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浅议海南岛重要类型金矿床成矿规律与成矿机制

2016-08-22刘兵

地球 2016年3期
关键词:脉型变岩糜棱岩

■ 刘兵

(海南省地质调查院海南海口570206)

浅议海南岛重要类型金矿床成矿规律与成矿机制

■刘兵

(海南省地质调查院海南海口570206)

金矿是海南岛优势矿种之一。根据矿床的空间分布、规模、成矿时代与成矿地质条件等,海南岛金矿床成因类型主要可划分为3类:与古中元古代抱板群和脆-韧性剪切构造有关的戈枕式剪切带型金矿;与穿层构造破碎蚀变带和印支期花岗岩体有关的抱伦式热液脉型金矿;与层间滑脱破碎蚀变带和燕山晚期花岗质岩有关的富文式热液脉型金矿。本文对上述3种成因类型金矿床的成矿规律与成矿机制进行了系统研究。

海南岛金矿成矿机理找矿方向

1 区域地质背景

海南岛除缺失蓟县系和泥盆系地层外,从中元古至第四系均有分布。其中,长城系抱板群、志留系陀烈组和大干村组、下二叠统峨查组以及下白垩统鹿母湾组与金矿关系最为密切。海南岛以东西向九所—陵水断裂为界,以北地区为华南褶皱系五指山岩浆弧,以南地区为印支地块三亚地体。五指山褶皱带以东西向王五—文教断裂为界,以北地区为雷鸣盆地,以南地区为五指山褶冲带。五指山褶冲带又以北东向白沙断陷为界划分为琼西岩浆弧和琼东陆内盆地,岛内金矿床点主要分布于五指山褶冲带内。海南岛岩浆岩分布十分广泛,各个构造单元均有分布,其中99%以上为花岗岩类岩石,主要形成于中岳期、海西-印支期、燕山期,各期花岗岩与金矿关系均比较密切。

2 主要类型金矿床的成矿规律

2.1戈枕式破碎蚀变岩型金矿

图1 海南戈枕含金剪切带地质简图

(1)戈枕式破碎蚀变岩型金矿主要与戈枕剪切带有关。(2)金矿石类型包括蚀变糜棱岩型、蚀变碎裂岩型和石英脉型。(3)金矿床/矿体受地层、剪切构造及岩浆活动等控制:矿体产于古中元古界长城系抱板群内;北东向的戈枕脆-韧性剪切带是控制蚀变糜棱岩型金矿的主要构造带,其派生的次级北东向—近东西向的韧性-脆性断裂破碎带则主要控制本区蚀变碎裂岩型金矿的产出,剪切带旁侧脆性变形主要控制石英脉型金矿的产出。(4)空间分布特征:空间上,金矿床(点)分布具有一定的等距性,且已知金矿床(点)均分布于剪切带内及其上盘。金矿类型则沿戈枕剪切带从中心带至边缘带具有侧向变化规律:在剪切带中心部位形成与韧性变形有关的土外山、抱板、二甲、红甫门岭等蚀变糜棱岩型金矿;在剪切带的边缘部位,产出与韧-脆性变形有关的二甲、北牛等蚀变碎裂岩型金矿;在剪切带边缘部位的旁侧则形成与脆性变形有关的那都、不磨等石英脉型金矿。(5)矿体形态及产状:矿体形态以脉状及透镜状为主,产状严格受NE向剪切带及其次级N(N)W、N(N)E和近EW向断裂控制。(6)成矿时代:根据以往研究成果,认为蚀变糜棱岩型和蚀变碎裂岩型金矿成矿时代主要为印支期(二甲金矿床矿石绢云母40Ar-39AR年龄为228±5Ma);石英脉型金矿成矿时代主要为燕山晚期(不磨金矿矿石Rb-Sr等时线年龄为116.2± 7.6Ma,蚀变糜棱岩型和蚀变碎裂岩型金矿受后期热液影响明显。

