遂川金矿床地质特征及矿床成因
2020-08-04吴勇华
吴勇华
(江西省地质矿产勘查开发局物化探大队,江西 南昌 330002)
遂川草林金矿是近年来遂川地区发现的一重要的金矿床,主要处于赣中NE向复式背斜带和万洋、诸广隆起带复合部位,针对该矿前人也开展过相应的研究工作,但是受诸多因素影响,矿床深部很多都未得到控制。为此,针对该矿地质特征进行研究,探讨其矿床成因,对该区同类矿床的寻找工作具有重要的指导意义[1]。
1 成矿地质背景
横店复向斜部位是矿区的分布所在,该区属于大湖山―芙蓉山隆断束和井冈山―陈山隆褶断束复合部位,属于华南褶皱系赣中NE向成矿带。该区的断裂构造非常的复杂,遂川―抚州深断裂是区域的主要断裂构造,其次级断裂是区内的断裂构造特征[2]。该区地层发育较全,主要的为牛角河组(古生代寒武系),同时发育水石组以及高滩组,爵山沟组(奥陶系)与跳马涧组(泥盆系)。斜长花岗岩以及花岗闪长岩等加里东期岩浆岩以及花岗斑岩以及黑云母花岗等燕山期花岗岩是区内的主要的岩浆岩。
(1)地层。高滩组(寒武系八村群),其岩性主要为变质硬砂岩(灰绿色巨厚状)分粉砂岩以及板岩(灰绿色)和长石石英砂岩与长石砂岩等,还有部分板岩(凝灰质)以及含碳板岩所组成。八村群水石组(寒武系)在奥陶系地层的两侧区域上分布,硬砂岩以及变质砂岩(灰绿色)砂纸板岩和含炭板岩(少量)是其主要的岩性特征,达到431.5m的总厚度。爵山沟组(奧陶系)展布方向呈现NW向,是有含炭砂质板岩(黑色)以及页岩(黑色)与绢云母绿泥石板岩和变质砂岩(灰黄色、灰白色)和粉砂质板岩与板岩所组成,达到398.16m的总厚度。跳马涧组(泥盆系)页岩以及粉砂岩和紫红色砂岩是其主要的上部地层岩性,同时沉凝灰岩少量,石英砾岩(巨厚层状灰白色)和夹粉砂岩的砂砾岩以及沉凝灰岩和页岩等是其下部的主要岩性特征。
(2)构造。①褶皱。横店复向斜(NW―SE向)是矿区的主要的褶皱构造,爵山沟组(奥陶系)是核部的主要地层特征,水石组(寒武系)分布于两翼,遂川―抚州深断裂(NE向)切割复向斜的南东端。②断裂。NE向以及NW向是该区主要的断裂,EW向与NNE向相对次之。在矿区的南部区域上分布NE向断裂,主要为汤湖断裂带,为遂川―抚州深断裂的组成部分,在宽度上为100m~800m,向50°~60°走向,向NW展布,角度为50°~75°,主要属于硅化破碎带,区内的花岗岩体以及地层均受控于该断裂。在矿区的南侧区域上分布着EW向断裂主要的断裂为犁坑断裂,长宽分别为3300m,、0.2m~3.5m,向近EW展布,向N倾斜,角度为70°~85°,石英脉充填于西段上,碎裂岩糜棱岩充填于东段上,富金矿体冲太难在锡坑断裂(NW向)和犁坑断裂交切复合位置,在EW向以及NW向断裂中有含金石英脉充填,矿柱体在垂深上为150m以上。NNE向断裂具有较小规模的内带断裂,主要为糜棱岩带,杨芬―中顺断裂规模较大主要分布在外带,其两端在图幅之外,石英脉充填于北端,碎裂岩以及糜棱岩在该区充填,和汤胡深断裂(NE向)互相交切,对带内的金矿化起着明显的控制作用。
(3)岩浆岩。花岗闪长岩(加里东期)是该区主要的岩浆岩出露,展布方向为NW向,花岗闪长岩与二长花岗岩(黑云母)是其主要的岩性特征。寒武纪地层是岩体的主要围岩特征,绿泥石化以及钾化和硅化以及角岩化等蚀变发育于岩体外接触带。
2 矿床地质特征
(1)空间分布特征。石英脉型是草林金矿的主要类型,花岗闪长岩(加里东期)岩体中的外接触带是矿床的主要赋存部位,主要分布在横店复向斜(NW向)的两翼。
(2)矿体总体特征。石英脉(NW向蚀变破碎带)中分布着金矿体,表现为成群成组分布,展布特点相对平衡,超过50m~500m的间距,对金矿体进行勘探,达到95m的最大垂深,矿体的长为20m~70m,处于0.12m~1.39m的厚度范围,保持在0.44m的平均厚度,为51.62%的厚度变化系数,达到9.66g/t的平均品位。蚀变破碎带是金矿体的主要赋存部位,主要表现为硅化碎裂岩以及石英岩(多金属硫化物)和石英岩以及千糜岩。
