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福建德化扶枫林矿区金矿地质特征及成因探讨

2019-10-10林泽铃

福建地质 2019年3期
关键词:长林侏罗世石英砂

林泽铃

(福建省地质调查研究院,福州,350013)

扶枫林金矿位于武夷德化—尤溪—永泰矿集区中东部,是近年来在区内开展矿产地质调查工作新发现的金矿点。矿集区已发现30余处金矿床(点),其中以双旗山、邱村、安村等较为典型。众多学者在区内开展了相关研究,认为区内的金矿床类型有中低温热液型[1]、韧性剪切带型[2,3]、火山-次火山热液型[4]、低硫浅成低温热液型[5]。笔者根据开展项目工作成果,综合前人的研究成果,对扶枫林金矿地质特征及成因进行探讨,可为寻找同类矿床提供借鉴。

1 区域地质背景

矿区位于闽东火山断坳带内[6],夹于政和—大埔断裂带与福安—南靖北东向断裂带之间,处于德化—永泰巨型环状火山构造西北侧外环。区域上地层发育齐全,从新元古代—中生代均有出露。侵入岩主要发育志留纪石英闪长岩、正长花岗岩,晚侏罗世二长花岗岩。断裂构造极为发育,且具有多期活动特点,北西向、北东向断裂带的交会部位是成矿的有利地段。区域上已发现30余处金矿床(点),其中中型金矿4处、小型金矿8处。在矿区周边已发现有邱村、安村、十字格、牛车坪等金矿床(点)(图1)。

图1 德化扶枫林金矿区域地质简图Fig.1 Regional geology sketch map of Fufenglin gold deposit in Dehua county1—第四纪全新世;2—晚侏罗世南园组3—晚侏罗世长林组;4—早侏罗世梨山组;5—晚二叠世翠屏山组;6—中二叠世童子岩组;7—中二叠世文笔山组;8—中二叠世栖霞组;9—新元古代大岭(岩)组;10—新元古代东岩(岩)组;11—晚侏罗世二长花岗岩;12—志留纪石英二长岩;13—志留纪石英闪长岩;14—志留纪石英二长闪长岩;15—地质界线;16—角度不整合;17—断层;18—矿区位置及范围;19—中型金矿;20—小型金矿;21—金矿点;22—小型铜金矿

2 矿区地质特征

2.1 地层

研究区出露的地层由老至新有新元古代大岭(岩)组上段、早三叠世溪口组泥岩段、晚侏罗世长林组及南园组第二段(图2)。

图2 德化扶枫林金矿地质简图Fig.2 Geological sketch map of Fufenglin gold deposit in Dehua county1—晚侏罗世南园组第二段;2—晚侏罗世长林组;3—早三叠世溪口组泥岩段;4—新元古代大岭(岩)组上段;5—志留纪正长花岗岩;6—金矿体及编号;7—地质界线、不整合地质界线;8—实推测断层及编号;9—钻孔位置及编号;10—勘探线位置及编号

新元古代大岭(岩)组上段:主要分布于该矿区北东部,呈北西向展布,岩性为灰-灰绿色云母石英片岩和深灰色-浅灰色黑云斜长变粒岩。云母石英片岩呈中薄层状,片理构造发育,黑云斜长变粒岩为中厚层状。

早三叠世溪口组泥岩段:呈断块产出,受地层抬升形成,为“天窗”状。岩性主要为细砂岩、粉砂岩。

晚侏罗世长林组:广泛出露于工作区,地层底部为浅灰色石英砂岩、石英砂砾岩;中部为浅灰白色石英砂岩夹灰黑色薄层状粉砂岩、泥岩;上部为灰白色中粒石英砂岩、含砾石英砂岩。岩石普遍具浅变质作用,发育硅化、黄铁矿化等蚀变,与下伏大岭(岩)组呈不整合接触或断层接触,与志留纪片麻状中细粒花岗岩呈断层接触。

晚侏罗世南园组第二段:零星分布于工作区南部,岩性为深灰色流纹质晶屑凝灰熔岩,与晚侏罗世长林组地层呈喷发不整合接触关系。

2.2 侵入岩

工作区及其外围出露有志留纪石英闪长岩、片麻状正长花岗岩。

石英闪长岩:出露于工作区外围,总体呈北西向侵入于大岭(岩)组中。岩石呈灰白色-浅肉红色,中细粒结构,块状构造,局部暗色矿物定向排列明显。岩石发育叶蜡石化、硅化、绿泥石化和黄铁矿化等蚀变。

片麻状正长花岗岩:地表仅在工作区东部见及,钻孔(ZK001)深部揭露呈隐伏岩体。岩石呈浅灰白色,中细粒结构,片麻状构造。钻孔深部揭露片麻状正长花岗岩与顶部晚侏罗世长林组石英砂岩呈断层接触。岩石发育叶蜡石化、绢云母化、黄铁矿化等蚀变。片麻状正长花岗岩中圈出一条金矿体,硅化、黄铁矿化与金矿化关系密切。

