赣西北构造蚀变岩型金(锑)矿床地质特征及找矿前景评价
刘成忠 尹维青 曾明伟 张 婧 曾莲花
(江西有色地质矿产勘查开发院 江西 南昌 330001)
摘要:赣西北成矿区位于九岭成矿带西段,是九岭成矿带的重要组成部分。通过对该区的地层、构造、岩浆岩等成矿控制条件进行分析,总结了构造蚀变岩型金(锑)矿床的基本地质特征,对区内找矿前景和找矿方向进行了探讨,认为赣西北成矿区具有良好的金(锑)成矿地质条件,具备了寻找大-中型金(锑)矿床的资源潜力。
关键词:赣西北成矿区;成矿控制条件;找矿前景;找矿方向
0 前言
赣西北成矿区位于九岭成矿带西段,是赣西北地区最重要的金(锑)成矿区。区内金(锑)矿产资源丰富,在赣西北乃至整个江西省也占有重要位置。本文试图通过对赣西北成矿区构造蚀变岩型金(锑)矿床成矿地质条件及成矿特征的论述,总结出构造蚀变岩型金(锑)矿床的基本地质特征,在此基础上进行找矿远景和找矿方向探讨,以期对今后在本区的找矿工作有所裨益。
1 大地构造位置
九岭地区位于扬子板块东南部,俗称“九岭造山带”。大地构造位置处在江南隆褶带西段,北与下扬子坳褶带毗邻,南与华南褶皱系接壤。赣西北成矿区就位于九岭东西向构造隆起带九岭复式背斜的西段(插图1)。
图l 九岭区域地质构造略图
Fig.1 Regional geological structure mapof Jiuling area
1.第四系;2.上三叠统一第三系;3.震旦系一中三叠统;4.中元古界;5.燕山早期花岗岩;6.晋宁期花岗岩:7.韧性剪切带;8.推滑脱断层;9.飞来峰;10.构造窗;11.第一期褶皱轴迹;12.第二期褶皱轴迹;13.第三期褶皱轴迹
2 区域成矿条件 2.1 区域地质矿产
区域内广泛出露中元古界双桥山群浅变质岩系、新元古界震旦系、下古生界寒武系-奥陶系、中生界白垩系、新生界第三系-第四系。区域内发育一系列基底褶皱和盖层褶
皱。区域断裂以古市-德安深断裂、渣津-柘林大断裂和萍乡-广丰深断裂为基本格架。岩浆活动频繁,花岗岩分布广泛,形成近东西走向的燕山早期相公坳-吕阳斗岩浆岩带。九岭成矿带西段铁炉湾-吕阳斗成矿区是赣西北部地区岩浆活动最强、矿床(点)分布最密集的地区之一,具有优越的成矿地质条件。目前已发现的金(锑)矿床(点)有土龙山、岭下湾、吕阳斗、天相洞等10余处(图2)。
插图2 铁炉湾-吕阳斗区域地质简图
Fig.2 Regional geological map of Tieluwan-lvyangdou gold deposit area
1.白垩系-第三系;2.震旦系南沱组-奥陶系印渚埠组;3.震旦系南沱组-洞门组;4.中元古界双桥山群;5.燕山早期花岗岩;6.断层;7.背斜轴迹;8.向斜轴迹;9.隐伏向斜轴迹;10.金矿床;11.金矿点;12.砂金矿(床)点
2.2 区域地球化学特征
区内分布了众多的Au、Ag、As、Hg、Pb、Zn等水系沉积物异常和金重砂异常。Au、Ag、As、Hg等水系沉积物异常面积大、元素含量高、分带明显。水系沉积物异常与重砂异常重叠性较好,空间分布上表现为北西西成行,北北东-北东向成串的特征,是区内及邻区金(锑)矿床的典型异常特征。
