楊喜安, 竇世榮, 張錦章, 陳景河, 洪貞群, 張宏黨,魏 密, 林耀斌, 莫新華, 高夢(mèng)江
(1.東華理工大學(xué)放射性地質(zhì)與勘探技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330013;2.紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司,福建 廈門 361006;3.云南省元陽(yáng)縣華西黃金有限公司,云南 元陽(yáng) 662406)
云南省大坪金礦床老金山穹隆構(gòu)造的發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)意義
楊喜安1, 竇世榮2, 張錦章2, 陳景河2, 洪貞群3, 張宏黨3,魏 密3, 林耀斌2, 莫新華2, 高夢(mèng)江2
(1.東華理工大學(xué)放射性地質(zhì)與勘探技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330013;2.紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司,福建 廈門 361006;3.云南省元陽(yáng)縣華西黃金有限公司,云南 元陽(yáng) 662406)
大坪金礦床是哀牢山成礦帶上的大型金礦床,已有千年開(kāi)采歷史,早期開(kāi)采主要在老金山礦段。老金山礦段位于大坪金礦床南部,產(chǎn)在志留紀(jì)地層中,緩傾正斷層控礦。該礦段所在的山峰被稱為老金山。老金山位于一向斜中,東翼巖層向南西傾,西翼巖層向南東傾。但是,老金山南坡、中部地層產(chǎn)狀南傾,其北部地層北東傾。老金山南部,志留紀(jì)中上統(tǒng)青山組和志留紀(jì)中上統(tǒng)康廊組呈弧形不整合接觸;老金山北部,發(fā)育多條放射狀、環(huán)狀斷裂。該礦段巖漿活動(dòng)發(fā)育,說(shuō)明老金山是巖漿上升形成的穹窿構(gòu)造,老金山礦段控礦斷層為該穹隆構(gòu)造的次級(jí)構(gòu)造。該礦段發(fā)育2期隱爆角礫巖和層狀高硫化物礦體,是尋找斑巖型礦床的重要找礦標(biāo)志,老金山礦段隱伏斑巖體向深部礦化蝕變逐漸增強(qiáng),在大坪金礦床周圍有哈播銅鉬金礦床、長(zhǎng)安沖銅鉬礦床和銅廠銅鉬礦床等斑巖型礦床。由以上證據(jù),推測(cè)老金山礦段深部可能存在斑巖型礦床。
大坪金礦床;老金山;穹隆構(gòu)造;隱爆角礫巖;斑巖體
楊喜安,竇世榮,張錦章,等.2017. 云南省大坪金礦床老金山穹隆構(gòu)造的發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)意義[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,40(3):201-212.
Yang Xi-an,Dou Shi-rong,Zhang Jin-zhang, et al.2017. Discover of the Laojinshan dome structure and its geological significance in the Daping gold deposit, Yunnan province[J].Journal of East China University of Technology (Natural Science), 40(3):201-212
云南省大坪金礦床位于哀牢山成礦帶南端。哀牢山成礦帶是我國(guó)重要的多金屬成礦帶。自晚古生代以來(lái),哀牢山成礦帶經(jīng)歷了特提斯洋閉合、新生代印度板塊與歐亞板塊碰撞,巖漿構(gòu)造活動(dòng)頻繁,內(nèi)生礦產(chǎn)豐富。沿哀牢山成礦帶分布老王寨金礦床、金廠金礦床、大坪金礦床、長(zhǎng)安金礦床、哈播銅鉬金礦床、白馬寨銅鎳礦床、長(zhǎng)安沖銅鉬礦床、銅廠銅鉬礦床和牛欄沖銅鎳礦床等國(guó)內(nèi)外著名多金屬礦床(王生偉等,2006;黃波等,2009;祝向平等,2009;葛良勝等,2010;胡加昆,2012;趙凱等,2013;田廣等,2014;熊伊曲等,2015)。因此,哀牢山成礦帶是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。前人對(duì)大坪金礦床進(jìn)行了大量的研究(祁斌等,1989;徐研非,1989;宋煥斌等,1989,1990a,1990b;金世昌等,1991;韓潤(rùn)生等,1990,1993,1997;應(yīng)漢龍,1998;畢獻(xiàn)武等,1999;周躍飛等,2003;常向陽(yáng)等,2005;孫曉明等,2006,2007a,2007b;葛良勝等,2007;熊德信等,2006a,2006b,2007;Sun et al.,2009;石貴勇等,2010;袁士松等,2010a,2010b,2011;王治華等,2010,2012;楊立強(qiáng)等,2011;朱路華等,2011;楊家虎等,2011;張燕等,2011;吳曉波等,2011;Qi et al.,2012;劉玉昆,2013;陳耀煌等,2014a,2014b;Chen et al.,2014;李偉,2014;呂聰貴,2014;鄧丹莉等,2015,2016;李興儉等,2016)。這些研究大都局限于科研方面,對(duì)指導(dǎo)該礦床地質(zhì)找礦方面的研究較少。該金礦床經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)采,主礦體已經(jīng)采完,目前開(kāi)采殘余部分,邊探邊采,礦山資源危機(jī)。近幾年,很多專家到該金礦床調(diào)研,大多數(shù)專家認(rèn)為大坪金礦找礦前景很好,眾說(shuō)紛紜。但是,大坪金礦床迫切需要發(fā)現(xiàn)新礦體,即深部是否有礦?外圍是否具有找礦前景?
