大瑶山地区金矿成矿条件及成矿规律研究＊

2011-10-13胡乔帆

采矿技术 2011年1期

关键词：大瑶山寒武岩浆

胡乔帆,李毅,华二

(1.桂林理工大学, 广西桂林市 541004;2.广西地润矿业投资有限公司,广西南宁 530022)

大瑶山地区金矿成矿条件及成矿规律研究＊

胡乔帆1,李毅2,华二1

(1.桂林理工大学, 广西桂林市 541004;2.广西地润矿业投资有限公司,广西南宁 530022)

大瑶山地区是广西著名的金成矿带之一,金矿资源在全区占有重要地位。该区具有较好的成矿条件,金矿点较多,但由于该区成矿后在不同的地质时期内分别遭受到了不同程度的隆升剥蚀,后期构造作用复杂,使之找矿潜力大受影响。迄今为止,区内已发现的中、小型金矿床 (点)有 150多处,但大型金矿床很少。通过综合研究前人资料,结合新的认识,总结分析了本区的成矿地质条件和成矿规律,力争为区内进一步的找矿决策提供可靠的参考依据。

大瑶山;金矿;成矿条件;成矿规律

大瑶山金矿成矿带位于广西东部,东起两广边境,西至大明山隆起,南以西江为界,北至蒙山、昭平、贺县等地,大致呈东西向展布,面积近 5000 km2。区内金矿主要为岩金矿床,金矿床类型较简单,以浅变质细碎屑岩型为主。

1 区域地质背景

大瑶山地区大地构造单元按板块构造观点属华南微大陆板块 (一级)—华南陆缘构造区 (二级)—桂中—桂东边缘海 (三级)的大瑶山边缘海盆地 (四级);按槽台观点则属南华准地台桂中—桂东台陷大瑶山凸起 (见图1),北接桂北拗陷、南与云开隆起和钦防海西地槽毗邻 (广西区域地质志,1995)。自晚元古代以来,本区经历了加里东运动、海西运动、印支运动、燕山运动等多期构造演化,形成当今复杂多样的构造景观。

1.1 地层

区内出露地层主要为寒武系、泥盆系和白垩系。寒武系为浅变质砂岩、粉砂岩、硅质岩、板岩、千枚岩及碳质页岩,泥盆系为底砾岩、砂页岩及灰岩,不整合覆盖于寒武系之上,分布于成矿带的南北两侧;白垩系以凝灰岩为主,不整合覆盖于寒武系之上,零星分布在西江与蒙江交会处的新生代盆地中。金的赋矿层位主要是震旦系培地组、寒武系小内冲组及黄洞口组和下泥盆统。

1.2 构造

区内褶皱构造主要为轴向近 EW的大瑶山复式背斜、轴向 NE的龙山鼻状背斜及镇龙山穹窿。区内断裂构造发育,除大瑶山隆起区周边的荔浦断裂、龙胜 -永福断裂、南丹 -昆仑关断裂、灵山 -藤县断裂外,还有分布于隆起区中部的大黎断裂、栗木断裂、富川断裂、博白 -梧州断裂等一般性断裂,其中大黎断裂为区内最重要的控矿断裂,大部分金矿均围绕其断裂带两侧分布。

图1 广西构造分区(据张恒兴,1991,有改动)

1.3 岩浆岩

区内岩浆活动较强烈,从加里东期至喜山期均有岩浆活动,大多形成岩株、岩脉、岩枝、岩筒等小岩体,其中以燕山期最强烈,次为加里东期,二者与金矿成矿有密切关系,在岩体与构造破碎带相交的部位可形成工业矿体。

2 成矿地质条件分析

大瑶山地区地处扬子板块与华南板块的钦州 -钱塘结合带上,地质构造活动强烈,经历过多期地质作用的改造,形成中间为大瑶山隆起区、四周为断陷盆地的构造格架。不同地段经受差异性地质作用,使之发育了不同的地质建造及成矿建造,形成相应金属矿床。在长期隆升、遭受剥蚀的大瑶山隆起区,寒武系基底地层出露,分布着众多的岩浆热液成因的金矿床,如桃花、古袍、六岑、龙水等;在大瑶山隆起的四周发育较多泥盆系碳酸盐岩,分布有花山、姑婆山、金鸡顶、广平、大容山和西山等较大的花岗岩体。在大瑶山地区发育的这些地层、构造和岩浆岩等要素,组成了该区矿床成矿的基本条件,控制着相应矿床的形成。

