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贵州黔西南州某金矿矿床成因及找矿标志

2014-10-09臧朕

关键词:含金黔西南含矿

摘要:贵州黔西南州某金矿属于微细粒浸染型金矿床,对该矿区的地质特征、成矿的物理化学条件、成矿的物质来源、成矿时代、成矿成因、成矿标志进行了分析,为其他微细粒浸染型金矿床的找矿工作提供了参考。

关键词:矿床成因 成矿时代 找矿标志 地质特征

0 引言

贵州某金矿位于黔西南州,矿区地处云贵高原南东部的斜坡地带,属浅切割河流侵蚀中低山地貌,地形陡峻,河谷纵横,山脉呈北东向。以F3断层为界,北西部以碎屑岩河流侵蚀中低山地貌为主,而南东部以岩溶地貌为主,主要是峰林槽谷——峰丛洼地——峰丛山地。

1 矿区地质特征

矿区处于扬子陆块与右江造山带过渡区的扬子陆块一侧。具“三层式基底结构,震旦纪以来的盖层,均为未变质的沉积岩。表层构造变形较强烈,强应变域多呈线状延伸。区域性北东向潘家庄断裂带南西段穿越矿区。区内岩浆活动不强烈,附近出露地表的岩浆岩有二叠纪大陆溢流拉斑玄武岩——峨眉山玄武岩,以及少量零星分布的与玄武岩同期同源的岩床状次火山岩——辉绿岩,以及玄武岩外缘、玄武岩底部和喷发旋回之间有火山碎屑岩。

据1:20万水系沉积物化探资料,贵州省Au元素背景为1.06×10-9,黔西南扬子陆块部分为1.313×10-9,玄武岩分布区表生沉积物中Au为2.52×10-9。黔西南各时代岩石中Au的平均含量为1.50×10-9,而玄武岩中Au的平均含量为44×10-9,表明本区位于Au的地球化学高值区。

赋矿地层和容矿岩石:主要为凝灰质砂岩、含凝灰质次生石英岩、砂质粘土岩、玄武岩及硅化生物灰岩。从岩石的物理力学性能和流变学特征来看,区内岩石组合在剖面上形成能干性(渗透障)与非能干性(不渗透障)的交互叠置和有序排列。金矿体产于能干性与非能干性岩石的转换部位——玄武岩与大厂层接口及其两侧附近,且都与凝灰质有关。

2 矿床成因

2.1 成矿的物理化学条件

①温度:根据矿区三件萤石的均——温度范围95-210℃,三件脉石英和一体硅化石英的均——温度范围120-285℃。结合相邻的类似金矿床的测试结果,成矿中晚期包裹体均一温度常在200℃以下,成矿早期在200℃以上。本区可能与之类似,属中-低温热液成矿,见表1。

②盐度和密度:本区包裹体液盐度与相邻类似金矿床盐度大体相近,三件萤石盐度平均1.98 wt%NaCI,三件脉石英盐度平均3.35 wt%NaCI;密度均<1.0,处于0.87~0.99之间。

③酸碱度(Ph)和氧化还原电位(Eh):泥堡矿床成矿溶液pH为6.1-6.7,相邻各矿床pH值介于5.0-7.5之间,绝大多数<7.0;Eh值介于-0.57-0.1之间,绝大部分为负值,显示成矿溶液具弱酸性,处于弱还原环境。

④包裹体气、液成分:据泥堡矿区3件石英包裹体液分析结果,阳离子中平均含K+4.12×10-6,占阳离子总42.80%;Na+为2.37×10-6,占阳离子总量的24.62%;Ca2+为2.62×10-6,占27.21%;Mg2+为0.49×10-6,占5.09%;Li 为0.027×10-6,占0.28%。阴离子中,Cl-含量最高,达4.46×10-6,占阴离子总量的75.34%;SO42-为1.17×10-6,占19.76%,F-为0.29×10-6,占4.90%,HCO3-为0.00×10-6。

泥堡矿区3件萤石包裹体液分析结果,平均含K+ 2.01×10-6,Na+1.53×10-6,Ca++34.55×10-6,Mg++ 1.06×

10-6,Li+0.021×10-6,F-为47.12×10-6,Cl-为2.74×10-6,SO4-和HCO3-均为0.00×10-6。由于萤石中含Ca和F,可能分析时混入包体液,而使Ca++、F-明显偏高。

