陳昌明,曾令高,2,張 均
(1.中國地質(zhì)大學資源學院,武漢 430074;2.新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局,烏魯木齊 830000)
安徽南部的天井山地區(qū)自上世紀90年代以來,其金礦勘查工作一直備受關(guān)注。地質(zhì)學者對該區(qū)金礦的成礦規(guī)律進行了初步總結(jié)[1-3],認為該金礦區(qū):位于江南隆起帶;賦礦層位主要為中元古界—寒武系淺變質(zhì)巖群,金礦床(點)大多是產(chǎn)于中元古界雙橋山淺變質(zhì)巖中,雙橋山群變質(zhì)巖是重要的賦礦圍巖;區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的主要金礦床(點)都受控于斷裂構(gòu)造,且以NE向、近EW向為主,絕大多數(shù)金礦床(點)沿NE向斷裂構(gòu)造或其鄰近部位產(chǎn)生,往往構(gòu)成NE向金礦(點)分布密集帶;區(qū)內(nèi)晉寧期、印支期和燕山期巖漿活動強烈,金礦床(點)大多發(fā)育于區(qū)內(nèi)燕山期花崗巖體北西側(cè)外接觸帶一定范圍內(nèi),顯示燕山期花崗巖體與區(qū)內(nèi)金礦成礦的密切聯(lián)系。
盡管天井山地區(qū)已進行了大量的勘查和研究工作,但金礦找礦工作一直未取得突破性進展,長期處于“只見星星,不見月亮”的徘徊狀態(tài),找礦前景不明。因此,揭示控礦地質(zhì)要素和礦化富集規(guī)律,剖析礦化時空結(jié)構(gòu)特征、厘定礦體定位規(guī)律已成為該區(qū)一個亟待解決的關(guān)鍵問題。本文在系統(tǒng)的野外地質(zhì)調(diào)研和專題研究基礎(chǔ)上,闡述天井山金礦區(qū)的礦化時空結(jié)構(gòu)及礦體定位規(guī)律,以期對區(qū)內(nèi)的金礦找礦工作有所幫助。
天井山地區(qū)地處江南隆起帶的東段[4],皖浙贛斷裂帶的北西側(cè)邊界斷裂的北東段,地質(zhì)構(gòu)造較為發(fā)育,璜茅—五城—屯溪韌性剪切帶貫穿全區(qū)并控制了區(qū)內(nèi)地質(zhì)體的空間展布。天井山地區(qū)是皖浙贛金多金屬成礦帶的重要組成部分。
(1)地層。區(qū)內(nèi)出露地層簡單,在北西部為中元古界牛屋組(Pt2n)變質(zhì)細碎屑巖系,巖性主要為黃綠、青灰、黃褐色千枚狀砂巖、灰黑色粉砂質(zhì)千枚巖夾含鈣砂巖等;在南東部為青白口系井潭組(Qbj)火山碎屑巖系,巖性主要為變質(zhì)安山巖、凝灰質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)流紋質(zhì)凝灰?guī)r夾含碳千枚巖、流紋斑巖及變質(zhì)英安斑巖等;牛屋組與井潭組呈斷層接觸關(guān)系。井譚組巖石變質(zhì)變形強烈,與南東側(cè)巖體多為斷裂接觸關(guān)系,局部為侵入接觸關(guān)系。第四系沿韓家河及其支流溝谷零星分布(圖1)。
(2)構(gòu)造。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育有NE-NNE向、NW-NNW向、近EW 向、近SN向四組,且以NENNE向和NW-NNW向兩組為主。NE-NNE向斷裂為區(qū)內(nèi)的主要斷裂,規(guī)模大、延伸長,具多期活動特點;NW-NNW向斷裂為次級斷裂,一般規(guī)模較小,以平移斷層為主。
圖1 安徽省休寧縣天井山金礦礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological sketch of Tianjingshan gold deposit,Xiuning county,Anhui province
