江西银峰尖金矿床地质特征及成因
2022-05-23曾晓建吴忠如曾庆友潘世语张连湘
曾晓建,吴忠如,曾庆友,潘世语,张连湘
(1.江西有色地质矿产勘查开发院,江西 南昌 330001)(2.江西省地质局第七地质大队,江西 赣州 341000)
0 引 言
银峰尖金矿床位于东乡区城南14 km处,与虎圩金矿、虎形山金矿、竹林塘金矿毗邻,该矿床的发现历程较为漫长,1988年由江西有色地质勘查一队发现矿化信息,1998年江西有色地质勘查五队实施物化探剖面测量工作并圈定找矿靶区,1994~1999年江西有色地质勘查一队和江西有色地质矿产勘查开发院先后在矿区内开展异常查证工作,实施普查-详查工作,在矿区内圈定金矿体2个,为一处小型金矿床。本文在系统分析研究矿区勘查成果资料的基础上,对矿区金矿床成因进行探讨,旨在为区内寻找同类型矿床提供借鉴。
1 矿区地质
银峰尖金矿床大地构造位置处于华夏板块北缘,信(江)钱(塘)地块西缘之信江陆相火山岩带的西端,萍乡—绍兴地壳叠覆断裂和赣东北地壳叠覆断裂的交汇部位,成矿区划属于华南成矿省之武功山—会稽山成矿带的抚州—饶南铀铜银铅锌多金属非金属成矿亚带[1-2]。
1.1 地 层
矿区出露地层由白垩系下统打鼓顶组、白垩系上统周田组和第四系组成(见图1),其中白垩系下统打鼓顶组分为4个岩段,各地层具体分述如下:
图1 银峰尖金矿区地质略图
(1)白垩系下统打鼓顶组周家源段(K1dz):分布于北部周家源、赛阳关及虎墟一带,由凝灰质粉砂岩、流纹质英安岩及块状英安岩组成,以裂隙式喷发为主。
(2)白垩系下统打鼓顶组花草尖段(K1dh):分布于北部杨家岭、杨梅源一带,由流纹质熔结凝灰岩及英安流纹质熔结凝灰岩组成,以裂隙式喷发为主。
(3)白垩系下统打鼓顶组虎岩段(K1dhy):分布于中南部银峰源、普塘一带,呈北东东向条带状分布,由多阶段的喷发产物构成,主要由流纹质集块岩、含集块凝灰角砾岩、含集块熔结角砾岩及流纹-英安质角砾熔结凝灰岩等组成,属裂隙-中心式喷发。
(4)白垩系下统打鼓顶组梧溪段(K1dwx):分布于东南部,其底部多为紫红色流纹质沉凝灰岩,灰绿色凝灰质粉砂岩,层理清晰,局部地段为含集块角砾凝灰岩,中上部为英安岩、流纹质英安岩,局部地段为英安质流纹岩及安山岩等,属中心式喷发。
(5)白垩系上统周田组:分布于西北部竹科山和虎圩一带下部为灰白色砂砾岩夹红色砂岩,上部为紫红色薄—中厚层状泥质砂岩、粉砂岩,夹钙质砂岩及晶屑凝灰岩等。
(6)第四系:分布较广泛,主要见于北西部及河谷低地,以残坡积层为主,由黄色亚粘土、亚砂土、网纹红土及砂砾层组成。
1.2 构 造
矿区内构造以断裂为主,分为NEE、NNE、SN、NNW 4组。其中NEE向断裂分布于矿区两端,表现为密集裂隙带和角砾岩带,张性、张扭性、压扭性,局部弱金矿化,具明显的控矿控岩作用;SN向断裂发育于全区,常以压扭性陡倾斜角砾岩带、碎裂岩带、硅化带的形式切割火山岩,断面光滑平整,压扭性为主,矿(化)体大部分赋存其中,是区内主要的容矿赋矿构造;NNE、NNW向断裂为次一级断裂构造,规模相对较小,以张性为主,多为小脉、细脉状共轭成群产出,局部金矿化较强。
1.3 岩浆岩
矿区内岩浆活动强烈,以燕山期喷出岩为主,偶见中酸性-中基性的侵入岩。其中喷出岩主要出露有石英闪长玢岩、英安玢岩等。石英闪长玢岩主要出露在火山盆地西北部,岩体与围岩呈明显的侵入接触关系,围岩热变质现象不明显,仅局部见存微弱的角岩化现象。岩体相带不明显,边部矿物颗粒变细,斑晶含量少,普遍有绢云母化、高岭土化、绿泥石化、碳酸盐化等蚀变,并伴随有细脉状镜铁矿化及浸染状铅、锌、金、银矿化;英安玢岩分布于笔架尖一带,呈近EW向展布于周家源组中,内接触带见有围岩之捕虏体,外接触带常发育5~10 m硅化蚀变带。
2 矿床地质
2.1 矿化特征
含矿蚀变破碎带分布于虎岩段火山岩中,由熔结凝灰岩、熔结角砾凝灰岩、晶屑凝灰岩组成,经强烈挤压破碎形成碎粉岩、碎裂岩和角砾岩。蚀变破碎带切割地层,规模较大,长度大于800 m,宽20~100 m,连续性较好,倾角65°,主断面光滑平整,舒缓波状。