(3)外接触带矿体特征。NW向蚀变破碎带分布于横店复向斜北东侧的翼部,其中的石英脉是赋存花岗岩体(加里东期)主要部位,硅化破碎带(EW向)分布少量。在间距上矿体为50m~400m,在长度上矿体为20m~70m,保持在0.12m~1.39m的厚度,达到30m~95m的延伸深度,金矿分布规律见图1。
图1 外接触带金矿分布规律图
(4)内接触带矿体特征。花岗闪长岩(加里东期)是赋存金矿体的主要部位,在多金属硫化物以及蚀变破碎带(NW向)石英脉中分布,在间距上矿体为200m~600m,在长度上为30m~80m,宽0.3m~1.8m,有约40m~150m的延伸。
(5)金矿石特征。蚀变碎裂岩硫化物石英脉以及石英单脉型是矿区的主要石英脉类型,在离地表10m~50m的区域上分布氧化矿。自形不等晶粒结构是矿石的主要的结构类型,粗粒石英(镶嵌结构)是成矿前期阶段石英的主要特点,微晶石英(不等粒结构)是成矿后期阶段的石英的主要的特点,梳状石英是成矿后期阶段的主要的石英类型。碎裂结构在矿石中呈现不同的程度出现。角砾状是矿石的主要结构特点,铅锌矿脉以及黄铁矿脉和石英脉等呈现平行排列,具有条带状的构造特点,浸染状的星点状是金矿物与金属硫化的重要的构造特点,同时还有薄膜状构造。石英是其主要的脉石矿物组成,方解石以及石榴石和绿泥石以及绢云母等相对较少。黄铁矿是其主要的金属矿物组成,黄铜矿以及方铅矿和褐铁矿与菱铁矿和磁环铁矿、褐铁矿相对次之,白铁矿以及磁黄铁矿与毒砂等微量。
3 矿化蚀变分带
(1)蚀变矿化分带特征。蚀变带矿化在矿区中主要的包括内带与外带,黑色的页岩以及含炭质砂质板岩以及硬砂岩是外带的近矿围岩。角岩化是最近的近矿围岩,其外侧为钾长石化,在向外侧为绢云母化以及硅化和绿泥石化等,黄铁矿化在向外侧为金矿化以及碳酸盐化等。花岗闪长岩(加里东期)以及花岗二长岩是内带的主要的组成。硅化是近矿围岩,其外侧为绿帘石以及钾长石化,在向外侧为绢云母化以及绿泥石化和黄铁矿化与金矿体和碳酸盐化等。
(2)金矿化特征。金矿化有早晚两期,微晶石英脉(不等粒)以及碳酸盐以及绢云母等是早期的金矿化特点,硫化矿呈现少量出现,半自形与自行的金矿物,成薄膜金以及自然金的形式在微晶石英脉中赋存。黄铁矿以及石英和黄铜矿与方铅矿和绿泥石化和碳酸盐组合是晚期阶段的金矿化,充填特征呈现条带状,有连体金以及自行金和一些包裹金存在。
4 矿体富集规律
①横店复向斜(NW向)和汤湖深断裂(NE向)与草林花岗岩岩体形成的圈闭地块中的蚀变硬砂岩是外带金矿体的主要富集部位。②汤湖深断裂(NE向)和NNE向断裂相互交切区域的蚀变花岗岩岩体中,是内带金矿化的主要富集部位,主要在容矿构造带内富集。③锡坑断裂带(NW向)和其次级的平行断裂是富集金矿体的主要部位。④金矿体富集在NW向锡坑断裂与EW向犁坑断裂复合部位。⑤氧化―还原界面富集金矿体,氧化还原界面在矿区有10m~50m的深度。富矿体次生富集迭加特征明显。
5 矿床成因
对金矿成矿年龄值测定样品进行分析,由一个样品在内带花岗岩中进行采集,中顺陂坑平巷,有1.2m宽的含金石英脉,共生铅锌矿以及黄铁矿和石英脉以及自然金等,气液包体在石英脉中大量的存在,达到1:1~1:5的气液比,在测定金成矿年龄值过程中利用核工业北京地质研究院Ar40/Ar39法来完成,最终测定为124.2Ma。同时在外带变质岩中采集另一个样品,草林车山陂斜井中平巷,有0.86m的含金石英脉宽度,石英脉以及自然金和铅锌矿与黄铁矿脉等相互共生,有很多次生包体存在,金成矿年龄值测定过程中,通过Ar40/Ar39法来完成,最终为143.3Ma。
含金热液来源:①元古宙变质基底是含金热液的主要来源,燕山期是变质热液的主要成矿期;②燕山期是花岗岩矿液和大断裂富矿热液在导矿与容矿成矿的重要时期,对次生进行叠加富集改造。
地层构造以及岩浆等对金矿床起着明显的控制作用,综合研究认为该矿属于石英脉型金矿床(中低温热液成因),成矿时代属燕山期。