根据本区1/5万区调成果,双桥山群地层中Au、Pb、Zn微量元素含量较高。Au的丰度值为4.86~19.65×10-9,平均为10.84×1010-9,是地壳克拉克值的2.62倍;Pb为23~68.62×10-6,平均为32.28×1010-6,是地壳克拉克值的2.69倍;Zn为89.41~133.77×1010-6,是地壳克拉克值的1.16倍。东部零星出露的双桥山群地层W的丰度值较高,可达9.13×1010-6,是地壳克拉克值的3.23倍。微量元素含量特征说明,双桥山群特别是修水组下段及安乐林组下段是区内重要的含矿层位。已知的金(锑)矿床(点)多数位于这两个层位中,表现有一定程度的层控特点。
3 成矿区地质特征 3.1 地层及其含矿性
区内含矿地层主要为中元古界双桥山群和新元古界震旦系南沱组-陡山头组。中元古界双桥山群是本区分布地层的主体,可分为下部安乐林组及上部修水组,是以变质砂岩、板岩为主的浅变质岩系,属低-中级变质绿片岩相复理石建造。新元古界震旦系南沱组主要分布于西部,是以杂砂岩为主的滨海相粗碎屑岩建造[1]。
本区地层岩性以硅泥质碎屑岩为主,次为碳酸盐岩,地层中成矿微量元素以双桥山群及震旦系地层中Au,Ag,V,Cu,Zn丰度较高(表1),其中双桥山群金的丰度值为10.48×10-9,为地壳克拉克值的2-3倍;震旦系南沱组-陡山沱组及灯影组中金的丰度值为8.07×10-9-18.86×10-9,为地壳克拉克值的2-4.7倍。双桥山群作为区域广泛分布的地层,其中发育较多的金矿(化)体,显然具备金矿源层的条件,而震旦系地层由于区域分布较少,确定为矿源层的条件尚不具备。
表1 铁炉湾-吕阳斗金成矿区底层微量元素含量一览表
Tab.1 The trace element analytical result of regional stratum in
Tieluwan-lvyangdou gold deposit area
地层 杨柳岗组 王音铺组 灯影组
南沱组-陡山沱组
双桥山群
Au — 6.18 18.86 8.07 10.84
Ag 1.50 — 0.71 0.08 0.13
Cu 16 64 — 34 51
Mo 1.71 22.67 3.75 — —
V 28.54 132.00 254.58 32.67 47.78
Sn — 11.00 — — —
Pb — — — 15 15
Zn — — — 41 81
As 13.56 9.20 10.99 — —
-9-6
注:Au单位为×10,其余均为×10;据黄修保2001年资料修编;—为未测试项目
3.2 构造及其控矿特征 本区经历了多次构造变动,形成了以基底岩系为主体的一系列极为复杂的叠加变形图像,前震旦纪以前以褶皱变形为主,之后叠加断裂作用[2]。铁炉湾-吕阳斗复背斜是区内重要的褶皱构造之一,位于区域障公山-九岭复背斜的西段,长度大于20 km,主要由双桥山群地层构成。根据1/5万区调成果,本区褶皱构造可分为早期南北向褶皱和晚期近东西向褶皱。
区域断裂构造以北部古市-德安深断裂、渣津-柘林大断裂和南部的萍乡-广丰深断裂为基本格架,经后期多次活动,叠加衍生出一系列浅层次生断裂。本区构造多属浅层次断裂,以北北东-北东向为主、其次为北西西向及近南北向[3]。
近东西向铁炉湾-吕阳斗复背斜控制了区内岩浆岩带的展布,北北东-北东向断裂与褶皱核部复合部位控制了燕山早期岩浆岩体的侵入和定位。北北东-北东向断裂及其派生的北西西向断裂系统是含矿热液运移的通道和矿体赋存场所,区内矿床一般定位于它们的交接点处或附近。区域断裂构造旁侧派生的次级断层、节理带、层间破碎带、层间滑脱带是矿体的有利赋存部位。
