国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

甘肅陽山金礦整裝勘查區(qū)成礦與找礦關(guān)鍵科學(xué)問題*

2020-02-27 08:25葛良勝楊貴才趙由之袁士松王治華胡曉隆趙利利閆加盼
礦床地質(zhì) 2020年1期
關(guān)鍵詞:陽山鋯石礦化

葛良勝,楊貴才,趙由之,3,袁士松,王治華,胡曉隆,趙利利,閆加盼

(1中國地質(zhì)調(diào)查局自然資源綜合調(diào)查指揮中心,北京 100055;2中國地質(zhì)調(diào)查局地球物理調(diào)查中心,河北廊坊 065000;3中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京 100083;4甘肅省地礦局第一地質(zhì)勘查院,甘肅天水 741000)

以甘肅文縣陽山金礦為核心的陽山金礦整裝勘查區(qū),是國土資源部圍繞《找礦突破戰(zhàn)略行動計劃(2011~2020)》確立的中國107片重點整裝勘查區(qū)之一。該整裝勘查區(qū)位于甘肅省南部,整體呈近東西向展布,長約80 km,寬約20 km,總面積約1832 km2。勘查區(qū)內(nèi)已投入生產(chǎn)的主要金礦床包括新關(guān)、關(guān)牛灣、金坑子、塘壩等,正在勘查或即將轉(zhuǎn)入生產(chǎn)的金礦床包括葛條灣、安壩、尚家溝等,此外,還有一批礦點或礦化信息點有待進一步開展地質(zhì)調(diào)查和勘探工作,包括湯卜溝、泥山、高樓山、張家山、北金山、月照山等。其中,湯卜溝、泥山、葛條灣、安壩、高樓山等作為陽山金礦區(qū)相對獨立的礦段(圖1),是陽山金礦區(qū)的重要組成部分,也是陽山金礦整裝勘查區(qū)的核心區(qū)。

陽山金礦自1997年被原武警黃金部隊發(fā)現(xiàn)并勘查以來,該區(qū)的地質(zhì)科學(xué)研究和勘查工作進展一直受到國內(nèi)外眾多地質(zhì)學(xué)家的高度關(guān)注。近20年來,對包括陽山金礦在內(nèi)的整裝勘查區(qū)開展的科學(xué)研究和勘查工作一直沒有中斷。礦床勘查工作者重點從礦床地質(zhì)特征(齊金忠等,2003a;孫樹浩,2005;孫宗席,2014)、主要控礦因素(李建忠等,2008;黃偉興等,2009)、礦化富集規(guī)律(望長偉等,2014)、找礦方法與找礦潛力(喻光明等,2009、2010;雷時斌,2011)等方面進行了總結(jié)與分析;礦床地質(zhì)學(xué)家則從礦床微觀特征(楊榮生等,2009;代堰锫等,2012;孟獻真等,2013;李楠,2013;Liang et al.,2014)、礦床地球化學(xué)(齊金忠等,2003b;2006a;袁士松等,2007;2008;李晶等,2007;2008;楊貴才等,2007;2008;李楠等,2012;張闖,2013;丁德建等,2014;梁金龍等,2015;趙靜等,2016)、礦床成因和機制(袁士松等,2004;毛景文,2001;;毛景文等 2005;齊金忠等,2006a;2006b;2008;程斌等,2006;雷時斌等,2007;張復(fù)新等,2007;趙成海,2009;胡琴霞等,2013)等方面,依托構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、礦床地質(zhì)學(xué)和流體包裹體、微量元素地球化學(xué)、同位素地球化學(xué)等資料進行了探討。此外,還有一些學(xué)者圍繞與成礦相關(guān)的巖漿活動(Yang et al.,2015;楊貴才等,2016)、成巖成礦年代學(xué)(齊金忠等,2005;2006a;2006b;楊榮生等,2006;雷時斌等,2010;孫驥等,2012;Mao et al.,2014)以及有機地球化學(xué)(秦艷等,2009a;2009b)等開展了詳細研究。另有部分地質(zhì)學(xué)家從基礎(chǔ)地質(zhì)和區(qū)域成礦的角度對礦床形成的地質(zhì)背景、構(gòu)造環(huán)境、區(qū)域成礦對比等問題進行了闡述(杜子圖等,1998;王學(xué)明等,1999;毛景文等,2001;陳衍景等,2004;殷勇等,2006;殷勇2011;張旗等,2009)。上述大量的研究工作涉及到了與陽山金礦成礦與找礦相關(guān)的各個方面問題,并提出了一系列認識和觀點,對礦床勘查實踐向更深層次的邁進發(fā)揮了重要作用。然而,隨著研究和勘查工作的不斷拓展和深入,更多的問題則在生產(chǎn)、勘查和研究的現(xiàn)實中顯現(xiàn)出來,一些過去看似解決了的地質(zhì)問題,從最新的勘查資料看,則面臨著新的挑戰(zhàn)。其中許多已經(jīng)成了全面認識礦床、制約礦床勘查、取得找礦突破不得不面對,且又迫切需要解決的關(guān)鍵性瓶頸問題。本文以礦床勘查和科學(xué)研究最新資料為支撐,以復(fù)合造山成礦理論(鄧軍等,2013;葛良勝等,2013)為指導(dǎo),對礦床發(fā)現(xiàn)以來近20年的生產(chǎn)與科研工作進行梳理和總結(jié),結(jié)合勘查的最新進展,著眼于整裝勘查區(qū)勘查突破的根本目標,提煉出陽山金礦整裝勘查區(qū)成礦與找礦方面的關(guān)鍵科學(xué)問題,并基于對這些問題的初步思考,以期將進一步深化陽山整裝勘查區(qū)地質(zhì)勘查和科研工作。

圖1 甘肅陽山金礦床構(gòu)造位置圖(a)和陽山金礦帶地質(zhì)簡圖(b,據(jù)齊金忠等,2003a)1—中-下侏羅統(tǒng)紅色礫巖;2—中-下侏羅統(tǒng)泥灰?guī)r、頁巖;3—中-下侏羅統(tǒng)黃色礫巖;4—三疊系砂巖、板巖;5—下二疊統(tǒng)中部四段灰?guī)r、板巖;6—中泥盆統(tǒng)三河口組五段灰?guī)r;7—中泥盆統(tǒng)三河口組四段千枚巖夾薄層灰?guī)r;8—中泥盆統(tǒng)三河口組三段灰?guī)r、砂質(zhì)板巖;9—中泥盆統(tǒng)三河口組砂巖、板巖;10—中元古界灰?guī)r、變質(zhì)砂巖;11—燕山期斜長花崗斑巖;12—俯沖帶;13—斷層;14—推測斷層;15—不整合界線;16—金礦化體及編號Fig.1Tectonic location map of Yangshan gold deposit(a)and geological sketch map of the Yangshan gold deposit,Gansu Province(b,after Qi et al.,2003a)1—Middle-Lower Jurassic red conglomerate;2—Middle-Lower Jurassic marl and shale;3—Middle-Lower Jurassic yellow conglomerate;4—Triassic sandstone and slate;5—Lower Permian slate and limestone;6—Limestone of Middle Devonian Sanhekou Group;7—Phyllite and limestone of Middle Devonian Sanhekou Group;8—Limestone and slate of Middle Devonian Sanhekou Group;9—Sandstone and slate of Middle Devonian Sanhekou Group;10—Limestone and metasandstone of Middle Proterozoic;11—Yanshanian plagiogranite;12—Zone of subduction;13—Fault;14—Inferred fault;15—Unconformity;16—Au orebody and its serial number

1 成礦地質(zhì)環(huán)境

地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境是區(qū)域成礦的基礎(chǔ),而對區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)演化過程的正確認識是闡明區(qū)域成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境的前提,它涉及到對礦床成因、類型和前景的綜合判斷。陽山整裝勘查區(qū)所在西(南)秦嶺地區(qū)是中央復(fù)合造山帶(楊經(jīng)綏等,2010)的重要組成部分。現(xiàn)有資料顯示(姜春發(fā)等,2000;張國偉等,2001;裴先治,2001;董云鵬等,2003),包括西秦嶺在內(nèi)的中央造山帶西段顯生宙構(gòu)造演化具有以下特點:空間上,與介于華北和揚子2大板塊之間的商丹(北部)和勉略(南部)2個洋盆開合過程緊密聯(lián)系。北部商丹洋的開合過程主體(裂開、俯沖、碰撞)在早古生代進行,由此形成了以商丹縫合帶為主要標志的早古生代造山帶;南部勉略洋的開合過程主體在晚古生代到印支期完成,由此形成了以勉略縫合帶為標志的晚古生代—三疊紀造山帶。時間上,總體可劃分為 3個階段(Zhang et al.,1996;張國偉等,2001;2003;2004):新元古代以前是基底形成階段,新元古代至印支期末或侏羅紀初是與板塊構(gòu)造活動相關(guān)的造山階段(包括多期次、多樣式的裂解、俯沖、碰撞和伸展造山過程),此后,進入陸內(nèi)造山階段(由于北部商丹帶碰撞和伸展造山過程早,因此其進入陸內(nèi)造山階段的時間也應(yīng)更早一些)。時空上的復(fù)雜疊合和改造,鑄就了中央復(fù)合造山帶構(gòu)造演化的復(fù)雜歷史和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