(3)巖漿巖。區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育,主要侵入巖體為晉寧期靈山花崗巖體(γ2),分布于礦區(qū)南東部位,約占礦區(qū)總面積的2/3;在礦區(qū)中部犁太白及天井山一帶,沿靈山花崗巖體與井潭組接觸帶有燕山晚期花崗斑巖(γπ35)呈不規(guī)則條帶狀侵入,多呈巖枝、巖脈產(chǎn)出。此外,區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育輝綠(玢)巖和煌斑巖等脈巖。
天井山金礦床的空間展布明顯受到花崗質(zhì)巖體與井潭組接觸帶構(gòu)造控制(圖1)。礦化帶整體呈NE-SW向展布,與區(qū)域構(gòu)造線展布方向趨于一致;礦體主要賦存于接觸帶構(gòu)造及其附近,其空間就位受控于疊加在璜茅—五城—屯溪韌性剪切帶之上的脆性斷裂。根據(jù)金礦體產(chǎn)出構(gòu)造部位、圍巖建造類型、礦化類型組合的不同,天井山金礦可分為3條近于平行展布的NE向礦化帶,分別為產(chǎn)出于接觸帶、外接觸帶和內(nèi)接觸帶的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦化帶,每條礦化帶均由多條礦體組成。礦體規(guī)模大小不一,常成群成帶出現(xiàn),主要呈脈狀、透鏡狀等產(chǎn)出,形態(tài)復雜,多呈不連續(xù)帶狀分布,膨大狹縮、尖滅再現(xiàn)特征明顯。礦體總體走向NE,一般而言,礦體在淺部傾向NW,在深部傾向SE。按含礦建造的不同,區(qū)內(nèi)的礦化類型主要分為賦存于石英脈中的石英脈型礦化、賦存于井潭組地層中的千糜巖型礦化和賦存于花崗質(zhì)巖石中的蝕變巖型礦化。各類型礦化熱液蝕變充填成礦特征明顯。
天井山金礦床屬于極貧硫化物(<1%)的金礦床,其金礦石成分簡單。金屬礦物主要為黃鐵礦,其次為方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦,以及少量毒砂等;非金屬礦物主要為石英、絹云母、綠泥石等,以及少量云母、長石、方解石、螢石等。
礦石組構(gòu)主要發(fā)育有自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)、花崗壓碎結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、細脈-網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)、格狀結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、乳濁狀結(jié)構(gòu),細脈-網(wǎng)脈狀構(gòu)造、星點狀構(gòu)造、角礫構(gòu)造狀、晶簇狀構(gòu)造、薄膜狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造、梳狀構(gòu)造、團塊-塊狀構(gòu)造、草莓狀構(gòu)造等。
金主要以自然金的形式存在,明金發(fā)育是一個重要特色,其賦存狀態(tài)可分為裂隙金(37.6%)、晶隙金(34.4%)和包裹金(28%)三種形式,石英、黃鐵礦以及多金屬硫化物為主要的載金礦物。
圍巖蝕變強烈,主要發(fā)育有硅化、絹英巖化、鉀長石化、碳酸鹽化、螢石化、黃鐵礦化、毒砂化等,其中的硅化、絹英巖化、黃鐵礦化與金礦化關(guān)系密切。
所謂礦化的時間結(jié)構(gòu),是指成礦演化與地質(zhì)構(gòu)造演化的關(guān)系和成礦熱液本身演化的多階段性特征及其相互關(guān)系。從系統(tǒng)分析角度出發(fā),研究和探討金礦化的時間結(jié)構(gòu)特征,必須從含礦熱液自身演化的礦化階段劃分入手,這是研究礦化時空結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)性工作。