石英和萤石包裹体气相成分相近,以H2O为主,次为CO2,CO、CH4和H2均含量甚微。

本区成矿流体可能是低-中温、中-低盐度,中密度,弱酸性,弱还原环境,含碱金属及少量H2S和CH4的氯化钠溶液。按其成分相当于封存卤水中的黑卤(类似油田卤水)。

⑤稳定同位素:据泥堡矿区8件成矿期黄铁矿的δ34S值变化范围为-1.79~+8.12‰,平均+0.78‰。从硫同位素组成来看,可能有一部份来自地层中的海洋硫酸盐,另一部分来自火山物质的转生硫。

据区内3件萤石和3件脉石英包裹体液氢氧同位素测定结果,三件萤石的δDH20平均为-85.5‰,δ18H20平均为-4.58‰;三件石英的δDH20平均为-82.4‰,δ18OH20平均为-7.03‰;在δD-δ18O坐标图上明显偏向大气降水一侧,石英的平均值落在“雨水热液”范围内,说明成矿热液是以大气降水为主。

2.2 成矿的物质来源

①矿源。

黔西南玄武岩平均含Au 46.6×10-9,远高于贵州各地层岩石平均含Au量,为其它岩石的1.4~7.2倍。火山碎屑岩平均含Au 20.09×10-9,大大高于黔西南地区岩石中Au的含量。说明玄武岩、火山碎屑岩和二叠系(特别是龙潭组)是Au的初始富集层。富钠的火山在喷、溢过程中,其气、液携带大量的Au,成为最初的矿质来源。

②热源。

根黔西南中、下三叠统碎屑岩分布区域内,地热增温率平均为4.75℃/100m,表明黔西南为高热流值区,其地热增温是成矿的主要热液来源,同时尚有放射性蜕变增温,构造驱动的热液效应增温。

③水源。

成矿水液是以大气降水为主。

2.3 成矿时代

黔西南金的主成矿期约在早白垩世与晚白垩世之间的燕山构造阶段中晚期。据重力资料推测,贵州兴仁至广西南丹一带存在隐伏花岗岩体,南丹一带出露地表的花岗岩同位素年龄为132×6a属早白垩世。说明黔西南金矿形成于岩石圈的伸展环境,这一时期也正是我国东部中生代成矿大爆发时期。endprint

2.4 矿床成因

①初始含金分布地层在构造热液效应、古热地温及外来热源共同加温条件下,形成原始含矿流体。

②原始含矿流体富含碱金属氧化钠热水,初始含金层位中的金以络合物的形式或纳米级自然金进入流体,在大气降水、地层中封层水作用下,形成压力差,使含金流体进行迁移,在迁移过程中进一步吸收围岩中的金。

③含矿流体主要是沿断裂由下往上进行迁移,构造热液、古地温等热液进一步增加,使该区温度不断增高,深部压力不断增大,含矿流体沿断裂带及构造空间向浅部压力小的地方迁移,在开放系统有利的构造组合,中偏酸性条件下,含矿流体停留下来,对周围的岩石进行渗透、聚集,金、砷、锑、汞从流体中分离出来并沉淀。

④矿液经过漫长、多变、多期次循环作用,最终在一些断裂、层间断层、褶皱虚脱空间形成矿体。

3 找矿标志

找矿标志从面到点,从宏观到微观应主要包括地球化学标志、构造标志、围岩蚀变标志及矿物学标志等。

①地球化学标志。在黔西南地区,凡金矿床(点)上都有面积大,强度高的金异常。且砷、锑、汞、银等异常与这相伴出现且套合良好,并且常比金异常范围略大。

②构造标志。黔西南各矿床(点)中大大小小的金矿体无一不与构造或构造带有着密切的内在联系。构造是成矿的前提条件。经历过多期次应力与变形的构造对成矿更为有利。

③蚀变标志。含矿围岩均发生程度不同的低温热液蚀变是这类微细浸染型金矿的又一特征,在本区硅化、黄铁矿化具有特殊的找矿意义。蚀变与金矿的形成均有着密切的成生联系。因此,在普查找矿工作中当发现有规模较大的构造带,就需沿构造追索,以期发现有利的围岩蚀变,特别是多种蚀变并存的构造地段及出现有辰砂、雄(雌)黄、辉锑矿的部位更应高度重视和仔细工作。

