福建泰宁何宝山金矿控矿构造特征及找矿方向

2014-01-15谢春明

福建地质 2014年2期

谢春明

(1.福州大学紫金矿业学院，福州，350116；2.福建省第八地质大队，龙岩，364012)

福建泰宁何宝山金矿自1995年矿山开采以来，随着生产的扩大和发展，已探明的金矿储量日趋减少，资源紧张与日俱增，原地勘单位提交的金矿储量已消耗殆尽，资源危机已露端倪，并制约着矿山的经济发展。为解决生产发展和资源紧缺的矛盾，通过研究矿床的控矿构造，查明成矿规律并指出找矿方向变得极为迫切和极具有实际意义。

1 地质概况

何宝山金矿位于华南加里东褶皱带陈蔡—武夷中间地块的西南缘，闽西北浦城—洋源隆起与邵武—建宁坳陷的过渡地带。矿区主要出露前寒武系黑云变粒岩组合段。矿区东北端出露有加里东期正长花岗岩*福建省闽北地质大队，福建省泰宁县何宝山金矿区何宝山矿段普查地质报告，1992。[1]。何宝山金矿主要产于变粒岩及长兴岩体中的蚀变破碎带中(图1)。

图1 泰宁何宝山金矿地质略图Fig.1 Geological sketch map of Hebaoshan gold deposit in Taining county1—前寒武系；2—加里东花岗岩；3—闪长玢岩；4—石英脉；5—断裂含矿蚀变带；6—推测断裂含矿蚀变带；7—断裂及编号；8—金元素土壤异常等值线；9—异常编号；10—勘探线

2 主要断裂控矿特征

何宝山金矿处于崇安—石城断裂带中段，北东向断裂系中南溪—坳上断裂上盘，南坑—三湖断裂与南坑尾—八里桥逆断层构成对冲构造的共同下盘，何宝山—大马絮倒转背斜的核部。矿区断裂发育，主要有近南北向、北东向、北西向3组。北东向断裂为导矿构造，南北向断裂为控矿构造。控矿断裂为2组近南北向的断裂裂隙群，控矿断裂构造带具有明显的剪性特征，规模不大，控制了金矿化蚀变带及金矿体的空间展布。近东西向断裂为成矿后期，对南北向控矿断裂具有破坏作用*南京大学地球科学系，福建省泰宁县何宝山金矿成矿地质条件及找矿方向研究，2003。[2]。

该矿区各金矿化蚀变体均产于断裂破碎带内，受断裂控制。断裂带主要矿化蚀变有绢云母化、硅化、黄铁矿化，且金矿化程度与蚀变强弱、断裂的规模、破碎程度有直接相关[3]。目前区内共发现金矿化蚀变体18条，即F1断裂带10条(蚀变体Ⅰst，金矿体Ⅰ)；F2断裂带8条(蚀变体Ⅱst，金矿体Ⅲ～Ⅷ)，但只有在F1-1和F2-1、F2-4断裂带中控制有工业价值的金矿体。

F1-1断裂：位于F1断裂带西北面的弧形断裂，长约500 m，其由西南至东北由北东走向转为北北东，弧顶向南东凸出，倾向东南，倾角20°，其控制的金矿体、蚀变体产状与其一致，蚀变体为Ⅰst，矿体Ⅰ。蚀变体内绢云母化、硅化、黄铁矿化普遍发育，有时见黄铜矿化、方铅矿化。金矿体除了与硅化、绢云母化有关外，还与黄铁矿、黄铜矿、方铅矿关系密切。金矿体主要分布在0～7线，断裂弧形拐弯处矿体宽度较大，品位较高。0线ZK2在孔深73 m处见Ⅰ矿体厚2.45 m，品位11.68 g/t。

F2-1断裂：位于F2断裂带北部，走向北西、倾向北东、倾角30°～40°，地表出露长600 m，宽8～12 m，矿化蚀变体的产状与其一致。蚀变体为Ⅱst，以绢云母化、硅化、黄铁矿化为主，黄铁矿呈星点状、浸染状。蚀变体较薄，在227线ZK2孔深36 m处，厚为1.1 m，金品位3.73 g/t。

