朱瑞
摘要:安徽省皖南地區(qū)是欽州——杭州成礦帶的重要組成部分,有著鎢、鉬、金、銀等礦產(chǎn)的成礦條件,外桐坑金礦床即是近幾年發(fā)現(xiàn)的位于該成礦帶的一個重要金礦床。初步分析了黃山外桐坑金礦區(qū)的成礦地質條件和礦化富集規(guī)律,對含礦構造破碎帶和含礦蝕變巖的地質特征進行了歸納總結,論述了礦床的主要控礦因素及找礦標志,對開拓礦區(qū)找礦思路有一定意義。
關鍵詞:地質特征;成礦物質;礦化;蝕變;找礦標志;安徽黃山區(qū)
安徽省皖南地區(qū)是中國欽(州)——杭(州)成礦帶的重要組成部分,該成礦帶上有著鎢、鉬、金、銀等礦產(chǎn)的優(yōu)良成礦條件。近幾年,在該成礦帶上發(fā)現(xiàn)了眾多的大中型礦床,但是對金礦的發(fā)現(xiàn)一直未獲得較大的突破,而黃山外桐坑金礦床的發(fā)現(xiàn),可以為該區(qū)找礦方向提供思路。
1.區(qū)域地質背景
本區(qū)位于江南古陸北緣太平復向斜的南東翼。屬沿江成礦帶與江南古陸成礦帶過渡地帶。本區(qū)屬揚子地層區(qū)江南地層分區(qū),區(qū)內出露地層從老到新主要為寒武系、奧陶系、志留系及第四系。其中寒武系為一套泥質-酸鹽建造,奧陶系為一套泥質巖建造,志留系為一套泥砂巖建造。
區(qū)內次級褶皺較發(fā)育,區(qū)內斷裂構造發(fā)育可分為區(qū)域性斷裂和次級斷裂二類。區(qū)域性斷裂主要為分布于區(qū)內的祥云斷裂,具多期活動特征,是區(qū)內重要的導巖導礦構造。祥云斷裂長幾十公里,寬幾米至幾十米,沿斷裂有花崗斑巖和石英閃長玢巖分布,并見有含銀多金屬礦點。沿斷裂帶有航磁異常和金化探異常分布,斷裂帶兩側圍巖具有硅化、黃鐵礦化,它是榔橋巖體的導巖構造,同時又對巖體起破壞作用。次級斷裂規(guī)模相對較小,區(qū)內以北東向斷裂為主,近南北向,北西向次之。
區(qū)內巖漿巖活動強烈,礦區(qū)四周均有侵入巖分布,主要侵入活動期為晚侏羅世及早白堊世。晚侏羅世侵入巖主要有太平復式巖體、榔橋復式巖體、旌德復式巖體等,同位素年齡測定值136.2Ma~147Ma,其成因多屬同熔型花崗巖。早白堊世侵入巖主要有黃山復式巖體,同位素年齡123.43Ma~125.4Ma,其成因屬改造型花崗巖。
2.地質概況
2.1地層礦區(qū)出露地層為奧陶系上統(tǒng)新嶺組(O3x)、志留系下統(tǒng)霞鄉(xiāng)組(S1x)、中統(tǒng)河瀝溪組(S2h)、上統(tǒng)太平群(S3tp)以及第四系沖積層。其中,志留系下統(tǒng)霞鄉(xiāng)組為礦區(qū)的主要賦礦地層。區(qū)內地層總體呈走向北西、傾向5°~60°、傾角20°~50°的單斜構造。
2.2構造(1)褶皺構造。礦區(qū)位于太平復向斜之三峰庵次級背斜的南東翼,總體為一單斜構造,地層總體走向北西,傾向5°~60°,傾角20°~50°,局部受斷層影響,產(chǎn)狀略有變化。(2)斷裂構造。礦區(qū)斷裂構造發(fā)育,以北東向為主,主要斷裂有:①祥云斷裂(F1):分布于礦區(qū)南東側,屬區(qū)域性斷裂,礦區(qū)內出露長度約4km,斷裂走向NE45°左右,傾向北西,傾角較陡。斷裂帶寬度>3m,由碎裂巖、角礫巖及強烈片理化巖石組成,角礫大小1cm~2cm,多呈棱角狀,硅質膠結。沿斷裂帶見石英斑巖、閃長玢巖脈充填,具多次活動特征,其性質早期為壓性,晚期為張性,并造成區(qū)內新嶺組(O3x)與河瀝溪組(S2h)直接接觸。