江南造山带西南缘造山型金矿成矿规律与深部预测研究
2020-12-30柳玉龙
柳玉龙
(中色地科矿产勘查股份有限责任公司,北京 100012)
黔东南地区位于江南造山带西南缘,石英脉型金矿分布广泛,但采矿和勘探深度较浅,缺少大型金矿产出,深部金矿化情况不清。根据国内外造山型金矿的研究成果,在对区内石英脉型金矿矿床地质特征进行系统研究的基础上,结合最近本区勘探中发现的构造蚀变岩型金矿,通过详细的地质地球化学、物探、化探和遥感等手段,总结本区造山型金矿的成矿规律,评估本区金矿找矿潜力,对典型矿区深部蚀变岩型金矿分布进行预测(陈原林等,2019;陈振亚等,2019;张泽,2019;刘安璐,2018)。
1 国内外研究现状与进展
黔东南地区石英脉型金矿主要产于天柱、锦屏、黎平一带,赋矿层位主要为新元古界清水江组、平略组和隆里组浅变质岩,矿体呈脉状、透镜状,分布于背斜转折端或切层断层中(俗称背斜加一刀),矿体的组成矿物主要是石英、黄铁矿、毒砂、方解石、白云石和绢云母等,少量方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、绿泥石、高岭石;金在矿体中主要以自然金的形式存在,少量赋存于毒砂等硫化物中以包裹金的形式存在(张泽等,2019)。矿体一般围岩蚀变较弱,蚀变分带不明显,矿体所在的石英脉与围岩界线清楚(图1)[1]。
1998年,澳大利亚学者Groves将产于变质岩中的金矿、石英脉型金矿、中温热液型金矿、浊积岩容矿的金矿等根据其产出的构造背景,统一称之为造山型金矿“Orogenic Gold Deposit”,并提出该类型金矿形成的背景是在加积(accretionary)或碰撞(collisional)造山作用下形成含金石英脉矿床。2006年Bierlein等通过世界上主要的超大型金矿(储量大于500t)成矿背景研究,得出这些金矿形成时的岩石圈地幔(Subcontinental Lithospheric Mantle)的厚度对金矿的形成起到关键的作用。Windh(1995)和Schaubs等(2002)则对澳大利亚本迪戈金矿褶皱变形过程及与金矿的关系、褶皱与断层在金矿形成过程中的作用进行了矿床尺度的详细分析,结果表明金在褶皱过程中形成的石英脉中有了初步富集,在其后断层形成的脉体或再次活动的脉体中金大量聚集,逆断层与鞍状脉交切部位[2]。
图1 黔东南金矿带金矿床分布图
该区金矿的研究工作较早,上世纪30年代王曰伦等对梵净山金矿进行了考查,1941年乐森璕、罗绳武等编写了《贵州梵净山老金厂金矿地质》,其后罗绳武、蒋溶等又对天柱等地金矿进行了考察,编写了《湘西黔东金矿地质》等报告。上世纪50年代~60年代,西南地质局555队等进行了金矿勘查,但提交的资源量较低,不足1t。70年代~80年代,贵州地矿局以何立贤为首的研究人员对黔东地区金矿进行了研究,编写了《贵州金矿地质》一书;同期,贵州工学院以周德忠教授为首的研究人员在国家自然科学基金的资助下,对包括黔东南在内的湘西、黔东地区石英脉型金矿进行了广泛研究;90年代以余大龙教授为首的研究人员在国家自然科学基金资助下对黔东南与湘西地区石英脉型金矿进行了金矿地质特征、包裹体测温、稳定同位素、控矿因素、地层含金性及成因等进行了研究。
中国科学院地球化学研究所的卢焕章、高振敏、吴学益等对本区金矿的控矿构造和成矿时代、成因等进行了研究。同期,刘继顺、罗献林、孟宪刚、罗学全、毛景文、彭建堂、李华芹等学者对江南造山带中段(湖南)和东段(江西)众多典型金矿床进行了成矿年代、成矿特征、控矿构造及成因等方面进行了较为深入的研究[3-7]。
2 研究内容
2.1 江南造山带演化与造山型金矿成矿耦合
在收集大量已有江南造山带构造和金矿矿床研究的基础上,选择重要的构造期(晋宁期、加里东期、印支期和燕山期)形成的地层和岩浆岩,开展岩浆岩的形成和演化、侵入时代的研究,探讨江南造山带造山作用与金矿的形成关系。湘东北大万金矿集区深部验证钻探及蚀变岩型矿化。
江南造山带湖南段被誉为“金腰带”,呈带状分布,累计探明金资源储量达600t,集聚了湖南90%以上的金矿,且多数矿床勘查深度不足500m。近期实施的深部验证钻探,以ZK808钻孔为例,在1900m处(孔深2105.35m)见矿平均品位4.35g/t,真厚度3.75m,指示“金腰带”深部找矿潜力巨大(黄建中等,2020)。
2.2 黔东南造山型金矿与国内外造山型金矿对比研究
选择澳大利亚的本迪戈金矿、美国的Homestake金矿、江西的金山金矿、湖南的沃溪金矿和漠滨金矿与黔东南地区造山型金矿进行对比研究,对比研究的内容包括:区域构造演化对金矿成矿潜力的控制;不同尺度的控矿构造研究,特别重视不同成矿深度的构造(背斜、脆性断层、脆韧性断层和韧性断层及背斜与断层的联合控矿关系)对金矿床和矿体的控制作用;成矿作用的对比研究(从成矿物质来源、成矿物质的搬运和沉淀机制等方面进行对比)。通过以上对比研究,探讨大型、超大型造山型金矿形成的地质基础,评估黔东南地区造山型金矿的成矿潜力。
2.3 黔东南石英脉型金矿与蚀变岩型金矿成矿的时空关系
通过对已施工钻孔岩(矿)芯样品的详细编录,岩矿石光(薄)片的镜下观察,深入研究本区刚发现的构造蚀变岩型金矿的矿床地质特征(矿体形态、金矿品位、蚀变特征、金的赋存状态)、成矿物理化学条件、控矿构造特征、构造变形与金矿成矿关系,结合地球化学研究和蚀变岩型金矿成矿年龄分析,对比已有的浅部石英脉型金矿研究成果,探讨石英脉型金矿与蚀变岩型金矿的成矿时空关系。
2.4 黔东南地区造山型金矿成矿规律
根据前述区域地质构造演化、典型矿床对比研究、石英脉型金矿与蚀变岩型金矿成矿时空关系研究,建立黔东南地区石英脉型金矿与蚀变岩型金矿成矿模型,再结合区域与矿区已做的物探、化探、遥感地质等工作,总结黔东南地区造山型金矿的找矿模型。
2.5 黔东南典型金矿区深部构造蚀变岩型金矿预测
通过石英脉型金矿与蚀变岩型金矿的成矿作用时空关系研究,特别是不同深度层次构造控矿的差异,结合物探、化探和遥感资料,预测典型矿区深部构造蚀变岩型金矿的产出位置,评估深部金矿成矿规模,为区域深部蚀变岩型金矿找矿提供示范和借鉴。
3 结语
本次研究一是从区域、矿床和矿体尺度探讨黔东南地区造山型金矿的控矿因素,评估黔东南地区造山型金矿的成矿潜力;二是深入研究构造蚀变岩型金矿与石英脉型金矿的时空关系,为本区金矿的深部预测指明方向。