宋代以來(lái),老金山礦段一直在開(kāi)采中,老金山特有的魅力吸引了許多專家、學(xué)者、地質(zhì)工作者和眾多淘金者等。1996年老金山滑坡以前,有幾千人在此采金。由于老金山礦段復(fù)雜的地質(zhì)情況,已出版的文獻(xiàn)很少涉及老金山礦段。通過(guò)閱讀該金礦床和本地區(qū)大量的地質(zhì)文獻(xiàn)、資料,對(duì)大坪金礦床老金山礦段進(jìn)行了詳細(xì)的野外觀察和研究,旨在指導(dǎo)下一步地質(zhì)勘查工作,找到接替資源,延長(zhǎng)礦山壽命。
哀牢山構(gòu)造帶位于青藏高原東南緣揚(yáng)子地塊和印支地塊之間,走向北西-南東,北部從彌渡開(kāi)始,向南延伸進(jìn)入越南境內(nèi)。該構(gòu)造帶北窄南寬,呈掃帚狀分布,長(zhǎng)約3 000 km。哀牢山構(gòu)造帶主要發(fā)育3條NW-SE向斷裂帶,從東到西依次為紅河斷裂、哀牢山斷裂、九甲-墨江斷裂,這3條斷裂組成哀牢山構(gòu)造帶(劉俊來(lái)等,2011)。這些斷裂不僅控制區(qū)域地層、構(gòu)造、巖漿活動(dòng),而且控制礦床(點(diǎn))的分布。哀牢山斷裂位于紅河斷裂與九甲-墨江斷裂之間,將哀牢山構(gòu)造帶分為東、西兩部分。哀牢山斷裂的東部和西部是哀牢山構(gòu)造帶典型的雙變質(zhì)帶,即哀牢山斷裂和東部紅河斷裂之間為前寒武系深變質(zhì)帶,哀牢山斷裂和西部九甲-墨江斷裂之間為顯生宙淺變質(zhì)帶。哀牢山成礦帶內(nèi)已知礦床(點(diǎn))絕大多數(shù)分布在哀牢山斷裂與九甲-安定斷裂之間。因此,將哀牢山斷裂帶和九甲-安定斷裂之間的西部淺變質(zhì)帶,稱之為哀牢山成礦帶(胡云中等,1995)。哀牢山成礦帶中已發(fā)現(xiàn)的大型金礦床皆產(chǎn)于該帶內(nèi)。
大坪金礦床位于哀牢山成礦帶南端,是云南歷史上兩大著名的金礦床之一,具有近千年的開(kāi)采歷史。大坪金礦床北起十八塘,南至老金山,東自小寨-金坪斷裂以東,西到三家河斷裂,長(zhǎng)約15 000 m,寬3 500~5 000 m。根據(jù)賦礦圍巖、控礦斷層等,將大坪金礦床分為北礦段和老金山礦段。大坪金礦床受哀牢山斷裂的次級(jí)斷裂(小寨-金平斷裂、小新街?jǐn)嗔选⑷液訑嗔?控礦。這些次級(jí)斷裂近平行,走向北西,傾向北東,長(zhǎng)20余千米,寬數(shù)米。在小寨-金平斷裂、小新街?jǐn)嗔押腿液訑嗔阎g發(fā)育次級(jí)構(gòu)造,這些次級(jí)構(gòu)造為大坪金礦床控礦構(gòu)造。三家河斷裂以西為奧陶紀(jì)砂板巖,志留紀(jì)、泥盆紀(jì)陸源碎屑巖分布于礦區(qū)東南角和小寨-金平斷裂西部。小寨-金平斷裂東部為燕山期花崗巖。在小寨-金平斷裂和三家河斷裂之間的桃家寨閃長(zhǎng)巖為北礦段金礦體的容礦圍巖。除了賦存在閃長(zhǎng)巖內(nèi)的金礦床外,閃長(zhǎng)巖體周圍的奧陶紀(jì)、志留紀(jì)和泥盆紀(jì)地層中也分布一些金礦點(diǎn),如老么多金礦點(diǎn)。桃家寨閃長(zhǎng)巖Rb-Sr 等時(shí)線年齡481 Ma(韓潤(rùn)生等,1994)。大坪金礦蝕變圍巖絹云母40Ar/39Ar坪年齡為(33.76 ± 0.65) Ma(孫曉明等,2007b),和礦區(qū)煌斑巖年齡相近(36.8 ~ 29.6) Ma(Chen et al.,2015)。目前大坪金礦主要開(kāi)采的礦體為:北礦段9-8-14號(hào)金礦體、1-2-3號(hào)金礦體和6號(hào)金礦體,老金山礦段52號(hào)金礦體。
老金山礦段出露地層主要為泥盆系、中上志留統(tǒng)和下奧陶統(tǒng)(圖1)。泥盆系根據(jù)巖石組合和古生物特征劃分為青山組、蓮花曲組和爛泥箐組。分別為白云質(zhì)灰?guī)r、生物碎屑灰質(zhì)白云巖;砂質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖、隱晶質(zhì)硅質(zhì)巖、變質(zhì)粉砂巖、生物碎屑灰?guī)r、變質(zhì)硅質(zhì)粉砂巖~細(xì)砂巖;生物碎屑灰?guī)r、泥晶~粉晶灰?guī)r、亮晶砂屑灰?guī)r。志留系以白云巖、灰質(zhì)白云巖為主,屬碳酸鹽潮坪環(huán)境。下奧陶統(tǒng)以變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖、板巖互層為主。
老金山礦段喜馬拉雅山期富堿巖漿活動(dòng)頻繁,出露大量巖株或巖脈。這些巖株或巖脈巖性為輝綠巖、煌斑巖、花崗斑巖等(劉玉昆,2013)。
老金山礦段的礦體主要為52號(hào)礦體和55號(hào)礦體。