通過對天井山礦區(qū)典型礦脈的重點剖析,結(jié)合其他金礦集中區(qū)脈狀金礦床(點)的對比考察,筆者發(fā)現(xiàn)脈狀金礦的內(nèi)生熱液成礦系統(tǒng)具有大致相似的成礦演化過程和時間結(jié)構(gòu)(成礦期含礦熱液演化的多階段性及其相互關(guān)系)特征,尤其是在與礦質(zhì)聚集、礦體定位密切相關(guān)的微觀結(jié)構(gòu)特征上具有驚人的相似性。根據(jù)各階段金礦化之間的相互關(guān)系和組構(gòu)特征,可將本區(qū)內(nèi)生熱液期金礦化的成礦過程劃分為以下4個礦化階段,即微量金-石英階段(Ⅰ);金-單硫化物-石英階段(Ⅱ);金-多金屬硫化物-石英階段(Ⅲ);微量金-螢石-方解石-石英階段(Ⅳ)。
微量金-石英階段(Ⅰ)。區(qū)內(nèi)石英大脈形成階段,主要礦物為弱油脂光澤純凈乳白色石英,偶見星點狀黃鐵礦;礦化規(guī)模大,分布范圍廣,礦化強度小、品位低。石英脈的充填就位往往致使圍巖遭受熱液改造,形成硅化、絹云母化等有利于形成蝕變巖型礦化及千糜巖型礦化的圍巖蝕變。
金-單硫化物-石英階段(Ⅱ)。區(qū)內(nèi)主成礦階段,石英脈多呈乳白色,具強油脂光澤,可見少量的單一金屬硫化物,且以發(fā)育晶面條紋的黃鐵礦為主,呈星點狀分布在石英脈中或靠近石英脈的圍巖建造中,局部地段毒砂發(fā)育。在石英脈中可偶見方鉛礦、閃鋅礦等金屬硫化物礦物顆粒及自然金零星分布,呈星點狀分布在石英顆粒間隙中。這一階段形成的金屬硫化物礦物晶型較好,粒度較粗,多呈中-粗粒自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)。伴隨成礦熱流體的作用促使圍巖硅化、絹英巖化、黃鐵礦化等熱液蝕變發(fā)育,形成了蝕變巖型礦化和千糜巖型礦化(在PD200、PD8中可見)。該階段礦化的基本特點是礦化規(guī)模較大,分布范圍較廣,礦化強度明顯增強,礦化類型發(fā)育齊全,含金性較好。
金-多金屬硫化物-石英階段(Ⅲ)。礦化疊加富集成礦階段,相對富含銅鉛鋅組分的熱液沿受構(gòu)造應力作用石英脈破碎形成的石英碎塊或微裂隙充填成礦,形成疊加在第Ⅰ、Ⅱ礦化階段之上的細脈狀、網(wǎng)脈狀、團塊狀礦化,以含方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等金屬硫化物組合為特色,形成局部礦化富集。硫化物集合體多為細脈狀或團塊狀。此階段的石英多呈煙灰色,具強油脂光澤,往往呈線狀細脈、細透鏡體等充填在早階段石英脈裂隙內(nèi),并與此階段形成的方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦等多金屬硫化物以及自然金相伴而生。含多金屬硫化物石英脈裂隙常見明金以裂隙金的形式產(chǎn)出,呈薄膜狀、細脈狀、啞鈴狀分布在石英裂隙、石英與蝕變巖接觸面以及黃銅礦、方鉛礦集合體中,與之共生的金屬硫化物多呈半自形-他形粒狀或浸染狀產(chǎn)出。金屬硫化物結(jié)晶程度明顯差于第Ⅱ階段,尤其是黃鐵礦的晶型和粒度明顯變化,多呈細粒他形結(jié)構(gòu);產(chǎn)出狀態(tài)也明顯表現(xiàn)出集中產(chǎn)出,呈薄膜狀或團塊狀賦存于石英脈裂隙中,在局部可見黃鐵礦呈草莓狀構(gòu)造分布在石英晶簇顆粒間。
微量金-螢石-方解石-石英階段(Ⅳ)。以形成方解石、螢石等一些低溫礦物組合為特征,可見少量玻璃光澤灰白色石英,基本未見金屬礦物,礦化含金性差,分布零星,規(guī)模有限,基本上不具工業(yè)意義。
綜上,內(nèi)生熱液期金礦化的不同礦化階段具有不同的礦化特征,相同的礦化階段則顯示共同的礦化特征,成礦具有統(tǒng)一的時間演化過程。具體表現(xiàn)為:①成礦期構(gòu)造活動的脈動性決定了含礦熱液及其成礦過程的多階段性,而成礦期構(gòu)造的繼承性則造成了多階段礦化空間上的疊加富集。這在同一類型礦化的不同礦床中皆可見及,是區(qū)內(nèi)熱液期成礦演化的基本特點之一;②不同礦床中相同礦化階段的礦化特征基本類似,其在野外宏觀的穿插、包裹關(guān)系,室內(nèi)微觀的礦物標型特征以及金品位的統(tǒng)計分布特征和混合總體篩分結(jié)果上顯示明顯的相似性,從而佐證了區(qū)域范圍內(nèi)熱液期金礦化4個階段劃分方案的科學性及普適性;③在內(nèi)生熱液期金礦化的成礦階段中,普遍以第Ⅱ、Ⅲ階段為主成礦階段。