陽山金礦整裝勘查區(qū)位于上述勉略縫合帶內(nèi),其成礦地質(zhì)構(gòu)造背景與勉略洋主體的構(gòu)造演化密切相關(guān)。裴先治(2001)、李曙光等(2003)、張國偉等(2003)和Dong等(2011a;2011b;2011c)先后論證了勉略構(gòu)造帶西延與阿尼瑪卿帶相連,東延可達桐柏-大別南緣,并將其演化過程劃分為5個階段:①初始擴張裂陷與有限洋盆打開階段(D1—D3);②有限洋盆擴張階段(C1—P1);③板塊會聚與有限洋盆俯沖消減作用階段(C2—P1—T1);④碰撞造山與勉略一阿尼瑪卿古縫合帶形成階段(T2—T3)和⑤中新生代陸內(nèi)造山疊加改造作用階段。從復(fù)合造山(鄧軍等,2013;葛良勝等,2013)角度,并根據(jù)前人對本區(qū)構(gòu)造演化所厘定的時間節(jié)點(張國偉等,1996;裴先治等,2002;賴紹聰?shù)龋?003;朱賴民等,2009;駱必繼,2013),這一過程也可描述為:D1—C1——裂解成洋,C2—T1——俯沖造山,T2—T3——碰撞造山,T3—J1——伸展造山和J2以后——陸內(nèi)造山??梢?,勉略構(gòu)造帶的構(gòu)造演化經(jīng)歷了完整的造山旋回,時間上跨越了從晚古生代到新生代漫長地質(zhì)時期,復(fù)雜的構(gòu)造演化為區(qū)內(nèi)一系列金多金屬礦床的形成提供了重要成礦背景。

然而,在勉略構(gòu)造帶這一復(fù)合造山演化過程中,金成礦作用到底發(fā)生在哪個或哪幾個階段,形成于何種環(huán)境呢?前人依托陽山礦區(qū)斑巖脈的年代學(xué)和地球化學(xué)資料,并結(jié)合其與礦化關(guān)系提出了多種觀點:如礦床形成于碰撞造山過程擠壓-伸展轉(zhuǎn)變期(陳衍景等,2004;楊榮生等,2006),同碰撞環(huán)境(劉桂閣等,2010),華北與揚子陸塊碰撞后的拉張環(huán)境(劉遠華等,2010),晚三疊世揚子陸塊與秦嶺南緣巖漿弧碰撞期后的地殼增厚向巖石圈拆沉與大規(guī)模伸展走滑的轉(zhuǎn)換階段(孫驥等,2012)等。此外,齊金忠等(2006b)認為礦床是在T3-J1、J3和E1-E2等時段內(nèi)區(qū)域伸展背景下多期熱液作用疊加的產(chǎn)物。可以看出,有關(guān)陽山金礦到底形成在什么樣的構(gòu)造環(huán)境中,學(xué)者們沒有取得一致意見,這已經(jīng)成為制約陽山整裝勘查區(qū)深化研究和勘查突破的重要問題。

2 礦床地質(zhì)特征

陽山金礦是整裝勘查區(qū)內(nèi)的代表性礦床,其中主體區(qū)段(安壩里南,約3.5 km2)已于2008年轉(zhuǎn)讓給礦山企業(yè)。目前整個礦區(qū)的勘查工作由勘查單位和礦山分體運行。前者在轉(zhuǎn)讓區(qū)外部繼續(xù)進行普查工作,而礦山企業(yè)則著眼于生產(chǎn)開發(fā),在轉(zhuǎn)讓區(qū)內(nèi)進行詳查和勘探。豐富的勘查資料和配套的科學(xué)研究已基本查明陽山金礦床的基本地質(zhì)特征。

2.1 地層、構(gòu)造、巖漿巖與礦化的空間關(guān)系

陽山礦區(qū)內(nèi)出露的主要地層為泥盆系三河口組的一套由深海-半深海-淺海-淺水陸源碎屑沉積物組成的淺變質(zhì)沉積巖系,主要巖性為呈互層狀出現(xiàn)的厚層塊狀微晶灰?guī)r、泥巖、硅質(zhì)巖-碳質(zhì)泥巖-泥灰?guī)r以及砂巖、粉砂巖等,經(jīng)淺變質(zhì)作用,形成板巖、千枚巖,局部見片巖,普遍含碳質(zhì)和草莓狀黃鐵礦,是礦區(qū)的主要含礦巖石和賦礦巖系。雖然同是泥盆系三河組沉積巖系,黃偉興等(2009)注意到陽山金礦帶各礦段賦礦巖性組合并不不同。安壩礦段主要為含碳粉砂質(zhì)-灰質(zhì)-泥質(zhì)巖互韻律薄層組合,厚度大,易于發(fā)育各種壓性構(gòu)造,因此成礦也最好;與其相鄰的東部觀音壩-高樓山和西部葛條灣礦段巖性組合相對簡單,互韻律薄層厚度減小,礦化強度明顯下降;再往東的陽山和西側(cè)的泥山礦段以中-細粒砂巖夾粉砂質(zhì)泥板巖組合為特征,以張性構(gòu)造為主,出現(xiàn)大量輝銻礦化脈。進一步對整裝勘查區(qū)東部的金坑子、北金山、塘壩以及西部的新關(guān)、關(guān)牛灣、巴西、大水-忠曲等金礦床的對比調(diào)查發(fā)現(xiàn),在陽山整裝勘查區(qū)內(nèi)各礦區(qū),巖性組合的差異導(dǎo)致構(gòu)造樣式不同,進而影響礦化型式及礦石類型。這種現(xiàn)象和規(guī)律值得進一步總結(jié)。

陽山礦區(qū)構(gòu)造極為發(fā)育,類型多樣,組合復(fù)雜。普遍認為控制整個礦帶的構(gòu)造是區(qū)域由北向南的逆沖推覆和弧形構(gòu)造體系的一部分或它們的附屬/次級構(gòu)造;控制礦體的構(gòu)造則包括具有韌-脆性遞進變形序列特點(裴先治等,2002;張復(fù)新等,2007;黃偉興等,2009)的各類構(gòu)造及其組合,如劈理、層間褶皺或揉皺,層間或切層的破碎帶以及節(jié)理和其他不規(guī)則張性裂隙等。能干性和非能干性巖石接觸面是這些構(gòu)造易于發(fā)生的部位,非能干性巖石一側(cè)通常對賦礦更有利。但對區(qū)內(nèi)這種復(fù)雜構(gòu)造體系具體形成在區(qū)域復(fù)合造山過程中什么階段則存在不同的認識。大部分學(xué)者認為在240 Ma左右,陽山整裝勘查區(qū)處于洋殼向陸殼俯沖的構(gòu)造環(huán)境,200 Ma左右,區(qū)域上進入了陸陸碰撞造山階段(Dong et al.,2011c;2016a;2016b)。李亞林等(2010)對勉略蛇綠構(gòu)造混雜巖帶的構(gòu)造解析表明,該區(qū)經(jīng)歷了2期韌性逆沖剪切變形:早期剪切變形主要發(fā)育于蛇綠巖和火山巖中,與區(qū)域變質(zhì)作用同期,剪切運動方向NW→SE(右行),時間在240 Ma左右;晚期剪切變形具有NNE→SSW高角度逆沖特點(左行),并使不同巖片推覆疊置,構(gòu)成縫合帶現(xiàn)今出現(xiàn)的疊瓦狀構(gòu)造樣式,時間在200 Ma左右。2期剪切變形都具有高壓低溫性質(zhì)(早期:t=160~220℃,p=0.80~1.0 GPa;晚期:t=170~440℃,p=1.24~1.63 GPa,利用共生的白云母-綠泥石AlⅥ分配關(guān)系及綠泥石溫度計計算出變形溫度分別為225℃和191℃),分別代表了俯沖與碰撞造山期變形。此外,勘查專家和研究學(xué)者都認為構(gòu)造對成礦具有重要控制作用,但對它們究竟是如何控礦的研究還很不夠。

陽山礦區(qū)未發(fā)現(xiàn)較大規(guī)模的巖漿巖體,但中酸性脈巖發(fā)育,且風(fēng)化和蝕變強烈。已識別出的脈巖巖性包括(黑云母)花崗斑巖、細粒斑狀黑云母斜長花崗巖、花崗細晶巖等。野外除偶見花崗細晶巖穿切花崗斑巖脈外(圖2),其他脈體間的穿插關(guān)系少見,但脈體的變形特征卻易于觀察和識別??辈橘Y料表明,許多脈巖與礦體空間關(guān)系密切。在多期構(gòu)造活動中發(fā)生韌性變形,形成透鏡體(圖3a)、石香腸(圖3b)、不規(guī)則塊體(圖3c)或片(劈)理化(圖3d),或破碎形成眾多裂隙的脈巖本身,或其與圍巖的接觸帶多是礦化的有利位置(圖4)。有學(xué)者(李晶等,2007;張莉等,2009)注意到這種現(xiàn)象應(yīng)是巖石能干性差異造成的。此外,1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告(甘肅地勘局蘭州地質(zhì)礦勘查院七分隊,1999)以及齊金忠等(2005;2006a)結(jié)合區(qū)域航磁、遙感解譯和鋯石SHRIMP U-Pb同位素年齡,判定陽山金礦帶葛條灣至月照一帶深部存在規(guī)模較大的隱伏巖體,長達50 km,寬達5~15 km,總體向北傾伏。