②稿坑塢——外桐坑斷裂(F3):分布于礦區(qū)西側北部,主要發(fā)育在志留系霞鄉(xiāng)組地層中,與地層走向大角度斜交,總體走向NE30°~60°,傾向北西,傾角51°~80°。長度大于2km,有分叉現(xiàn)象。斷裂破碎帶寬度10m~60m不等,沿走向膨縮現(xiàn)象明顯,局部地段有石英閃長玢巖脈充填,斷裂帶巖石主要由碎裂巖、角礫巖及穿插于其中的少量石英細脈等組成,帶內巖石具硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、絹云母化、伴有金礦化。經(jīng)分析認為,該斷裂為本區(qū)主要的控礦、容礦構造。③上芳村——泥田斷裂(F5):分布于礦區(qū)西側南部,發(fā)育在志留系霞鄉(xiāng)組地層中,與地層走向大角度斜交,斷裂總體走向NE55°~70°,傾向北西,傾角64°~80°。長度約2公里,有分叉現(xiàn)象,破碎帶寬10m~20m不等,沿斷裂帶局部有中酸性巖脈充填。斷裂帶巖石主要由蝕變碎裂巖(蝕變碎裂粉砂巖-粉砂質泥巖)、角礫巖及石英細脈組成,帶內巖石具硅化、黃鐵礦化、絹云母化,伴有金礦化。④F4斷裂:位于礦區(qū)F3斷裂西段的南東側,斷裂規(guī)模較小,長約500m,斷裂走向北東40°左右,傾向南東,傾角41°~50°。破碎帶寬1m~2m。破碎帶巖石主要由碎裂巖、石英細脈等組成,帶內巖石具硅化、黃鐵礦化、絹云母化,局部伴有金礦化,性質為正斷層。⑤F2斷裂:位于礦區(qū)F3斷裂(北礦帶)中段的北西側。斷裂規(guī)模較小,長約600m,斷裂走向北東60°左右,傾向北西,傾角52°,其性質為正斷層。
2.3巖漿巖礦區(qū)巖漿活動相對較弱,僅見一些中酸性脈巖分布。脈巖多沿斷裂帶貫入充填,其規(guī)模大小不等,一般長50m~200m,寬1m~10m。主要脈巖為石英斑巖、(石英)閃長玢巖。(1)石英斑巖:灰-灰白色,殘余斑狀結構,基質為微粒結構,塊狀構造。斑晶主要為石英,粒徑0.6mm~1.2mm,含量5%。巖石主要礦物組成為:石英30%、鈉長石25%、鉀長石15%、絹云母一白云母22%、褐鐵礦3%,巖石蝕變較強。(2)(石英)閃長玢巖:巖石為灰色,風化后呈灰黃綠色,變余斑狀結構,基質變余粒狀結構,塊狀構造。斑晶主要為斜長石、石英,含量15%。巖石主要礦物組成為:斜長石69%,絹云母-白云母、黑云母及黑云母-綠泥石過渡物20%,石英2%~10%,金屬礦物及氧化鐵1%。
3.含礦構造破碎帶基本地質特征
發(fā)育在志留系霞鄉(xiāng)組地層中,與地層走向大角度斜交,斷裂總體走向NE30°~70°,傾向北西,傾角50°~80°。長度不小于2km,有分叉現(xiàn)象,破碎帶寬10m~60m不等,沿斷裂帶局部有中酸性巖脈充填,斷裂帶巖石主要由蝕變碎裂巖(蝕變碎裂粉砂巖-粉砂質泥巖)、角礫巖及石英細脈組成,帶內巖石具硅化、黃鐵礦化、絹云母化,伴有金礦化。
4.圍巖蝕變與礦化特征
礦區(qū)圍巖蝕變強烈,以線狀蝕變?yōu)橹鳎c成礦有關的蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、絹云母化,其次有毒砂礦化。
4.1硅化 可分為三期,早期以石英細脈、網(wǎng)脈貫入充填于構造裂隙帶中,其規(guī)模較小,白-乳白色,一般不具礦化,后續(xù)的構造運動常將其碾成角礫-碎粉狀;中期以石英細-網(wǎng)脈及團塊狀石英脈發(fā)育在斷裂構造帶中,其硫化物含量一般較高,灰-灰白色,地表風化條件下略帶淡紅色,與礦化關系密切;晚期以石英小-中脈在構造帶的張性裂隙中充填產(chǎn)出,其規(guī)模相對較大,其礦化程度也很低,大多不具礦化。