各成礦階段的成礦意義一般表現(xiàn)為:礦化廣度以第Ⅰ礦化階段為佳,它從整體上框定了金礦化的空間展布范圍;礦化強度以第Ⅱ礦化階段為最,該階段黃鐵礦含量多且普遍含金,是區(qū)內(nèi)所有工業(yè)金礦體的主要組成部分;第Ⅲ礦化階段含金富但分布局限,在第Ⅲ礦化階段與第Ⅱ礦化階段疊加部分常常構(gòu)成金礦化的局部富集地段;第Ⅳ礦化階段空間分布更為局限,野外觀測主要見于金礦體尾部,是礦化趨于結(jié)束的宏觀標志;④不同礦床中礦石礦物與不同礦化階段的對應關(guān)系及其演化特征顯示統(tǒng)一性,即從早到晚,礦石的礦物組合從簡單到復雜,皆顯示從以氧化物(石英)為主演化到以單硫化物(黃鐵礦)為主,進而以復雜硫化物(黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦等)為主,最后以碳酸鹽組合結(jié)束的演化趨勢,反映出成礦溶液及其成礦演化過程的統(tǒng)一性特點。
天井山金礦床熱液富集期的成礦演化對金礦化富集起著至關(guān)重要的作用。第Ⅰ階段礦化大致限定了礦體的空間分布范圍,以形成石英大脈為主;第Ⅱ階段礦化形成了礦化的主體,以形成石英脈型和蝕變巖型礦化為主;第Ⅲ階段礦化疊加在第Ⅰ、Ⅱ階段礦化之上,導致了礦化的局部富集而形成局部礦化富集中心,第Ⅱ、Ⅲ階段礦化形成了區(qū)內(nèi)的主要金礦化工業(yè)礦體,為主成礦階段;第Ⅳ階段礦化分布局限,無工業(yè)意義,預示著成礦作用趨于結(jié)束。
查明金礦體的空間定位規(guī)律是隱伏礦體定位預測的核心問題,而研究金礦化的空間結(jié)構(gòu)特征則是揭示礦體空間定位規(guī)律的最有效途徑。以下重點討論金礦化在空間展布上的層次性結(jié)構(gòu)特征。
3.2.1 礦化的整體結(jié)構(gòu)特征
天井山金礦床成礦作用最突出的特點是受構(gòu)造作用控制明顯。礦區(qū)位于總體走向30°~60°的璜茅—五城—屯溪韌性剪切帶中段,其定向礦物變形特征及變形強度等研究表明天井山金礦床范圍內(nèi)的天井山礦段、小賀礦段和白石坑礦段均位于韌性剪切帶的應力相對集中區(qū),3個礦段呈串珠狀產(chǎn)出,礦化受疊加在韌性剪切帶之上的NE向脆性斷裂控制;NE向展布的花崗質(zhì)巖石與地層的接觸帶構(gòu)成了礦區(qū)基本的礦化格架,礦體均產(chǎn)于接觸帶及其兩側(cè)一定范圍內(nèi)。也就是說,接觸帶構(gòu)造控制了礦化的整體展布格局,NE向的壓扭性斷裂構(gòu)造控制了礦體的具體產(chǎn)出特征。
圖2 天井山礦區(qū)接觸帶構(gòu)造控制礦化類型分帶及局部差異性示意圖Fig.2 Sketch showing zoning of the contact zone-control of gold mineralization and local difference in Tianjingshan gold deposit
天井山金礦床自南向北依次分為天井山、小賀和白石坑3個礦段(礦化富集中心),具似等距性分布特征,總體上呈NE-SW向展布,且與區(qū)域構(gòu)造線展布方向趨于一致;各礦段礦體具體走向略有差異,天井山礦段主要發(fā)育NE向礦體,小賀礦段發(fā)育NE向、近SN向及少量NW向礦體,白石坑礦段主體走向NE向,同時也發(fā)育一定NW向礦體,主要礦化體的產(chǎn)出空間位置及礦體的形態(tài)、規(guī)模受靈山花崗巖體與井潭組地層的接觸帶控制(圖2)。從礦化體產(chǎn)出的整體結(jié)構(gòu)來看,以接觸帶為界,可將礦化在空間上的展布格局分為外接觸帶礦化帶、接觸帶礦化帶和內(nèi)接觸帶礦化帶,各礦化帶的礦化特征見表1。
值得注意的是,不同礦段礦化的具體產(chǎn)出空間位置、主要礦化類型具有局部差異性。天井山礦段3個礦化帶均有一定規(guī)模的礦化發(fā)育,三種礦化類型均較發(fā)育;小賀礦段和白石坑礦段礦化主要賦存在接觸帶和內(nèi)接觸帶,主要發(fā)育石英脈型礦化和蝕變巖型礦化,千糜巖型礦化少見。
