广东金史金多金属矿地质特征与成矿远景

2015-04-11刘小永

地质学刊 2015年1期

刘小永

(广东省核工业地质局二九二大队，广东广州 510800)

0 引言

灯塔盆地是受河源深大断裂控制的中生代断陷盆地，而金史地区位于灯塔盆地北西侧边缘，九连山复式背斜核部南段倾伏端。盆地边缘为成矿作用提供空间及时间，当有丰富的成矿物质来源时，就能形成一定规模的矿床，广东省众多矿产实例表明在中生代盆地边缘是金、银、铅锌、铀等的成矿有利部位(杜海燕等，2012)。矿区内做过遥感解译、地质填图及山地工程验证工作，本着就矿找矿的思路，以区域、区内成矿地质条件及成矿特征为依托，以投入的地质工作及成果为依据，对该区进行了初步评价，认为该区具有较好的找矿远景。

1 区域地质背景

区内位于东西向南岭成矿带南东段，九连山褶皱隆起带东侧，河源深大断裂下盘灯塔盆地内边缘。灯塔盆地为上白垩统山间断陷盆地，盆地周围岩浆活动频繁，构造发育。

区域上岩浆岩主要有北东部印支期古寨花岗闪长岩体，北部印支期青州花岗闪长岩体，西部、南东部的燕山三期石背黑云母花岗岩岩体及以大岩基产出的新丰江黑云母花岗岩体以及燕山晚期喜马拉雅期的中基性脉岩及花岗斑岩脉等，频繁的岩浆活动为成矿作用创造了良好的条件。

区域上构造主要有近东西向构造组、近南北向构造组、北东新华夏系构造组。

近东西向佛岗—丰良断裂组，该断裂是控制燕山期岩浆活动的主要因素(广东省地质局，1988)，金史西部石背岩体的北部受该组构造控制，与地层呈断层接触关系，也是控制深部隐伏岩体的主要构造组。

近南北向灯塔—青州、热水圩断裂组，该组断裂北段切穿九连复背斜核部。南段至盆地消亡后，在后期应力作用下，盆地中的构造得到一定的继承及发展，主要体现在沿基底构造之上的一系列雁列式陡倾斜含矿构造(图1、图2)。该组构造在青州段也有矿点出露，主要见沿该构造有一系列的铅锌、铜矿点产出，矿点受构造控制且与青州岩体及燕山四期、五期岩体成矿关系密切(刘建军，2011)，北段在热水圩河谷中有温泉温度达92℃。说明该组断裂具有长期活动性，因此推测该组近南北向基底隐伏构造应是本区主要的导矿及含矿构造。

北东向组由河源大断裂及恩平—新丰断裂带组成，河源大断裂不仅是一条多次活动的构造岩浆岩浆活动带，沿带两侧岩浆岩发育，也是控盆构造，两侧中、新生代盆地呈线状发育，更与河源现代地震活动关系密切，是一条长期活动、切穿幔壳的深源构造带(李富光，1987)。

图1 金史地区区域地质图Fig.1 Regional geological map in Jinshi area

研究区处于北东向河源深大断裂下盘，近东西向佛岗—丰良构造组的及与近南北向灯塔—青州、热水圩组构造交汇区，具有利的成矿地质条件。

矿区周边矿产丰富，西边有大顶大型铁多金属矿，北部有锯板坑大型钨锡多金属矿，周围小型多金属矿床、矿点密集，且在灯塔盆地西北侧周边100多km2的构造带中，均有不同程度的金矿化(温开胜等，2011)，最高品位达7.62 g/t，金矿化面积广。

2 矿床地质

2.1 地层

矿区主要地层为上白垩统南雄组(K2)的上层()，面积大，占盆地90%以上，为河流－湖泊相沉积，岩性为红色砂岩、粉砂岩、泥岩，夹含钙质结核的细砂岩、泥质砂岩薄层或透镜体，局部可见斜层理，倾角5°～15°。该地层为矿体的赋矿围岩，成矿构造切穿了该地层(图2)。

图2 金史地区金矿化与构造关系Fig.2 Relationship between gold mineralization and structures in Jinshi area