52號(hào)礦體控礦斷層為緩傾正斷層。走向北西-南東,傾向南西,最小傾角20°,最大52°,平均36°??傮w屬緩傾斜礦體。含金石英脈的頂、底板巖石硅化,局部鐵白云石化等。礦體呈脈狀、似板狀,最大厚度1.40 m,最小0.08 m,一般0.25~0.58 m,平均0.42 m。厚度變化系數(shù)64%,屬厚度變化穩(wěn)定。金品位最高197.99 g/t,最低0.14 g/t,平均12.93 g/t。伴生元素銀品位3.47~161.68 g/t,平均26.23 g/t。
55號(hào)礦體受緩傾正斷層控礦。礦體傾向130°~162°,局部90°,傾角最大17°,最小13°,平均16°,屬緩傾斜礦體。礦體呈脈狀、豆莢狀。礦體最大厚度1.41 m,最小0.09 m,一般厚0.1~0.38 m,平均厚0.27 m。厚度變化系數(shù)67%,厚度變化穩(wěn)定。金品位最高86.41 g/t,最低0.15 g/t,平均7.72 g/t。伴生銀品位最高222.40 g/t,最低4.9 g/t,平均50.82 g/t。
圖1 大坪金礦床老金山礦段地質(zhì)略圖(據(jù)元陽(yáng)縣華西黃金有限公司地質(zhì)資料修改)Fig.1 Sketch geological map of the Laojinshan ore block in the Daping gold deposit (modified from data of Yuanyang Huaxi Gold Company limited)1.志留系中上統(tǒng)青山組;2.志留系中上統(tǒng)康廊組;泥盆系中上統(tǒng)爛泥箐組;4.泥盆系中上統(tǒng)蓮花曲組;5.燕山期石英二長(zhǎng)巖;6.華力西晚期閃長(zhǎng)巖;7.輝綠巖巖株;8.煌斑巖巖脈;9.花崗斑巖巖脈;10.金礦體及編號(hào);11.地層產(chǎn)狀;12.斷層及產(chǎn)狀;13.不整合接觸地質(zhì)界線;14.地質(zhì)界線
老金山礦段52、55號(hào)礦體產(chǎn)在中志留統(tǒng)康郎組白云巖和灰質(zhì)白云巖中,礦體頂、底板巖石具硅化、鐵白云石化等。
礦石工業(yè)類型以黃鐵礦石英鐵白云石金礦石為主,次為黃鐵礦石英金礦石,還有黃鐵礦、方鉛礦-石英鐵白云石金礦石、磁鐵礦金礦石、塊狀黃鐵礦金礦石等。礦石結(jié)構(gòu):自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)、脈狀充填結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)和壓碎結(jié)構(gòu)等。金屬礦物:黃鐵礦為主、次為黃銅礦、方鉛礦,自然金等;脈石礦物:石英、鐵白云石。金屬礦物以浸染狀、團(tuán)塊狀和細(xì)脈狀分布于脈石礦物中。
老金山礦段金成礦期主要有2期:成礦早期低硫化物石英脈和成礦期高硫化物石英鐵白云石脈。成礦早期低硫化物石英脈金品位較低,是不經(jīng)濟(jì)的;成礦期高硫化物石英鐵白云石脈金品位較高,是經(jīng)濟(jì)的。
2.1 老金山穹窿構(gòu)造
大坪金礦區(qū)褶皺不發(fā)育,僅在老金山一帶發(fā)育一軸向北北西向斜構(gòu)造,由于華力西期閃長(zhǎng)巖、輝綠巖侵位和后期斷裂的破壞,向斜構(gòu)造殘破不全,向斜核部出露志留系中上統(tǒng)青山組碳酸鹽巖,翼部為志留系中上統(tǒng)康廊組白云巖、灰質(zhì)白云巖。東翼巖層向南西傾,傾角 30°~ 40°; 西翼巖層向南東傾,傾角在35°~ 50°之間。軸面近直立,為一直立開(kāi)闊褶皺(劉玉昆,2013)。突兀的老金山位于該向斜核部,與周圍環(huán)境格格不入,分外引人注目。
圖2 老金山地層產(chǎn)狀Fig.2 Photograph of the formation occurrence in the Laojinshan ore blockA.老金山南坡,互層狀灰?guī)r白云巖;B.灰?guī)r中條帶狀白云質(zhì)夾層,代表了灰?guī)r的產(chǎn)狀;C. 灰?guī)r中的暗色條帶,淺色深色逐漸過(guò)渡,指示灰?guī)r層理,代表了灰?guī)r的產(chǎn)狀;D.石灰?guī)r和白云巖界線,石灰?guī)r和白云巖呈互層狀,在白云巖頂部有底礫巖,代表巖石層理