2.2 礦化帶、礦體、礦石類型及其相互關(guān)系

地質(zhì)勘查工作在陽山金礦帶內(nèi)已圈定4~5條礦化帶,前人習(xí)稱脈群,各礦化帶總體呈北東東向大致平行展布(圖5),主要集中在安壩、葛條灣2個礦段。礦化帶內(nèi)的礦體數(shù)量眾多,形態(tài)多樣,規(guī)模各異,產(chǎn)狀變化也較復(fù)雜。值得關(guān)注的是,早期普查與礦山詳查圈定的礦體存在較多差異。具體表現(xiàn)在:①普查中連續(xù)穩(wěn)定的脈狀礦體被分解為眾多規(guī)模、產(chǎn)狀變化明顯的透鏡狀或短脈狀礦體;②普查中確定為南傾的礦體在加密勘探之后,一些礦體被確定為北傾;③普查中多數(shù)確定為陡傾、延深較大的平行脈狀礦體被詳查資料圈定為以緩傾為主,但傾角不一且延深不等的非平行礦體;④普查中未明確區(qū)分受脆性構(gòu)造和片(劈)理構(gòu)造控制的礦體,在詳查資料中得以明確區(qū)分,其中脆性構(gòu)造破碎帶控制的礦體具有產(chǎn)狀相對穩(wěn)定,局部厚大的特點。

陽山金礦的礦石可劃分為蝕變巖型和石英脈型2大類。蝕變巖型又可進一步劃分為蝕變千枚巖型、蝕變花崗斑巖型、蝕變砂巖型。其中,蝕變灰?guī)r型和蝕變碎裂巖,即構(gòu)造破碎蝕變巖型,蝕變千枚巖、蝕變花崗斑巖和構(gòu)造破碎蝕變巖型是主要礦石類型。構(gòu)造破碎蝕變巖型是本次工作新確定的類型,是早期蝕變巖型礦體經(jīng)后期構(gòu)造破碎蝕變后疊加礦化的產(chǎn)物,因而一般礦體規(guī)模較大,且品位較高。這一礦化類型的識別對勘查工作十分重要。基于礦區(qū)內(nèi)不同含礦巖石常表現(xiàn)為薄互層的關(guān)系,張復(fù)新等(2007)對礦石類型的劃分方案及對不同類型礦石特點的總結(jié)極具意義,值得礦床勘查工作者重視。另外,他還注意到,礦化的花崗斑巖常被韌性剪切構(gòu)造剪切為剛性透鏡體,其本身因普遍遭受到蝕變(絹云母-硅化-黃鐵礦-毒砂化)而含礦,其中的含金黃鐵礦不具增生環(huán)帶,且含金礦化硫化物中包裹碲鉍礦是其與其他蝕變巖型礦石的主要區(qū)別。

石英脈型礦石可進一步劃分為石英脈型(圖6a、b)、石英-方解石脈型和石英-輝銻礦脈型(圖6c、d)3類。前二者在礦區(qū)極為常見,但個體規(guī)模均很小,多為不到10 cm厚的細脈,具有多種產(chǎn)狀。片巖、千枚巖中與片(劈)理基本協(xié)調(diào)產(chǎn)出的呈斷續(xù)分布的透鏡狀、香腸狀脈,形成較早,與地層巖石一起經(jīng)歷了韌性變形,而片巖、千枚巖中與片(劈)理不協(xié)調(diào)的細脈狀(基本完整)或團塊狀脈,蝕變灰?guī)r或砂巖以及花崗斑巖脈中的網(wǎng)脈狀脈等,基本沒有發(fā)生變形,反映其形成較晚。張復(fù)新等(2007)指出在花崗斑巖透鏡體與片(劈)理化含碳質(zhì)泥板巖-粉砂泥板巖-泥灰?guī)r接觸部位,多充填含有明金的石英細脈。石英-輝銻礦脈型礦石在礦區(qū)相對少見,但規(guī)模多較大(厚者可達2~3 m),主要充填在后期脆性構(gòu)造破碎帶中,并隨其產(chǎn)狀變化而變化,以穿切地層片理和早期礦化(體)的居多(圖7),包括北北東向、近南北向、北西向等多種走向。輝銻礦呈半自形或他形集合體,整個脈體致密堅硬,無論是在輝銻礦還是石英中,常見顆粒較大的明金(圖6)。此外,石英-輝銻礦組合對早期礦化蝕變巖碎塊的膠結(jié),或以細脈形式穿切在早期蝕變巖型礦體之內(nèi)的現(xiàn)象在礦區(qū)普遍出現(xiàn),顯示區(qū)內(nèi)應(yīng)至少存在2期成礦,并具有強烈的疊加與改造關(guān)系。

圖2 陽山礦區(qū)寺陡坪細晶巖穿插細粒花崗斑巖Fig.2 Granitine cuts cross fine-grained granite porphyry of Sidouping,Yangshan gold deposit

圖3 圍巖地層中的花崗斑巖a.透鏡體;b.石香腸;c.不規(guī)則塊體;d.片(劈)理化ph—千枚巖;γπ—花崗斑巖;Q-Sb—石英-輝銻礦脈Fig.3 Granite prophyries in wall rock stratuma.Lens;b.Boudin;c.Irregular block;d.Schistosity ph—Phyllite;γπ—Granite prophyry;Q-Sb—Quartz-stibnite vein

圖4 陽山礦區(qū)安壩礦段礦體與脈巖空間關(guān)系示意圖a.1780中段平面圖17~25勘探線;b.安壩里礦段北17勘探線剖面(局部)Fig.4 Spatial relationship between ore bodies and magma dikes of Anba ore block,Yangshan gold deposita.1780 level plan of the No 17~25 exploration line;b.No 17 exploration line section of North of north Anbali ore section

圖5 陽山礦區(qū)安壩里南礦段破碎帶、脈巖與礦體相互關(guān)系圖1—千枚巖;2—砂巖;3—薄層灰?guī)r;4—千枚巖夾薄層灰?guī)r;5—脈巖;6—破碎蝕變帶;7—礦體Fig.5 Tectonoclastil belt,magma dikes and ore bodies relationship of Anbali south ore blocks,Yangshan gold deposit1—Phyllite;2—Sandstone;3—Thin-bedded limestone;4—Phyllite with thin-bedded limestone;5—Dyke;6—Tectonoclastil belt;7—Ore body

圖6 陽山金礦床石英脈型和石英-輝銻礦型礦石中的自然金a、b.石英脈型礦石(自然金);b、c.石英-輝銻礦型礦石(含自然金)Fig.6 Native gold in quartz vein and quartz-stibnite vein type gold ore of Yangshan gold deposita、b.Quartz veins type gold ore;b、c.Quartz-stibnite type gold ore(native Au)

圖7 千枚巖型礦體被后期石英-輝銻礦脈穿切Fig.7 Phyllite type orebodies cut crossed by later quartz-stibnite vein

2.3 礦物組合、蝕變與成礦期和成礦階段

齊金忠等(2003a;2006b)和袁士松等(2008)鑒定出礦石中金屬礦物主要為自然金、銀金礦、毒砂、黃鐵礦、輝銻礦,其次有鈦鐵礦、釩鈦磁鐵礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、白鐵礦、硫銻鉛礦、欽錳礦、硬錳礦、褐鐵礦等。毛世東等(2012)在此基礎(chǔ)上,又識別出黝銅礦、赤鐵礦、硫銻鉛礦、車輪礦等。此外,地表及坑道調(diào)查偶見黃銅礦及銅藍等。楊榮生等(2009)、李楠等(2012)對礦石中最常見多個期次或世代的黃鐵礦、毒砂開展了詳細研究。

陽山礦床在發(fā)現(xiàn)之初,礦床勘查工作者認識到礦石中的金主要以自然金形式呈微細浸染狀存在于金屬礦物中(齊金忠等,2003a),因而將該礦床確定為微細浸染型。隨著勘查工作的深入和勘查范圍的擴大,齊金忠等(2006b)、張復(fù)新等(2007)分別報道了在礦區(qū)石英脈中發(fā)現(xiàn)明金。近年來,進一步觀察和研究發(fā)現(xiàn)礦床中的明金并不少見,而且金的粒度與賦存狀態(tài)依礦石類型不同而有顯著區(qū)別。在蝕變千枚巖型礦石中,金多呈微細浸染狀賦存于含砷黃鐵礦及毒砂晶格缺陷中,硫化物石英細脈礦石中則常見顯微金及明金。在石英-黃鐵礦脈(含毒砂,但通常不含輝銻礦)中,金通常產(chǎn)出在黃鐵礦、石英晶粒邊緣、粒間及晶粒內(nèi)部包裹體中(齊金忠等,2005;張復(fù)新等,2007);而在石英-輝銻礦脈型礦石(通常不含毒砂)中,金粒度明顯較大(圖7),部分可達2~3 mm,主要見于石英中,有時可見多粒明金集中成團分布,也可產(chǎn)出在輝銻礦內(nèi)或石英與輝銻礦的接觸面上,呈帶狀分布。根據(jù)含金石英脈產(chǎn)狀特征及相關(guān)的礦物組合,初步認為,這2種明金并非同一期成礦作用的產(chǎn)物。