SN蚀变破碎带切割NE向构造,走向长600~800 m,宽20~100 m,倾向270°~275°,倾角80°以上,主要由碎粉岩、碎裂岩和角砾岩组成,总体呈大脉状、密集小脉状、网脉状,金矿体赋存其中,具规模大、品位高、连续性好之特点,是区内主要的容矿构造。
NE向蚀变破碎带总体长大于1 000 m,宽10~30 m,倾向160°~170°,倾角60°~75°,带内发育碎裂岩和角砾岩,表现为小脉状。带内多发育零星金矿化体,连续性差,宽度0.2~0.5 m,金品位低,一般介于0.5~3.0 g/t,金矿化较差,属原岩喷发旋回早期产物。
2.2 矿体特征
矿区内圈定金矿体2个(编号V2、V4),均赋存于SN向构造蚀变破碎带的主滑断面上盘,陡倾斜产出。矿体和围岩界线清楚,接触面表现为蚀变破碎带内的多条平行光滑断面,矿体产状和蚀变破碎带基本一致,总体走向SN、倾向W,倾角60°~87°,厚度1~7 m,沿走向、倾向均有膨大、缩小的变化趋势,形态多以大脉状、密集小脉状为主,透镜状、豆荚状、网脉状次之。V2矿体位于V4矿体上盘,地表相距5~15 m,走向一致,延深较浅,在0 m标高附近与V4矿体汇合归并且为V4切断控制(见图2)。V2矿体走向长165 m,最大垂深78 m,走向近SN,产状为270°∠70°~85°,平均厚度1.43 m,平均品位9.48 g/t,偶见明金;V4矿体沿蚀变破碎带底板面平行产出,在0 m标高汇合控制V2矿体转为深部以V4矿体为主矿体的基本特征。走向长262 m,倾向西,倾角60°~70°之间,平均厚度1.02 m,品位4.94 g/t。
图2 银峰尖金矿区0号勘探线剖面示意图
2.3 矿石质量
2.3.1 矿物组成
金属矿物主要为褐铁矿,次为镜铁矿,黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、毒砂等[3];脉石矿物以石英为主,次为冰长石,少量的绢云母和高岭土等粘土矿物。
此外,矿石中的金主要以独立矿物银金矿和自然金形式产出,属银金矿类型。金矿物的粒度以中细粒(占91%)为主[4],少量粗粒金,呈圆粒状、棱角状、长粒状,少量叶片状、针线状,以粒间金形式赋存于石英、石英-褐铁矿、石英-冰长石、冰长石中,次为包裹金、裂隙金产出。
2.3.2 矿石化学成分
矿石化学成分较简单,有用组分仅为Au,其他伴生组分仅Ag达到综合回收标准。
2.3.3 矿石结构构造
矿石结构主要为不等粒花岗变晶结构、自形—半自形晶粒结构[5];矿石构造主要为块状、浸染状构造。
2.3.4 矿石类型
矿区矿石自然类型为星散浸染状硅化黄铁矿化石英岩型,矿石工业类型为富硫化物型金矿石。
2.4 围岩蚀变
矿区内围岩蚀变主要受断裂构造控制,总体呈线型展布,以各种不规则的微-细脉或浸染状、团块状形式出现,以冰长石化、硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、镜铁矿化与金矿化关系最为密切[6]。
(1)冰长石化:是形成时间较早的蚀变类型,具有两个世代,常以冰长石-石英共生组合或冰长石浸染体及微脉形式产于碎裂热液石英岩或碎裂化近矿围岩中,伴有黄铁矿、毒砂、黄铜矿、自然金浸染。冰长石化和金矿化呈正相关,冰长石化愈强,金矿化愈强,含金量愈高,是重要的找矿指示标志。
(2)硅化:是区内最广泛、最强烈的蚀变类型,为线-面型蚀变,多以细粒石英集合体(≤0.1 mm),石英-冰长石集合体浸染状、不规则脉状、网脉锯齿状分布于次火山岩、火山岩和构造蚀变岩中。在断裂构造发育部位,则和冰长石共生形成热液石英岩,并伴有黄铁矿、黄铜矿、银金矿等,是金元素的主要载体。
(3)黄铁矿化:呈浸染状、团块状、细脉状赋存矿石中,部分稀疏浸染火山岩和火山碎屑岩中,在黄铁矿假像中发现自然金颗粒,常与方铅矿、铜兰、斑铜矿、毒砂共生。矿石中黄铁矿粒度与金矿化关系密切。
