广东广宁县张星凹金矿地质特征及找矿前景分析

2023-01-09向文辉

中国金属通报 2022年18期

向文辉

张星凹金矿地处粤桂隆起的南东缘，属粤西云开隆起的北东部位，即罗定—广宁成矿带的北东段、高要—广宁金成矿带的北东侧。区域上金属矿产资源比较丰富，目前已知的矿种主要有金、铌钽、铅锌、铜、铁等，其中尤以金矿分布最为广泛，已发现有数十处金矿床（点），如周边的赤坑、北市、黄泥坑、扬村、塔岗、旺村坑等多处已发现或具有一定找矿前景的金矿床（点），其中黄泥坑金矿已具中—大型规模。说明张星凹金矿具有较好的找矿前景。

1 区域地质背景

张星凹金矿在区域上地处粤西云开隆起的北东端，拆石断裂之北段，区内断裂构造十分发育，纵横交错，互相交接和改造，构成了一幅错综复杂的构造图象，断裂构造主要有北东向、南北向和东西向三组断裂。其中拆石断裂为最大的南北向区域性断裂，该断裂属张扭性正断层，拆石附近见断裂破碎带宽约30m，该断裂破碎带及其附近发育的次一级近南北向、北东向等小断裂均含金，与金矿生成关系密切。

区域上出露地层以震旦系、寒武系为主，为区域上金矿的主要赋存层位。区域上岩浆活动较为强烈，本区出露的岩浆岩主要为海西—印支期的江屯岩体，岩体走向与区内主要构造线方向基本一致，岩浆活动与金、铌钽、钨、锡、铅锌多金属矿产关系较为密切。

2 矿区地质

2.1 矿区地质特征

张星凹金矿位于广宁—罗定金成矿带中部偏北地段，江屯岩体南西接触带处。除狭谷中有厚度不大的冲积层零星分布外，金矿南部出露震旦系坝里组（Zb）变质岩。由于多次构造运动和岩浆活动，使这套地层遭受不同程度的区域变质、动力变质和接触变质作用。区内断裂构造也较发育，主要有北东向和近南北向两组，这为区内Au 等成矿元素活化、迁移、富集，提供了充分的动力、热液来源和有利赋存空间。

2.1.1 地层

区内出露的岩石地层有震旦系、第四系，其主要特征简述如下：

（1）震旦系坝里组（Zb）：其岩性组合以变质石英粉砂岩为主，夹石英云母片岩、灰黑色千枚岩、碎裂角岩。地层产状总体走向北东，倾向南东，倾角70°～75°。该地层岩石发生了区域变质、接触变质和动力变质作用，受挤压破碎。岩石硅化较为普遍，Au 丰度值在该地层中含量较高，据南侧旺村坑金矿资料，各类岩石Au 含量达0.07×10-6～0.13×10-6，较地壳丰度值（0.0035×10-6）高出20 倍～53 倍，是金矿成矿的有利层位。

（2）第四系（Q）：主要为河流冲积以及人类活动密集范围内，由泥砂层、粘土层、砂砾层、砾石层及岩石碎屑组成。

2.1.2 构造

构造以断裂构造为主，主要断裂发生在区内南部变质岩中。目前已发现较为重要的断裂为F1、F2、F3，其中F1、F2 为北东向、F3 为近南北向。此外，北东向、北西向和南北向各组节理、裂隙也较发育。各断裂主要特征如下：

F1 位于区内南西角，发育于震旦系坝里组内，出露长约350m，断裂宽约0.50m ～3.50m，断裂倾向135°～140°，倾角70°。断裂岩性由碎裂石英砂岩、破碎石英脉等组成。

F2 位于区内南部，发育于震旦系坝里组内，出露长约200km，断裂宽约1.50m ～2.0m，与F1 近平行，断裂倾向125°～135°，倾角70°～75°，断裂面有压扭性，发育擦痕及阶步，属正断层，由硅化碎裂岩、压碎岩、构造角砾岩破坏石英网脉组成。