区内金矿床(点)多位于区域性北西西向、北北东向断裂旁侧,北北东向断裂与近东西向铁炉湾-吕阳斗复背斜的交汇处,近东西向铁炉湾-吕阳斗复背斜的倾伏端,少部分位于燕山早期岩浆岩体接触带及其附近。各类金矿床(点)宏观上呈北北东-北东向展布,总体与区域构造线一致。矿体多位于断层破碎带、节理裂隙带、层间破碎带、次级背斜向斜核部及转折端。赋矿围岩主要为双桥山群浅变质岩,次为震旦系杂砂岩和燕山早期黑云母花岗岩。矿体的分布受一定层位、岩性及构造复合控制,其产状分两类:一类与层间破碎带一致,即多与地层产状近似;另一类与构造蚀变带一致,即多与区域构造带产状近似。
3.3 岩浆岩及其成矿专属性
区内岩浆岩主要有燕山早期东渡港岩体、相公坳岩体、吕阳斗岩体以及侵入于中元古界双桥山群浅变质岩系中的小岩体、岩株、岩脉等。
燕山早期岩体分布较广,但岩体的规模均较小。岩体主要侵入于双桥山群地层中,主要岩性为中-细粒黑云母花岗岩、白云母花岗岩、花岗斑岩等。燕山早期的相公坳、吕阳斗岩体明显富硅、铝,镁、钙及铁也偏高,反映了岩浆在侵入就位过程中,围岩对
岩浆化学成分的改造作用明显(见表2)。
表2 铁炉湾-吕阳斗金矿区岩浆岩化学成分
Tab.2 The chemical compositions of magmatic body in
Tieluwan-lvyangdou gold depsit area
岩体 白岭 东渡港 相公坳 吕阳斗 中国主要花岗岩黎彤值
岩石类型 黑云母花岗岩 二云母花岗岩 黑云母花岗岩 黑云母花岗闪长
岩 黑云母花岗岩
-2
SiO2 70.45 73.48 70.42 67.82 71.99
Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO TiO2 CaO K2O Na2O P2O5 14.72 13.39 13.84 14.07 13.81
0.65 0.45 0.90 1.47 1.37
1.89 1.10 2.38 3.00 1.72
0.03 0.04 0.08 0.07 0.12
0.46 0.55 1.36 1.65 0.81
0.17 0.09 0.17 0.30 0.21
1.88 1.02 1.84 2.01 1.55
3.85 4.33 2.90 2.55 3.81
4.22 3.71 3.14 3.42 3.42
0.88 0.05 0.04 0.08 0.20
注:单位为×10;据赣西北地质大队1994年资料修编
相公坳、吕阳斗岩体中Au、Pb、Zn含量均高于维氏值,特别是相公坳岩体Au、Pb、Zn是维氏值的数倍至十余倍,明显富含Au、Pb、Zn等成矿元素(表3)。区内金(锑)矿床(点)主要产于侵入在双桥山群变质岩中的相公坳、吕阳斗岩体接触带及外围,燕山早期岩浆岩对金(锑)成矿具有明显的专属性。
表3 铁炉湾-吕阳斗金矿区岩浆岩微量元素分析表
Tab3 The trace element analytical result Of magmatic body in
Tieluwan-lvyangdou gold depsit area
岩 体 东渡港 相公坳 白岭 吕阳斗 中国主要花岗岩
维氏值
Au 2.65 35.6 1.82 2.80 4.50
Ag 0.098 2.89 0.047 0.134 0.05
Cu 11 32 14.5 35 20
Pb 22 514 14 55 20
Zn 27 521 49 95 60
W 4.8 2.67 1.5 1.8 1.5
