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相山马口雷壁石与牛头山地区银金矿化特征的类比及银金来源的探讨

2021-11-30王建国马英英

世界有色金属 2021年14期
关键词:变质岩片岩云母

王建国,马英英

(1.江西省地质局261大队,江西 鹰潭 335001;2.江西省能源矿产地质调查研究院,江西 南昌 330103)

1 区域地质背景

马口雷壁石地区位于赣杭构造火山岩带西南段、抚州—永丰红盆断陷带东南侧的相山塌陷式火山盆地之东北部边缘;而牛头山地区则位于其相山西部破大山口内部(图1)。赣杭构造带是我国铜、铅、锌、银等矿床的重要产出地。此区域构造、岩性复杂,热液活动频繁。这些因素为多金属成矿有利条件[1]。

2 矿区地质特征

马口地区位于相山北部,定位于本区东部的马口构造与东西向展布的次斑状花岗岩、震旦系变质岩接触带的F1和F2构造交汇部位(图2)。区内震旦系变质岩广泛出露,呈近东西向分布,岩石出露较复杂。发育火山断裂构造及侵入体等特点;而在牛头山地区,地表出露的几乎全为鹅湖岭组上段碎斑熔岩,仅在部分深孔中可见其下部出露打鼓顶组上段流纹英安岩。河元背-小陂断裂构造带贯穿全区(图1)。

3 震旦系变质岩的岩石化学特征及其原岩成因类型的探讨

(1)Zb变质岩:其岩性常见为含石榴石二云片岩及含石榴石二云石英片岩,少部分同类片岩中不含或偶见石榴石,常呈互层产出。从实验数据得知这类片岩的岩石化学成分特征如下,其SiO2含量介于57.76%~68.10%,K2O>Na2O,K2O/(K2O+Na2O)(即K值)>0.6,CaO<MgO。与正常沉积成因的岩石化学特点相似。可看出其原岩应属正常沉积的泥砂质岩石。

(2)Za变质岩:为一些富含角闪石的角闪质片岩。其矿物成分有较大变化,多数岩石中角闪石含量达60%~80%,次为不等量微细粒石英及斜长石,其总量一般20%~30%,其中多以石英为主,少部分以斜长石为主,分别称为石英角闪片岩或斜长角闪片岩。少数角闪质片岩中角闪石含量较少(30%~40%),有的其中微细粒石英及斜长石多达60%~70%,可称为斜长石-石英角闪石片岩,有的其中则可见较多黑云母(±30%)及斜长石,可称为斜长-黑云-角闪片岩。局部岩石中还可见少量石榴石,有时见少量辉石。

此类岩石主要集中分布于雷壁石地段(见图2)。从其产出特征看,前期认为呈脉状、透镜状产出,与云母-石英片岩走向近于平行或有一定夹角,其接触介质常不平整,为侵入接触关系,前述角闪石含量大为减少的岩石常见于石英-角闪片岩边缘接触带,为同化混染作用所致,其原岩应为中-基性侵入岩。但后期认为此区的角闪质片岩的总体展布方向与Zb云母-石英片岩是基本协调的,呈层状、扁透镜状相间夹于Zb云母-石英片岩之中。前述角闪石含量大为减少而石英及斜长石多达60%~70%的斜长石-石英-角闪片岩并非处于石英-角闪片岩与Zb云母-石英片岩的边缘接触带,而是夹于石英-角闪片岩之中的夹层。其岩石中角闪石均较其上下两侧的石英-角闪片岩中角闪石小及多,而且其形态多极不规则,有些类似火山碎屑形态[2]。

角闪质片岩的化学成分数据得知,根据尼格里的基本参数及其它一些参数作出的几种图解特征看,这类岩石的投影点多落于火成岩区或玄武-安山质岩石区,少数落于可能有多种成因的变种区或英安质凝灰岩区。

综合以上称述,认为区内角闪质片岩与云母-石英片岩类岩石同属震旦系变质岩,其原岩应为安山-玄武质火山岩,其中部分有可能为凝灰质岩石。

4 马口雷壁石与牛头山地区银、金矿化特征的类比

4.1 矿化控制因素

(1)断裂构造。在马口雷壁石矿点,银金矿化及围岩蚀变的显受位于次斑状花岗岩北、南接触带的F1、F2断裂构造及其旁侧次级裂隙控制,工业矿体主要就赋存于两构造带之中。其他金异常也明显受F3、F4断裂构造控制(见图2)。而在牛头山地区,铅、锌、银矿化带产于深部铀矿化带之下紧靠河元背-小陂断裂构造界面上下盘围岩中,明显受主构造控制。