陽山金礦床大范圍發(fā)育以硅化、絹云母化、高嶺石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、毒砂化、褐鐵礦化等為主的淺成低溫?zé)嵋何g變。楊貴才等(2007)、齊金忠等(2008)認為,由于構(gòu)造破碎帶整體規(guī)模大、蝕變強,從礦體到圍巖,蝕變分帶不明顯。但文成敏(2006)認為從礦體到圍巖有一定蝕變分帶現(xiàn)象,表現(xiàn)為近礦部位硅化、黃鐵礦化較強,而遠礦部位高嶺石化、碳酸鹽化較發(fā)育。方月新等(2009)針對控礦的斷裂帶自中心向外,劃分了硅化帶、絹云母-硅化帶、絹云母化帶3個蝕變帶。

到目前為止,對陽山金礦成礦期成礦階段的研究和劃分較為混亂。齊金忠等(2003a)最早將本區(qū)成礦界定為熱液成礦期和表生期,將熱液期劃分為無礦石英階段、石英-黃鐵礦階段、石英-黃鐵礦-毒砂階段和石英-碳酸鹽階段4個成礦階段,顯然沒有包括后人普遍確定的石英-輝銻礦階段。但在其后期研究中(齊金忠等,2005;2006a)又指出該礦床可能存在著3期成礦。程斌等(2006)將熱液成礦期劃分為早期熱液成礦階段、早-中期熱液成礦階段、含黃鐵礦碎裂石英脈狀礦化階段和輝銻礦-石英-方解石脈狀礦化階段等幾個階段。楊榮生等(2006)將陽山金礦熱液成礦過程劃分為石英-絹云母-黃鐵礦早階段、多金屬硫化物主階段和碳酸鹽石英網(wǎng)脈晚階段。其中主階段又包括以黃鐵礦為主的黃鐵礦-毒砂-石英,以發(fā)育毒砂為特征的毒砂-黃鐵礦-石英,以及局部發(fā)育的自然金-輝銻礦-石英碳酸鹽等3個亞階段。張復(fù)新等(2007)首次考慮到了可能存在著多期成礦的問題,并按此將成礦過程劃分為沉積預(yù)富集期,巖漿-構(gòu)造-熱液成礦期和表生氧化期3個期次,其中巖漿-構(gòu)造-熱液成礦期又可按礦物特征與組合劃分為6個成礦階段。李楠等(2012)則將陽山金礦成礦劃分為成巖期和熱液成礦期,其中熱液成礦期又包括了早階段、主階段、晚階段和后階段,并厘定了相應(yīng)階段的礦物生成順序。經(jīng)過野外調(diào)查和鏡下詳細觀察,并結(jié)合勘查區(qū)內(nèi)有關(guān)同位素定年資料(后述),本文認為,陽山金礦總體是兩期成礦作用的產(chǎn)物。第一期成礦發(fā)生在三疊紀與早侏羅世之交,主要受推覆-韌(-脆)性剪切兩位一體的變形變質(zhì)構(gòu)造控制,根據(jù)同位素示蹤結(jié)果,其成礦流體則可能是變質(zhì)流體和巖漿流體的混合產(chǎn)物。金主要呈顯微金,特征金屬礦物是細粒黃鐵礦和毒砂?;谠撈诔傻V形成的礦體或礦化體分布廣,形態(tài)產(chǎn)狀復(fù)雜,數(shù)量多但品位相對低等特征,認為該期為大范圍成礦作用;第二期成礦主體發(fā)生在中侏羅世—白堊紀,受陸內(nèi)造山階段的脆性構(gòu)造和相關(guān)的巖漿活動控制,相應(yīng)的巖漿巖體可能處于隱伏狀態(tài)。根據(jù)整裝勘查區(qū)內(nèi)及同一成礦帶其他礦床研究的分析結(jié)果,推斷成礦流體主要為巖漿流體,但可能有其他來源流體混合。金主要呈明金形式出現(xiàn),特征礦物在陽山地區(qū)的現(xiàn)有勘查深度上為輝銻礦,但結(jié)合鄰區(qū)礦床分析,可能還有黃銅礦、方鉛礦和閃鋅礦等?;谠撈诔傻V形成的礦體數(shù)量少,礦化相對集中,金品位高,且大量見明金特征,將其稱為高強度成礦作用。每個成礦期又可以劃分為若干個成礦階段。具體如下。

Ⅰ.變質(zhì)-巖漿混合熱液成礦期:Ⅰ-1:石英-絹云母-黃鐵礦階段 常形成石英-黃鐵礦細脈或條帶,但多數(shù)受到了韌性剪切變形,而成為石香腸、透鏡體或團塊;Ⅰ-2:含砷黃鐵礦-毒砂-石英階段;Ⅰ-3:毒砂-含砷黃鐵礦-石英階段;Ⅰ-4:石英-碳酸鹽階段,在構(gòu)造破碎蝕變巖型礦體中,常見本階段形成的石英-方解石脈的碎屑或團塊。其中,Ⅰ-2、Ⅰ-3兩階段在野外難以區(qū)分,但鏡下研究發(fā)現(xiàn)僅其金屬礦物相對含量具有顯著差異,也可以合并為一個成礦階段。

Ⅱ.巖漿熱液成礦期:Ⅱ-1:石英-黃鐵礦階段(在陽山礦區(qū)偶見),形成石英-黃鐵礦細脈,其中黃鐵礦多以細粒立方體晶形為主;Ⅱ-2:石英-自然金-多金屬硫化物階段,該階段在陽山礦區(qū)現(xiàn)有勘查深度和范圍內(nèi)發(fā)育不好,但在鄰區(qū)的塘壩等金礦則是主要成礦階段。多金屬硫化物中出現(xiàn)黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦和閃鋅礦等金屬礦物;Ⅱ-3:自然金-輝銻礦-石英階段,該階段在陽山礦區(qū)現(xiàn)有勘查空間發(fā)育較好,常見規(guī)模較大的石英-輝銻礦脈;Ⅱ-4:石英-碳酸鹽階段,與前一成礦期的石英-碳酸鹽階段產(chǎn)物相比,該階段石英-碳酸鹽脈較為完整和新鮮,并主要充填在脆性構(gòu)造裂隙中。在陽山礦區(qū)及其外圍比較發(fā)育,分布廣泛。

3 成礦作用及礦床成因

3.1 成礦物質(zhì)來源

成礦物質(zhì)包括成礦元素和成礦流體?;诘V區(qū)主要賦礦巖系泥盆系三河口組沉積建造中Au含量高及其他相關(guān)元素豐度特征和變化規(guī)律,多數(shù)學(xué)者認為該套巖石組合為金成礦提供了全部或部分物質(zhì)基礎(chǔ)。袁士松等(2007;2008)還認為,作為陽山礦區(qū)眾多花崗斑巖脈的源巖——碧口群也為成礦間接提供了礦源,巖漿巖脈則是其直接來源。

對成礦流體來源的認識卻復(fù)雜得多。劉偉等(2003)和齊金忠等(2003a;2006a)分別對采自巖漿巖不發(fā)育的剪切構(gòu)造帶中的石英脈和緊鄰巖漿巖體的石英脈包裹體開展H、O同位素測試,顯示前者源自大氣降水,而后者則源自巖漿,由此推斷成礦流體屬于有巖漿水混合加入的大氣降水。李晶等(2008)基于陽山金礦C-H-O同位素體系研究認為,成礦流體系統(tǒng)不可能由巖漿熱液或地幔流體所主導(dǎo),也不可能由大氣降水演化而成,而應(yīng)來自賦礦地層或相似巖性組合的改造或變質(zhì)脫水作用。從早到晚、從深到淺,成礦流體系統(tǒng)的大氣降水混入量增多,并過渡到以大氣降水熱液為主。硫的來源也非單一,齊金忠等(2006a)和楊貴才等(2007)認為成礦流體中的硫主要源自巖漿。李楠等(2012)認為,成礦早階段和主階段的礦石硫可能源自于巖漿,成礦晚階段的礦石硫源于巖漿硫和地層硫的混合。丁德建等(2014)基于前人研究結(jié)果的多解性,對采自成礦主階段(黃鐵礦-毒砂-石英組合階段的含礦石英脈)的礦石黃鐵礦和石英流體包裹體中的He-Ar同位素開展研究,認為陽山金礦成礦流體為變質(zhì)水和被改造為地殼流體的大氣飽和降水,似乎支持了李晶等(2008)的結(jié)論。最近趙靜等(2016)利用納米二次離子質(zhì)譜分析技術(shù)(Nano-SIMS)對不同階段的黃鐵礦顆粒的不同部位進行了原位硫同位素分析,結(jié)合研究區(qū)內(nèi)巖漿巖與成礦的關(guān)系認為,成礦與巖漿活動關(guān)系密切,巖漿活動不僅為成礦流體運移提供了足夠的熱源,同時還提供了豐富的成礦物質(zhì)。

