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大观金矿矿体地质特征、矿床成因及找矿标志

2019-08-07王友谊

有色金属设计 2019年2期
关键词:北西硅化粘土

王友谊

(贵州省有色金属和核工业地质勘查局七总队,贵州 贵阳 550000)

1 区域地质背景

大观金矿在大地构造位置上,该区处于南岭纬向构造带的北缘、川黔经向构造带的南端和贵州省北西向构造带的西南端三者交结复合部位。北西向麻山背斜和笔架山背斜的夹持部位,纳坝向斜之南东阳起端,且均随大的构造方向而转折,围绕矿区大致呈放射状分布。褶皱:轴向呈北西向的有里来向斜、庶香向斜、纳亮背斜、笔架山背斜、纳坝向斜;轴向呈北东向的有莫利背斜、麻山向斜、桑郎背斜;轴向呈“S”型向的有渡口向斜、交良向斜、金竹洞背斜。断层的延伸方向和褶皱轴向基本一致,也发育有北西向、北东向及“S”型断裂,且断层的规模一般都较大。矿区处于上述三种构造体系夹持之间。

区域出露地层由老至新主要有泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系等,以三叠系发育最全,分布最广。见图1。

泥盆系:主要分布于麻山背斜和桑郎背斜的轴部。岩性以碳酸盐岩为主。

石炭系:主要分布于麻山背斜和桑郎背斜的翼部。岩性以碳酸盐岩为主,产筳类、海百合及珊瑚等化石。出露地层主要为马平组(C2mp)、黄龙组(C2h)及下石炭统(C1),地层厚度大于1 250 m。

二叠系:主要分布于打郎、纳亮及笔架山等背斜的翼部。本区缺失大隆组和长兴组,岩性以碳酸盐岩为主,产南京筳、梁山珊瑚及植物化石碎片。出露地层主要为吴家坪组(P3wj)、茅口组(P2m)、栖霞组(P2q)及梁山组(P2l),地层厚度大于1 200 m。

三叠系:在区域内分布较广。出露于麻山、桑郎、打郎、纳亮及笔架山等背斜的翼部。出露地层主要罗康组(T1lk)、许满组(T2xm)、呢罗组(T2nl)边阳组(T2b),岩性以陆源碎屑为主,含丰富的瓣鳃类化石,地层厚度大于450 m。

图1 大观金矿示意地质平面图

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露的地层为二叠系、三叠系和第四系,以三叠系为主,现由老至新分述如下:

二叠系上统吴家坪组(P3wj):岩性为浅灰色、灰色厚层块状细至中粒亮晶生物碎屑灰岩,常见方解石团块和细脉充填于灰岩裂隙中,含有少量重晶石和方解石脉。顶部为礁灰岩:为灰黄色块状亮晶海绵礁灰岩。其成分为泥晶灰岩、生物屑灰岩及白云质灰岩,粒径一般为3~5 cm,排列杂乱,钙质胶结,多呈梭角状。杂基支撑,钙质胶结。礁灰岩层厚约2~33 m,硅化蚀变强烈,为金矿的主要赋存层位。该层厚度大于100 m。为一套滨、浅海相碳酸盐岩。

三叠系下统

罗康组(T1lk):上部为灰至深灰中厚层状泥灰岩或夹薄层粘土岩。下部为薄层粘土岩夹凝灰质粘土岩、砂质粘土岩、薄至中厚层泥灰岩。为海陆交互相之含铝铁碎屑岩沉积组合夹大量基性火山岩。为闭塞台地陆棚浅海相。局部硅化蚀变强,是金矿赋存的次要部位。

三叠系中统

许满组(T2xm):岩性为灰色、深灰色中厚层绢云母砂岩、细至粉砂岩、粘土岩组,相间重复而有一定的沉积韵律,岩层的韵律厚度为几米至十余米,厚度80~140 m。为陆棚边缘-滨海相。下部20 m左右,偶夹凝灰质粘土岩,局部硅化蚀变强,是金矿赋存的次要部位。

呢罗组(T2nl):岩性为灰色、灰黄绿色粘土岩,局部含钙质结核,底部为灰色至深灰色椭园状、瘤状灰岩,厚3~5 m。瘤状灰岩个体为泥质基底式胶结,轴长一般为10~20 m,长轴方向平行层面,和岩层走向一致。沿走向常渐变为薄层泥质灰岩,厚度为10~15 m。