老金山礦段所在的山峰被稱為老金山。老金山位于一向斜中,但是老金山地層產(chǎn)狀與其所在向斜完全不協(xié)調(diào)。老金山南坡、中部地層產(chǎn)狀南傾,其北部地層北東傾(圖1)。老金山地表和坑道內(nèi)地層產(chǎn)狀大體一致。老金山南坡地表,灰?guī)r白云巖互層,產(chǎn)狀195°∠22°(圖2A);坑道內(nèi)灰?guī)r中條帶狀白云質(zhì)夾層,代表了灰?guī)r的產(chǎn)狀,產(chǎn)狀168°∠70°(圖2B);灰?guī)r中的暗色條帶、淺色深色過(guò)渡帶,指示灰?guī)r層理,代表了灰?guī)r的產(chǎn)狀,為172°∠70°(圖2C);石灰?guī)r和白云巖呈互層狀,在白云巖頂部有底礫巖,代表巖石層理,石灰?guī)r產(chǎn)狀168°∠70°(圖2D)。老金山南部,志留系中上統(tǒng)青山組和志留系中上統(tǒng)康廊組呈弧形不整合接觸;老金山北部,發(fā)育多條放射狀、環(huán)狀斷裂(圖1)。放射狀斷裂向北東傾或北西傾,傾角近直立,80°~90°,部分環(huán)狀構(gòu)造向南傾,傾角近直立,80°~90°。老金山礦段控礦斷層產(chǎn)狀大部分傾向南西,傾角較緩,13°~53°,55號(hào)礦體傾向南東,傾角13°~17°。該金礦床北礦段控礦構(gòu)造與老金山礦段控礦構(gòu)造完全不同。小寨-金平斷裂、小新街?jǐn)嗔?、三家河斷裂傾向北東,傾角65°~88°,次級(jí)控礦斷層傾向南西,傾角較陡67°~80°(陳耀煌等,2014b)。在老金山地表或坑道內(nèi)可見(jiàn)大量的輝綠巖巖株或巖脈、煌斑巖脈和隱伏花崗斑巖體等(圖1),巖株或巖脈產(chǎn)狀各異。在該礦床北礦段,巖脈均呈北西向分布。在大坪金礦區(qū),僅在老金山礦段出露大量巖株,這和老金山所在的構(gòu)造相關(guān)。以上證據(jù)表明老金山是巖漿上升形成的穹窿構(gòu)造,老金山礦段控礦斷層為該穹隆構(gòu)造的次級(jí)構(gòu)造。
2.2 隱爆角礫巖
老金山有2期隱爆角礫巖,成礦早期隱爆角礫巖(石灰?guī)r中的角礫)。同成礦期隱爆角礫巖(氧化礦)。
2.2.1 成礦早期隱爆角礫巖
圖3 成礦早期角礫巖Fig.3 Photograph of the breccias in the early ore-stageA.鉆孔巖心中角礫無(wú)方向性,角礫之間空間較大。角礫成分為石灰?guī)r,角礫直徑0.5~1.5 cm,70%,膠結(jié)物碳酸鹽、石英,30%;B.巖石破碎后無(wú)位移,膠結(jié)物為碳酸鹽、石英;C.白色斑點(diǎn)成分為碳酸鹽、石英,直徑12~60 mm,是熱液流體充填了熱液隱爆產(chǎn)生的孔隙或氣泡;D.氧化礦和灰?guī)r界線附近,圍巖一側(cè)發(fā)育和該界線近平行的白色條帶,成分為碳酸鹽、石英,是成礦早期熱液隱爆產(chǎn)生的裂隙再次隱爆破裂,后期碳酸鹽、石英充填,說(shuō)明是成礦早期角礫;E.白色斑點(diǎn)狀、蟲狀,在老金山山頂西側(cè)和坑道內(nèi)均可見(jiàn),是熱液隱爆產(chǎn)生的氣泡,碳酸鹽、石英充填;F.硫化物石英鐵白云石脈穿過(guò)角礫,說(shuō)明硫化物石英鐵白云石脈晚于成礦前角礫;G.角礫巖僅限于石灰?guī)r,白云巖較完整, 由于石灰?guī)r脆性相對(duì)較大,受到同樣的應(yīng)力石灰?guī)r優(yōu)先破碎;H.礦脈中可見(jiàn)棱角狀角礫,張性構(gòu)造的特點(diǎn)。碳酸鹽化硅化較強(qiáng)、構(gòu)造空間相對(duì)較大的位置往往有硫化物,硫化物含量40%,其中黃鐵礦占98%、方鉛礦占2%
在老金山,觀察到以下地質(zhì)現(xiàn)象:鉆孔巖心中角礫無(wú)方向性,角礫之間空間較大。角礫成分為石灰?guī)r,角礫直徑0.5~1.5 cm,含量70%,膠結(jié)物碳酸鹽、石英,含量30%(圖3A);巖石破碎后無(wú)位移,膠結(jié)物為碳酸鹽、石英(圖3B);白色斑點(diǎn)成分為碳酸鹽、石英,直徑12~60 mm,是熱液流體充填了熱液隱爆產(chǎn)生的孔隙或氣泡(圖3C);氧化礦和灰?guī)r界線附近,圍巖一側(cè)發(fā)育和該界線近平行的白色條帶,成分為碳酸鹽、石英,是成礦早期熱液隱爆產(chǎn)生的裂隙再次隱爆破裂,后期碳酸鹽、石英充填。說(shuō)明是成礦早期角礫(圖3D);白色斑點(diǎn)狀、蟲狀,在老金山山頂西側(cè)和坑道內(nèi)均可見(jiàn),是熱液隱爆產(chǎn)生的氣泡,碳酸鹽、石英充填(圖3E);硫化物石英鐵白云石脈穿過(guò)角礫,說(shuō)明硫化物鐵白云石脈晚于成礦前角礫(圖3F);角礫巖僅限于石灰?guī)r,白云巖較完整, 由于石灰?guī)r脆性相對(duì)較大,受到同樣的應(yīng)力石灰?guī)r優(yōu)先破碎(圖3G);礦脈中可見(jiàn)棱角狀角礫,張性構(gòu)造的特點(diǎn)。碳酸鹽化硅化較強(qiáng)、構(gòu)造空間相對(duì)較大的位置往往有硫化物,硫化物含量40%,其中黃鐵礦占98%、方鉛礦占2%(圖3H)。這種礦石品位較低,規(guī)模較小,采礦工人稱之為“螞蟻礦”,是不經(jīng)濟(jì)的。綜合上述,這種角礫巖是成礦前隱爆角礫巖。從地表到深部,成礦前隱爆角礫巖逐漸減少。
2.2.2 同成礦期隱爆角礫巖