3.2 成礦時代與成礦作用

本文集中收集了近20年來公開出版的陽山整裝勘查區(qū)及鄰區(qū)部分金礦床相關(guān)同位素定年資料(表略)。綜合分析這些測年成果有以下幾個特點:①被認為較為精確的單顆粒鋯石U-Pb同位素,無論是SHRIMP還是LA-ICP-MS測試,絕大多數(shù)樣品都會出現(xiàn)多組年齡;②利用K-Ar和Rb-Sr方法測試的同位素年齡普遍小于200 Ma,主要集中在中生代;而鋯石U-Pb年齡則多數(shù)大于200 Ma,而且大于200 Ma的鋯石顆粒遠多于小于200 Ma者;③單顆粒鋯石U-Pb年齡跨度很大,最老的有20多億年,最小為50 Ma;④被測試的樣品,無論是巖漿巖脈,還是石英脈,無論是同一類型脈巖,還是不同類型脈巖,也無論它們礦化與否,似乎沒有明顯的規(guī)律可循。因此,對這些同位素年齡的地質(zhì)意義應(yīng)該結(jié)合樣品巖性及其野外產(chǎn)狀進行謹慎解釋。

在成巖時代方面,總體上構(gòu)成了從115.8~119.4 Ma,133.9~157.4 Ma,184.1~194 Ma,202.9~223 Ma到251~267.9 Ma等5個年齡區(qū)間,可能反映自270 Ma以來,該區(qū)存在著至少5個期次的構(gòu)造-巖漿-熱事件。有趣的是,各期次之間均相隔30 Ma左右。其中,202.9~223Ma既是區(qū)域分布較廣,也是相對集中的年齡區(qū)間,應(yīng)該反映的是本區(qū)最明顯的一次巖漿活動時間。在成礦時代方面,齊金忠等(2005;2006a)獲得陽山礦區(qū)不同石英脈中鋯石(均為捕獲的巖漿巖鋯石)的3組年齡,認為第1組195.4~200.9 Ma(平均197.6 Ma)代表著礦區(qū)內(nèi)廣泛出露的花崗斑巖的成巖時代;第2組121~137 Ma(2個樣品平均分別為(128.2±5.5)Ma和(125.3±4.9)Ma)和第3組48.1~55.3 Ma(2個樣品平均分別(50.0±3.0)Ma和(51.7±1.6)Ma)兩組則暗示礦區(qū)存在白堊紀及第三紀巖漿活動。但另1個明確含金的石英脈樣品(SG)中卻未發(fā)現(xiàn)比250 Ma更年輕的數(shù)據(jù)。結(jié)合其同時開展的花崗斑巖K-Ar、石英脈40Ar-39Ar法和石英脈包裹體Rb-Sr等時線法測年成果,認為礦區(qū)存在著多期次熱液活動事件,并基本上與巖漿活動相對應(yīng)。

為進一步查明陽山整裝勘查區(qū)構(gòu)造-巖漿-熱事件與成礦活動的耦合關(guān)系,文章在前人工作基礎(chǔ)上,針對區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)體再次進行了系統(tǒng)的鋯石LAICP-MS定年研究。樣品構(gòu)成情況如下,采自勘查區(qū)南部碧口群淺變巖系樣品2件,巖性分別為綠片巖和火山碎屑巖;采自陽山金礦安壩礦段不同坑道、鉆孔礦體部位的千枚巖類樣品7件,這些樣品破碎,片理化帶內(nèi)常穿切有不同規(guī)模(普遍較?。┑氖⒓毭},且多具有一定的變形。通常在千枚巖中發(fā)育黃鐵礦化和毒砂礦化,而石英脈中可見輝銻礦化;采自泥山礦段泥山村西民采點細晶巖脈樣品1件,巖石淺灰綠色、灰白色,綠泥石化、碳酸鹽化、硅化均較強,見星點狀立方體黃鐵礦,黃鐵礦均褐鐵礦化;采自安壩礦段不同的坑道或鉆孔內(nèi)花崗斑巖樣品7件,這些花崗斑巖本身是礦體的一部分,野外呈灰綠色,絹云母化、高嶺土化蝕變強烈,黃鐵礦化、毒砂化發(fā)育,但不見輝銻礦化。部分見有方解石脈穿切其中;采自安壩礦段坑道或鉆孔礦體位置的石英脈樣品3件,石英脈均呈乳白色,可見針狀輝銻礦,局部呈團塊狀;其中夾的千枚巖內(nèi)含團粒狀或浸染狀黃鐵礦。令人感興趣的是,在這些不同類型巖石中樣品挑選出來的鋯石在形態(tài)、大小、特征等諸多方面表現(xiàn)出驚人的相似。絕大多數(shù)呈團粒狀,且粒度較小,少數(shù)為長柱狀。完整的鋯石一般具有較好的晶形,中央部位為早期的晶核,并具有明顯的溶蝕現(xiàn)象,一些外緣則見有明亮的亮邊。多數(shù)鋯石具有明顯的內(nèi)部環(huán)帶,一些渾圓狀鋯石具有典型的扇狀或葉片狀分帶。鋯石的這些特征表明,所挑選出的鋯石絕大多數(shù)為捕獲鋯石,即使是在巖漿巖脈中選出的鋯石也是如此。在成因類型上,主要為巖漿結(jié)晶鋯石,也有變質(zhì)成因鋯石,但未見典型的熱液成因鋯石。巖石中鋯石的這些特點為年齡數(shù)據(jù)的地質(zhì)解釋帶來許多不確定性。但全面審視這些數(shù)據(jù),還是為我們從總體上了解勘查區(qū)和礦區(qū)構(gòu)造-巖漿-熱事件提供了寶貴的信息。

圖8是依據(jù)不同樣品數(shù)據(jù)制作的統(tǒng)計對比。從圖8可以看出,取自整裝勘查區(qū)南部碧口群淺變質(zhì)巖石的鋯石年齡主體位于700~800Ma,獲得1個諧和年齡(759±14)Ma(MSWD=1.8),與Yan等(2003)獲得的碧口群火山巖年齡(766 Ma)基本一致,表明該區(qū)應(yīng)該存在著新元古代的火山活動。采于泥盆系三河口組千枚巖樣品中的鋯石年齡較為分散,大致可以分為 2500~1800 Ma,1200~900 Ma,850~750Ma,620~500 Ma和450~330 Ma等幾個區(qū)間,其中 850~750 Ma年齡最為集中,從鋯石特征判斷,所測試的鋯石主要為巖漿型??梢钥闯觯@些年齡區(qū)間最晚延續(xù)到早石炭世,超出了泥盆紀的頂界。這幾組年齡反映了如下地質(zhì)意義:①三河口組沉積物的物源主要為其南部的碧口群火山沉積巖系,并從中繼承了大量該群巖石內(nèi)已有的鋯石(前3組年齡);②新元古代晚期—早古生代初期,伴隨著勉略洋的裂開,區(qū)域上就存在相應(yīng)的巖漿活動(620~500 Ma年齡組);③450~330 Ma年齡組一方面可能表明早古生代晚期(早石炭世)本區(qū)內(nèi)可能發(fā)生了一定規(guī)模的巖漿活動,也可能是由后期變質(zhì)作用形成的熱液成因石英脈帶入(由于參加挑樣的千枚巖樣品中石英脈少且很細小,這類鋯石應(yīng)很少);④鑒于泥盆系沉積物中發(fā)現(xiàn)了比其晚的捕獲鋯石年齡,反映三河口組沉積時限并不限于泥盆紀,而更可能延續(xù)到石炭紀。

礦區(qū)內(nèi)的不同巖漿巖脈所獲得的鋯石年齡更為復(fù)雜,時間跨度也很長。從野外地質(zhì)產(chǎn)狀上看,樣品所代表的脈巖均侵入三河口組中,相互間未見穿切關(guān)系。從年齡結(jié)構(gòu)上看,脈巖鋯石均出現(xiàn)了相對年輕的年齡,主要包括 228~202 Ma、190~187 Ma、67~155 Ma 3個年齡區(qū)間,這與前人所確定的成巖年齡對應(yīng)性較好,反映這3組年齡對應(yīng)的巖漿活動在本區(qū)是客觀存在的?;谒扇〉臉悠肪l(fā)生了強烈礦化(其部分脈巖本身就是礦石),有理由相信,本區(qū)發(fā)生了多期成礦作用。但是,本次在礦區(qū)采集的3個礦化石英脈樣品中未獲得與上述巖漿巖脈相對應(yīng)的3組年齡,甚至沒有1個數(shù)據(jù)分布在礦區(qū)及外圍脈巖較集中的年齡組(200 Ma左右)之內(nèi),反而出現(xiàn)了402~450 Ma的年齡組,這與齊金忠等(2003b、2006a)發(fā)表的結(jié)果相差較大?;谑⒚}樣品中的鋯石均為捕獲鋯石,且多為巖漿鋯石,野外常見含礦石英脈貫入三河口組千枚巖中甚至穿切花崗斑巖脈的地質(zhì)現(xiàn)象,因此,利用這些年齡不能對石英脈的形成時代進行界定,也無法為本區(qū)成礦時代的確定提供有價值的信息。