边阳组(T2b):岩性为灰及深灰色中厚层—厚层绢云母长石石英砂岩、钙质砂岩组成。间夹薄层砂岩或钙质粘土岩,表面风化后呈土黄色,与下伏地层呈整合接触,厚度大于100 m。三角州-滨海相碎屑岩夹碳酸盐岩沉积组合。

第四系(Q):为残坡积层,主要由砂砾质粘土、残坡积亚粘土、碎石土、人工矿渣等组成,分布于沟谷地段。

2.2 构造

褶皱:矿区位于北西向笔架山背斜和北东向麻山向斜之间,岩层总体呈单斜,倾向南西,倾角10°~35°。但局部小褶曲构造较发育,以其马家田向斜为代表,呈”V”字形产出,褶幅宽度10~20 m之间,位于矿区北东部,向斜长2 km,向斜轴呈北西—南东走向,南西翼岩层倾向100°~130°,倾角30°~50°,北东翼岩层倾向260°~320°,倾角5°~20°。出露地层依次为罗康组、许满组、呢罗组。

区内主要发育北东向断层,大观金矿矿床主要位于北东向断层内及其旁侧地层。含矿主断裂穿过矿区,走向为北北东约10°~30°。主要发育有F1、F2、F3等断裂构造,其次是北西向后期断层。

F1断层,走向北北东10°~20°,长5 km,南东倾向,倾角为60°~70°,断裂带宽3~8 km。由硅化角砾岩、碎裂岩、硅化粘土岩、硅质岩组成。沿断裂带有Au、Hg、Sb、V矿化分布。是一条区域控矿断层,局部地段是一条成矿断裂。

F2断层,走向北北东25°,长2.3 km,南东倾斜,局部地段北西倾斜,倾角75°~85°。断裂带宽40~60 m,由硅化砂岩、硅化富含雄(雌)黄角砾岩、泥灰质粘土岩、黑色断层泥、角砾状灰岩组成。沿断层有发育黄铁矿化、雄(雌)黄。

F3断层北东北东20°,长1.35 km,向南倾斜,倾角为65°~80°。断裂带4~10 m,由若硅化角砾岩、碎裂灰岩、砂岩、断层泥组成。

F4断层,走向北东25°~30°,张1.8 km。北西倾斜,倾角为65°。断裂带宽4~10 m,由碎裂灰岩、粘土岩组成;与F2断层夹持部位,许满组中有较好的金矿化。

此外,在上二叠系吴家坪组礁灰岩三叠系下统罗楼组之间存在层间构造带,硅化、

综上所述,区内容构造复杂程度属复杂类型。

2.3 围岩蚀变

围岩蚀变有硅化、黄铁矿化、角砾化、方解石化及粘土化等。其中黄铁矿化呈细小颗粒,以稠密状,脉(丝)状集合体散布于岩石中;硅化其石英以细脉状,丝状或网脉状穿切,显微弱交代围岩;粘土化呈粘土小团粒或角砾状分布于硅化岩石中,各种蚀变相互叠加,其中以硅化、粘土化与矿化关系密切。见图2。

1.雄黄晶体;2.雌黄脉(顺层和切层);3.矿石的脱钙现象;4.高岭石化(透镜状分布)

3 矿体地质特征

3.1 矿体形态产状及规模

贵州省望谟县大观金矿,位于近南北向的上大观“背斜”近核部,含矿地层为上二叠统吴家坪组至中三叠统许满组,含矿岩石为硅化角砾灰岩、硅化钙质粉砂岩、黑色粘土岩(或粉砂质粘土岩)。矿区存在风化溶塌堆积矿体、似层状矿体和陡倾角矿体等3种类型。根据工程揭露,本次核查了Ⅲ、Ⅶ号两个矿,另圈定Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ等5个矿体,共计7个矿体12个块段。现分述如下:

Ⅲ号矿体:位于矿区西部(西沟),为过去的主要开采对象。矿体堆积于古喀斯特漏斗中,岩性为硅化蚀变的灰岩角砾岩、硅化粉砂岩及砂质粘土。Ⅲ-1:呈透镜状产出,走向北北东向,倾向北西,倾角5°~15°,平均倾角9°。厚度5.00~30.00 m,平均厚度16.31 m,矿石品位0.10~0.84 g/t,平均品位0.49 g/t。Ⅲ-2:控制长610 m,宽30-120 m。呈透镜状产出,走向北北东向,倾向北西,倾角5°~15°,平均倾角9°。厚度5.00~30.00 m,平均厚度16.31 m,矿石品位0.10~0.84 g/t,平均品位0.49 g/t。