同成礦期角礫巖被氧化,金品位1 g/t左右,被稱為氧化礦,過(guò)去大量開(kāi)采,基本開(kāi)采殆盡。通過(guò)詳細(xì)的野外觀察,看到以下地質(zhì)現(xiàn)象:大部分角礫強(qiáng)烈風(fēng)化、褐鐵礦化,呈土狀(圖4A);同一條斷層內(nèi)的石英脈較完整,氧化礦呈囊狀分布在斷層中。在石英脈內(nèi)無(wú)硫化物,在氧化礦內(nèi)有大量的褐鐵礦,圍巖也見(jiàn)到黃鐵礦,說(shuō)明有二次成礦作用;氧化礦比較破碎,呈土狀,表明有二次破碎。說(shuō)明成礦流體進(jìn)入斷層內(nèi),在一定的溫度壓力下,發(fā)生爆破,形成熱液角礫(圖4B);氧化礦下部的原生礦石為硫化物石英鐵白云石金礦石,金品位較低,其中夾有成礦前角礫碎塊,說(shuō)明本次隱爆作用在前期隱爆作用基礎(chǔ)上疊加;角礫和圍巖之間局部為斷層接觸關(guān)系,說(shuō)明這些角礫是熱液流體沿?cái)鄬踊蛄严哆M(jìn)入一定的空間,發(fā)生爆破,產(chǎn)生囊狀或不規(guī)則狀(圖4D);氧化礦和灰?guī)r的界線附近,在氧化礦內(nèi)可見(jiàn)碎塊狀灰?guī)r,說(shuō)明該巖石碎塊是爆破產(chǎn)生的,周圍的巖粉被氧化(圖4E);角礫無(wú)位移,顯示了巖漿熱液角礫巖的特征(圖4F);圍巖發(fā)育張性石英細(xì)脈,是爆破產(chǎn)生的次級(jí)構(gòu)造(圖4G),圍巖為成礦前隱爆角礫巖,說(shuō)明該期角礫巖晚于成礦前角礫巖;局部見(jiàn)到氣孔構(gòu)造、杏仁構(gòu)造(圖4H),說(shuō)明該熱液流體含有大量氣體,正是因?yàn)檫@些氣體,在一定的溫度壓力下產(chǎn)生爆破,形成大量囊狀或不規(guī)則狀角礫巖。綜合上述,野外看到的氧化礦是同成礦期巖漿熱液角礫巖。
圖4 老金山同成礦期隱爆角礫巖(氧化礦)Fig.4 Photograph of the breccias (oxidized ores) in the mainly ore-stageA.大部分角礫強(qiáng)烈風(fēng)化、褐鐵礦化,呈土狀;B.同一條斷層內(nèi)的石英脈較完整,氧化礦呈囊狀分布在斷層中。在石英脈內(nèi)無(wú)硫化物,在氧化礦內(nèi)有大量的褐鐵礦,圍巖也見(jiàn)到黃鐵礦,說(shuō)明有二次成礦作用,氧化礦比較破碎,呈土狀,表明有二次破碎。說(shuō)明成礦流體進(jìn)入斷層內(nèi),在一定的溫度壓力下,發(fā)生爆破,形成熱液角礫;C.氧化礦下部的原生礦石為硫化物石英鐵白云石金礦石,其中夾有成礦前角礫碎塊,說(shuō)明本次隱爆作用在前期隱爆作用基礎(chǔ)上疊加;D.角礫和圍巖之間局部為斷層接觸關(guān)系,說(shuō)明這些角礫是熱液流體沿?cái)鄬踊蛄严哆M(jìn)入一定的空間,發(fā)生爆破,產(chǎn)生囊狀或不規(guī)則狀;E.氧化礦和灰?guī)r的界線附近,在氧化礦內(nèi)可見(jiàn)碎塊狀灰?guī)r,說(shuō)明該巖石碎塊是爆破產(chǎn)生的,周圍的巖粉被氧化;F.角礫無(wú)位移,顯示了巖漿熱液角礫巖的特征;G.圍巖發(fā)育張性石英細(xì)脈,是爆破產(chǎn)生的次級(jí)構(gòu)造,圍巖為成礦前隱爆角礫巖,說(shuō)明該期角礫巖晚于成礦前角礫巖;H.局部見(jiàn)到氣孔構(gòu)造、杏仁構(gòu)造,說(shuō)明該熱液流體是氣液流體,該巖漿熱液流體含有大量氣體,正是因?yàn)檫@些氣體,在一定的溫度壓力下產(chǎn)生爆破,形成大量囊狀或不規(guī)則狀角礫巖
2.3 層狀黃鐵礦脈
老金山礦段層狀黃鐵礦脈圍巖為成礦前隱爆角礫巖(圖5),自形、半自形粒狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,厚度0.3 ~ 0.6 m, 產(chǎn)狀210°∠18°,金品位<1.0 g/t。
圖5 層狀黃鐵礦脈Fig.5 Photograph of the stratiform pyrite vein
2.4 老金山花崗斑巖體
老金山花崗斑巖體位于老金山中東部,是老金山礦段坑道內(nèi)出露的最大隱伏巖體。老金山花崗斑巖體出露于52、55號(hào)礦體西北部。52號(hào)礦體尖滅于該巖體附近。地表,52號(hào)礦體東部出露花崗斑巖巖脈(圖1)。該巖石具斑狀構(gòu)造(圖6A)。顯微鏡下可見(jiàn)明顯流動(dòng)構(gòu)造,粒度不等的晶屑被膠結(jié)物所熔結(jié)(圖6B),斑晶成分主要是石英、斜長(zhǎng)石,其中晶屑主要為石英,長(zhǎng)石。石英粒度變化較大0.5~2.0 mm,含量約為30 %;長(zhǎng)石主要為斜長(zhǎng)石,可見(jiàn)聚片雙晶,粒徑一般為0.2 mm~1.0 mm, 含量約為40 %。膠結(jié)物基本碳酸鹽化,含量約為40 % (資料來(lái)源于元陽(yáng)縣華西黃金有限公司)。
