteristics of pyrites in Dayu gold deposit,Guangxi
[J].
广西大裕金矿床找矿标志与矿床成因
[J].,
The prospecting criteria and ore genesis of Dayu gold deposit,Guangxi
[J].
广西大瑶山隆起区不同金矿化类型的矿物标型特征
[J].,
The mineral typomorphic characteristics of gold mineralizations in Dayao mountain upwarped district,Guangxi
[J].
广西大瑶山古里脑和龙头山金矿岩浆期后断裂成矿作用及找矿意义
[J].,
On gold mineralization in Gulinao and Longtoushan gold deposit related to postmagmatic faulting and its significance in searching for gold deposit in Dayaoshan,Guangxi
[J].
广西壮族自治区区域地质志
[M].
Regional Geology of Guangxi Zhuang Autonomous Region
[M].
广西大瑶山地区寒武系沉积环境及其演化
[J].,
Evolution of sedimentary environments through the Cambrian in the Dayaoshan area,Guangxi Province
[J].
广西大黎地区金属矿床时空分布规律
[J].,
Spatial and temporal distribution of metal deposits in Dali area,Guangxi,South China
[J].
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