綜合前人及本次各類巖石鋯石U-Pb同位素年齡數(shù)據(jù),可大致梳理出古生代以來本區(qū)構(gòu)造-巖漿-熱事件的基本過程。閆全人等(2003)、周振菊等(2011)、Dong等(2011b;2011c)和林振文等(2013)研究認為,在揚子克拉通北緣及西北緣的碧口-勉略地區(qū)存在著840~750 Ma之間的大洋板塊俯沖-增生及與其相關(guān)的強烈?guī)r漿活動事件。勉略帶內(nèi)存在新元古代的亞堿性大陸邊緣弧型火山巖組合,弧巖漿在上升過程中受到了較強的古老地殼物質(zhì)混染,或者來源于古老地殼重熔。各類樣品中1000~800 Ma的年齡組對應(yīng)最好,同時數(shù)據(jù)也最多的事實充分證明了這一點(圖8)。緊接著的碰撞-伸展造山過程可能延續(xù)到古生代初期(620~500 Ma)。板塊的再次打開始自早古生代晚期(志留紀,450 Ma左右),并經(jīng)歷D-C1的裂解和擴張,C2-T1時期的俯沖消亡,T2-T3的碰撞造山,T3-J1的伸展造山和J2以后的陸內(nèi)造山等過程中,在相應(yīng)的巖漿脈巖和石英脈等樣品中留下了相應(yīng)時期的鋯石年齡記錄。另一方面,盡管對陽山整裝勘查區(qū)巖漿活動和金礦成礦時代的確定做了大量工作,但要準確界定區(qū)內(nèi)成礦事件發(fā)生的時間卻仍然十分困難,表明本區(qū)開展成礦時代研究的復(fù)雜性。就目前的結(jié)果,結(jié)合礦化特征(石英輝銻礦脈與蝕變巖型礦體間的穿插以及石英輝銻礦膠結(jié)早期礦化蝕變巖碎塊),只能推斷在T3-J1的伸展造山(200~180 Ma)和J2以后的陸內(nèi)造山(150~120 Ma)過程中至少發(fā)生了2期明顯的成礦作用。

3.3 礦床成因

圖8 陽山礦區(qū)不同巖石中鋯石同位素年齡統(tǒng)計對比圖Fig 8 Zircon U-Pb ages of different rocks in Yangshan gold deposit

陽山金礦自發(fā)現(xiàn)以來,對其成因的研究一直沒有間斷。主要認識大體分為3種:①多期疊加的微細浸染型金礦床(齊金忠等,2003a;2003b;2005;2006a;2006b;2008;雷時斌等,2007;2010);② 多因復(fù)成的卡林-類卡林型金礦床(程斌等,2006;張復(fù)新等,2007;毛世東等,2012);③碰撞造山體制下的廣義類卡林型金礦床(楊榮生等,2006),又稱“陽山型”金礦(李晶等,2007;2008),趙成海(2009)與此觀點基本一致。上述認識的形成是隨著地質(zhì)勘查的推進和科研工作的深入而逐步深化的。筆者認為,要正確認識該礦床的成因,不僅需要對本礦床的特征有全面深入的了解,還需要將礦床放到區(qū)域成礦的大背景中,并與同一構(gòu)造背景下的其他礦床進行對比,方能得出更為可信的結(jié)論。但到目前為止,這種對比工作明顯不夠。有理由認為,受區(qū)域構(gòu)造-巖漿活動控制的成礦事件在勉略構(gòu)造帶內(nèi)應(yīng)是一致的。而在勉略構(gòu)造帶內(nèi),自東到西,依次分布有鏵廠溝、塘壩、金坑子、關(guān)牛灣、新關(guān)、團結(jié)、巴西、大水(忠曲)等規(guī)模不等的金礦床,再向西,還有青海境內(nèi)的東乘公麻、大場等。塘壩、金坑子、關(guān)牛灣等礦床位于陽山整裝勘查區(qū)范圍內(nèi)。陽山整裝勘查區(qū)關(guān)鍵基礎(chǔ)地質(zhì)問題研究項目為人們開展這種對比工作提供了較好的平臺。初步對比研究表明,陽山整裝勘查區(qū)所在的勉略構(gòu)造帶內(nèi)各金礦床總體上均表現(xiàn)為Au-As-Sb的元素組合,部分礦床還出現(xiàn)Cu元素等。Au-As和Au-Sb礦化在空間上疊加,但在時間上明顯是分離的。Au-Sb礦化產(chǎn)物通常以完整的脈狀形式穿切以蝕變巖形式產(chǎn)出的Au-As礦化產(chǎn)物。賦礦地層既有泥盆系,也有三疊系,但各礦區(qū)巖性組合具有不同特點。這種巖性組合上的差異還決定了構(gòu)造發(fā)育特點,例如在以灰?guī)r為主的礦區(qū),主要發(fā)育脆性構(gòu)造組合,類型和特征較為單一;而在千枚巖為主的礦區(qū),則主要發(fā)育韌性或韌-脆性構(gòu)造組合,特征較為復(fù)雜。巖漿活動在各礦區(qū)發(fā)育程度也具有差異。大水金礦區(qū)產(chǎn)出有規(guī)模較大的巖體,其他礦區(qū),則主要以脈巖形式產(chǎn)出,但脈巖類型、發(fā)育密度、產(chǎn)出特點不同,如塘壩礦區(qū)脈巖廣泛分布,類型復(fù)雜。而月照、金坑子等礦區(qū)脈巖分布極少。這種統(tǒng)一地質(zhì)背景下的局部地質(zhì)環(huán)境差異決定了整個成礦帶內(nèi)各礦床的產(chǎn)出特征。將這些礦床特征放在一起進行對比分析,對包括陽山金礦床在內(nèi)的各礦床成因問題的認識就更易于得出切合實際的結(jié)論。

4 成礦規(guī)律及找礦潛力

陽山整裝勘查區(qū),包括陽山金礦在內(nèi),雖然經(jīng)歷了較長時間的地質(zhì)勘查和科研,但對整個勘查區(qū)和各個礦床成礦規(guī)律和找礦潛力的研究還很薄弱,直接關(guān)系到勘查區(qū)下一步勘查重點突破方向和勘查思路的制定。根據(jù)本項目前期研究的初步成果,在總結(jié)成礦規(guī)律和礦區(qū)礦化富集規(guī)律基礎(chǔ)上,對陽山整裝勘查區(qū)內(nèi)的南秦嶺-北巴顏喀拉成礦帶和陽山金礦床成礦規(guī)律和找礦潛力形成的如下初步認識,并計劃在下一步工作中進行驗證和充實。

4.1 整裝勘查區(qū)成礦規(guī)律

在陽山整裝勘查區(qū)及其所在的南秦嶺-北巴顏喀拉成礦帶,金銻多金屬成礦具有如下規(guī)律性特點:

(1)空間上,整個成礦帶受推覆/韌性剪切“兩型一體”的構(gòu)造體系控制。從推覆構(gòu)造體系看,前鋒位置比中根部成礦好;從韌性剪切構(gòu)造看,礦化主要發(fā)生在韌性剪切變形變質(zhì)作用相對強的部位,成礦直接同區(qū)域上第二期韌性變形變質(zhì)作用密切相關(guān)。當受到更晚期發(fā)育的脆性構(gòu)造-巖漿活動疊加時,對成礦更為有利。礦化類型和元素組合依成礦帶內(nèi)巖石-構(gòu)造組合不同而變化。當能干性與非能干性巖石相間出現(xiàn)時,礦化主要產(chǎn)在由非能干性巖石形成的強烈韌性或脆-韌性構(gòu)造變質(zhì)變形帶內(nèi);當相應(yīng)區(qū)段整體以能干性巖石(如灰?guī)r、砂巖等,包括巖漿巖脈)為主體時,礦化主體發(fā)生在巖石裂隙帶及其兩側(cè)部位。礦化均以微細浸染型為主;在后期脆性構(gòu)造發(fā)育部位,礦化主要產(chǎn)在構(gòu)造蝕變破碎帶內(nèi)或在張性構(gòu)造空間內(nèi)充填形成脈狀礦化。礦化以石英-多金屬硫化物脈為主;

(2)時間上,成礦主要受區(qū)域碰撞-伸展和陸內(nèi)造山兩期演化過程控制。碰撞-伸展期發(fā)育與脆-韌性剪切變質(zhì)變形作用相關(guān)的大范圍成礦作用,形成受不同巖性層位和構(gòu)造控制的微細浸染型礦體;陸內(nèi)造山期發(fā)育受脆性構(gòu)造控制并與構(gòu)造-巖漿活動有關(guān)的高強度成礦作用,形成受構(gòu)造破碎帶控制的脈型礦體;

(3)成礦類型上,早期形成受非能干性巖層中發(fā)育的擠壓片理和柔流褶皺等脆-性構(gòu)造控制的微細浸染型礦化;后期形成受脆性構(gòu)造控制的石英-多金屬硫化物脈型礦化。當距巖體較遠時形成石英-輝銻礦脈型淺成低溫?zé)嵋旱V化;當距巖體較近時,形成石英-多金屬硫化物脈型礦化;