表1 天井山礦區(qū)接觸帶各部位礦化特征對比表Table 1 Characteristic comparison of gold mineralization at various parts of contact zone in Tianjingshan gold deposit
千糜巖型礦化和蝕變巖型礦化在空間上與石英脈型礦化具依附關(guān)系,在成礦作用方面具有內(nèi)在成生聯(lián)系,控礦斷裂下盤的花崗質(zhì)蝕變巖石,依其蝕變巖類型和強度自主斷裂面向外依次具有石英脈碎裂巖帶(石英網(wǎng)脈)→黃鐵絹英巖化碎裂巖帶→絹英巖化碎裂巖帶-鉀化帶的分帶性特征。一般而言,越靠近石英脈礦化越好,上盤蝕變往往較弱;在礦化規(guī)模上,石英脈型礦化占主體,蝕變巖型礦化次之,千糜巖型礦化也具有一定規(guī)模。
以上表明,天井山金礦床的3個礦段在整體礦化結(jié)構(gòu)上具有相似性,表現(xiàn)出受區(qū)域構(gòu)造的整體性控制特征。
3.2.2 礦化場空間的精細結(jié)構(gòu)分析
天井山金礦床金礦化為多礦化類型的復合成礦系統(tǒng),各礦化類型一般為組合產(chǎn)出,礦體空間定位的產(chǎn)出樣式按賦礦建造的不同可分為3類,即外接觸帶型、接觸帶型和內(nèi)接觸帶型(圖3)。
(1)外接觸帶型。在礦化類型上以石英脈型礦化和千糜巖型礦化組合為特征。石英脈厚度一般不大,但延伸較為穩(wěn)定;千糜巖型礦化在空間上與其表現(xiàn)出依附關(guān)系,發(fā)育在石英脈的上、下盤,且下盤較上盤發(fā)育。
(2)接觸帶型。在礦化類型上以石英脈型礦化、蝕變巖型礦化和千糜巖型礦化組合為特征。石英脈一般較為厚大,主要沿巖體與地層的接觸帶就位,在接觸帶往往有輝綠巖脈與石英脈在空間上伴生;蝕變巖型礦化較為發(fā)育,千糜巖型礦化基本不發(fā)育。
圖3 天井山地區(qū)金礦化產(chǎn)出樣式示意圖Fig.3 Sketch showing location patterns of mineralization in Tianjingshan gold deposit
(3)內(nèi)接觸帶型。在礦化類型上以石英脈型礦化和蝕變巖型礦化組合為特征。石英脈往往具有一定的規(guī)模,常常伴有輝綠巖脈;蝕變巖型礦化主要發(fā)育在石英脈的下盤,局部地段在上盤也發(fā)育有一定規(guī)模的礦化。
天井山金礦床據(jù)其礦體產(chǎn)出位置、賦礦圍巖以及礦化類型等特征可分為3條礦化帶(圖4):賦存在靈山巖體與井潭組接觸帶中的Ⅰ號礦帶(Au1)、賦存在井潭組內(nèi)部的Ⅱ號礦帶(Au2)和賦存在巖體內(nèi)接觸帶中的Ⅲ號礦帶(Au3)。
(1)Ⅰ號礦化帶(Au1)。受F3斷裂控制,沿花崗巖體與井潭組接觸帶分布,延伸長約1.6km,總體走向40°±,傾向以SE向為主(XJ3以南地表傾向NW,但深部仍傾向SE),走向和傾向上均呈舒緩波狀。礦化帶厚度與斷層寬度一致,以1~2m常見,局部達十余米。礦化帶頂?shù)装迨軘鄬觾杀P控制,帶內(nèi)巖性以鉀化、絹英巖化花崗巖和千糜巖為主,石英脈及石英細網(wǎng)脈為輔,金主要賦存在脈石英中,少量賦存在千糜巖內(nèi)。礦化在XJ2-180中段、XJ2-166中段、XJ3-166中段、PD200、YM01、YM02部位均有揭露。此礦帶金分布不均勻,金礦石品位w(Au)=0.03×10-6~583.78×10-6。
(2)Ⅱ號礦帶(Au2)。受F2斷裂控制,分布在井潭組地層內(nèi)部強應變帶內(nèi)。此礦帶展布大致與Au1礦帶平行。其產(chǎn)狀在XJ3附近的以北地段,傾向SE,傾角較緩;在XJ3附近的以南地段,傾向NW,傾角較陡。該礦帶區(qū)內(nèi)延伸長約1.2km,帶內(nèi)圈出6個金礦體。其礦化特征與Au1大致相似,在PD8、PD216、XJ2-180中段、XJ2-184中段、CCM4等工程均有揭露,主要為石英脈型、含金千糜巖型和含金碳質(zhì)千糜巖型礦化。