F3 位于区内南东侧，发育于震旦系坝里组中，长约400m，断裂带宽0.90m ～1.80m，断裂走向近南北，倾向东，倾角约75°，由碎裂砂岩、破碎石英脉组成。

2.1.3 岩浆岩

区内出露的岩浆岩为海西—印支期粗中粒黑云母花岗闪长岩（γδ4），出露于矿区北部，面积约占矿区面积的70%～80%，是江屯岩体的一部分，与震旦系地层呈侵入接触关系。据Pb/Sr全岩年龄测定为310±17Ma。该岩体可能为下地壳的产物，推测该区内Au 矿形成富集与其岩浆期后热液作用有关。此外，在岩体内和接触带附近尚有石英脉分布。

2.1.4 围岩蚀变

区内围岩蚀变强烈，主要有硅化、绢云母化、绿泥石化等。硅化与金矿化密切，金矿呈星点状、浸染状分布于后期硅质网脉或岩石中，硅化强烈时，金矿化往往较好。

2.1.5 地球化学特征

1：5 万水系沉积物测量表明，区内金属元素异常强度高，组合元素有Au、As、Ag、Pb、Zn、Sn 等。其中在区内西部岩体内、外接触带，Au、As、Ag 元素异常套合好，丰度高，区内发现的金矿（化）体均分布在异常内。

2.2 矿体地质特征

矿区内的矿产主要为金，伴生有银矿。区内金矿体主要赋存于断裂中，金矿化严格受断裂控制。矿体靠近断裂上盘或下盘产出，当硅化、黄铁矿化强烈时，尤其是有石英细脉充填时矿化较好。矿区目前发现的金矿（化）体有3 个，编号为V1、V2、V3，现将各矿（化）体特征分述如下：

V1 金矿化体分布在区内南部，赋存于F1 断裂中，长约120m。呈脉状赋存于震旦系坝里组变质岩中，严格受断裂裂隙控制。矿化带倾向南东，倾角70°～76°，厚度0.97m ～1.30m。Au 质量分数0.10×10-6～1.27×10-6，变化系数86.3%；Ag 质量分数5.47×10-6～33.52×10-6，变化系数106.4%。矿石为碎裂的变质石英粉砂岩，灰白色，坚硬，硅化强烈，见网脉状石英脉充填，少见硫化物。

V2 号金矿（化）体产在断裂F2 中，位于V1 号矿体南东侧约200m 处，与V1 号矿体平行，地表出露长约200m，矿化岩石为碎裂的变质石英砂岩、粉砂岩，网脉状石英细脉。石英细脉沿裂隙充填，硅化发育，少见硫化物。矿体倾向130°，倾角73°，水平厚度0.88m ～2.17m，厚度沿走向一般较稳定，但沿倾斜方向变化较大。矿体Au 质量分数0.22×10-6～3.26×10-6，平均1.55×10-6，变化系数71.2%；Ag 质量分数8.34×10-6～38.40×10-6，平均25.02×10-6，变化系数90.36%。

V3号金矿（化）体产矿区东南部，赋存于F3断裂中，地表出露长约150m，矿化岩石为碎裂的变质石英砂岩、粉砂岩，网脉状石英细脉。石英细脉沿裂隙充填，硅化发育，少见硫化物。矿体水平厚度1.01m ～1.23m。矿体Au质量分数0.20×10-6～1.23×10-6，变化系数66.3%；Ag质量分数5.41×10-6～20.45×10-6，变化系数70.6%。

3 成矿地质模型简述

3.1 成矿地质体

3.1.1 成矿地质体的确定

矿点为构造蚀变岩型金矿，成矿地质体为矿点北部的粗中粒黑云母花岗闪长岩。

粗中粒黑云母花岗闪长岩是江屯岩体的一部分，与金矿的形成有着重要的关系。在空间位置上，岩体侵入于震旦系坝里组，矿点内矿体均赋存于接触带构造中；从成矿时代来看，矿体的形成与江屯岩体的侵入时期相近，均为海西期；而矿体的形成与花岗岩浆的活动有着密切的联系，岩浆活动促使地层中的金活化、迁移，在有利构造部位沉淀富集成矿。