Ⅶ号矿体:位于矿区东部(东沟),沿F3断层东侧延伸,赋存于吴家坪组上部硅化蚀变礁灰岩中。Ⅶ-1:由东沟B、B2采场和V、K采样剖面控制,矿体沿层呈似层状分布,矿体倾向南西,倾角10°左右,矿体长316 m,宽50~145 m。厚度7.50~14.40 m,平均厚11.08 m,品位0.25~2.27 g/t,平均品位0.57g/t。Ⅶ-2:矿体倾向南西,倾角10°左右,矿体长400 m,宽20-50 m,分布标高为+800~+850 m左右。厚度7.50~14.40 m,平均厚11.08 m,品位0.25~2.27 g/t,平均品位0.73 g/t。

Ⅷ号矿体:呈似层状赋存于二叠迭系上统吴家坪组顶部礁灰岩、三叠系下统罗康组粘土岩和中统许满组底部20 m粉砂岩、泥质粘土岩夹凝灰质粘土岩中。Ⅷ-1:控制长570 m,宽60~160 m。呈似层状产出,走向北西向,倾向南西,倾角10°~35°,平均倾角19°。厚度1.00~90.00 m,平均厚度14.39 m,矿石品位0.10~3.17 g/t,平均品位0.63 g/t。Ⅷ-2:控制长910 m,宽140~220 m。矿体呈似层状产出,矿体走向北西向,倾向南西,倾角10°~35°,平均倾角19°。矿体厚度1.00~90.00 m,平均厚度12.45 m,矿石品位0.10~3.17 g/t,平均品位0.62 g/t。

Ⅸ号矿体:位于矿区南西部,呈似层状分布于二叠系上统吴家坪组礁灰岩、三叠系下统罗康组砾屑粘土岩夹凝灰质粘土岩及三叠系中统许满组粉砂岩中。Ⅸ-1:控制长270 m,宽40~70 m,矿体走向北西,倾向南西,倾角25°。厚度7.00~21.00 m,平均厚度12.25 m,矿石品位0.13~1.13 g/t,平均品位0.62 g/t。Ⅸ-2:长350 m,宽90~130 m,矿体走向北西,倾向南西,倾角25°。厚度7.00~21.00 m,平均厚度12.25 m,矿石品位0.13~1.13 g/t,平均品位0.62 g/t。

Ⅹ号矿体:位于矿区北西部呈似层状分布于二叠系上统吴家坪组礁灰岩、三叠系下统罗康组粘土岩夹凝灰质粘土岩及三叠系中统许满组粉砂岩中。Ⅹ-1:控制长400,宽50~140 m,走向北西,倾向南西,倾角32°。厚度31.10~75.50 m,平均厚度45.57 m,矿石品位0.04~4.42 g/t,平均品位1.00 g/t。Ⅹ-2:长530 m,宽50~160 m,走向北西,倾向南西,倾角32°。厚度31.10~75.50 m,平均厚度45.57 m,矿石品位0.04~4.42 g/t,平均品位1.00 g/t。Ⅹ-3:控制长530,宽50~160 m,走向北西,倾向南西,倾角32°。厚度31.10~75.50 m,平均厚度45.57 m,矿石品位0.04~4.42 g/t,平均品位1.00 g/t。

Ⅺ号矿体:位于矿区中偏北西部,矿体呈透镜状产于F1断层破碎带中,主要为硅化蚀变角砾岩。Ⅺ-1:矿体长约750 m倾斜延深90 m,走向北东,倾向南东,倾角78°-80°,平均倾角79°,真厚度17.65~50.00 m,平均真厚度26.17 m。矿石品位0.14~2.12 g/t,平均品位0.68 g/t。Ⅺ-2:矿体长约480 m倾斜延深90 m,走向北东,倾向南东,倾角78°-80°,平均倾角79°,真厚度17.65~50.00 m,平均真厚度34.00 m。矿石品位0.14~6.12 g/t,平均品位0.77 g/t。