在老金山礦段612 m中段、571中段、420 m中段、390 m中段和330 m中段等可觀察到隱伏花崗斑巖體露頭(圖7,表1)?;◢彴邘r體首次出露于612 m中段31線(圖7A)。612 m中段坑道沒(méi)有穿過(guò)該巖體,該巖體無(wú)礦化,也沒(méi)有礦體穿過(guò),斑晶主要為斜長(zhǎng)石,少量石英,基質(zhì)為灰黑色隱晶質(zhì)礦物。在該巖體與南東側(cè)石灰?guī)r接觸處發(fā)育一組剪切帶(圖7B),產(chǎn)狀241°∠86°,石英脈沿剪切帶充填,從巖體到圍巖,硅化減弱,局部可見(jiàn)零星硫化物。571平硐N7點(diǎn)北西掌子面可見(jiàn)剪節(jié)理,巖石呈板狀(圖7C),位于31線附近,產(chǎn)狀112°∠78°,該剪節(jié)理靠近北部花崗斑巖體。在420 m中段,該花崗斑巖體南東向外側(cè)發(fā)育石英脈和剪節(jié)理,花崗斑巖出露于27~25線。該中段花崗斑巖巖性和612 m中段相似(圖7D)。390 m中段,該花崗斑巖體出露于17線,該巖體北東圍巖為灰?guī)r。該中段花崗斑巖巖性和612平硐、420 m中段相比,硅化較強(qiáng)(圖7E)。330 m中段,該斑巖體出露于13線北西,強(qiáng)硅化(圖7F),局部可見(jiàn)黃鐵礦、方鉛礦、磁鐵礦等,局部金品位0.8 g/t。該巖體南東圍巖為灰?guī)r,斑巖體和灰?guī)r的界線近直立,在11~13線發(fā)育剪節(jié)理,產(chǎn)狀131°∠59°,在圍巖一側(cè)發(fā)育大量網(wǎng)狀石英脈(圖7G),局部可見(jiàn)黃鐵礦細(xì)脈,具金礦化,部分金品位為0.5 g/t,局部金品位較高。鉆孔巖心顯示該斑巖深部鉀化、黃鐵絹云巖化(圖7H)。
圖6 花崗斑巖照片(資料來(lái)自元陽(yáng)縣華西黃金有限公司)Fig.6 Photograph of the granite porphyry (after data of Yuanyang Huaxi Gold Company limited)A.花崗斑巖手標(biāo)本照片;B.顯微鏡下正交偏光照片
出露位置花崗斑巖與圍巖接觸帶產(chǎn)狀礦化特征612m中段31線該巖體與南東側(cè)石灰?guī)r接觸處發(fā)育一組剪切帶,產(chǎn)狀241°∠86°無(wú)礦化571m31線剪節(jié)理,巖石呈板狀,位于31線附近,產(chǎn)狀112°∠78°無(wú)礦化420m中段27~25線無(wú)礦化390m中段17線硅化較強(qiáng)330m中段13線北西在11-13線發(fā)育剪節(jié)理,產(chǎn)狀131°∠59°強(qiáng)硅化,局部可見(jiàn)黃鐵礦、方鉛礦、磁鐵礦等,局部金品位0.8g/t。
從Googleearth遙感圖看到,老金山位于多條構(gòu)造交匯處。構(gòu)造交匯處巖石較破碎,是巖漿上升的理想通道,老金山出露大量喜馬拉雅期堿性巖株巖脈,說(shuō)明多期巖漿上升形成老金山穹隆構(gòu)造。大量研究表明,穹隆構(gòu)造的次級(jí)構(gòu)造是良好的控礦構(gòu)造(馬長(zhǎng)信,1989;燕守勛等,1994;趙生貴,1998;李亞?wèn)|,1999;李己華等,2004;時(shí)永明等,2006),穹隆構(gòu)造深部往往有和侵入巖體相關(guān)的斑巖型礦床(Mathur et al.,2000;Wilson et al.,2003;Logan et al.,2014;Micko et al.,2014)。所以,除了在老金山已發(fā)現(xiàn)的礦體外,可能存在其他隱伏礦體,或者其深部可能有斑巖型礦床。老金山北部滑坡區(qū),在滑坡以后停止開(kāi)采,滑坡區(qū)及其附近或其下部可能存在隱伏礦體。如前文所述,老金山礦段控礦斷層為該穹隆構(gòu)造的次級(jí)構(gòu)造、隱伏斑巖體為同構(gòu)造巖體,已開(kāi)采的礦體主要集中在斑巖體上盤,推測(cè)斑巖體下盤可能存在隱伏礦體。個(gè)別鉆孔在斑巖體下盤見(jiàn)礦證明斑巖體下盤礦體是存在的。因此,建議在斑巖體下盤可尋找隱伏礦體。同時(shí),在老金山礦段觀察到大量與斑巖型礦床相關(guān)的地質(zhì)現(xiàn)象。
圖7 隱伏花崗斑巖體照片F(xiàn)ig.7 Photograph of the conceal granite porphyryA. 612 m中段花崗斑巖;B. 612 m中段花崗斑巖體南東邊緣剪切帶;C. 571 m中段花崗斑巖體南東邊緣剪切帶;D. 420 m中段花崗斑巖;E. 390 m中段硅化花崗斑巖;F.330 m中段強(qiáng)硅化花崗斑巖;G. 330 m中段強(qiáng)硅化花崗斑巖南東圍巖一側(cè)網(wǎng)狀石英脈;H.斑巖體深部鉀化、黃鐵絹云巖化