④特定地层、岩性组合标志。P3β下部碎屑状凝灰岩、P3dc顶部的角砾状凝灰质次生石英岩、P3l1底部的角砾状、蜂窝状硅化含生物碎屑灰岩,这些含金岩石之上一般都有相对细粒的岩石为屏蔽层。

4 结论

通过对贵州黔西南州某金矿矿床成因及找矿标志进行分析,在寻找这类与构造关系密切的微细浸染型金矿工作中,其找矿工作一般为:在大、中比例尺地质地球化学图所圈出的含金异常范围内结合地质构造分析,寻找构造带,并在构造带中寻找强矿化蚀变区段,主要是硅化、褐铁矿化或黄铁矿化。为其他矿区的找矿工作提供了参考。

参考文献:

[1]薛传东.个旧超大型锡铜多金属矿床时空结构模型[D].昆明理工大学,2002.

[2]宋曦光,宋德伟.关于侵入岩体中金矿床成因研究若干问题的讨论[J].黑龙江科技信息,2013(09).

[3]刘俊青,王文才.内蒙古合教铁矿床地质特征及成因分析[J]. 河北北方学院学报(自然科学版),2014(02).

作者简介:臧朕,男,西南能矿集团股份有限公司,助理工程师,主要从事地质工程相关工作。endprint

2.4 矿床成因

①初始含金分布地层在构造热液效应、古热地温及外来热源共同加温条件下,形成原始含矿流体。

②原始含矿流体富含碱金属氧化钠热水,初始含金层位中的金以络合物的形式或纳米级自然金进入流体,在大气降水、地层中封层水作用下,形成压力差,使含金流体进行迁移,在迁移过程中进一步吸收围岩中的金。

③含矿流体主要是沿断裂由下往上进行迁移,构造热液、古地温等热液进一步增加,使该区温度不断增高,深部压力不断增大,含矿流体沿断裂带及构造空间向浅部压力小的地方迁移,在开放系统有利的构造组合,中偏酸性条件下,含矿流体停留下来,对周围的岩石进行渗透、聚集,金、砷、锑、汞从流体中分离出来并沉淀。

④矿液经过漫长、多变、多期次循环作用,最终在一些断裂、层间断层、褶皱虚脱空间形成矿体。

3 找矿标志

找矿标志从面到点,从宏观到微观应主要包括地球化学标志、构造标志、围岩蚀变标志及矿物学标志等。

①地球化学标志。在黔西南地区,凡金矿床(点)上都有面积大,强度高的金异常。且砷、锑、汞、银等异常与这相伴出现且套合良好,并且常比金异常范围略大。

②构造标志。黔西南各矿床(点)中大大小小的金矿体无一不与构造或构造带有着密切的内在联系。构造是成矿的前提条件。经历过多期次应力与变形的构造对成矿更为有利。

③蚀变标志。含矿围岩均发生程度不同的低温热液蚀变是这类微细浸染型金矿的又一特征,在本区硅化、黄铁矿化具有特殊的找矿意义。蚀变与金矿的形成均有着密切的成生联系。因此,在普查找矿工作中当发现有规模较大的构造带,就需沿构造追索,以期发现有利的围岩蚀变,特别是多种蚀变并存的构造地段及出现有辰砂、雄(雌)黄、辉锑矿的部位更应高度重视和仔细工作。

④特定地层、岩性组合标志。P3β下部碎屑状凝灰岩、P3dc顶部的角砾状凝灰质次生石英岩、P3l1底部的角砾状、蜂窝状硅化含生物碎屑灰岩,这些含金岩石之上一般都有相对细粒的岩石为屏蔽层。

4 结论

通过对贵州黔西南州某金矿矿床成因及找矿标志进行分析,在寻找这类与构造关系密切的微细浸染型金矿工作中,其找矿工作一般为:在大、中比例尺地质地球化学图所圈出的含金异常范围内结合地质构造分析,寻找构造带,并在构造带中寻找强矿化蚀变区段,主要是硅化、褐铁矿化或黄铁矿化。为其他矿区的找矿工作提供了参考。

参考文献:

[1]薛传东.个旧超大型锡铜多金属矿床时空结构模型[D].昆明理工大学,2002.