(4)褐铁矿化:多见于硅化的岩屑中,经历表生风化淋滤,呈环带状胶状体,部分具黄铁矿假像,是金载体之一。
(5)镜铁矿化:系硫化物氧化后重结晶产物,主要以片状集体体浸染或局部稠密-块状产于含金热液石英岩矿石中,单独形成的镜铁矿脉往往金矿化差。
3 控矿因素
矿区内出露的白垩系下统打鼓顶组周家源段—花草尖段—虎岩段—梧溪段,Au元素含量逐渐降低,相对于地壳岩石平均值和区域地层平均值,周家源段、花草尖段具Au元素的富集,富集约1~3倍,虎岩段和梧溪段具Au元素的亏损(见表1);矿区及邻近的虎圩、竹林塘和虎形山等金矿床具有与银峰源金矿相同或相近的地层特征。
表1 东乡火山盆地成矿元素含量丰度表 ×10-6
区域上,虎圩、竹林塘、银峰源、虎形山等多个金矿(点)床均环绕燕山期裂隙式火山喷发中心分布,矿区内出露的石英闪长玢岩、安山玢岩等中酸性岩石的Au元素含量明显低于克拉克值(0.004×10-6),显示了明显贫Au的特征,说明在矿体形成的过程中,存在有岩体内Au元素的析出,为金矿成矿提供一定的物源。矿区金矿体赋存于SN向断裂破碎带内,其为燕山期裂隙式火山喷发作用所形成的次级断裂,为金矿流体的迁移、富集提供了良好的通道及容矿空间[9-10]。
综上所述,银峰尖金矿的成矿作用与区域的岩浆活动具有明显的依存关系,燕山期强烈的火山活动为金矿的成矿提供了一定的动力和物源,其喷发活动形成的SN向次级断裂构造为金矿体的导矿、控矿以及容矿构造。
4 矿床成因
4.1 物质来源
成矿元素富集区与亏损区在热液矿床围岩中的分布及元素含量在空间上的变化特征指示了成矿物质来源的线索,亏损区实际代表了供源区[11]。燕山期火山活动导致了具有多旋回、多阶段的岩浆喷发和侵入特征喷发活动带的出现,形成安山岩-英安岩-流纹岩组合的杂岩系,为矿区的金矿成矿提供了重要的火山、侵入岩。周家源喷发旋回形成流纹质英安岩流和赛阳关岩体以及赛阳关火山穹窿,伴随有次火山侵入和金、铅、锌、铜、银矿化;花草尖喷发旋回形成溢流相熔结凝灰岩[12-13];虎岩喷发旋回形成了裂隙中心式构造-岩浆喷发活动带,伴有中基性次火山岩侵入及多金属矿化;梧溪喷发旋回形成了大量的酸性熔岩。燕山期火山活动是区域内重要的构造-岩浆成矿活动期。
赛阳关石英闪长玢岩含Au 0.002×10-6、Ag 0.1×10-6、Cu 22×10-6、Pb 2×10-6、Zn 68×10-6,银峰源橄榄玄武玢岩含Au 0.002×10-6、Ag 0.1×10-6、Cu 40×10-6、Pb 20×10-6、Zn 100×10-6,其Au元素含量低于克拉克值(0.004×10-6)[14-15],表明在火山活动过程,残留在岩浆中的Au元素分异进入岩浆热液中,次火山岩具有贫化析金特点,为金矿的形成提供矿质来源,同时虎岩段火山岩中金丰度明显低于中酸性岩的克拉克值,说明虎岩段火山岩贫化析金,也为金矿床提供部分成矿元素。
银峰尖金矿邻近的虎圩金矿已对矿石的硫同位素、铅同位素等进行了详细的研究,以解决成矿物质来源问题。研究结果表明,金矿的成矿物质来源于深源岩浆[16-17]。
4.2 形成机制
东乡火山岩盆地系以震旦系为基底的中生代断陷基础上产生的上叠式火山盆地,形成次火山岩和火山岩的同源岩浆演化的组合,具有裂隙式多中心多旋回特点。一方面燕山期火山活动及次火山岩浆结晶后形成的岩浆热液不断分异、析出、迁移金元素,火山机构控制了火山岩建造的分布范围及成矿物质来源[18];另一方面岩浆热力使矿液自深部向上运移到地表附近有利容矿空间中富集成矿[19]。火山机构控制了矿体形态、产状、规模。同时构造活动利用、迁就和改造原有断裂构造,向北东东向的压扭性转变,从而在火山活动及火山裂隙式喷发中心旁侧次级断裂中富集Au元素,形成金矿体。
综上所述,银峰尖金矿床成因类型应属岩浆期后中低温热液充填交代型[20]。
5 结 论
(1)银峰尖金矿受断裂构造控矿明显,其SN向断裂破碎带为金矿的主要容矿赋矿构造。
(2)燕山期强烈的火山活动为银峰尖金矿带来了丰富的物质来源,其金矿的成矿流体亦为火山岩岩浆。