3.1.2 成矿地质体的特征

成矿地质体出露于矿点北部，是江屯岩体的一部分。侵入于震旦系坝里组，岩石具粗中粒结构，块状构造。主要矿物成分由长石、角闪石、少量黑云母、石英等副矿物为磁铁矿+榍石+磷灰石+褐帘石型。Pb/Sr 全岩年龄测定为310±17Ma，是海西期产物。

3.1.3 成矿地质体与矿点的时间关系

成矿地质体是海西期产物。矿体的形成主要与区域变质作用，构造运动以及岩浆活动有关；而成矿地质体的岩浆活动促使金矿进一步活化、迁移并最终富集成矿。成矿地质体的侵入时间与矿体的最终形成有着密不可分的关系，可以判断矿地质体侵入阶段伴随着金矿体的形成，而矿体最终形成阶段则稍晚于成矿地质体侵入时间。

3.1.4 成矿地质体与矿点的空间关系

根据矿点与地质体的距离判断，矿点属于近成金矿，矿体赋存于地质体与含金地层接触带附近的构造带中。

3.2 成矿构造和成矿结构面

3.2.1 成矿构造

张星坳金矿的成矿构造属于褶皱、断裂、岩浆岩侵入的复合构造系统。

矿点处于粤西云开隆起的北东端，拆石断裂之北段，区内断裂构造相当发育，纵横交错，互相交接和改造，构成了一幅错综复杂的构造图象，构造线有北东向、南北向和东西向三组断裂，其中最为醒目的应属北东方向断裂和南北向断裂，尤以北东向，成为本区的主要控矿构造。各构造直接控制了金矿脉（体）的规模、形态、产状。

成矿构造不仅提供了成矿作用的动力来源，同时也是金的运输通道，又提供了矿体的赋存空间。

3.2.2 成矿结构面

成矿结构面类型：次生成矿结构面。

成矿结构面特征：为矿点内的一系列因构造活动形成的褶皱带、断裂带、裂隙带、断裂面、裂隙面等。

3.3 成矿阶段

矿点金矿的形成至少可划分出2 个阶段：

（1）早期的区域变质及混合岩化作用，活化了部分金，使之随变质热液向构造裂隙扩散迁移。

（2）海西期的岩浆作用，使金进一步活化转移，在各类构造裂隙内成矿。此阶段为主要的成矿阶段。

3.4 成矿时代

张星凹金矿成矿作用与震旦纪地层中含金高背景及岩性组合有关，区内不同岩性控制的构造岩金矿化有差别产于震旦系地层变质岩中的破碎带金矿化较强，故可确定震旦系地层为本区含矿矿源层。早期的区域变质作用及构造运动，使地层中的金矿活化运移，并于构造有利地带形成金矿（化）体，而后在海西期江屯岩体及地下热水溶液作用下，金元素活化、迁移而在适当的地质物理化学环境下富集，构成工业矿体。综合来看，海西期的岩浆活动对金矿的形成影响较大，可以在一定程度上指示金矿的成矿时代。

成矿时代：加里东—海西期。

4 矿床成因及找矿标志分析

张星凹金矿为构造蚀变岩型金矿，矿体的产状、形态、规模严格受构造带控制。北东向断裂带为容矿构造，分布于海西—印支期粗中粒黑云母花岗岩侵入岩外接触带中。含矿围岩为震旦系变质石英粉砂岩，围岩和岩体Au 丰度值较高，水系沉积Au、As、Ag 成矿元素与成矿有关元素含量组合好，为本区Au 矿的形成提供丰富成矿物质。

震旦系含金变质岩在构造作用下发生破碎，岩石片理、裂隙发育，为Au 元素迁移富集提供良好的储矿空间。在岩浆热液及地下热水溶液作用下，金元素随挥发性组分加入，受多次循环、活化、迁移而在适当的地质物理化学环境下富集，充填于压碎断裂带内及其次一级裂隙中形成金矿（化）体。矿区成矿地质特征、成矿地质条件与区域地质特征、成矿地质条件一致，成矿地质条件良好。