2.3 构造

区内构造以断裂构造为主,主要发育有北西向、北东向断裂。构造规模大小不一,相互复合,具多期次活动特征。其中北东向断裂发育相对较早,北西向断裂发育则较晚,切割并错动北东向断裂。断层既是热液活动和成矿物质运移通道,也是矿体贮存定位空间。

北西向断裂:主要有F1、F10断裂,其中F1是区内的主干断裂,长约2.8 km,宽1~2 m,走向320°~340°,在工作区西北部往南西倾,东南部往北东倾,倾角50°~75°。断裂切割大岭(岩)组、长林组地层。断层面呈舒缓波状,呈压扭性正断层性质。带内及周围蚀变较强,有硅化、黄铁矿化、铁锰矿化等,该断裂切割并错动北东向一系列断层,为左行性质断层。

北东向断裂:由F2~F9组成,总体走向15°~60°,倾向以北西为主,局部倾向南东,倾角35°~80°。断裂带长400~1 400 m,宽0.8 m至数米。断裂带内岩石破碎,为碎裂岩,石英脉发育,硅化、黄铁矿化较强。其中F4、F6~F9共5条断裂是区内的主要容矿构造。

2.4 围岩蚀变

矿区热液蚀变发育,主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化等蚀变。在北东向断裂发育地段,硅化、黄铁矿化等蚀变较为发育,绢云母化主要在深部片麻状中细粒花岗岩中见及。在垂向上从浅到深依次分为硅化+黄铁矿化带→黄铁矿化带→黄铁矿化+弱硅化+绢云母化带。

硅化:表现为细脉状或网脉状石英成群出现,相互穿插构成细脉带,单脉形态不规则,有分枝复合现象。

黄铁矿化:黄铁矿以自形晶、半自形晶以及他形晶形态呈浸染状、细脉状、星点状产出,在地表均已氧化为褐铁矿,但仍保留黄铁矿晶形,形成斑点状、团块状、蜂窝状褐铁矿化。脉状黄铁矿宽一般为1~10 mm,最宽可达4~5 cm。

与金矿有关的硅化、黄铁矿,二者缺一不可,在石英脉发育地段,若发育脉状或浸染状黄铁矿,则具有较强的金矿化;若仅发育黄铁矿化或硅化,则与金矿化无关。硅化、黄铁矿化同时发育地段往往金矿化较强,硅化、黄铁矿化是金矿的主要找矿标志。

3 地球物理地球化学特征

3.1 激电异常特征

激电中梯剖面测量资料显示,全区视极化率(ηs)为1.8%~6.6%,视电阻率(ρs)为200~3 520 Ω·m。其中在发现的金矿体地段,视极化率为4.8%~6.6%,视电阻率为1 200~3 520 Ω·m,呈低阻高极化异常特征。以视极化率4.8%等值线为界,在区内圈定1处低阻高级化异常带。异常带呈北东向展布,长约550 m,宽300~400 m,经钻孔验证为矿致异常。

3.2 土壤异常特征

1∶10 000土壤测量在区内圈定了以Au为主伴有Ag、Cu、Pb、Zn的综合异常(图3)。异常Au异常多呈带状分布,个别呈不规则面状。Au异常普遍浓度分带清晰,浓集趋势明显,具多个浓集中心,最大值达5 140 ng/g。Ag异常面积规模与Au异常基本一致,亦具多处小面积浓集中心,但浓集中心面积稍小,与Au异常浓集中心套合良好,最大值达66 μg/g。Cu、Pb、Zn异常面积强度相对较弱,多处仅具浓度中带,仅局部具小面积浓集中心,但浓集中心均与Au异常浓集中心套合良好。经探槽揭露见多条金矿体,表明区内异常属矿致异常。

4 矿体特征

4.1 矿体形态、产状及规模

根据矿区工作成果,共圈定6条金矿体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ)(图4),其中4条矿体出露地表,矿体呈北东向脉状展布。各矿体特征分述如下。

Ⅰ金矿体:矿体呈脉状受F9北东向断裂控制。矿体走向10°~15°,倾向南东,倾角约55°。断裂带内石英脉较发育,黄铁矿呈浸染状、脉状产出。矿体真厚度6.63 m,Au品位0.30~4.66 g/t,Au平均品位2.01 g/t;容矿岩石为硅化黄铁矿化石英砂岩。顶板为硅化黄铁矿化石英砂岩。

Ⅱ金矿体:矿体呈脉状受F8北东向断裂控制。矿体走向40°~45°,倾向北西,倾角为65°。矿体真厚度0.88~1.08 m,Au品位1.17~2.55 g/t,Au平均品位1.79 g/t。矿体表现为硅化、黄铁矿化,容矿岩石为硅化黄铁矿化蚀变岩,顶底板为硅化黄铁矿化蚀变岩。

Ⅲ矿体:矿体呈脉状受F7北东向断裂控制。矿体走向40°~45°,倾向北西,倾角为65°。矿体真厚度0.75~6.03 m,Au品位0.60~13.64 g/t,Au平均品位2.49 g/t。容矿岩石为硅化黄铁矿化石英砂岩,岩石发育不规则网状的石英脉,石英脉宽1~10 mm,黄铁矿多呈脉状、浸染状产出,局部呈团块状。顶板为金矿化体,岩性为硅化黄铁矿化石英砂岩,底板为黄铁矿化石英砂岩。

