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湖南省通道县侗族自治县金坑矿区金矿地质特征及找矿方向

2021-06-28刘晓敏

中国金属通报 2021年8期
关键词:云母板岩黄铁矿

叶 庆,杨 亮,刘晓敏

(湖南省核工业地质局三〇一大队,湖南 长沙 410114)

金坑矿区位于扬子准地台与南华准地台的过度部位—江南地轴的西段,湘黔桂隆起的南西段(图1),位于雪峰弧形成矿带西南端,湖南金成矿带的延伸带上,区域金成矿物源丰富,构造发育,民采平硐较多,民采现象很普遍,矿区及周边的辰砂异常晕与黄金异常晕发育且吻合性好,成矿地质条件优越,具有较好的找矿前景。

图1 湖南省通道侗族自治县区域构造框架示意图

1 矿区地质

1.1 地层

矿区出露地层主要为第四系(Q)、矿区出露地层主要为第四系(Q)、震旦系下统长安组(Zac)、前震旦系板溪群拱洞组(Ptbng)、合桐组(Ptbnh)[1](见图2)。含矿层位为震旦系下统长安组第二段(Zac2),岩性灰绿色含砾砂质板岩夹少量浅灰色变余砂岩。含砾砂质板岩由大小不一的石英、长石、火成岩等碎屑,绢云母、水云母等粘土矿物,氧化铁质等组成,构成变余含砾泥砂结构,受构造影响局部见片理化构造。

图2 通道县金坑矿区地质简图

1.2 构造

矿区区域上处于鹅公岭背斜的西北翼[2,3],总体上为一单斜构造,背斜主体构造形迹与区域构造形迹保持一致,背斜轴走向呈北东向,受区域金坑断层的影响,背斜在此处已被破坏。

矿区构造活动频繁,主要断裂构造走向为北东向及北东东向。区域上构造有F1和F2两条断裂,受F1逆冲断层及后期F2断层影响,其上下盘次级断层构造发育,区内矿体主要受这些次级构造控制,为矿区的控矿构造。

1.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩不发育,在矿区西北面见基性岩岩脉出露,出露长度大于200m,宽6m~10m不等,岩性为辉绿岩。

1.4 地球化学一场特征

通过土壤化学测量,矿区圈定了综合异常4处,编号为ZH-1~ZH-4,ZH-1为甲类异常,具有较大找矿意义。此异常分布在矿区中部,位于V1-V6号6条蚀变破碎带附近,异常较为集中,与破碎带吻合性较好。异常出露地层为震旦系下统长安组第二段(ZaC2),岩性为灰绿色无层次含砾砂质板岩夹少量浅灰色变余砂岩、灰绿色板岩。异常呈面状分布,面积约3.33km2,异常主要元素组合为Au-As-Sb-Cu-Ni,Au、As、Sb异常强度高,且元素吻合性好。此异常Au元素含量较高,Au最大值为42.9ppb,为全区最高值,As最高365ppm,Sb最高23.3ppm,Cu最高101ppm;Ni最高43.2ppm。浓集中心位于V1-V6号蚀变破碎带上附近,异常由6条蚀变破碎带所引起, 异常处硅化、黄铁矿化、毒砂化、绢云母化等蚀变明显,此综合异常具有很好的金矿找矿前景。

2 矿体地质特征

2.1 矿化体特征

矿区具有一定规模蚀变破碎带7条,编号V1-V7,蚀变破碎带之间呈雁行排列,基本与F1断裂平行,出露长250m~4000m不等,宽0.5m~25m不等,走向北东20°~30°,倾向北西,倾角58°~89°。矿区矿体均受破碎带控制,矿体Au品位0.50~1.46g/t,厚度0.37m~1.58m之间。破碎带的显著特征是宏观上主要表现为石英复脉带、石英单脉及密集片理化带,具有韧-脆性剪切的特征。破碎带内石英脉产出不连续,且走向多与剪切带有一定的夹角,在带内呈脉状、不规则状、团块状、钩状等。硅化、黄铁矿化、毒砂化、绢云母化、绿泥石化、褐铁矿化等蚀变在破碎带及两侧围岩较为发育。

