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苏里南Sara Kreek矿区地质特征、矿床成因及找矿前景分析

2023-12-13范志勇

西部资源 2023年5期
关键词:硅化断裂带黄铁矿

范志勇

[关键词]金矿;地质特征;矿床成因;找矿前景;Sara Kreek

Sara Kreek工作区位于南美洲苏里南共和国中东部布罗科蓬多湖南,区内淘金始于1879年,据不完全统计,截至2014年,已开采出金金属量近30 t,目前仍在大量开采中。Sara Kreek工作区位于南美洲圭亚拉地盾中段北缘绿岩带中。组成岩石主要为遭受低级区域变质的中性火山岩和火山碎屑岩。是北苏里南韧性剪切带(NSSZ)的组成部分。迄今已发现的岩金矿(化)体及几乎全部砂金和红土型金矿淘金点均产出于该韧性剪切带内。由于该矿区前期是为了采矿而不是找矿,所以思路不明确,对已有地质资料研究不够全面,对成矿规律认识不够深入等问题,本文总结了前人研究成果的基础上结合野外观察, 对该矿床的地质特征, 探讨矿床成因类型, 提出了今后的找矿方向。

1. 区域地质概况

Sara Kreek工作区的大地构造位置处于南美洲圭亚拉地盾中段北缘,委内瑞拉-圭亚拉-苏里南-法属圭亚拉中央剪切带(CGSZ)与由其派生的北苏里南(次级)剪切带(NSSZ)之间,且更靠近后者。中央剪切带(CGSZ)呈NWW向延伸,北苏里南(次级)剪切带(NSSZ)自西向东由NWW 向转为NNW 向【1-3】,SaraKreek矿区则正处于近转折部位(图1)。

2. 矿区地质特征

2.1 矿区地层

矿区地层为早元古代绿岩带【4】,属于亚马逊造山旋回第一阶段形成的中低变质火山岩系,以绿片岩相为主,部分为角闪岩相。主要有变质玄武岩、变质安山岩、变质辉长岩(苏长岩)、超镁铁质杂岩、角闪岩;局部出现千枚岩、硅质岩、硅化灰岩与石英岩。基本呈北-北西走向。

Sara Kreek矿区西南部为一套变质程度较高的混合岩化片麻岩及角闪岩,这套岩石以东是代表绿岩带的Marowijne超群,主要属于Paramaka组,是矿区出露面积最大的岩石地层。其西部更具镁铁质组分,为变玄武岩;向东转变为中性火山岩和长英质火山碎屑岩,表现为安山岩、变石英岩和千枚岩。且这套Para?maka组地层的年龄由西向东逐渐变年轻。

这些地层普遍含金,为砂金矿和岩金矿的形成奠定了基础。这套绿岩层序复杂,在苏里南、圭亚那和法属圭亚那均发现了大型和特大型金矿。

2.2 矿区构造

矿区最重要的构造主要表现为一条大型韧性剪切带,呈北北西向(345°±)斜贯全区,是北苏里南韧性剪切带(NSSZ)的组成部分,区内宽5~6 km,两侧边界均为断裂。野外观察,该带组成岩石主要为安山岩类岩石-(变)安山岩、变安山质凝灰岩,少量英安质凝灰岩。目前已发现的岩金矿(化)均产于该带内。

区内线性构造发育,主要有北北西向至北西向、近南北向、北东-北东东向及近东西向四组。

北北西向至北西向主要有F1、F2、F3、F4,其中F1、F2分别构成韧性剪切带(东、西两侧界线),斜贯整个矿区。F1系由多条断裂组成的一个断裂带,F1、F2、F4主要表现为高角度的压扭性断裂,且被辉绿岩墙充填。这些断裂有的破碎蚀变强,形成破碎带蚀变岩型金矿;有的则充填含金石英脉,形成石英脉型金矿床,故这些断裂成为区内金矿的导矿与储矿构造F1线性构造带:该线性构造规模巨大,它呈北北西向纵贯全区,是一条线性构造密集分布的断裂带,该断裂带可能为本区区域性的深大断裂带,结合其中的环状构造分布来看是对金矿成矿极为有利的断裂构造。

F2线性构造位于F1线性构造带的西侧,与F1线性构造平行,两个断裂构造为韧性剪切带两侧断裂,与矿区地质特征十分稳合。

F3为F1断裂带的次级构造,F3断裂性质不详。

F4线性构造带位于F1断裂带的东侧,也与F1大致呈平行关系,与F1断裂带相类似,也是由一系列线性构造组成的线性构造带,也是规模相对较大的断裂带。

除上述线性构造外,本区环状构造极为发育,主要分布于F1断裂带上,F2断裂也有一些环状构造分布,特别是F1断裂带、F2断裂与近东西向断裂的交汇部位,环状构造密集展布,特别是F1断裂带上,环状构造呈串珠状沿断裂带分布,说明这些环状构造极大可能与沿断裂带上的火山-次火山活动有关。