(7)成矿物质来源:主要来自长城系抱板群地层,但印支期岩体也提供了部分成矿物质。

2.2抱伦式热液脉型金矿

(1)金矿石类型包括含金石英脉型和含金蚀变岩型2种,其中含金石英脉型是主要的矿石类型。(2)石英脉型金矿受印支期岩浆侵入活动、褶皱-断裂构造带及地层等明显控制,产于下志留统陀烈组和大干村组、二叠系峨查组构造破碎带中,与北西西向—北北西向及近东西向控矿断裂带密切相关。(3)空间分布:平面上矿体呈等距平行排列,剖面上矿体呈尖灭再现。(4)矿体形态及产状:矿体形态呈脉状、似透镜状、透镜状,矿体的产状与破碎带产状一致,走向一般为北北西,局部北东东,各含矿脉带均向南侧伏,侧伏方向与印支期尖峰岭岩体展布方向基本平行,侧伏角大于45°。(5)成矿时代:含石英脉金矿石中伊利石的K-Ar稀释法年龄及白云母、绿泥石Rb-Sr等时线年龄分别为205和236Ma;石英脉型矿石中热液成因白云母的40Ar-39Ar等时线年龄为219Ma,获得成矿年龄在236~205Ma间。(6)成矿物质主要来源于志留系、二叠系地层,但印支期或燕山期花岗质岩浆的贡献不能排除。

图2 海南富文式热液脉型金矿矿区地质图

2.3富文式热液脉型金矿

(1)矿石类型主要为富金银多金属硫化物的石英脉型。(2)矿床受岩浆侵入活动、层间滑脱断裂及地层等因素控制明显。含金石英脉产于下白垩统鹿母湾组NW向层间滑动断裂带中,燕山晚期花岗闪长岩体中部及边部也有含金石英脉出现。(3)根据与成矿作用关系密切的加茂岩体97.1±1.1 Ma、100.9±1.3 Ma的锆石U-Pb年龄,推测富文式热液脉型金矿成矿时代为晚白垩世。(4)金矿体形态主要以薄层状为主,少数为不规则脉状。(5)初步认为成矿物质主要来源于燕山晚期的花岗闪长质岩浆。

2.4成矿机制

戈枕式破碎蚀变岩型金矿戈枕式破碎-蚀变岩型金矿成矿机制为:海西-印支期发生的韧性剪切动力变质作用导致区内抱板群不同程度的糜棱岩化,形成一套糜棱岩、千糜岩、超糜棱岩,构造分异作用及伴随的热液活动、和中-酸性岩浆活动等使抱板群中的金矿物活化迁移,在剪切带中富集形成蚀变糜棱岩型金矿;韧性剪切带后期(印支-燕山期)以韧-脆性、脆性活动为主,继承性构造热液及岩浆热液在韧性剪切带的边缘和旁侧形成蚀变碎裂岩型和石英脉型金矿,并对蚀变糜棱岩型金矿进一步叠加富集。

抱伦式热液脉型金矿抱伦式热液脉型金矿成矿作用可分为3个阶段:(1)前印支期构造运动,形成了豪岗岭背斜,在背斜转折端形成构造裂隙,变质分异热液沿裂隙贯入,形成贫金石英脉。(2)印支期尖峰岩体的侵入,使区域应力场发生重大转换,主压应力从近东西向转为近南北向,原先NNW向裂隙的挤压环境突转为引张环境,其岩浆期后含矿热液充填在构造破碎带内,为本区的主成矿期。

富文式热液脉型金矿富文式脉型金矿的成矿作用过程可分为2个阶段:(1)下白垩统鹿母湾组(K1l)含砾砂岩角度不整合沉积覆盖在下志留统陀烈组绢云母千枚岩之上。(2)早白垩系沉积形成的疏松砂砾岩,由于受燕山运动的影响,侵入富含金银等元素的燕山晚期的花岗闪长岩,地层发生挤压形成褶皱,上覆的松散沉积地层发生顺层滑动,形成层间的断裂破碎带。富含成矿元素的岩浆热液运移到层间破碎带与地表水相遇,从而发生物理化学变化使金银等元素沉淀富集并且成矿;花岗闪长岩岩体中部和边部也有含金石英脉的出现。