F2-4断裂：位于F2断裂带中段、南段长约1 000 m，在地表212线以北走向北西，以南转为南北，在地下325中段204线以北走向北西，以南转南北向。在212线以北断裂控制蚀变体Ⅱst4和矿体Ⅳ，以南蚀变体为Ⅱst8和矿体Ⅷ。在212线以北的蚀变体全部产于断裂破碎带中，绢云母化、硅化、黄铁矿化强烈，部分绿泥石化。黄铁矿呈星点状、团块状、脉状，有黄铜矿、黄铁矿、方铅矿出现时金矿化较好。200线以北的Ⅳ矿体为北矿，以南为南矿。Ⅳ矿体厚度变化较大，在383中段明显成为尖灭再现的透镜体，在383中段2001穿脉，宽2.77 m，品位5.59 g/t，矿体平面长100 m，在剖面标高320 m尖灭。Ⅳ矿体分布在200线以南，212线以北区段。蚀变体、矿体厚度变化较大成为串珠状或透镜状，总长180 m。向下延伸超过300 m，在265 m标高仍发育矿化蚀变体。在208线ZK2孔深85 m，见矿厚7.6 m，金品位达21 g/t。Ⅳ矿体是区内主要的矿体。

F2-4断裂：在212线以南，Ⅷ矿体分布地段，断裂走向南北、倾向东、倾角30°～40° ，蚀变带、矿体在断裂中二者产状一致。蚀变体在平硐内宽35.7 m，绢云母化、硅化、黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化发育。在绢云母化强烈的地段黄铜矿、黄铁矿、方铅矿等金属硫化物增多，金矿化较好。金矿体在平面及剖面上均为一透镜体。平面矿体长110 m，剖面矿体厚度在220线平硐中标高380 m，宽达18 m，向上下两端变薄，在标高340 m左右消失，但构造破碎蚀变带仍稳定向下延长至200 m标高。

上述表明F1、F2断裂带控制绢云母化、硅化、黄铁矿化及金属硫化物矿化和碳酸盐化、绿泥石化及金矿化。但以F2断裂带中F2-4断裂为区内最主要的控矿断裂，控制了Ⅳ、Ⅷ主矿体。

3 控矿构造对矿化体的控制

(1)断裂构造形式对矿化体的控制。区内3条向东或东南凸出的弧形断裂带构成向北收敛，向南撒开的帚状构造，受其控制的主要矿化蚀变带Ⅰst1、Ⅱst1、Ⅱst4、Ⅱst8等也为弧形展布，其组合形式也是北收敛向南撒开的帚状构造。将区内所有含金矿化蚀变脉状体作为分散的脉群，其空间展布仍然呈现向东凸出，向北收敛，向南撒开的帚状构造。

(2)控矿断裂的产状控制矿化带和矿体的产状。矿化蚀变体沿断裂破碎带分布，断裂破碎带为矿化蚀变体提供空间，即矿化蚀变带和矿体为控矿断裂的一部分，因此断裂的产状控制矿化蚀变带和矿体的产状。如 F1-1、 F2-4为弧形断裂，倾向南东或东，倾角低缓(20°～40°)，其控制Ⅰst1、Ⅱst4蚀变带和Ⅰ、Ⅳ、Ⅷ矿体也为弧形展布，而且倾角低缓。由于断裂带破碎不均匀，造成矿体化蚀变不均一，形成的矿体在断裂中常呈现串珠状或尖灭再现的透镜体(图2)，当单个矿体尖灭后，蚀变仍在平面上或延伸方向继续延伸时，据断裂蚀变带的产状有可能在其中发现新矿体。

(3)控矿断裂的规模制约矿化蚀变带。矿化蚀变带是断裂破碎带中的组成部分，二者规模有密切相关。一般情况下断裂带规模大、蚀变带宽、矿体大、品位高。如F2断裂带中长度约1 600 m，较西部F1断裂带长1 000 m，矿化、蚀变均较好。特别在F2断裂带中的F2-4断裂，是区内单条断裂规模最大，含矿性最好的断裂，其长1 000 m,宽3～35 m,倾斜长大于300 m，控制Ⅴ、Ⅷ金矿体，矿体最高品位19.16 g/t。储量占矿区80%以上。断裂规模大，延伸长，有可能形成较大矿体，在其深部寻找到隐伏矿体的可能性较大[4，5]。