2.3 矿区岩浆岩亚马逊造山旋回的第二阶段,导致中酸性岩浆以及各类脉岩大量侵入,主要发育有云英闪长岩体、长英质斑岩体、闪长岩脉、辉绿岩脉粗玄岩墙及石英脉等。本区侵入岩不太发育,已知一个英云闪长岩体(γδο)。

英云闪长岩体(γδο)出露于矿区东北角,在区域上呈大面积出露,矿区内出露面积为6 km2左右。岩石为灰绿色,中-粗粒斑状结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石(50%~70%)、角闪石(15%~25%)、石英(8%~20%),副矿物见有磁铁矿、榍石等。岩石蚀变强烈,具绿泥石化、绿帘石化、硅化等。岩体侵入到绿岩带中,在与绿岩的接触带中,使金活化、迁移、富集,与金矿床的形成关系密切。

2.4 围岩蚀变

区内围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、次闪石化、黑云母化、钾长石化、碳酸盐化和黄铁矿化。以硅化、黄铁矿化蚀变最强,分布最广,与成矿关系最密切。近地表褐铁矿化广泛发育,局部形成铁帽。

硅化有两种表现形式,一是呈脉状充填于各类岩石中。单脉脉幅差别悬殊,脉宽0.1至数米,此类细脉往往以网脉状形式出现而构成不同规模的脉带。同时也有宽数厘米至数十厘米的石英脉,多以单脉出现(局部也可形成网脉),常见分支复合现象。脉幅较宽者,其延长一般也较大,最长可达100 m。硅化的另一種表现形式是围岩硅质增加,岩石变硬,呈带状或团块状分布,硅化范围0.5~5 m。硅化常伴有金属硫化物产出,特别是硅质细脉密集发育时,金品位往往变高。因此,硅化与金矿化关系最密切。

黄铁矿化:也有两种形式:一是呈细状、网脉或浸染状分布;二是呈单晶(五角十二面体)或胶状产出,伴有白铁矿、磁黄铁矿生成。黄铁矿化具有多阶段性,矿石中一般含黄铁矿为5%~10%,少量脉体中含量更高。

2.5 地球物理异常特征

2.5.1 航磁异常特征

航磁测量成果将本区的宏观地质特征和构造格架明显地表现了出来(图2)。高、中磁区大致与中基性火山岩(角闪岩、变玄武岩、变安山岩)对应,低磁异常(带)基本与大的断裂带对应,尤其是(图2)中的F1断裂带表现得最为清楚,矿区西部两条基性岩脉带也显示得十分清楚,负磁区可能主要为中酸性岩体的反映。

2.5.2 重力异常特征

重力异常与航磁异常一样,将本区的主体构造格架及大致界线表现得十分清楚,特别是3个脉岩带和韧性剪切带的大致范围。在韧性剪切带中,重力高和重力低多呈条带状相间出现,条带方向主要为北东向和北西向,少量近东西向,这与本区的次级断裂的展布特征相一致。

3. 矿体地质

3.1 矿体特征

工作区内的矿体呈单脉、网脉、复脉状,赋存在绿岩内的强挤压和剪切片理化带(糜棱岩带)中,多金属硫化物发育,以褐铁矿化、黄铁矿化为主,较黄铜矿化闪锌矿化、方铅矿化等次之;蚀变较发育,主要有硅化、钾长石化、绿泥石化、绢云母化以及碳酸盐化等。工作区内共圈出—条矿体,其中②号、⑧号、⑨号、⑩号矿体为区内主要矿体。具体叙述如下:

②号矿体:由7、0勘探线ZK704、ZK003、ZK004、ZK005、ZK006五个钻孔控制,呈层状板状产出,矿体长300 m,厚度0.71~6.04 m,平均厚度1.09 m,Au品位1.09~7.29 g/t,矿体平均品位Au4.82 g/t,矿体倾向245°,倾角27°~65°,矿体控制最大延深230 m,矿体呈单脉、网脉、复脉形式产于绿岩内的强挤压和剪切片理化带(糜棱岩带)中。