2.2 构造

矿区主要构造分布于奇远坪—顺天—到角等地，总体走向近南北向，由多条北北西向、近南北向和北东向硅化带、硅化破碎带、石英脉和蚀变带组成，累计长度约7 km，宽200～800 m，向南尖灭，向北被第四系覆盖。按走向变化可分为南、北2段(图2)。

南段：出露在到角—奇远坪一带，走向近南北，以张扭性为主，由多条近南北向的硅化带、硅化破碎带组成，长约5 km，宽200～800 m，单条规模较南段大，一般长400～800 m，宽0.5～2 m。最长的构造长4.2 km，宽2～40 m。在奇远坪北东面被北东向构造切断，向北转成北北西向。充填物有硅质岩、硅化角砾岩、硅化碎裂岩、石英脉等，围岩蚀变有硅化、绢云母化、赤铁矿化等，局部地段地表见较多褐铁矿，呈红褐色。多条近南北向构造，类型相同，充填物相似，但在褐铁矿分布上差别较大，有褐铁矿的部位一般都有Au异常。

北段：奇远坪以北，走向北北西向340°～350°，长约2 km，宽50～200 m，以压扭性为主，由几条规模大小不等、走向平行的硅化带、硅化破碎带组成。

2.3 矿化特征

矿区内地表构造带中，已发现的矿化点、矿化带分布密集，分布规律明显严格受构造带控制，构造主要性质为石英脉、硅化带、硅化破碎带。地表矿化主要为金银。经钻孔初步揭露深部有Pb、Zn工业矿体及Au、Ag、Cu、Se等伴生金属矿体，矿体产状与构造一致。

金史地区地表矿化异常点、带总体分布不是杂乱无章的，而是有一定的规律性，严格受构造控制，构造越发育，矿化异常点就越多。构造单条尖灭再现、膨胀收缩明显，且一般在构造膨大部位、拐弯部位矿化比较好。与矿化关系密切的蚀变有硅化、赤铁矿化、褐铁矿化、黄铁绢英岩化等。

2.4 矿石矿物特征

金以自然金的形式多数呈星点状分布，颗粒细小，分布不均匀，金与黄铁矿、黄铜矿伴生。银以类质同象赋存于方铅矿晶格中，与方铅矿关系密切。方铅矿呈铅灰色，呈粒状，粒径大小不等，多以集合体产出，受到闪锌矿交代。闪锌矿呈银灰色、棕色，晶面发亮，呈他形粒状，粒径大小不等，多以集合体产出。钼以辉钼矿，金属矿物另有黄铁矿、黄铜矿、硒矿等。非金属矿物主要有石英、长石，其次是白云母、方解石、绢云母、绿泥石等。

2.5 矿化阶段的划分

根据野外观察可分为4期：第一期为白色块状石英脉充填，在盆地西部规模较大，向东变小;第二期含少量黄铁矿(低硫化物)的硅质脉充填，伴随较弱的金矿化;第三期含硫化物较多(高硫化物)的硅质脉充填，分布较广，伴随较强金矿化，局部地段规模较大;第四期为石英脉－碳酸盐阶段，多为梳状石英，局部见方解石，在构造中呈细脉状和网脉状分布(温开胜等，2011)。该成矿阶段与谭文娟等(2005)归纳划分的石英脉型金矿3个成矿阶段基本一致。

2.6 找矿标志

根据野外观察，找矿标志主要有以下3种：(1)在硅化带、石英脉、硅化破碎带中，硅化、赤铁矿化、黄铁矿化、褐铁矿化、黄铜矿化、黄铁绢英岩化等蚀变越强的地段，矿化越好;(2)地表直接观察标志，是含金黄铁矿风化后为褐铁矿化，俗称“火烧皮”，在石英脉金矿床露头上为石英块体上出现黑褐色膜(色越深、越厚、越有远景);(3)构造膨大部位、交叉复合部位，矿化较好。

3 成矿机理

3.1 矿源、热源、水源

研究区处于锯板坑—大顶多金属地球化学区的大顶铁锡多金属矿田东部灯塔盆地内。矿田内成矿岩体石背岩体深部与佛岗岩体相连，主要矿产有铁、锡、锌、金等，而东部则热液脉型金矿潜力较大(杜海燕等，2012)。