-9-6注:Au单位为×10,其余均为×10;据赣西北地质大队1994年资料修编 4 矿床类型和分布规律 4.1 矿床和矿床类型 本区金矿床类型较简单,主要有构造蚀变岩型金矿床和石英脉型金矿床。但形成时间长,在漫长的地质历史进程中,该区不同的矿床总是与构造-岩浆成矿作用密切相关,使本区形成了重要的构造-岩浆成矿期:燕山构造岩浆成矿期。
该区已探明的中、小型金(锑)矿床有2处:土龙山金矿床和岭下湾金(锑)矿床。其中土龙山金矿床属石英脉型金矿,岭下湾金(锑)矿床属构造蚀变岩型金矿。另外,还发现金(锑)矿点10余处。
4.1.1 石英脉型金矿床
区内石英脉型金矿较典型的有土龙山金矿床[4]。土龙山金矿位于铁炉湾-李杨斗复背斜西端倾伏部位,出露地层有双桥山群、震旦系、白垩系-第三系及第四系,其中震旦系地层约占矿区面积70%,并普遍出现重结晶及角岩化现象。矿区构造以单斜构造为主,次级褶皱及断裂发育。矿区未见花岗岩体。矿脉主要产在北西向节理带或断层中,赋矿围岩为震旦系南沱组-陡山头组杂砂岩(插图3)。矿脉多呈北西走向,倾向南西,倾角75o左右。矿脉带之间多呈等距离分布格局,矿脉带间距大约600米。矿脉带长200-300米,宽0.3-5米,其中单脉宽数厘米至75 厘米。金平均品位5.35×10-6-14.65
×10-6。矿脉沿走向及倾向基本连续,部分呈分枝复合、膨大缩小及舒缓波状。围岩蚀变以硅化为主,次为绢云母化、高岭土化、角岩化等。矿石矿物主要有自然金、黄铜矿、针铁矿、赤铁矿、磁铁矿及褐铁矿等,脉石矿物主要为石英。自然金和硫化物总量一般3%以下,石英等非金属矿总量在93%左右,自然金和硫化物多呈单体他形粒状浸染状产出。
图3 土龙山金矿区地质略图
Fig.3 Geological map of Tulongshan gold deposit area
1.第三系;2.上震旦统灯影组;3.上震旦统陡山沱组;4.下震旦统南沱组;5.下震旦统硐门组;6.中元古界双桥山群;7.压扭性断层;8.张扭性断层;9.含金石英脉及编号;10.石英脉
该类型金矿在区内分布比较普遍,矿脉主要赋存于节理密集带及断层破碎带中,矿脉成群成带出现,呈石英单脉、脉带、或网脉带形式产出,多呈北西及北西西走向,产状较稳定,而形态、规模变化较大。矿脉受断裂、裂隙或层间裂隙控制明显,空间上具有分枝复合、膨大缩小、尖灭再现等特征。矿石品位变化较大,但矿石矿物成分比较简单,属少硫化物型矿石。围岩蚀变一般较弱,以硅化、黄铁矿化与金矿化关系最为密切。
4.1.2 构造蚀变岩型金(锑)矿床
区内构造蚀变岩型金矿较典型的有岭下湾金(锑)矿床[5]。矿床位于铁炉湾-吕阳斗复背斜的中部北翼,赋矿围岩为双桥山群安乐林组粉砂质板岩。矿体产于区域性北北东-北东向断裂旁侧的北东向、近东西向硅化破碎带及节理裂隙带中(插图4)。矿体呈斜列式展布,形成北北东向分布的狭长矿带(插图4)。矿带长约500-1000米,宽20-100米。单个矿体多呈北东-近东西走向,长50-250米,厚1-7米,倾向南东,倾角70-80o。矿体呈透镜状或似层状,金品位1×10-6-14×10-6。矿床具有氧化分带,上部为氧化矿带,氧化深度6-7米;下部为原生矿带。矿石类型按自然类型可分为含金碎裂岩、含金构造角砾岩、含金构造片岩、含金碎裂板岩等。矿石结构主要有乳滴状结构、交代结构、粒状结构等。矿石构造为角砾状构造、浸染状构造、脉状构造等。氧化矿石矿物组合为:褐铁矿-锑华-黄铁矿-自然金;原生矿石矿物组合为:毒砂-黄铁矿-辉锑矿-自然金。