据矿区地质特征及金矿成矿地质条件总结，本区找矿标志如下：

（1）花岗闪长岩体与震旦系变质岩的外接触。

（2）外接触北东向断裂带。

（3）Au、Ag、As 元素丰度较高、组合异常处。

（4）沿断裂网状石英脉，围岩硅化、黄铁矿化、绢云母化、褐铁矿化为直接标志。

5 找矿前景分析

5.1 与附近已知金矿的类比

张星凹金矿处于区域上成矿的有利部位，区域上金属矿产资源比较丰富，已发现有数十处金矿床（点），以矿区南部的旺村坑金矿为例进行对比表明，张星凹金矿具较好的找矿前景。

张星凹金矿与旺村坑金矿成矿要素对比如下：

（1）地质环境：①构造环境：张星凹金矿处于粤桂隆起的南东段，吴川—四会断裂带的北西侧，广宁—罗定金矿带中部偏北地段，拆石断裂带的北部；旺村坑金矿处于粤桂隆起的南东段，吴川—四会断裂带的北西侧，广宁—罗定金矿带中部偏北地段，兰源—江屯动力变质带北段，与南北向拆石断裂带的交接部位。②地层与建造：张星凹金矿属于震旦系坝里组，为一套浅海相硅质岩建造（金的高背景地层）；旺村坑金矿同为震旦系坝里组，为一套浅海相硅质岩建造。③岩浆岩：张星凹金矿为海西—印支期形成的江屯岩体，岩性为中粒黑云母花岗闪长岩，呈岩株状；旺村坑金矿为海西—印支期形成的江屯岩体，岩性为片麻状混合花岗岩、中粒黑云母花岗闪长岩，呈岩株状。④变质岩：张星凹金矿受加里东期区域变质影响，属绿片岩相，部分金活化迁移；旺村坑金矿受加里东期区域变质影响，属绿片岩相，部分金活化迁移。

（2）成矿特征：①容矿岩石：张星凹金矿岩性组合以变质石英粉砂岩为主，夹石英云母片岩、灰黑色千枚岩、碎裂角岩；旺村坑金矿岩性组合为变质长石石英砂岩、二云母石英片岩、黑云长石石英角岩。②容矿裂隙：张星凹金矿主要为北东向、北东东向、南北向张性裂隙；旺村坑金矿主要为北东向压扭性断裂，北北东向和南北向的张扭性断裂及北西向张性断裂。③矿体形态、规模及产状：张星凹金矿矿（化）体呈脉状、透镜状，以近南北走向为主，倾向东，倾角65°～75°，矿化体最厚的矿体可达2.17m，一般为0.5m ～1.5m，矿化体延长一般为150m ～200m；旺村坑金矿矿体呈脉状、透镜状，以北北东走向为主，次为南北向，矿体倾向北西，倾角60°～80°，矿体厚约1.10m ～1.55m，延长一般为45m ～160m，延深50m ～150m。④矿物组合：张星凹金矿硫化物（金属矿物）主要为黄铁矿、褐铁矿、自然金微量及微量至少量的黄铜矿、磁铁矿，非金属矿物为石英、绢云母、绿泥石、方解石等；旺村坑金矿金属矿物有金、毒砂、黄铁矿、黄铜矿、磁黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、铌钽铁矿、锰矿等，脉石矿物有石英、长石、绢云母、黑云母、绿帘石、石榴石等。⑤矿石类型与结构构造：张星凹金矿为含少量硫化物的硅化压碎岩-绢云母化压碎硅化岩金矿石（主），呈变余碎裂不等粒变晶结构，块状构造；旺村坑金矿矿石主要为硅化黄铁矿化碎裂岩，构造为条带—片状构造，块状构造。⑥蚀变类型：张星凹金矿主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、毒砂化、黄铁矿化、碳酸盐化等；旺村坑金矿主要为硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化等。⑦资源储量：张星凹金矿处于找矿阶段，暂无准确资源量；旺村坑金矿目前已查明金矿石（推断的）831.31kg。

5.2 找矿前景

张星凹金矿成矿地质条件有利，结合现阶段取得的地质资料，对比周边已知类似金矿区，特别是在类比已知取得找矿成果矿山后表明，张星凹金矿在成矿地质环境与成矿特征方面都有着很明显的相似之处，故认为张星凹金矿具比较好的找矿前景。以区内三条含金矿化体为工作重点，特别是V2矿化体，其规模较大，矿化情况较好，有望取得找矿突破。