圖4 PD216,PD246和PD276聯(lián)合中段圖Fig.4 Integrated map of level PD216,PD246,PD276
(3)Ⅲ號礦帶(Au3)。受F3斷裂控制,分布在花崗斑巖體與井譚組地層的內(nèi)接觸帶中,內(nèi)部發(fā)育強應變,總體走向NE,傾向NW,該礦化帶區(qū)內(nèi)延伸長約1.5km。在天井山礦段 PD8、PD200、PD246、PD276、YM02、YM03、PD15等工程中均有揭露,以石英脈型礦化、石英網(wǎng)脈+蝕變巖型礦化為主。
天井山金礦床已控制的4個金礦體在空間上具有明顯的膨大狹縮、尖滅再(側(cè))現(xiàn)、似等距展布和側(cè)伏現(xiàn)象(圖4)。
對天井山金礦床主要開采對象3號脈近900多個金品位數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),沿脈的金品位呈鋸齒形跳躍:216中段以上品位波動幅度高于216中段以下,246中段金品位波動幅度最大(w(Au)=0.01×10-6~201.5×10-6);從726中段至216中段,金的最高品位和平均品位呈下降趨勢,品位極差減小,變異系數(shù)逐漸變小。表明從礦脈上部到下部,金礦化逐漸趨于均勻穩(wěn)定,金的礦化強度降低,但礦化連續(xù)性變好。
分析天井山金礦床礦脈厚度和金品位不難發(fā)現(xiàn),金品位空間結(jié)構(gòu)總體表現(xiàn)為多中心富集、似等距展布、礦化富集段尖滅再現(xiàn),這種富集、貧化相間的空間結(jié)構(gòu)主要受到控礦斷裂在空間上的相對擠壓和啟張部位的制約。因此,查明控礦斷裂構(gòu)造在空間上的變形特征和幾何結(jié)構(gòu)規(guī)律,對指導隱伏礦體定位預測有重要的現(xiàn)實意義。
查明礦體的空間定位規(guī)律是區(qū)內(nèi)成礦規(guī)律研究的核心問題,其研究內(nèi)容主要包括礦體的空間產(chǎn)出樣式、空間定位規(guī)律和礦體的側(cè)伏規(guī)律等,其目的在于表征礦體在空間的賦存狀態(tài),明確其產(chǎn)出樣式,為找礦遠景評價及成礦預測提供可靠依據(jù),提高成礦預測成果的精度和信度。
天井山金礦床礦體空間產(chǎn)出樣式有外接觸帶型、接觸帶型和內(nèi)接觸帶型3類。外接觸帶型在礦化類型上以石英脈型和千糜巖型礦化組合為特征,以PD8為典型代表;石英脈厚度一般不大,但延伸較為穩(wěn)定;千糜巖型礦化在空間上表現(xiàn)出依附關(guān)系,發(fā)育在石英脈的上、下盤,且下盤較為發(fā)育。接觸帶型在礦化類型上以石英脈型、千糜巖型和蝕變巖型礦化組合為特征;石英脈一般較為厚大,主要沿巖體與地層的接觸帶就位,以Ⅰ號石英脈的XJ2-166中段和XJ3為典型代表,且在接觸帶往往有輝綠巖脈與石英脈伴生;千糜巖型礦化不甚發(fā)育,主要發(fā)育蝕變巖型礦化。內(nèi)接觸帶型在礦化類型上以石英脈型和蝕變巖型礦化組合為特征;石英脈往往具有一定的規(guī)模,且常常伴有輝綠巖脈;蝕變巖型礦化主要發(fā)育在石英脈的下盤,局部地段在上盤也發(fā)育有一定規(guī)模的礦化。以上3類產(chǎn)出樣式盡管在礦化特征方面表現(xiàn)出差異性,但具有內(nèi)在的成生聯(lián)系,為同一次成礦作用在不同賦礦建造的具體表現(xiàn)形式,礦化均受斷裂構(gòu)造控制,熱液成礦特征明顯。
石英脈型礦體是天井山金礦床主要工業(yè)礦體,多呈NE向展布,常見多條石英脈近于平行產(chǎn)出,尖滅再現(xiàn)或尖滅側(cè)現(xiàn),空間賦存特征受斷裂構(gòu)造控制:成礦前構(gòu)造控制了石英脈的整體展布,成礦期構(gòu)造制約了礦化的疊加富集(成礦期構(gòu)造作用造成石英脈微裂隙發(fā)育為礦化疊加富集創(chuàng)造了有利條件),成礦后構(gòu)造破壞了礦體的自然完整性;礦體在形態(tài)上受壓扭性斷裂控制,在水平方向上和垂向上均表現(xiàn)出舒緩波狀產(chǎn)出特征,石英脈呈透鏡狀、豆莢狀產(chǎn)出,膨大狹縮、尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象明顯;礦體產(chǎn)狀變化明顯,剖面上有陡→緩→陡的變化特征(圖5),波狀起伏特征明顯。在垂向上礦化總體呈上貧下富的特征,同一石英脈礦體往往中下部含礦性好,而中上部則相對變差,其與多階段礦化疊加具有直接關(guān)系,反映了成礦流體脈動性自下而上運移沉淀的成礦機制。