在老金山發(fā)現(xiàn)2期隱爆角礫巖。巖漿熱液角礫巖是尋找斑巖型銅礦床的找礦標(biāo)志(Landtwing et al., 2002;Sillitoe, 2005, 2010; Singer et al.,2005;Valencia et al.,2008)。在老金山礦段觀察到層狀黃鐵礦脈,和硫化物石英鐵白云石脈同期(圍巖均為成礦早期角礫巖)。很多文獻(xiàn)中報(bào)道巖漿熱液成因的高硫化物石英脈附近有斑巖型礦床(Cooke et al.,2005;Spencer et al.,2015)。進(jìn)一步在老金山坑道內(nèi)發(fā)現(xiàn)隱伏花崗斑巖體。斑巖成礦模型建立以后,在國(guó)外找到許多斑巖型礦床。在老金山坑道觀察到大量和斑巖礦床相關(guān)的地質(zhì)現(xiàn)象,如隱伏花崗斑巖體、巖漿熱液角礫、高硫化物石英脈、似層狀礦體、鉀化、硅化和黃鐵絹英巖化等礦化蝕變,說(shuō)明老金山礦段深部可能存在斑巖型礦床。
花崗斑巖體在612 m中段出露于31線、420 m中段出露于27~25線、390 m中段出露于17線,說(shuō)明該巖體從上到下向南東傾伏。KZK19-1,KZK19-2,KZK21-1和KZK21-2鉆孔見(jiàn)到花崗斑巖體下盤灰?guī)r,說(shuō)明該巖體呈板狀分布,可能沿某一構(gòu)造帶向上侵入而成。從13線到21線,均有花崗斑巖出露;在礦區(qū)地質(zhì)圖上,老金山東部出露花崗斑巖脈(圖1),表明在老金山下部存在一個(gè)較大規(guī)模的花崗斑巖體,在坑道內(nèi)看到的花崗斑巖是該斑巖體上部的巖脈。
從612 m中段到330 m中段,花崗斑巖體與圍巖的接觸帶常見(jiàn)板狀圍巖或剪切帶,這是巖體上升過(guò)程中,擠壓圍巖所致。在390 m中段花崗斑巖體強(qiáng)烈硅化,330 m中段11~13線發(fā)育網(wǎng)狀石英脈,可能是硅化花崗斑巖體引起的圍巖蝕變,也說(shuō)明從上到下硅化增強(qiáng)。612 m中段至390 m中段剪切帶無(wú)礦化,330 m中段剪切帶發(fā)育金礦化,說(shuō)明由上到下金礦化增強(qiáng)。從KZK13-2巖心看出,在孔深270 m附近(高程160 m),發(fā)育弱鉀化,黃鐵絹英巖化,黃鐵礦沿裂隙發(fā)育,硫化物明顯增多,推測(cè)在高程160 m附近或以下隨著鉀化增強(qiáng),硫化物增多,金品位可能隨之升高。
該花崗斑巖體內(nèi)無(wú)金礦體,說(shuō)明該巖體不是成礦前的巖體,是同構(gòu)造巖體。612 m中段花崗斑巖位于該花崗斑巖體上部,我們?cè)趲r體內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)礦化的跡象。但是在390 m中段以下硅化增強(qiáng)、KZK13-2鉆孔160 m標(biāo)高處鉀化、黃鐵絹英巖化增強(qiáng),代表了2期巖漿活動(dòng)和成礦作用。第一期硅化,可能和低品位低硫化物石英脈、成礦前隱爆角礫巖有關(guān);第二期鉀化、黃鐵絹英巖化,可能和高品位硫化物石英鐵白云石脈、同成礦期隱爆角礫巖有關(guān),在顯微鏡下可看到花崗斑巖中的碳酸鹽化(圖6B)。花崗斑巖的第一期硅化、第二期鉀化、黃鐵絹英巖化與與深部巖體有關(guān),分別代表2期巖漿活動(dòng),說(shuō)明與經(jīng)濟(jì)的硫化物石英鐵白云石脈、黃鐵絹英巖化有關(guān)的巖漿活動(dòng)是花崗斑巖之后的第二期巖漿活動(dòng)。這樣,從花崗斑巖形成同巖漿控礦構(gòu)造到疊加成礦作用,至少經(jīng)歷了3次巖漿活動(dòng),第三期巖漿活動(dòng)與推測(cè)的隱伏斑巖型礦床有關(guān)。
老金山地層產(chǎn)狀、構(gòu)造產(chǎn)狀和巖漿活動(dòng)等說(shuō)明老金山是巖漿上升形成的穹窿構(gòu)造,老金山礦段控礦斷層為該穹隆構(gòu)造的次級(jí)構(gòu)造。該礦段發(fā)育2期隱爆角礫巖和層狀高硫化物礦體,是尋找斑巖型礦床的重要找礦標(biāo)志,老金山礦段隱伏斑巖體向深部礦化蝕變逐漸增強(qiáng),在大坪金礦床周圍有哈播銅鉬金礦床、長(zhǎng)安沖銅鉬礦床和銅廠銅鉬礦床等斑巖型礦床,推測(cè)老金山礦段深部可能存在斑巖型礦床。
致謝:在野外期間,得到唐匡仁、朱愛(ài)中等領(lǐng)導(dǎo)的大力支持,和許多技術(shù)人員進(jìn)行了有益的交流,在此表示衷心感謝。
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DiscoveroftheLaojinshanDomeStructureandItsGeologicalSignificanceintheDapingGoldDeposit,YunnanProvince
YANG Xi-an1, DOU Shi-rong2, ZHANG Jin-zhang2, CHEN Jing-he2, HONG Zhen-qun3, ZHANG Hong-dang3,WEI Mi3, LIN Yao-bin2, MO Xin-hua2, GAO Meng-jiang2