2.1 地层对矿床的控制作用

大瑶山地区出露的地层从震旦系～第三系,发育比较齐全,出露面积最大有寒武系和泥盆系。区内有 80%以上金矿床 (点)产于寒武系中,寒武系是本区金矿的有利赋矿层位。

对于与岩浆活动有关的热液矿床来说,地层的作用主要表现在地层化学成分、岩石组合和结构构造对成矿的影响,不同的沉积建造可以产生不同的金矿床类型。据研究,大瑶山寒武系金丰度值呈现出高金背景值的特征,古袍边溪亚群金的平均丰度10.75 ppb,桃花与龙水的清溪亚群分别为 28.69,8.25 ppd。金的浓集系数 (按 Taylon地壳金丰度 3 ppb)达 2.75～9.56,含硫化物相及含炭黑色岩系层位中,金背景值明显增高,其浓集系数 3.81～57.5,平均 17.9。可见,桂东寒武系具有较高的金初始富集,为区域金矿化奠定了一定的物质基础。

本区寒武系和震旦系主要为含炭粉砂岩、含炭砂岩、炭质页岩或板岩等黑色岩系,并以浓集 Au、Ag、Sb、Pb、Zn等元素为特征 ,构成我国南方重要的含金建造。整个桂东金矿化带的产出及工业矿床的形成,都受其控制。六岑、桃花、古袍、隆盛、富裕等金矿床,都毫不例外的赋存于含炭层位。大瑶山地区寒武系和震旦系含碳建造中的金主要与硫化物和炭质关系密切,为易释放金,这些高背景值浓集的金元素在区域变质作用、构造、地下水和岩浆活动等多种地质作用下发生活化迁移,最终富集成矿。在加里东期发生的造山运动中,本区寒武系和震旦系普遍遭受低级区域变质作用,岩石物质间发生重组合和变质热液活动,使得地层中的金进行活化迁移;多期次构造活动为地层中金的释放以及各种成矿溶液对金的活化迁移乃至富集提供了通道和活动场所,同时伴随强烈构造活动产生的动力变质和构造分异作用亦可诱发岩浆侵入,导致地热增高,促使地层中的金活化迁移。

2.2 构造对矿床的控制作用

深部构造能够对地表的构造格架和花岗岩分布产生直接的影响。区域上,大瑶山地区的西边是桂中拗陷构造,北边为桂东北拗陷,南边为灵山拗陷,而东边为云开隆起,其周围的拗陷体现出断陷盆地的特征,暗示了大瑶山地区在其发生断裂时期处于有地幔上拱的拉张环境。地幔柱热物质的上升,使地幔上隆引起地壳构造活动,导致区域变质作用、混合岩化和岩浆活动。

本区由近东西向、北西向和北东向区域性断裂构造带构成的基本区域构造格局,也是主要的控岩和控矿构造。区域构造格局控制了主要金矿化的分布,不同期次和不同性质的构造断裂活动控制了不同的矿化产出类型,如张扭性断裂控制了石英脉型矿化,压扭性剪切破碎带控制了构造蚀变岩型、剪切带蚀变岩型以及破碎带石英网脉型矿化。同时,在区域性断裂构造交会部位则控制了一定规模金矿床(点)的产出,如古袍、大黎、隆盛、岭脚、旺甫等矿床(点),2条控矿断裂 (矿脉)的交会部位是金矿富集的有利部位。含矿岩体所处的构造的环境不同,形成的矿床类型不同,岩体型矿床产于封闭压性构造环境,热液石英脉产于半封闭的张扭性构造区,而断裂破碎带型则是相对开放构造环境的产物。

2.3 岩浆岩对矿床的控制

岩浆活动一方面为成矿提供热源,另一方面为成矿提供物质。热是成矿的主要动力机制之一,在岩浆热动力作用下,受热地下水循环速度加快,增强溶液活动能力,有利于围岩中的成矿物质活化转移到成矿热流体中。岩浆自身由地幔柱活动演化而来,不同时期的地幔柱将地球深部的金属物质带到地壳,并以岩浆的形式活动演化。岩浆在结晶分异过程中,金属元素被分离形成含矿热液。