圖5 某石英脈垂向形態(tài)產(chǎn)狀變化及礦化富集示意Fig.5 Sketch showing occurrence change and gold enrichment of a quartz vein
蝕變巖型礦化主要沿石英脈上、下盤分布,賦礦建造原巖主要為花崗質(zhì)巖石及部分輝綠巖。礦化的發(fā)育程度及規(guī)模與斷層的性質(zhì)密切相關(guān),當控礦斷裂表現(xiàn)為壓扭性時,往往只能形成薄層礦化體,而當控礦斷裂宏觀上具有壓扭性特征但又兼有張性特征時,蝕變巖型礦化往往較為發(fā)育,礦化強度大,礦體厚度可達數(shù)十米,以PD200最為典型。礦化發(fā)育程度對巖性具有明顯的選擇性,當?shù)V化產(chǎn)于巖體與地層接觸帶的花崗質(zhì)圍巖中時,礦化往往較為發(fā)育,而產(chǎn)于內(nèi)接觸帶時礦化一般較差,而且總的來說花崗斑巖分布區(qū)的蝕變巖型礦化往往較花崗巖分布區(qū)發(fā)育,花崗斑巖侵位的范圍大致限定了區(qū)內(nèi)規(guī)模性蝕變巖型礦化的分布范圍,兩者在空間上十分吻合。此外,基性巖對成礦熱液的隔擋效應也是形成蝕變巖型礦化的重要制約因素,基性巖發(fā)育地段石英脈下盤的蝕變巖型礦化發(fā)育;當基性巖不發(fā)育時,一般不形成規(guī)模性的礦體。石英脈的厚度與蝕變巖型礦化強度及規(guī)模不具有特定的相關(guān)關(guān)系,在一定程度上具有負相關(guān)關(guān)系,同一石英脈在膨大處一般不形成厚大蝕變巖型礦體,而在狹縮處往往能形成一定規(guī)模和礦化強度的蝕變巖型礦化,這可能與這些空間有利于成礦物質(zhì)的停積富集有關(guān)。石英脈產(chǎn)狀也會影響蝕變巖型礦化的發(fā)育程度,陡傾斜石英脈不利于礦化形成,緩傾斜石英脈較利于發(fā)育該礦化類型。賦存深度是礦化發(fā)育程度的另一個影響因素,同一礦脈隨賦礦標高降低,礦化蝕變和礦化強度總體有增強的趨勢,礦化規(guī)模增大??偠灾?,蝕變巖型礦化發(fā)育程度受多種因素制約,沿巖體與地層接觸帶構(gòu)造侵位的花崗斑巖有利于礦化發(fā)育,在裂隙系統(tǒng)較為發(fā)育的有利構(gòu)造空間、石英脈上盤有輝綠巖隔擋層、含礦熱液多次疊加、賦存深度相對較大的緩傾斜石英脈下盤,往往易于形成較大規(guī)模和較高強度的蝕變巖型礦體。
千糜巖型礦化主要分布在礦區(qū)的NW部,以PD8最為典型,礦化規(guī)模局限,但礦石品位往往較高,礦化空間主要沿石英脈上、下盤分布,且下盤往往更為發(fā)育。地層中的石英脈厚度較小,一般為幾厘米至數(shù)十厘米,但可控制相對其規(guī)模大得多的千糜巖型礦化。一般而言,越靠近石英脈礦化越發(fā)育,遠離石英脈礦化漸趨減弱。黃鐵礦等金屬硫化物的發(fā)育程度是該類型礦化強度的直接判斷標志,金屬硫化物越多金礦化往往越強。
天井山金礦床礦化總體受大致沿NE-SW向展布的區(qū)域構(gòu)造線控制,礦體主要產(chǎn)在疊加于韌性剪切帶之上的脆性斷裂主斷面及其兩側(cè)有限范圍內(nèi)。區(qū)內(nèi)發(fā)育的石英脈型礦化、蝕變巖型礦化和千糜巖型礦化的空間定位規(guī)律,取決于石英脈型礦化在空間上的賦存特征;蝕變巖型礦化和千糜巖型礦化與石英脈型礦化在空間上相依,礦化主要分布在石英脈的上、下盤,且下盤往往更為發(fā)育,遠離石英脈礦化強度減弱。成礦物質(zhì)來源相似,礦化規(guī)模及強度與石英脈賦存特征密切相關(guān)。
