万古地区金矿深部找矿研究
2018-08-05邹侨
邹 侨
(湖南省地质矿产勘查开发局四〇二队,湖南 长沙 410000)
万古地区地处湘东北,扬子准地台南缘,江南地轴中部,湘东台拱之幕阜山-望湘隆起带中,处于扬子板块与华南板块的汇聚碰撞带上。通过对湘东北地区的地质构造及当地的矿产资源情况进行详细分析可以发现,该区是湖南省重要的金、铜、钴多金属富集成矿带,对该区域的金矿深部找矿进行深入研究分析具有现实意义。
1 大万金矿床地质特征
矿区内主要出露地层为中元古界蓟县系坪原组,它是一套具复理石-类复理石建造特征的浅变质陆缘碎屑岩系,岩性以砂质板岩和绢云母板岩为主。该套岩石中Au元素含量明显高于地壳丰度值,地层总体呈北西向展布,按岩性划分为三个岩段,其中第二段出露完全,与金矿化关系最为密切,是大万金矿的重要控矿因素。
图1 大万金矿地质略图
断裂构造主要有北西(西)向和北东向两组,均具多期次活动特征,其中北西西向断裂为金矿体的含矿构造,是金矿最主要的控制因素,北东向断裂等距离切割矿脉[1]。详见图1。
矿体形态、产状和规模基本上受北西(西)向断裂破碎带控制,倾向北东,整体顺层,局部切层。矿体多呈脉状、似层状或长透镜体状沿构造破碎带充填。
图2 a.成矿模式三维图 b.成矿模式二维图
区内金成矿作用与燕山期岩浆作用具有密切的关系,岩浆活动是成矿的主导因素之一,金矿化与深部隐伏岩体有着直接的成生关系,隐伏岩体为成矿元素的聚集提供了热能和动力能。矿床成矿模式见图3。
图3 黄金洞矿床地质略图
矿石类型为构造角砾岩型、蚀变破碎板岩和板岩角砾岩型、石英脉型;矿石结构为角砾状结构、碎裂结构、镶嵌结构及显微鳞片变晶结构;矿石构造主要为角砾状构造、块状构造、板状或条带状构造,次为网脉状构造、蜂窝状构造及晶簇、晶洞构造。
2 黄金洞金矿床分析
通过对黄金洞矿区进行分析,可以发现黄金洞矿床主要由金枚、杨山庄、金塘三个矿段共同构成,目前已经探明的金资源储量达到了50t,潜在的金矿资源超过了100t,具有较大的开采潜力[2]。该矿区出露地层十分简单,主要为中元古界蓟县系坪原组,岩性以砂质板岩和绢云母板岩为主。黄金洞矿床地质情况如图4。
图4 大万矿区金矿体平视图
从图3中可以发现,黄金洞矿床区域内,断裂构造主要以东北向和西北向为主。金矿体赋存于北西西向断裂中,该组断裂是该矿区内金矿的容矿构造[3]。此外,矿区中的北东向断裂切割矿脉,这也对矿体起到了控制作用,也是对矿体进行分析的一项重要内容,在具体研究过程中要加强对该项内容的重视,确保分析的合理性。黄金洞是国有老矿山,2005年末,黄金存储总量不足5t,在2005-2014年期间,进行了两次矿山接替资源找矿工作,黄金资源量增加了27吨,可以说在深部找矿方向形成了重大突破。
因此也带动了周边矿山的矿产勘查工作,依据不完全统计,在桥上、九岭、黄土嘴、新庆金矿等矿区新增了大量的金矿资源量,总量超过了40t。
3 万古矿区金矿床分析
为了使万古矿区金矿分析结果更具有说服力,分析中针对大万矿区金矿构建三维模型。平视图与俯视图分别如图4、图5所示,构造模型如图6所示。
图5 大万矿区金矿体俯视图
图6 大万金矿区三维构造模型
通过建立矿体三维模型,可以看出大万矿区金矿脉整体倾向北东,且向深、边部延伸均较稳定,根据图7中可以看出,北西(西)向断裂为含矿构造。
通过图4、图5可以对大万矿区金矿脉的情况有一个更加全面的了解,从而为矿区的预测,以及日后矿产资源开采能够提供有利的支持。