(4)元素組合上,早期以Au-As為主,晚期以Au-Sb-Cu為主。二者集中于同一地區(qū)時,形成以Au-As-Sb為主的礦化;

(5)在區(qū)域變化上,推覆構(gòu)造前鋒端及韌性變形變質(zhì)作用發(fā)育程度決定了早期大范圍成礦作用強度,而韌性變形變質(zhì)作用發(fā)育程度又與相應(yīng)地區(qū)的地理位置、局部背景、巖性組合、發(fā)育期次等密切相關(guān);陸內(nèi)造山階段構(gòu)造-巖漿活動發(fā)育強度決定了第二期成礦的強度及具體特征。由于推覆作用各區(qū)發(fā)育不一致,造成部分地段巖漿巖主體呈隱伏狀態(tài)(如陽山整裝勘查區(qū)內(nèi)),而與巖體(脈)距離的遠近則直接控制了相應(yīng)地區(qū)的礦化型式和特征。

區(qū)域上,自西向東,第一期礦化強度逐漸減弱,而第二期礦化強度逐漸增強。兩期礦化作用發(fā)育程度直接決定了礦化類型組合、礦體的產(chǎn)出特征和成礦作用標志特征。局域上,各礦田(區(qū))具體成礦地質(zhì)條件的差異決定了不同期、不同類型礦化的具體特點。包括礦化蝕變、礦物組合、元素分帶等都在總體相似情況下,各具特色。

4.2 陽山金礦床礦化富集規(guī)律

在陽山金礦床,金的礦化富集具有如下規(guī)律:

(1)推覆構(gòu)造和韌(-脆)性剪切構(gòu)造控礦“兩型一體”。陽山礦區(qū)第一期成礦突出表現(xiàn)為受推覆和韌(-脆)性剪切“兩型一體”構(gòu)造控制,并受到晚期脆性構(gòu)造疊加或改造,因此推覆構(gòu)造前端和韌(-脆)性剪切變形構(gòu)造強烈地帶以及它們與脆性構(gòu)造的疊加區(qū)是找礦勘查的優(yōu)勢地區(qū);

(2)多型構(gòu)造與特殊巖性組合控礦的“兩位一體”,具有多樣性的復(fù)雜成礦結(jié)構(gòu)面。在陽山礦區(qū),由于多型構(gòu)造和特殊巖性組合“兩位一體”控礦,形成了包括層間褶皺兩翼與轉(zhuǎn)折端、強烈片理化帶、小型斷層、能干性不同的巖性接觸面或轉(zhuǎn)換面等在內(nèi)的多種成礦結(jié)構(gòu)面。由于形成了多種類型的礦體和礦石,控礦構(gòu)造樣式和礦化型式具有較好的對應(yīng)性;

(3)陽山礦區(qū)的主要礦(化)體集中區(qū)產(chǎn)出在上述多種控礦因素同時出現(xiàn)的地段,遠離這些區(qū)段,礦化范圍和強度會明顯降低。但在陽山整裝勘查區(qū)內(nèi)可能出現(xiàn)多個這樣的地段,因而將形成多個具有相似規(guī)模的礦床;

(4)在陽山礦區(qū)金礦化具有分段富集、成帶產(chǎn)出、分層定位的規(guī)律。在礦帶走向上,可劃分出多個相對富集的礦段;在平面上,可確定3~4個大致平行分布礦化帶;在垂向上,基于相應(yīng)地層巖性組合的互層或推覆作用造成的巖性重復(fù),理論上會出現(xiàn)多個礦體集中分布的相對富集層位(標高);

(5)在陽山礦區(qū),構(gòu)造破碎蝕變巖型礦體是兩期成礦作用疊加的產(chǎn)物,因而是找礦勘查的主攻對象,發(fā)育在構(gòu)造破碎帶內(nèi)并發(fā)生不同程度變形的早期脈巖有利于指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)新的礦體。

4.3 找礦潛力的初步認識

以陽山、新關(guān)、關(guān)牛灣、塘壩等金礦床為核心區(qū)的陽山整裝勘查區(qū)金礦勘查工作近年取得重要進展,以這些礦床為支撐的西南秦嶺金銻成礦帶有望成為中國中西部地區(qū)最重要的金礦帶之一和大型的貴金屬和有色金屬勘查和開發(fā)基地,其向西可延至青海北巴地區(qū),重要礦床還包括東段的鏵廠溝和西段的大水、忠曲、拉爾瑪、東乘公麻、大場等,其中青海大場地區(qū)是該帶內(nèi)另一個國家級金礦整裝勘查區(qū)?;谝韵聨c,筆者認為,陽山整裝勘查區(qū)的找礦勘查仍具有較大潛力:

(1)礦區(qū)所處的特殊地理位置和構(gòu)造部位,決定了該區(qū)是成礦帶內(nèi)成礦有利區(qū)段之一;

(2)波及西南秦嶺成礦帶的兩期主要成礦事件在陽山地區(qū)均有發(fā)生,單獨成礦或疊加成礦的基本事實,決定了本區(qū)成礦范圍大,且局部礦化強度高;

(3)巨厚且金豐度值較高的沉積建造和深部規(guī)模較大的巖漿巖體,決定了本區(qū)成礦物質(zhì)來源充足;

(4)推覆構(gòu)造前端、多期強烈的韌性或韌-脆性、脆性構(gòu)造變形以及能干和非能干性巖石互層的構(gòu)造-巖石組合,決定了本區(qū)具有多樣化的容礦空間;

(5)除目前正在實施勘查和生產(chǎn)的礦區(qū)外,帶內(nèi),特別是整裝勘查區(qū)內(nèi)尚有大量有價值的化探異常沒有開展系統(tǒng)和深入的評價;

(6)目前正在進行勘查和生產(chǎn)的礦區(qū)勘查工作程度普遍較低,勘查深度較淺,除局部地段外,均在500 m以內(nèi);

(7)找礦工作不斷有新發(fā)現(xiàn),礦區(qū)內(nèi)部、外圍、深部尚存較多找礦空間,科學(xué)研究不斷有新認識,深部探礦能力不斷增強,決定了找礦工作必將取得新的進展。

5 成礦與找礦關(guān)鍵問題與思考

陽山金礦自發(fā)現(xiàn)以來,經(jīng)歷了近20年的地質(zhì)勘查歷程。早期(至2008年)確定該礦床屬第Ⅰ勘查類型,地表按(160~200)m×(160~200)m,深部按160 m×160 m的網(wǎng)度進行控制,累計計算并提交安壩里南礦段(333+3341)普查金資源量達160余噸。在核心區(qū)段探礦權(quán)轉(zhuǎn)讓后,相關(guān)企業(yè)在轉(zhuǎn)讓礦權(quán)區(qū)進行地質(zhì)詳查所取得的成果與早先提交的普查報告相對比,在各個礦體具體規(guī)模、產(chǎn)狀、形態(tài)、品位變化等方面存在較明顯出入,由此引發(fā)了對礦床主要控礦因素、礦體圈連方法、礦體基本形態(tài)、礦床規(guī)模,甚至礦床勘查類型確定等方面的激烈爭論。

綜合上述,可以看出,陽山金礦雖然經(jīng)歷了較長和較多的地質(zhì)勘查和研究,仍然有相當多成礦與找礦的關(guān)鍵問題沒有搞清楚。

5.1 成礦問題

(1)成礦環(huán)境與成礦作用。從西秦嶺區(qū)域構(gòu)造演化和復(fù)雜造山過程看,與洋陸開合等構(gòu)造旋回相對應(yīng)的不同造山階段的劃分已基本形成統(tǒng)一的認識,但不同構(gòu)造演化和造山階段之間的過渡與轉(zhuǎn)變研究則較模糊,對不同造山過程中發(fā)生的重大地質(zhì)事件的成礦響應(yīng)及其對區(qū)域成礦貢獻研究還很不夠?;诖罅康膸r漿巖同位素定年研究,普遍認識到印支晚期是西秦嶺地區(qū)最重要的成礦期之一,但巖漿中大量捕獲鋯石年齡表明,單期成礦的觀點已不能解釋包括整裝勘查區(qū)在內(nèi)的西秦嶺成礦帶中許多礦床所反映的地質(zhì)事實。因此,陽山整裝勘查區(qū)成礦環(huán)境和成礦作用演化,還需要在詳細厘清區(qū)域構(gòu)造演化歷史基礎(chǔ)上,結(jié)合成礦作用的深入解剖加以回答。