⑧号矿体:由4、3、0 三条勘探线上的ZK402、ZK304、ZK005、ZK006 四个钻孔控制,呈层状透镜状产出,矿体长300 m ,厚度0.79~4.83 m,平均厚度2.29 m, Au 品位1.02~3.42 g/t,矿体平均品位Au1.46 g/t,矿体倾向245°,倾角31°~35°,矿体控制最大延深163 m。矿体呈单脉、网脉、复脉形式产于绿岩内的强挤压和剪切片理化带(糜棱岩带)中。

⑨号矿体:由本区3、0、8三条勘探线上的ZK305、ZK006、ZK007、ZK803、ZK804五个钻孔控制,呈层状透镜状产出,矿体长400 m ,厚度0.70~4.80 m,平均厚度2.07 m,Au 品位1.02~5.14 g/t,矿体平均品位Au2.95 g/t,矿体倾向245°,倾角29°~37°,矿体控制最大延深158.50 m,矿体呈单脉、网脉、复脉形式产于绿岩内的强挤压和剪切片理化带(糜棱岩带)中,蚀变较发育,主要有硅化、钾长石化、绿泥石化、绢云母化以及碳酸盐化等。

⑩号矿体:由本区3、0、8三条勘探线上的ZK305、ZK006、ZK007、ZK008、ZK803、ZK804六个钻孔控制,呈层状透镜状产出,矿体长400 m ,厚度1.00~7.44 m,平均厚度2.66 m,Au品位1.40~3.14 g/t,矿体平均品位Au2.19 g/t,矿体倾向248°,倾角27°~37°,矿体控制最大延深271.00 m。矿体呈单脉、网脉、复脉形式产于绿岩内的强挤压和剪切片理化带(糜棱巖带)中。

3.2 矿石质量

岩金矿矿石中,矿石矿物主要为自然金和银金矿。其他金属矿物主要有黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、白钨矿、辉钼矿以及碲化物。脉石矿物主要为石英和碳酸盐矿物,以及少量的绿泥石、绿帘石、钠长石、白云母。碳酸盐矿物为铁白云石、方解石和菱铁矿。工作区内金的存在形式主要是裂隙金,少量为包体金。矿石中黄铁矿含量较高,一般在5%~10%。矿石结构以碎裂结构、粒状结构、糜棱结构为主,少量为交代结构;矿石构造以脉状构造、浸染状构造、片理化构造为主,角砾状构造、块状构造次之。

3.3 矿床成因

矿区金矿床主要为绿岩带经韧性剪切作用形成的,金矿体受断裂构造和剪切带控制,与硅质脉、多金属硫化物脉关系十分密切。韧性剪切带本身并没有强烈矿化,含金矿脉多与其近垂直相交。即矿化产生于与剪切带共轭的一组次级张性脉中【5-6】。在变形更强烈的地区,褶皱翼和转折端可能是金矿富集的潜力区。金矿化与各类岩体和脉岩也有一定关系(提供热改造条件使金产生预富集),矿化矿脉主要为石英-碳酸盐脉或网脉,产于变质沉积-火山绿岩带,沿主要地壳断裂有英云闪长岩岩体、岩株和闪长岩脉侵入。金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿和其他硫化物。故研究认为,本矿区矿床成因类型为变质-沉积绿岩型金矿。

3.4 找矿前景分析

结合矿床成因及以往地物工作,分析矿区的找矿前景:

(1)成矿地质背景有利。Sara Kreek矿区位于苏里南中部,在工作区北部现已发现了罗色贝尔(Rosebel)、拿哨(Nassau)等一批特大型金矿【7】,中小型金矿则遍布花岗-绿岩区,从区域成矿环境看,一、要有金源(层体),Sara Kreek矿区岩性为一套变质程度较高的混合岩化片麻岩及角闪岩,主要代表绿岩带的Marowijne 超群。变质沉积-火山岩金含量较高;二、英云闪长岩体(γδο)侵入到绿岩带中,在其与绿岩的接触带中,使金活化、迁移、富集,与金矿床的形成关系密切。故推断本矿区具有较好的找矿前景。

(2)遥感解译成果对矿体指导作用明显。通过遥感解译出的线形影像密集带与区内两条密集的金矿化带吻合,线环构造交汇部位有金矿脉产出,为有利的控矿部位。其中F1、F2分别构成韧性剪切带,东、西两侧界线,斜贯整个矿区,F1断裂带、F2断裂与近东西向断裂的交汇部位,环状构造密集展布,特别是F1断裂带上,环状构造呈串珠状沿断裂带分布,形成破碎带蚀变岩型金矿;有的则充填含金石英脉,形成石英脉型金矿床,故这些断裂成为区内金矿的导矿与储矿构造。

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