(4)含矿断裂力学性质影响矿化形式。区内断裂的力学性质经历成矿前期挤压，成矿期拉张，成矿后期挤压的三阶段，与成矿有关的为前二阶段。在热液矿床中，其矿化形式有交代作用与充填作用，2种矿化形式的物理化学条件有一定的差异。除温度不同外，贮矿空间的构造动力学条件也是不一致的。当断裂力学性质为挤压时，断裂带没有足够的空间，而热液驱动力增加，矿化形式以交代为主。区内成矿早期的断裂为挤压性质，因此矿化为交代蚀变型，形成绢云母化、硅化、黄铁矿化。矿石为浸染状和块状，矿化蚀变与围岩呈渐变关系，其中黄铁矿成为细小立方体浸染状分布。当断裂力学性质为张性时，断裂中空间宽松，成矿形式出现以充填为主及部分交代。区内成矿期交代蚀变的矿石中，其中黄铁矿以菱形十二面体较大颗粒出现，因此，区内成矿过程断裂力学性质的变化，引起成矿方式的改变，这是一种断裂构造叠加引起成矿作用的叠加，从而使金品位提高。

4 矿体的产出规律

区内金矿主要受断裂控制。矿体可作为断裂破碎蚀变带的一部分，但并非有断裂存在就有工业矿体，其产出规律是与控制断裂发育、内部结构密切相关。

(1)断裂带中构造叠加明显的地段为矿体产出部位。区内成矿早期断裂性质挤压型，形成交代蚀变型矿床，出现强烈绢云母化、硅化、黄铁矿化。金载体矿物黄铁矿成为浸染状细小晶体分布，金的品位较低。当成矿期断裂重新活动，其性质变为张性，叠加在早期压性断裂上，成矿进入硫化物阶段，以颗粒较大的菱形十二面体晶形的黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等组成细脉，以充填为主、交代为辅，叠加在早期浸染状矿石中，使金的品位变富形成工业矿体。F2-4断裂这种构造叠加导致成矿方式的叠加现象明显，因此就出现矿区最主要的Ⅳ、Ⅷ矿体。

(2)断裂带宽大的部分为金矿体产出部位。由于受力不均，断裂带有宽有窄，断裂带宽大意味破碎带宽大，表明断裂角砾岩、碎裂岩发育，或是断裂构造叠加明显，破碎强烈的地段，从而提供较大成矿热液活动空间，形成较大的工业矿体。相反，断裂带窄形成薄而小的矿体。如在325中段沿204线，断裂带宽15 m，达工业品位金矿体宽11 m。沿206断裂带宽仅3 m，矿体尖灭。在295中段，断裂带沿208线的方向宽21 m，达工业品位的金矿体宽达17.5 m。向北沿2068线断裂带变窄，宽4 m而矿体宽2 m(图3)。此外，断裂带宽窄不仅与矿体宽窄有关，而且与矿体延伸有关。一般情况下宽度大，延伸长。如F2-4断裂在208线断裂带宽，矿体也宽，而且断裂延伸大于300 m，矿体延伸也超过300 m。所以通过断裂带的宽窄可预测矿体宽窄，也可预测矿体的大致延伸。

图2 何宝山金矿325中段断裂破碎带中透镜状矿体平面图Fig.2 Plane figure of the lenticular orebody in the fault fracture zone of 325 midsection of the Hebaoshan gold deposit1—蚀变带；2—表外矿；3—矿体；4—断裂产状

(3)弧形断裂的拐弯地段为矿体的产出部位。断裂的弧形地段为应力集中处，容易形成较宽的断裂破碎带，其次当断裂重新活动，上、下盘相对运动时，弧形拐弯处容易形成脱空地段，提供含矿溶液存在的有利空间。当倾角为较缓的弧形断裂时，其上盘的弧顶朝上，形如背斜或背形构造，其高点有利于含矿溶液的聚集、圈闭，容易形成矿体。F2-4断裂从200～220线，走向由北西转向南北构成向东凸出弧形，在这区间矿体集中出现，产生Ⅳ、Ⅷ矿体。F1-1断裂从7～0线，走向由近南北转向北东形成向东南凸出的弧形构造，该地段也是成矿较好的地段，形成Ⅰ矿体。因此，区内Ⅰ、Ⅳ、Ⅷ矿体均发育在断裂带近弧形地段。