石英脈型礦化除受后期斷層破壞外,沿走向和傾向都比較連續(xù),礦體的展布格局及礦體形態(tài)受NE向壓扭性斷層控制。礦體產(chǎn)狀不穩(wěn)定,變化明顯,空間上多呈舒緩波狀起伏產(chǎn)出,膨大狹縮現(xiàn)象明顯,礦體總體呈脈狀產(chǎn)出,局部形態(tài)呈透鏡狀、豆莢狀等;礦體隨賦存深度增加其傾向明顯發(fā)生反轉(zhuǎn),一般而言,在淺部傾向NW,深部傾向SE,傾向發(fā)生反轉(zhuǎn)多發(fā)生在166—180標高附近,如XJ3就是一個典型的案例。礦化總體具有上貧下富,礦化極不均勻、品位變化大的特點。在礦脈上部礦化一般較差,少見礦化疊加,如PD276及PD276與PD246間見厚大純凈石英脈;在礦脈的中上部—中下部位,礦化總體來說較好,但礦化強度差異明顯,未被礦化疊加的純凈石英脈一般品位很低,礦石品位w(Au)≤1×10-6,而被礦化疊加的石英脈含金品位明顯增高,w(Au)多大于10×10-6。
蝕變巖型礦化發(fā)育一般不穩(wěn)定,礦化厚度變化大,一般深部礦化較為發(fā)育,在石英網(wǎng)脈產(chǎn)狀較緩的地段蝕變巖型礦化發(fā)育。此外,多條石英脈疊加部位往往有利于形成蝕變巖型礦化,如PD15兩條石英細脈疊加區(qū)礦化強度明顯增強。
千糜巖型礦化發(fā)育一般較穩(wěn)定,主要沿地層中就位的石英脈呈帶狀產(chǎn)出,石英脈多順層產(chǎn)出,厚度一般較小,但延伸穩(wěn)定。千糜巖型礦化厚度從幾厘米到2m不等,但每一條石英脈控制的千糜巖型礦化均穩(wěn)定延伸,如PD8石英脈厚度不到10cm,但受其控制的千糜巖型礦化卻以50~80cm厚度穩(wěn)定延伸,形成一定規(guī)模的金礦化。
天井山金礦床基礎(chǔ)地質(zhì)資料缺乏,加之在垂向上工程控制深度有限,給礦體側(cè)伏規(guī)律研究造成了一定的困難,但通過系統(tǒng)的大比例尺坑道地質(zhì)編錄和聯(lián)合中段、聯(lián)合剖面圖的編制,仍可發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)石英脈型礦體具有一定的側(cè)伏規(guī)律:石英脈走向為NE向,目前有工程控制的石英脈總體傾向NW,局部出現(xiàn)反傾,礦體延長大于延深;通過對傾向NW的Ⅲ號主礦脈作為研究對象,以PD276,PD246,PD216中段地質(zhì)圖為基礎(chǔ)作出的聯(lián)合中段、聯(lián)合剖面圖及垂直縱投影圖,可以清晰看出,從PD276到PD216中段,石英脈在三維空間的展布具有向NE側(cè)伏的趨勢,側(cè)伏角約42°(圖4)。
(1)天井山金礦床礦化帶嚴格受斷裂構(gòu)造控制,其工業(yè)礦體在斷裂中斷續(xù)分布、錯落有序。
(2)天井山金礦床發(fā)育石英脈型、蝕變巖型和千糜巖型多類型礦化,是一個復合金礦化體系,各礦化類型一般組合產(chǎn)出,各礦化類型在成因及時空配置上具有密切的內(nèi)在成生聯(lián)系。金礦化的發(fā)育程度與基性巖脈空間關(guān)系密切,蝕變巖型礦化在下盤往往更為發(fā)育。
(3)成礦演化多階段特征明顯,成礦演化的微觀結(jié)構(gòu)可分為4個階段:微量金-石英階段(Ⅰ);金-單硫化物-石英階段(Ⅱ);金-多金屬硫化物-石英階段(Ⅲ);微量金-螢石-方解石-石英階段(Ⅳ)。其中,Ⅱ、Ⅲ礦化階段為主成礦階段。
(4)礦體空間定位的產(chǎn)出樣式可分為外接觸帶型、接觸帶型和內(nèi)接觸帶型。礦體主要賦存于接觸帶構(gòu)造及其附近,其形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模受斷裂構(gòu)造產(chǎn)狀制約,膨大狹縮、尖滅再現(xiàn)特征明顯;在空間上均呈舒緩波狀,斷裂構(gòu)造產(chǎn)狀變化處及裂隙極為發(fā)育的地段易于形成厚大富礦體。金礦體總體向NE方向側(cè)伏。
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