图3 德化扶枫林金矿土壤异常剖析图Fig.3 Diagram showing the soil anomaly analysis of Fufenglin gold deposit in Dehua county1—晚侏罗世长林组;2—早三叠世溪口组泥岩段;3—新元古代大岭(岩)组上段;4—志留纪正长花岗岩;5—不整合地质界线;6—断层及编号;7—金矿体及编号;8—元素异常界线及下限;9—异常高值点

图4 德化扶枫林金矿0线地质剖面图Fig.4 Diagram showing the geological profile in the No.0 exploration line of Fufenglin gold deposit 1—浮土层;2—泥岩;3—粉砂岩;4—石英砂岩;5—石英砂砾岩;6—片麻状中细粒花岗岩;7—晚侏罗世长林组;8—志留纪片麻状中细粒花岗岩;9—断层及编号;10—金矿体及编号;11—钻孔位置及编号、孔深

Ⅳ矿体:矿体呈脉状受F6北东向断裂控制。矿体真厚度为10.22 m,Au品位0.24~8.68 g/t,Au平均品位2.47 g/t。容矿岩石为黄铁矿化石英砂岩,岩石发育不规则网状的石英脉,石英脉宽1~10mm,黄铁矿呈脉状、浸染状产出,局部呈团块状。矿体顶底板为黄铁矿化石英砂岩。

Ⅴ矿体:矿体呈脉状,受F4北东向断裂控制。矿体走向45°,倾向北西,倾角60°左右。矿体真厚度约1.08 m,Au品位1.92 g/t;。容矿岩石为硅化黄铁矿化蚀变岩。断裂带内石英脉较发育,黄铁矿呈浸染状、脉状、粉末状产出。矿体顶底板为黄铁矿化石英砂岩。

Ⅵ矿体:为隐伏矿体,矿体真厚度0.94 m,Au品位1.40 g/t。容矿岩石为硅化黄铁矿化中细粒花岗岩,岩石发育不规则网状的石英脉,脉宽1~3 mm;黄铁矿呈脉状、团块状产出。矿体顶底板为弱黄铁矿化中细粒花岗岩。

4.2 矿石特征

矿石以半自形-自形粒状结构为主,次为他形粒状结构、碎裂结构、填隙结构;矿石构造以浸染状、脉状或蜂窝状为主,次为角砾状、胶状、带状构造等。

矿床矿石矿物组成简单,金属矿物以黄铁矿为主,局部见黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、褐铁矿;非金属矿物主要为长石、石英。黄铁矿是金的主要载体。方铅矿、黄铜矿等呈他形粒状贮存于黄铁矿中;金产于黄铁矿颗粒及裂隙中,含金黄铁矿与石英紧密伴生。

除金元素外有益元素含量很低,无工业利用价值,有害元素含量亦很低,对金矿石选冶无影响。因此,属组分简单矿石类型。

根据矿石风化程度,将矿石划分为氧化矿石和原生矿石2个工业类型。矿石自然类型主要有含金黄铁矿化硅化蚀变岩型。

5 矿床成因探讨

5.1 矿产成因类型

(1)该区位于武夷—德化—尤溪矿集区中东部,周边已发现邱村、安村、牛车坪、十字格等金矿床(点)。矿区广泛出露晚侏罗世长林组石英砂岩、石英砂砾岩等是该矿区金矿体的主要贮矿围岩之一。根据以往对区内已发现的金矿床(点)研究表明,各断裂带的交会部位是找矿的有利部位。

(2)扶枫林矿区出露晚侏罗世长林组石英砂岩、石英砂砾岩,发育北东向、北西向断裂构造。金矿体产于北东向与北西向断裂交会处,呈脉状受北东向断裂带控制。

(3)围岩蚀变有硅化、黄铁矿化、绢云母化,在垂向上,从浅到深依次分为硅化+黄铁矿化带、黄铁矿化带、黄铁矿化+弱硅化+绢云母化带。其中硅化、黄铁矿化与金矿化关系密切。

(4)矿石类型有浸染状、脉状矿石。矿石矿物以黄铁矿为主,金产于黄铁矿颗粒及裂隙中,含金黄铁矿与石英紧密伴生。根据该矿区成矿地质条件、矿体产出部位、围岩蚀变类型、矿石特征等,初步认为该矿床成因类型为中低温热液矿床。

5.2 找矿标志

(1)北东向、北西向断裂的交会部位是有利的找矿部位。

(2)具硅化、黄铁矿化蚀变岩是找矿的蚀变标志。

(3)网脉状、不规则状褐铁矿化及不规则硅化蚀变岩带。

(4)具水系和土壤等地球化学金异常区是间接找矿标志。

(5)低阻高极化激电异常是间接找矿标志。

本文资料主要引用“福建德化双旗山—东洋金矿整装勘查区矿产调查与找矿预测”项目工作成果,系集体劳动成果。

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