5 金矿成矿预测

区内成矿预测主要采用构造分析法，结合地质类比法进行。构造分析法是通过对控制构造发育特征及其组合规律的研究，建立帚状构造形式，再利用地质类比，与相似帚状构造形式的已知矿床特征及矿体富集规律进行对比，预测矿体可能产出部位。区内覆土厚、预测手段只能利用金元素、地球化学土壤测量异常及探槽、钻孔和平巷获得的资料对矿体在断裂带可能的产出部位进行预测[6，7]。

(1)F3断裂为金矿体可能产出的构造带。金元素地球化学土壤测量异常反映断裂矿化蚀变带的存在。区内异常Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ联线提示F3弧形断裂矿化蚀变带的发育。而F1、F2为帚状构造弧形断裂，其控制的矿化蚀变带均已发现工业矿体，推测与其具有相同构造特征的F3弧形断裂也有工业矿体存在。该矿带预测为弧形展布，矿体产状为向东或东南倾斜，倾角为30°～50°。特别是Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ金元素异常浓集中心明显，含量高达130×10-9～300×10-9，反映金矿体的存在。因此，在该断裂带中Ⅰ异常南部、Ⅳ异常、Ⅶ异常的附近寻找工业金矿体是很有希望的。

(2)F3断裂弧形的拐弯处为矿体产出有利部位。帚状构造弧形断裂的拐弯部位有利于矿液的交代、充填，为矿体发育部位。区内弧形断裂F2-4在其拐弯处200～220线及F1-1断裂在7～0线地段中，已证明为矿体产出的有利部位。推测在F3断裂带中Ⅶ异常的东北方向弧形断裂拐弯处也是矿体产出有利部位。

(3)矿区北部在断裂构造收敛部位为找新矿体有利地段。由于帚状构造的收敛部位为应力集中区，破碎强烈，常是矿脉集中处和矿体产出部位。区内收敛部位也应是矿脉较为集中区，而且金元素Ⅰ异常范围较大，浓集中心明显。因此构造收敛部位227线与7线交会的北面是寻找金矿的有利地段。

(4)帚状构造砥柱边缘也是矿体产出部位。因该处也是应力集中地段，构造破碎有利成矿。区内位于0线、3线西北侧的砥柱，其东北、东南边缘金元素均出现低异常，但西北侧则出现Ⅺ异常，其浓集中心明显，提示构造蚀变带的存在，提供进一步找矿的根据。

(5)F2-4断裂深部为寻找矿体有利地段。该断裂为弧形构造，是区内最长、宽度最大，断裂蚀变带延伸最深的断裂，而且成矿早期、成矿期断裂经历挤压和拉张的构造叠加，形成成矿作用叠加，控制区内主要矿体。根据断裂蚀变特征可以预测其深部有可能发现矿体。

①208线附近，Ⅳ矿体南部，矿体仍可继续向下延伸。该矿体从地表384 m标高至265 m标高较为稳定，在265中段仍然发现水平宽度达15 m构造破碎矿化蚀变带，而且矿体品位达3.35×10-6，水平宽度约3 m。根据208线ZK3资料，标高365 m以下，204线ZK1资料在标高250 m以下，控矿断裂破碎蚀变带仍继续向下延伸。而该矿属于构造破碎带蚀变岩型金矿，金矿体位于构造破碎蚀变带中，只要构造破碎蚀变带继续向下延伸，就有可能发现新矿体。因此，在265 m中段以下矿体可能继续延伸。

②220线附近，Ⅷ矿体之下是寻找新矿体有利地段。Ⅷ矿体在剖面上为一透镜体，宽度最大在标高380 m处，两端变窄，在标高340 m向下逐渐尖灭，但220线ZK2在250 m标高以下仍发现构造破碎蚀变带，意味着矿体可能在深部再次出现，因构造破碎蚀变带本身也含金，只要构造破碎蚀变带存在，找金矿体的希望就存在。此外，Ⅷ矿体与邻近的Ⅳ矿体南矿为同一断裂破碎蚀变带，其地质和构造条件相似，矿体延伸应相差不大，而Ⅳ矿体南矿延伸到265 m标高以下，Ⅷ矿体不可能在340 m标高就完全尖灭，因此推测Ⅷ矿体之下可能还存在另一矿体，形状为透镜状，与上部矿体成尖灭再现的形式出现。