本区与金矿化有关的岩浆活动是加里东期和印支 -燕山早期的岩浆活动,分布于大瑶山中部和南缘,构成中部近东西向构造 -岩浆活动带和南缘岭脚、旺甫两个构造 -岩浆活动区。加里东期花岗岩岩性多为中酸性花岗岩,为上部地壳物质构造重熔的改造型成因,成矿物质具浅源性,该期花岗岩浆活动与金有密切的关系,形成与加里东期花岗斑岩岩浆热液活动有关的金矿化,构成近大瑶山内东西向矿带和北西向矿带的主要组成部分。印支 -燕山期花岗岩主要分布于隆起区南缘北东向断裂带中,其岩性为花岗闪长岩,物质来源具深源性,构成南缘岭脚和旺甫两构造 -岩浆活动区,多产生与印支 -燕山早期花岗闪长岩类岩浆热液活动有关的金银矿化,形成相应的金矿化集中区。

3 成矿规律

(1)大瑶山成矿带内的寒武系和震旦系含炭建造是本区金矿成矿最有利的控矿和赋矿层位,并使得金矿化具明显的层控性。

(2)矿带或矿化集中区的展布受相应褶皱 -断裂带的控制,显示了区域构造格局与金矿化分布的一致性。

(3)成矿物质具有多源性,金的来源既有寒武系和震旦系等古老含金地层建造,又有岩浆热液来源,为成矿提供了丰富的物质保证。

(4)多种成矿作用叠加,导致了矿化类型的多样化和成矿的多期性,为形成一定规模的金矿床创造了条件。

(5)多期次的构造活动则使构造控矿复杂化,成矿既可是单一的断裂构造控矿,也可是褶皱 (向斜)与断裂联合控矿,或是不同方向断裂的交会部位控矿,同时,多期性的构造活动也导致了多期次的成矿作用,为矿化的叠加和再富集创造了条件。

(6)金矿的成矿多依存于区内的岩浆活动,区内主要金矿床 (点)均分布于岩浆活动区 (带)内,并与岩浆活动有着密切时空成因联系。加里东期构造岩浆活动集中于中部近东西向构造活动带上,导致矿化也主要发生于中部,并以金矿化为特征;印支 -燕山期构造活动往南北两侧扩展,导致矿化多往南迁移,并以金银多金属矿化为特征。从而本区构造-岩浆与成矿的演化规律也体现出分带性,加里东期中部近东西向、北西向构造和花岗斑岩活动导致近东西向金矿成矿带的形成;印支 -燕山期南缘北东向构造和花岗闪长岩类活动导致北东向金银多金属成矿带的形成。

4 结语及建议

大瑶山地区的金矿成矿经历了长期地质历史过程,在多期成矿作用下,导致成矿物质的继承性叠加,从而也形成了具一定规模的多种矿化类型叠加的金矿床。本区成矿条件较好,金矿点较多,但成型矿床较少,以小型矿床居多,金矿床类型也较简单,主要为浅变质细碎屑岩型中的石英脉型及破碎带蚀变岩型,次为次火山岩型,其它类型较少。区内金矿主要为岩金矿床,次为少量伴生金矿,砂金矿床很少。尽管目前已查明及保有的金矿资源储量占广西的 1/3强,在广西金矿资源中占有重要地位,但仍处于矿点多、无大矿、探明及保有资源储量均很有限的状况,其找矿潜力大,加大科研工作及找矿勘查工作的力度,可望有新的突破。

(1)石英脉型及破碎带蚀变岩型金矿仍是该区今后找矿的主要目标,可能存在热水沉积型金矿,要注意在深部及矿区外围寻找破碎带蚀变岩型金矿,以及在蚀变中酸性小岩体、斑岩体内及其附近寻找斑岩型金矿。

(2)找矿评价的蚀变标志主要为黄铁矿化、硅化、绢云母化及黄铁绢英岩化等。

(3)矿物学标志主要有:石英为烟灰色、花斑色、乳白色者;黄铁矿色泽暗淡、细粒、五角十二面体及其聚形,黄铁矿热电系数以 P导型为主,热电系数均值大。

(4)含金铁帽可作为重要的直接找矿标志。

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