(2)热液蚀变。两地区银金多金属矿化均为多次热液活动产物,成矿期热液活动及围岩蚀变的强烈程度是控制矿化的重要因素和直接标志。

(3)矿化围岩。以Pb、Zn、Ag为主(伴有Au)的矿化与下白垩统火山岩、次火山岩关系密切。在牛头山此种矿化带产于主构造上下盘流纹英安岩及碎斑熔岩中。在雷壁石矿点,此类矿化产于紧靠次斑状花岗岩接触带的震旦系变质岩及次斑状花岗岩之中。而单独的金异常仅见于震旦系变质岩中,金矿化与Za角闪质片岩关系密切,产于其与云母-石英片岩接触处破碎带或旁侧有些破碎的云母-石英片岩中。

4.2 矿石类型及围岩蚀变

在马口雷壁石银矿点的多金属硫化物矿石可分为两种类型,一为产于震旦系变质岩中的破碎带蚀变型矿石;另一类为产于次斑状花岗岩中的碳酸盐-石英脉型矿石。在牛头山地区则仅见后一类产于火山岩中的碳酸盐-石英脉型矿石,此类矿石在两地区均形成多金属矿化石英-碳酸盐脉叠加于火山岩或次火山岩围岩的娟云母化带之上,围岩均强绢云母化,并伴有不同程度碳酸盐化、绿泥石化及硅化。

破碎带蚀变岩型矿石中金属矿物主要为黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿及黄铜矿,脉石矿物主要为绢云母。碳酸盐-石英脉型矿石中金属矿物则主要为黄铁矿、闪锌矿及方铅矿,脉石矿物主要为碳酸盐及石英,有时伴有少绢云母、绿泥石。

4.3 矿石物质成分

矿物成分。牛头山地区矿石与雷壁石矿点同类型矿石的矿物成分相似,均以黄铁矿、闪锌矿、方铅矿为主。其差异为前者矿石中还常见较多毒砂及白铁矿,黄铜矿含量很少,均呈不混包体包于闪锌矿之中,后者同类矿石中毒砂及白铁矿仅局部可见,而黄铜矿则数量较多,常堆聚集与方铅矿、闪锌矿等共生。此外,局部还可见一些磁黄铁矿。两地区矿石中,几种主要金属矿物的特征相似,其形成顺序也相同。

5 银金矿化成因类型及其来源的探讨

金矿源岩的研究是一个很复杂的问题,不仅涉及岩石中金地球化学丰度值得高低,还涉及到金的赋存状态。如果按通常一般公认的看法把Au含量大于10PPb作为矿源层来看,马口地区Au丰度值最高的角闪质片岩Au的丰度值也仅达5.4PPb,明显小于10PPb,如果把个别(占5%)高含量样品(55PPb)当作异常去掉,其平均值仅为2.7ppb甚至低于金在地壳中的丰度值(3.5ppb),可以认为此区不存在矿源层。但从下述矿化特征看:震旦系变质岩,特别是Za角闪质片岩Au的丰度值相对较高,Ag的丰度值较低,而下白垩统火山岩、次火山岩Au的丰度值低而Ag的丰度值相对较高。两区主要控矿因素均为断裂构造。各类岩石破碎蚀变处Ag、Au含量明显增高,矿化部位蚀变更强烈。铅锌银矿化(伴有金)在空间分布上与下白垩统火山岩、次火山岩关系最密切,而单独的金异常则仅见于震旦系变质岩中,特别是Za角闪质片岩与Zb云母-石英片岩的接触附近。

6 结论

根据以上论述,得出以下结论:一是铅锌银矿化为火山热液成矿,其形成应晚于下白垩统火山活动末期形成的次斑状花岗岩,属燕山晚期。而金的矿化可能有两个时期、两种成因类型,与铅、锌、银伴生的金显然同为燕山晚期火山热液活动产物。二是成矿热液中银金来源可能均具混合成因,但其中银可能大部分来自深部火山热液,而金可能大部分是在早期变质热液及晚期火山热液上升和进一步渗流过程中围岩中溶解而来,而Za角闪质片岩有可能为金的矿源层。

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