(1.Fundamental Science on Radioactive Geology and Exploration Technology Laboratory, East China University of Technology, NanChang, JX 330013, China; 2.Zinjin Mining Group Company Limited, Xiamen, FJ 361006, China; 3.Yuanyang Huaxi Gold Company limited, Yuanyang, YN 662406,China)
The Daping gold deposit is a giant gold deposit along the Ailaoshan metallogenic belt, which has been mined for about one thousand years. Laojinshan ore section of the deposit was mainly mined in earlier years, which is located in the southern Daping gold deposit, hosted by the Silurian,the ores were deposited in pre-exsisting gently normal faults. The Laojinshan ore section lies in the Laojinshan hill of a syncline. However, the stratum of its south slope and its north slope dip southeast and northeast, respectively. In the southern Laojinshan hill, it is uncomfortable contact as arc-shaped between upper-middle Silurian Qingshan suite and upper-middle Silurian Kanglang suite; in the northern Laojinshan hill, developed many radial faults and ring faults. Substantial volumes of magmas were emplaced into the Laojinshan hill, imply the Laojinshan hill is a dome structure by ascending magma, and the Laojinshan ore section is bordered by substructure of the dome structure. There are two period magmatic hydrothermal breccia, and stratiform pyrite orebody, which is significant indicator for porphyry deposit, hydrothermal alteration and gold mineralization of the buried Laojinshan porphyry body is increasingly strong with deep, along with Habo Cu-Mo-Au deposit, Changanchong Cu-Mo deposit and Tongchang Cu-Mo deposit around the Daping gold deposit. Above state indicates that there is a porphyry deposit underlying the Laojinshan ore section.
Daping gold deposit; Laojinshan; dome structure; magmatic hydrothermal breccia; porphyry body
P618.51
A
1674-3504(2017)03-0201-12
2017-06-17
紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司資助項(xiàng)目“紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司云南省大坪金礦床綜合研究”項(xiàng)目(2016001)
楊喜安(1972—),男,博士后,高級(jí)工程師,主要從事礦床學(xué)方面的研究。E-mail: yangxianyantai@163.com
10.3969/j.issn.1674-3504.2017.03.001