4.2黃鐵礦化 主要以細粒的半自形-他形黃鐵礦在巖石中呈浸染-細脈浸染狀分布。黃鐵礦:暗鋼灰色、淺銅黃色,以立方體為主,少量為五角十二面體,個別呈球狀細粒集合體。顆粒為0.02mm~0.06mm,含量1%~2%。金礦化好的巖石黃鐵礦化較發(fā)育,說明金礦化與黃鐵礦化關系密切,但有些黃鐵礦化很發(fā)育的粉砂巖其金礦化程度也很低,以此推斷黃鐵礦化的發(fā)育期在二期以上。
4.3絹云母化 主要發(fā)育在斷裂帶及其附近的巖石中,與動力變質及后期的熱液變質均有關,其特點是泥質成分高的巖石絹云母化強烈,巖石中絹云母的含量很高,可達30%~50%,絹云母化發(fā)育的地段其礦化一般亦較發(fā)育。
4.4毒砂礦化 在金礦化發(fā)育的地段中,巖石標本和鏡下難以見到毒砂,僅在人工重砂樣中見有少量的毒砂,說明毒砂礦化并不強烈。但礦化帶巖石砷元素含量很高,往往可達1000×10-6,甚至更高,推測可能還有其他含砷礦物存在。
5.礦石特征
礦石類型主要為含金蝕變碎裂粉砂巖-粉砂質泥巖。礦石主要金屬礦物為黃鐵礦(褐鐵礦)、少量毒砂、鋯石、金紅石、銳鈦礦、白鈦礦、方鉛礦、黃銅礦、自然鉛、磁鐵礦、重晶石、自然金等。脈石礦物主要為石英、巖屑、絹云母、泥質、微量螢石等,有用礦物為自然金。變余碎裂-角礫結構:原巖為粉砂巖、粉砂質泥巖,在區(qū)內主要是受構造作用而發(fā)生蝕變變質作用所形成。自形-半自形晶結構:黃鐵礦多呈自形-半自形晶結構。黃鐵礦晶形完好者多呈立方體或五角十二面體,粒徑0.02mm~1mm不等。交代及交代假像結構:褐鐵礦交代黃鐵礦,部分褐鐵礦完全交代黃鐵礦且保留了原黃鐵礦晶體輪廊,形成交代假象結構。主要構造為浸染狀構造、細脈狀構造。浸染狀構造:自然金及其它金屬硫化物零星分散于礦石之中,形成(稀疏)浸染狀構造細脈狀構造:黃鐵礦、石英沿脈石礦物裂隙充填形成細脈狀構造。
6.礦床成因
外桐坑金礦已發(fā)現(xiàn)和控制了兩條礦化帶,圈出了14個規(guī)模不等的低品位金礦體,這些礦(化)體幾乎全部賦存于北東向的斷裂帶中??氐V斷裂主要是稿坑塢-外桐坑斷裂(F3),其次為上芳村-泥田斷裂(F5)。礦體中具有不同程度的熱液蝕變(另從礦化體異常元素Au、As、Sb、W、(Bi)組合特征,亦佐證區(qū)內金礦化與熱液有一定的聯(lián)系)表現(xiàn)為絹云母化、硅化、黃鐵礦化、毒砂礦化,并嚴格受斷裂構造控制,據(jù)此分析,其成因類型應屬構造破碎帶蝕變巖型金礦。
7.找礦標志
7.1構造標志斷層是構造破碎帶蝕變巖型金礦最主要的找礦標志,本區(qū)控礦斷層均為北東向,并且規(guī)模較大,長度可達2km,寬10m~60m。
7.2蝕變標志本區(qū)與金礦化有關的熱液蝕變主要是硅化、絹云母化、黃鐵礦化等蝕變,尤其是黃鐵礦化,在地表多氧化成褐鐵礦,在地表地質調查中易于辨認,因此是重要的找礦標志。
7.3地球化學標志礦化帶附近土壤測量和巖石地化剖面測量顯示,Au、As、Sb、W、(Bi)異常表面展布規(guī)律性較強,明顯受控礦斷裂構造控制。所以Au、As、Sb、W、(Bi)是本區(qū)找金的主要指示元素。
8.結論
(1)礦帶主要受NE向構造控制,并且規(guī)模比較大。(2)礦體賦存于斷裂破碎帶中,礦體形態(tài)呈脈狀、透鏡狀,礦體與圍巖之間的界限不清晰(3)與金礦化有關的熱液蝕變主要是硅化、絹云母化、黃鐵礦化等蝕變,尤其是黃鐵礦化,在地表多氧化成褐鐵礦,在地表地質調查中易于辨認,因此是重要的找礦標志。