2013年—2015年期间,湖南省地勘局四〇二队在本区开展湖南金井—九岭地区矿产地质调查,通过该区三维地质建模及成矿规律研究工作,并综合大万金矿三维矿体模型的趋势判断以及其外围江东金矿区边深部的可控源大地电磁测深解译成果,在-1180米标高处控制到了工业矿体(详见图7),证明了大万矿区三维找矿预测地质模型的准确性,并进一步证实了大万金矿区含金矿脉体沿侧伏方向具有巨大的延深,矿区边深部的找矿前景巨大。
图7 金井-九岭矿调6线地质剖面
在深部矿调找矿成果基础上,加大了深部找矿力度,并取得了较好的找矿成果。同时也带动了该地区各矿山企业商业性地质勘查资金的大量投入,且找矿效果明显。
4 万古地区找矿预测
4.1 底地层岩石与成矿的预测
江南古陆上的冷家溪群和板溪群富含金元素,金含量是地壳克拉克值的1-8倍。通过矿区的具体分析可以断定,只有在金富集地段才能接受相应的改造,通过改造可以使金活化,聚集成矿,最终实现对金矿的合理开采。针对江南古陆地区来说,进行含金层寻找与辨别是一种不错的思路,可以进行实践。
金富集地段的岩性不同,富集能力也会存在一定差异,对该地区进行分析不难发现,砂质板岩中含金量与细砂质板岩相比,明显高出很多,造成该现象的原因可能是前者含有大量粘土造成的,存在于自然界中金通常都是带有负电荷的胶体,可以吸附在带有正电荷的粘土表面[4]。除此之外,基底地层中的黄铁矿结核往往富含金等元素,这些结核辨认起来都十分容易,在问题分析过程中,可以将其作为找矿源层,甚至可以作为找矿过程中的一项有效标志,为找矿工作的开展提供支持。
4.2 构造与成矿的预测
从目前的情况来看,江南古陆上的金矿体更多赋存于北西(西)方向断裂中,但是成矿的具体通道都为北东向断裂,在万古矿区外围区域发现了多个矿点,如大源洞、羊角湾等都受该断裂组合的影响。可见,对于湘东地区找矿,应当将北东向断裂旁侧作为重点内容[5]。
4.3 隐、伏岩体与成矿预测
对地层中的金富集和活化转移进行分析可以发现,这两项内容都要在达到一定物理化学条件下才能实现,温度是其中最为重要的一项内容。冷家溪群地层为一套区域浅变质地层,变质仅至绿纤石—葡萄石相,也就是该区域的变质温度应当保持在120℃左右,难以对分散在地层中的金进行富集和活化。因此,可以断定岩体侵位是该区域成矿的唯一“热能机”。
5 万古地区金矿深部找矿方向
通过对湘东北地区金成矿规律研究,结合区域物化探、重砂异常资料及现有勘查成果进行综合分析,本地区可划分为4个找金靶区。分别为:①平江万古金矿床深部及外围红层覆盖区;②平江黄金洞金矿床深部及外围地区;③平江余坪-金盆地区;④平江指泉岭-翁江地区。通过勘查可以发现,万古金矿深部及外围“红层”覆盖区具有巨大的找矿空间。区内主要矿体沿倾向延深和规模均较大,未封边,其品位、厚度仍然稳定,且多具有向东侧伏的规律,表明该区主要矿体仍具有巨大的找矿空间。因此,在对大万矿区金矿脉深部进行找矿过程中,应当加强对该区域的找矿。通过对大万矿区成矿区进行综合分析,可以发现该区域的地质背景良好,并且在过去一段时间在找矿过程中,取得了不错的成绩,因此断定该区域深部找矿潜力大[6]。矿床成矿、控矿规律等综合研究程度高,矿山企业投资意愿强,具备实施深部找矿的优越条件,建议将大万矿区列为深部勘查示范区。
6 结语
通过对湘东北的具体情况进行详细分析,可以得到以下结论:①湘东北地区金矿成矿地质条件优越,具有较好的资源开采潜力。②区内典型矿床研究程度较高,成矿规律和控矿因素基本清楚,找矿工作所承担的风险性较小。③区内金矿床跟韧性剪切带密切相关,已知矿脉(点)众多,矿体沿侧伏方向延深稳定,且规模较大,具备寻找超大型金矿的条件,可以进行深部找矿。④区内现有勘查工作深度大部分已超过1000米,并圈定了深部找矿靶区,实施深部勘查条件成熟。