3 找矿新方向

海南岛目前的金矿产出地主要为岛西的戈枕韧性一脆性剪切带,矿床规模为中小型,有关研究工作已较为深入。至于对岛上的破碎蚀变岩型金矿和石英脉型金矿,长期以来都一直受到人们的重视。然而,如前所述,海南岛在燕山晚期有大面积的地洼岩浆岩产出,其中包括多个起源深、定位浅的花岗质环状潜火山杂岩体和几个火山岩盆地。在这种情况下,不仅可以在地洼构造层中形成金矿,而且也可使前地洼构造层中的金矿或金矿化最终得以在地洼期定型成矿。同时,对潜火山杂岩与火山盆地中的火山岩型金矿,特别是爆破角砾岩型金矿,近年来在海南岛有了一定的认识:围岩成矿边界条件的差异,造成了多种地洼金矿类型与爆破角砾岩型金矿的时空成因联系,因此,在找矿勘探中,对与爆破角砾岩型金矿有成因联系的石英脉型金矿、破碎蚀变岩型金矿也应引起足够的重视。

找矿新区域岛上传统的金矿找矿勘探工作主要集中于昌江县一东方县一带。中生代地洼岩浆岩的普遍发育以及块断作用的发生,给我们提供了以下金矿找矿新区域:(1)中生代花岗质环状潜火山杂岩体内外。岛上的这种类型岩体主要有千家岩体、税叮一阜石斗岩体、保城岩体和屯昌岩体等,并在其内外目前已经发现了多个金矿床(点),主要有石英脉型、火山岩型和破碎蚀变岩型三种类型。如抱朗爆破角砾岩型金矿化点、抱平石英脉型金矿,看树岭石英金一多金属脉型金矿(点)等等都分布于千家岩体内外,而在其它几个规模较大的岩体中也有类似的多种类型金矿(化)的产出。这些壳一慢过渡型岩体结晶分异完全,岩体本身具有母岩性质,同时又可以起到热活化、迁移金矿源层中金的作用,如定安富文层间破碎蚀变岩型金矿,就是由于富文花岗闪长岩的侵入活化了白噩系报万群砂砾岩建造中的金而形成的。(2)在五指山、牛腊岭和同安岭火山盆地中,已知有多个破火山口以及浅成一超浅成斑、粉岩或火山颈相产物,在五指山火山盆边缘的牙岱发现了爆破角砾岩型金矿点,还在同安岭盆地中发现了富田、后力岭、双峰岭、云罗山和雄岭等多个金矿(点)。由于目前的研究程度较低,作者认为有必要对这些火山盆地作进一步的研究。(3)地洼构造层,特别是白里系报万群和麓母湾群陆相红色砂砾岩建造,是寻找砾岩型金矿和破碎蚀变岩型金矿的理想场所。例如,在麓母湾群底砾岩中已发现山菜、九所等金矿(点),报万群的构造破碎带中找到了著名的富文金矿。因此,对地洼构造层对金矿的控制作用应引起足够的重视。3.2金矿找矿新类型在海南岛已发现乐东抱朗、琼中牙岱爆破角砾岩筒型金矿化点。中生代花岗质环状潜火山杂岩体的存在、浅成一超浅成斑岩、粉岩的出露和酸性火山岩盆地的发育,为形成爆破角砾岩筒及有关的金矿提供了良好地质背景,因此,在潜火山杂岩体内外和火山岩盆地破火山口附近,应密切关注浅成岩脉(体)的产出特点和蚀变特征,寻找角砾岩筒,并进而寻找其所控制的金矿。

[l]刘家远(2012).介绍一种值得重视的新类型金、银矿床一一爆破角砾岩筒斑岩金、银矿床。海南地质地理,(l) (总4):17一23。

[2]A.E.莱特和D.R.鲍斯(2010),爆发角砾岩的形成。国外火山岩地区地质构造,国外地质资料选编(24),31一38。

[3]R.H.sillitoe(1997),与陆相火山作用有关的金属矿化(综述)。火山成矿作用,地质出版社。

[4]王伏泉(2014),地弯构造中金矿产的形成时代(第五届国际矿床成因协会(构造一岩浆活化(地洼))学组讨论会论文摘要)。大地构造与成矿学.18(3):255。

F416.1[文献码]B

1000-405X(2016)-3-80-1

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