2.2 矿石特征

2.2.1 矿石结构、构造

矿石结构以粒状结构、交代残余结构为主,次为鳞片变晶结构,矿石构造主要为浸染状构造、其次为似脉状构造、片状构造。

2.2.2 矿石成分

矿石矿物组合金属矿物以黄铁矿、毒砂为主,其次还有黄铜矿、黝铜矿、褐铁矿自然金等。非金属矿物有石英、绢云母、绿泥石等。

黄铁矿:大量,自形、半自形粒状,四边形状,浅亮黄色,部分与毒砂互混分布。

毒砂:自形、半自形粒状,可见矛头形,部分与黄铁矿互混分布。

黄铜矿:偶见,它形粒状,粒状集合体状,铜黄色,弱非均质性,与黝铜矿共生。

黝铜矿:它形粒状,与黄铜矿共生。

褐铁矿:少量,胶状、隐晶状,部分集合体呈规则立方体外形,充填岩石孔洞,疑为黄铁矿的氧化产物。

自然金:矿区内金主要与其它金属硫化物共生,分布于金属硫化物裂隙或晶格中。

脉石矿物:矿石中较常见的脉石矿物是石英、绢云母等。

石英可分为早、晚两期。早期石英为粘土质砂岩的主要组成矿物,次棱角细粒碎屑状,粒度较为均匀,粒间充填的胶结物主要是鳞片状绢云母,矿石中黄铁矿和毒砂绝大部分均分布在这种粘土质砂岩中;晚期石英晶体形态相对较好、粒度相对较粗,多呈不规则团块状或细脉状交代粘土质砂岩。

绢云母:灰绿色,丝绢光泽,是热液蚀变形成的主要脉石矿物。显微镜下呈显微鳞片状、细鳞片状,干涉色艳丽,残留在石英的裂隙中。有明显的平行定向分布,并反映岩石的片理方向,呈不规则的团块状分布于矿脉及近矿围岩中。

3 成矿规律与找矿标志

3.1 成矿规律

金坑矿区成矿受地层岩性、构造、岩浆岩、围岩蚀变等条件共同控制与制约,矿区矿床类型属中低温热液充填石英脉型金矿。

矿体赋存于矿体主要产于震旦系下统长安组第二段(ZaC2)浅变质的板岩、含砾砂质板岩中。且板岩、含砾砂质板岩中富含黄铁矿,封闭性较好的板岩和透水性相对较好的浅变质含砾砂质板岩互层或互为夹层的岩性组合有利于矿液的迁移与沉淀。

矿区构造活动频繁,构造活动是金成矿的主要动力,矿区内金矿化受构造控制明显,与构造密切相关,矿区内北东向区域断裂为导矿构造如F1构造等,区域断层两侧的次一级北东向蚀变破碎带及石英脉,严格控制金矿脉的规模、形态、产状,为矿区的控矿构造。

矿区西面发现有基性岩脉出露,为雪峰期基性岩。经前人对雪峰期基性—超基性岩含金性查定结果:基性岩为4×10-9~46×10-9,平均10.5×10-9,具有明显的富金性[4]。说明此类岩体有利于本类型金矿床的形成,可为成矿带来物源及热源。

矿区金矿化与围岩蚀变关系非常密切。金的矿化富集主要与硅化、黄铁矿化、毒砂化、褐铁矿化密切相关,其次是绢云母化、绿泥石化等。

3.2 找矿标志

(1)地层岩性标志:震旦系下统长安组第二段(Zac2)片理较强的绢云母板岩、变余含砾砂质板岩与强硅化砂砾岩交替的岩性组合为找矿的地层岩性标志。

(2)控矿构造标志:北北东向区域大断裂为导矿构造,次一级北北东向断裂构造为容矿提供空间,北北东向蚀变破碎带是找矿有利的构造标志。

(3)围岩蚀变标志:矿区金矿化与围岩蚀变关系密切,特别是硫化物矿化蚀变。金的矿化富集主要与硅化、黄铁矿化、毒砂化、褐铁矿化密切相关,其次是绢云母化、绿泥石化等。

(4)化学异常标志:在已圈定的7条蚀变破碎带上都显示了以Au元素为主的化探异常,其异常可作为寻找金矿间接的找矿标志。

4 找矿方向

(1)震旦系下统长安组第二段(Zac2)为矿区的含矿地层,其中片理化较强的板岩、变余砂岩交替的岩性组合为找矿的有利的岩性部位。

(2)金坑矿区北东向区域大断裂为导矿构造,次一级北北东向断裂构造为容矿提供空间,已圈定的7条蚀变破碎带是以后找矿的重点方向。重点部位一是蚀变构造带与不同构造方向的复合交汇部位,在区域上,往往在两组或多组不同方向断裂的复合交汇部位,断裂的规模越大,复合部位不同方向断裂越多,构造越复杂部位,金矿化程度越高。如金坑矿区蚀变破碎带与硅化带交汇部位其矿化较为集中与富集;二是蚀变破碎带中韧脆性变形与脆性变形的复合部位,前人根据岩石变形组构的分析,雪峰山弧形带浅变质岩区控矿断裂带经历了两个阶段的变形过程,在控矿构造力学性质发生转化的过程中产生金矿化,在有利构造中会进一步富集,从而形成各类金矿床。金坑矿区在构造破碎、挤压剪切变形强烈,热液蚀变发育地段,构造聚变及收敛部位金矿化更为富集。

(3)金土壤地球化学异常为间接找矿标志,已圈定的各类化探异常也是找矿有利的部位,也是下一步找矿的方向。

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