据邻区大顶铁矿床研究表明，区内断裂构造、岩浆岩与矿化的时空关系密切，表现为断裂构造控制着岩浆岩体的侵位，为成矿提供物质来源，为矿液的迁移和富集提供了通道及空间。断裂构造与岩浆活动控制不同类型、不同矿种矿化的形成时间，决定了矿体的规模、产状、形态和空间定位(陈婉君等，2008)。

矿区内和周边的燕山期岩体为主要岩浆建造时期，形成了双峰式火山岩(嵩灵组)和钙碱性火山岩(吉岭湾组)，周边可见燕山早、中期花岗岩分布，晚期普遍见中基性岩脉及石英脉发育，燕山三期和燕山四期花岗岩体与区内钨锡铅锌金银成矿关系最密切(李祥能等，2009)。区内南部地区钻孔中曾揭露出现了花岗细晶岩岩株。离金史西约10 km处石背岩体中大顶鹿湖嶂多金属矿体的富集规律就集中在细晶花岗岩枝或岩株上，其矿化体多产在岩体上部、旁侧或裂隙发育密集地方，矿体一般在岩体顶部外接触带，层间裂隙发育密集是其较有利的富集部位(杨智荣等，2008)，这也是汤中立院士等(2011)关于“小岩体成大矿”理论的“关于中酸性小岩体的勘查研究中进一步强化头部成矿机制”的成果。显然，这类矿床的成矿物质不是来源于岩枝和岩脉本身，而来源于体积更大的中酸性岩基，这暗示着成矿物质在深部已发生预富集。

在盆地的演化过程中，沉积盆地动力学的变化为成矿作用提供了良好的水源，主要体现有沉积盆地常与造山带相互依存，因此盆地流体与造山带流体也常显示密切的耦合关系，盆地周缘高嵩的造山带在重力和构造应力作用下，常向盆地补给下渗大气降水和造山带流体，并能长距离运移，叠置在造山带基底的沉积盆地往往会得到基底流体的补充(刘建明，2000;刘建明等，2000)。尤其在盆地周缘的盆山转换地段，由于强烈的构造变形产生良好的流体运移通道和矿石就位空间，更重要的是离心流为特征的盆地自生流体和受侧向压力驱动的造山带流体可能在此相遇，从而成为矿床富集地段(刘建明，2000;刘建明等，2000)。

根据裴荣富等(2001)的“三源”成矿预测理论，认为区内燕山中期的岩浆活动为成矿提供了较好的矿源预富集，燕山晚期及喜马拉雅期的岩浆岩侵入为成矿作用提供了热源及进一步富集的矿源;盆地演化过程中流体的运移为成矿作用提供了良好的水源。在“三源”齐全且充分有利的地质条件下，具有较好的找矿潜力。

3.2 盆地演化过程在成矿中的作用

在盆地演化过程中，产生一系列的应力变化，这些应力作用形成了一定开放体系，张均(1999)认为开放体系的产生对脉状金矿矿体形成与定位具有重要的意义，主要体现在通过矿质的活化、矿液的形成和迁移，为成矿提供了充足的物质来源;其次是矿液沉淀和矿床形成的重要条件。控矿断裂构造活动对脉状金矿的形成起了决定性的作用，构造减压区是有利的矿体定位场所。

白垩纪晚世—古新世，沿区域性的北东向构造带发生左旋剪切运动，形成断陷盆地，这些盆地兼具拉分属性(广东省地质调查院，2000)。在区内沉积了一套红色复成分砾岩、砂砾岩、砂岩等。该时段地壳以间歇性升降为主，造成基底断裂的继承与活化，主要表现有沿基底断裂上发展起来的一系列的由压扭性到张扭性构造低序次构造(图2)。该类低序次构造在区内多数见有矿化，且矿化面积大，笔者曾对盆地北西侧100多km2区域进行过调查，发现构造中均有一定程度的矿化，但构造扭动性大，产状倒转现象多有发生，矿化稳定性差。因此，该类构造不仅是赋矿的有利场所，更是寻找更大、更富矿体的有利找矿线索。

盆地演化过程始末，成矿流体产生的重力流及压实流在不断循环作用下，对矿体进一步富集及寻位成矿起到了不可替代的作用。

盆地消亡抬升过程中，区域张应力强烈作用，有利于深部中酸性岩浆上侵，为成矿作用提供较好物质来源及热动力来源。

总之，盆地演化与成矿作用关系密切。