[2]宋曦光,宋德伟.关于侵入岩体中金矿床成因研究若干问题的讨论[J].黑龙江科技信息,2013(09).

[3]刘俊青,王文才.内蒙古合教铁矿床地质特征及成因分析[J]. 河北北方学院学报(自然科学版),2014(02).

作者简介:臧朕,男,西南能矿集团股份有限公司,助理工程师,主要从事地质工程相关工作。endprint

2.4 矿床成因

①初始含金分布地层在构造热液效应、古热地温及外来热源共同加温条件下,形成原始含矿流体。

②原始含矿流体富含碱金属氧化钠热水,初始含金层位中的金以络合物的形式或纳米级自然金进入流体,在大气降水、地层中封层水作用下,形成压力差,使含金流体进行迁移,在迁移过程中进一步吸收围岩中的金。

③含矿流体主要是沿断裂由下往上进行迁移,构造热液、古地温等热液进一步增加,使该区温度不断增高,深部压力不断增大,含矿流体沿断裂带及构造空间向浅部压力小的地方迁移,在开放系统有利的构造组合,中偏酸性条件下,含矿流体停留下来,对周围的岩石进行渗透、聚集,金、砷、锑、汞从流体中分离出来并沉淀。

④矿液经过漫长、多变、多期次循环作用,最终在一些断裂、层间断层、褶皱虚脱空间形成矿体。

3 找矿标志

找矿标志从面到点,从宏观到微观应主要包括地球化学标志、构造标志、围岩蚀变标志及矿物学标志等。

①地球化学标志。在黔西南地区,凡金矿床(点)上都有面积大,强度高的金异常。且砷、锑、汞、银等异常与这相伴出现且套合良好,并且常比金异常范围略大。

②构造标志。黔西南各矿床(点)中大大小小的金矿体无一不与构造或构造带有着密切的内在联系。构造是成矿的前提条件。经历过多期次应力与变形的构造对成矿更为有利。

③蚀变标志。含矿围岩均发生程度不同的低温热液蚀变是这类微细浸染型金矿的又一特征,在本区硅化、黄铁矿化具有特殊的找矿意义。蚀变与金矿的形成均有着密切的成生联系。因此,在普查找矿工作中当发现有规模较大的构造带,就需沿构造追索,以期发现有利的围岩蚀变,特别是多种蚀变并存的构造地段及出现有辰砂、雄(雌)黄、辉锑矿的部位更应高度重视和仔细工作。

④特定地层、岩性组合标志。P3β下部碎屑状凝灰岩、P3dc顶部的角砾状凝灰质次生石英岩、P3l1底部的角砾状、蜂窝状硅化含生物碎屑灰岩,这些含金岩石之上一般都有相对细粒的岩石为屏蔽层。

4 结论

通过对贵州黔西南州某金矿矿床成因及找矿标志进行分析,在寻找这类与构造关系密切的微细浸染型金矿工作中,其找矿工作一般为:在大、中比例尺地质地球化学图所圈出的含金异常范围内结合地质构造分析,寻找构造带,并在构造带中寻找强矿化蚀变区段,主要是硅化、褐铁矿化或黄铁矿化。为其他矿区的找矿工作提供了参考。

参考文献:

[1]薛传东.个旧超大型锡铜多金属矿床时空结构模型[D].昆明理工大学,2002.

[2]宋曦光,宋德伟.关于侵入岩体中金矿床成因研究若干问题的讨论[J].黑龙江科技信息,2013(09).

[3]刘俊青,王文才.内蒙古合教铁矿床地质特征及成因分析[J]. 河北北方学院学报(自然科学版),2014(02).

作者简介:臧朕,男,西南能矿集团股份有限公司,助理工程师,主要从事地质工程相关工作。endprint

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