(2)多期成礦。地質(zhì)勘查和野外觀察基本確定陽山金礦區(qū)存在明顯的成礦疊加和改造。由于缺少準確的定年方法和手段,學(xué)者們對多期成礦的認識和描述差別很大,這造成了對本區(qū)成礦期、成礦階段,不同成礦期成礦作用產(chǎn)狀及其相互關(guān)系,進而是成礦作用認識的混亂。需要從系統(tǒng)的成因礦物學(xué)、巖石學(xué)和礦床地球化學(xué)研究基礎(chǔ)上,例如通過2種不同狀態(tài)產(chǎn)出的自然金、輝銻礦和毒砂的標型特征、區(qū)域金屬礦物組合的對比、成礦流體示蹤和精確成巖成礦年代學(xué)等方面深化研究,進一步探討多期成礦是否在本區(qū)存在、多期成礦疊加改造的具體機制、表現(xiàn)形式以及如何指導(dǎo)整裝勘查區(qū)找礦勘查工作的進一步深入等問題。

(3)巖漿活動與成礦關(guān)系。陽山金礦區(qū)巖漿活動與成礦的關(guān)系仍然較模糊。礦區(qū)內(nèi)大量出現(xiàn)斜長花崗斑巖脈由于與一些礦體具有密切的空間位置關(guān)系,因而被認為是找礦的重要標志,甚至二者之間存在密切的成因聯(lián)系。但進一步勘查表明,即使在同一部位出露的脈巖,其含礦性差異較大。有些脈巖整體礦化,有些局部礦化,有些則僅在其外接觸部位的圍巖中發(fā)育礦化。由于脈巖大多發(fā)生了強烈的高嶺土化或泥化,野外很難確定其具體類型。同位素定年結(jié)果表明,成巖時代和成礦時代在誤差范圍內(nèi)難以對應(yīng),另有一些捕獲巖漿鋯石年齡在地表未發(fā)現(xiàn)與其對應(yīng)的巖漿巖。本項目野外詳細的專項填圖和室內(nèi)鏡下鑒定表明,礦區(qū)及其外圍出露多種類型的巖漿巖脈,但很難見到它們之間的相互穿插關(guān)系。這些脈巖中,有些發(fā)生了強烈的變形,甚至拉斷呈規(guī)模不等的不規(guī)則巖塊,雜亂定位于強烈變形千枚巖地層中,但另一部分脈巖變形較弱或未見變形,相對完整。此外,根據(jù)1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和遙感、重力、航磁等資料解譯成果,推斷礦區(qū)深部存在規(guī)模較大的隱伏巖漿巖體。因此,有關(guān)礦區(qū)巖漿活動序列與成礦的關(guān)系還需開展進一步的詳細研究。

(4)成礦物質(zhì)來源。前已述及,對陽山金礦的成礦物質(zhì)(包括流體和礦質(zhì))來源仍未取得一致認識。特別是多期疊加成礦觀點提出以后,對成礦物質(zhì)來源的研究更加復(fù)雜。由于對成礦環(huán)境和成礦作用等有關(guān)問題未完全厘清,特別是對多期疊加成礦過程認識不足,出現(xiàn)這些爭論是正常的。現(xiàn)在的問題是,需要在地質(zhì)勘查和研究資料基礎(chǔ)上,全面梳理陽山金礦的成礦過程,并通過多種方法的聯(lián)合示蹤和綜合分析,根據(jù)多期成礦的認識,在復(fù)合造山成礦理論指導(dǎo)下,進一步探討不同期次成礦的物質(zhì)來源問題。

(5)礦床類型。礦床成因類型的確定,有利于加深對礦床控礦因素的理解,從而指導(dǎo)礦床的勘查工作。但它同時又是一個非常復(fù)雜的問題,以致于世界上存在著許多礦床已開發(fā)完畢,但其類型仍不能最終確定的事例。中國的金礦床多數(shù)較復(fù)雜,在理論研究方面和在礦床勘查實踐當中,都不能簡單套用已有成熟模式,而是要針對各個礦床的實際,以地質(zhì)事實為基礎(chǔ),用對地質(zhì)成礦過程的深刻理解,去認識相應(yīng)礦床的成礦問題。初步研究表明,陽山金礦是2期不同成礦作用的疊加產(chǎn)物,是一個多因復(fù)成礦床,需要從多期成礦出發(fā),在查明礦床成因及成礦過程基礎(chǔ),建立更符合礦床特征的成礦模式,以便進一步指導(dǎo)礦區(qū)勘查工作。

5.2 找礦問題

(1)礦床的控礦因素。陽山整裝勘查區(qū)所在的西秦嶺地區(qū),在區(qū)域復(fù)合造山作用過程中,發(fā)生了復(fù)雜的構(gòu)造活動。其中在俯沖和碰撞階段發(fā)生的逆沖推覆、韌性剪切造成區(qū)內(nèi)地層、巖石變形復(fù)雜,構(gòu)造疊置、置換十分強烈,而在伸展和陸內(nèi)造山期還疊加了強烈的脆性構(gòu)造。區(qū)域地層無序,局部有序的現(xiàn)象十分普遍。以前確定的復(fù)式背斜并不存在,而是取代以強烈復(fù)雜的韌性變形、不同能干性巖石中發(fā)育的規(guī)模、形態(tài)各異的層內(nèi)或?qū)娱g復(fù)式褶皺及在此基礎(chǔ)上發(fā)育的脆性構(gòu)造疊加。不同期次構(gòu)造與成礦如何對應(yīng)?從區(qū)域到礦區(qū)不同層次上的構(gòu)造模式及其控礦型式等有待進一步查清。

(2)找礦標志體系。以礦床發(fā)現(xiàn)初期確立的斜長花崗斑巖標志指導(dǎo)勘查工作,為陽山金礦實現(xiàn)找礦勘查突破發(fā)揮了重要作用,但勘查實踐表明,其在勘查區(qū)內(nèi)并非完全適用,更多脈巖在空間上與礦體并不直接相關(guān)。因此,還需要建立更加全面系統(tǒng)的找礦標志體系。事實上,在陽山金礦安壩里礦段的詳細勘查中,勘查工作者已經(jīng)經(jīng)驗性確定了除脈巖之外的其他找礦標志,如能干性或非能干性巖石組合特征、金屬礦物的共生組合及其賦存狀態(tài)、圍巖蝕變的類型及空間分布特征、特殊構(gòu)造位置,局部構(gòu)造形態(tài)及其疊加改造情況等。有些學(xué)者還更詳細地研究了找礦礦物學(xué)標志等。但這些研究仍然十分零散,沒有得到系統(tǒng)總結(jié)。

(3)礦床勘查類型。地質(zhì)普查和詳查工作成果表明,陽山金礦的主要礦體形態(tài)并非簡單脈狀,這與區(qū)內(nèi)復(fù)雜的構(gòu)造控礦體密切相關(guān)。早期礦化受片理化和層間復(fù)式褶皺控制,晚期礦化受構(gòu)造破碎帶控制,兩期疊加成礦和改造形成了復(fù)雜多變化的礦體樣式。有必要全面系統(tǒng)分析前期勘查資料和成果,對礦床勘查類型進一步審視,從而確立更加科學(xué)合理的勘查網(wǎng)度。

(4)礦體圈連方法。在礦床勘查工作中,礦體是在地質(zhì)認識指導(dǎo)下,根據(jù)探礦工程結(jié)果進行合理圈定的。在一些具有明確礦化標志的礦床中,礦體的圈連不會發(fā)生明顯的錯誤或爭論,但在成礦復(fù)雜、控礦因素多樣、礦化標志不明顯的礦床中,礦體的正確圈連實際上是勘查工作面臨的一大挑戰(zhàn),而陽山礦床正是這樣的一個礦區(qū)。顯然,僅僅依靠工程品位連接礦體是不科學(xué)的,應(yīng)該考慮野外地質(zhì)事實。在本項目研究中,初步提出了礦床兩期成礦,兩期成礦控礦因素各有側(cè)重,礦化各具特點等一些新的認識,需要以此為基礎(chǔ),科學(xué)解決礦體正確圈連問題。

(5)成礦規(guī)律和遠景。在前人工作基礎(chǔ)上,并結(jié)合本項目工作,前面對陽山整裝勘查區(qū)成礦地質(zhì)背景、主要礦床分布特征和區(qū)域成礦規(guī)律等進行了一些總結(jié)和探討,但仍感覺資料不夠,還很粗淺;在成礦預(yù)測上,還沒有對整裝勘查區(qū)內(nèi)成功的找礦勘查經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn)等給予系統(tǒng)梳理和總結(jié),成熟的找礦勘查模型還未有建立。盡管從現(xiàn)在看來,陽山金礦普查與詳查結(jié)果存在著出入,但是這并不應(yīng)該成為勘查工作的阻礙。不能以不同工作程度所得出的結(jié)果差異來否認礦床存在的實質(zhì)。恰恰相反,正因為存在著這種變化,才需要對其開展更加深入的研究。

限于篇幅,對本文有關(guān)同位素年齡的測試數(shù)據(jù)感興趣的讀者可向作者索取。

猜你喜歡
陽山鋯石礦化
The First Lesson of School
以負碳排放為目標的生物質(zhì)灰礦化CO2路徑研究
Spring Outing
鋯石的成因類型及其地質(zhì)應(yīng)用
柚皮苷對早期釉質(zhì)齲再礦化的影響
基于復(fù)合膠凝材料的CO2礦化養(yǎng)護實驗研究
俄成功試射“鋯石”高超音速巡航導(dǎo)彈
小刺猬的煩惱
鋯石 誰說我是假寶石
超級偵探