Ⅻ号矿体:位于矿区中偏南西部,矿体呈透镜状产于F1断层破碎带中,主要为硅化蚀变角砾岩。Ⅻ-1:走向北东,倾向南东,倾角70°~75°,平均倾角73°,矿体长约70 m,倾斜延深10 m,真厚度30~60 m,平均厚52.00 m。矿石品位0.30~1.12 g/t,平均0.56 g/t。Ⅻ-2:走向北东,倾向南东,倾角70~75°,平均倾角72°,矿体长约345 m,倾斜延深40 m,真厚度10~60 m,平均厚38.00 m。矿石品位0.30~1.12 g/t,平均0.54 g/t。

3.2矿石特征

3.2.1矿石成分

矿石物质成分:矿石矿物为自然金,呈不可见游离胶体金形式存在,伴生有辰砂、雄黄、锐钛矿、板钛矿、黄铁矿、褐铁矿等,脉石矿物有石英、方解石、重晶石等。

矿石化学成分:从二件矿石的化学成份分析结果来看,矿石中SiO280.16%~86.46 %,MgO 0.50%~0.55 %,CaO 0.38 %~0.4 3 %,Fe2O33.66 %~2.05 %,Al2O38.76 %~6.23 %,Na2O 0.073 %~0.034 %,K2O 0.37 %~1.73 %,TiO20.35 %~0.55 %,可知:矿石为硅化粘土岩,见表1。

表1 矿石化学成份分析成果表

矿石中主要有用成份为Au;其它成份: Ag 1.75~6.25 g/t,As 0.029~0.070 %,Cu 0.001 8~0.004 2 %,Pb<0.005 %,Zn 0.002~0.015 %,Sb 0.03~0.07 %,C 0.11~1.05 %,其含量甚微,未达到矿床共、伴生矿产要求,不具回收利用价值。见表2。

3.2.2 结构

矿石结构以砂状、粉砂状、角砾状为主,少许为它形,半自形,细粉晶结构,辰砂,雄黄,黄铁矿呈它形半自形,颗粒状,稠密浸染状或星散状分布于岩石碎块中。

3.2.3 构造

矿石构造主要有团块状,砂粒状及块状等构造。矿石矿物雄黄、辰砂、黄铁矿以稀疏星点状沿岩石裂隙或构造角砾空隙充填赋存。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

大观金矿具有卡林型金矿床的典型矿化和围岩蚀变特征,属于卡林型金矿床。

成矿区位于南岭纬向构造带的北缘、川黔经向构造带的南端和贵州省北西向构造带的西南端三者交结复合部位。矿床主要分布于豆牙井断层与次级断层交切地带或附近断块地层中。因此成矿受3个构造运动时期的控制。

表2 组合样分析成果表

1)在区域上,北东向豆牙井断层为雪峰期断裂,断距大,延长远。控制了二叠系、三叠系的岩相变化和加里东期褶皱的发育,给金矿的生成提供成矿物质热液与通道。

2)加里东期褶皱与岩浆活动有密切关系,应为加里东期末期形成,给金矿的生成提供成矿物质热液与通道。

3)燕山运动,形成北东向褶皱及断裂,矿体产于燕山期部分褶皱中。给金矿的生成提供储矿场所,矿液在适宜的环境条件下成矿,形成现在的矿床分布格局。

除了特殊性的大地构造背景处,大观金矿的形成受构造、岩性和热液通道三个主要因素的控制,早期所谓的大观“背斜”,实际上是一个受高角度断层挟持的地垒构造(horst stucture),见图3,高角度断层具有多期活动特征,早期为碳酸盐台地边缘的同生正断层,为成矿热液的运移提供了通道(conduit),成矿期它本身又作为矿液沉淀的场所,为储矿构造。在强烈的挤压应力作用下,高角度断层切割了先期的顺层蚀变带,后期的次级断层切割并使早期的高角度断层和二/三叠界面(古侵蚀面)的硅化蚀变岩发现位移,原来相对完整的矿体受到支解,导致矿区范围内矿体的分布位置和构造关系变得更为复杂。

图3 望谟县大观金矿成矿模式图Fig.3 Mineralization model of Daguan gold deposit in Wangmo County

4.2 找矿标志

找矿标志主要有:①鉴于已发现的矿床(点)大部分上覆炭质粘土岩(黑层),故可以作为一个找矿标志;②区内硅化、黄铁矿化、雄黄化等十分发育、蚀变带较宽、风华土已成土黄色的地段,加强工作,可望有新的突破;③矿物标志,热液石英、黄铁矿、毒砂、雄黄等是重要的载金矿物。这些矿物在同一构造带或某一断裂带的同一部位出现,则是找金的最佳矿物组合。

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