范慧兵,余 帥,李家昆
(云南黃金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司 云南 昆明 650200)
馬里主要的構(gòu)造單元分可分為東部圖阿雷格地盾、中部的西非-東非克拉通縫合帶、及西部的西非克拉通三個(gè)部分。庫(kù)利科羅金礦位于西非克拉通花崗巖-片麻巖雜巖體和綠巖帶上。馬里除山區(qū)外基巖露頭很少,大部分地區(qū)都被老第三系沉積鐵質(zhì)礫巖所覆蓋,南部主要為紅土層,北部大面積為沙漠區(qū)(撒哈拉沙漠組成部分)。區(qū)域地層由老至新依次為古元古界比利姆群、塔克瓦群。比利姆綠巖帶在漫長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷了在陸殼擴(kuò)張過(guò)程造山運(yùn)動(dòng)和濁流沉積同時(shí)形成、隨后的逆沖斷裂作用、大陸融合、合并進(jìn)入火山巖和沉積巖交互占主導(dǎo)地位的復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育,主要存在近南北向、北西向及近東西向三組斷裂構(gòu)造。其中以北西向斷裂構(gòu)造規(guī)模最大,多數(shù)延長(zhǎng)超過(guò)上百公里。近南北向斷裂規(guī)模相對(duì)較小,作為與北西向大斷裂配套的次級(jí)斷裂存在。斷裂性質(zhì)較復(fù)雜,正斷層、逆斷層均有。斷裂構(gòu)造對(duì)金礦的形成具有重要的控制作用,世界級(jí)金礦薩焦拉、亞特拉等均產(chǎn)于斷裂帶內(nèi)。區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,構(gòu)造演化表現(xiàn)為寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)的花崗巖、黑云母花崗巖、閃長(zhǎng)花崗巖(大面積出露),侵入體呈東西走向的粒狀玄武巖。強(qiáng)烈的構(gòu)造、巖漿活動(dòng)為本區(qū)的石英脈型金礦成礦提供了有利條件。
礦區(qū)內(nèi)地層包括:古元古界比利姆巖群(Pt1al)英安巖夾凝灰?guī)r、粉砂巖等,第三系諾格尼組(En)沉積鐵質(zhì)礫巖(圖1)。各地層單元特征如下
(1)古元古界比利姆巖群一段(Pt1al2-1):巖性上部為深灰色粉砂巖夾泥巖;中部為灰至灰黑色含泥質(zhì)粉砂巖和含碳質(zhì)砂巖,下部為灰至灰白色細(xì)粒石英長(zhǎng)石砂巖。從鉆孔揭露情況看,該套地層厚度超過(guò)150m。地層中穿插陡傾石英脈,為礦區(qū)石英脈型金礦圍層位。
(2)古元古界比利姆巖群二段(Pt1al2-2):巖性主要為火山噴出巖中的深灰色英安巖夾凝灰?guī)r、安山巖,由多個(gè)噴發(fā)沉積旋回組成。地層中穿插陡傾石英脈,褐鐵礦脈,為礦區(qū)石英脈型金礦賦礦層位。從鉆孔揭露情況看,該套地層厚90m,與下伏地層呈角度不整合接觸。
(3)第三系諾格尼組沉積鐵質(zhì)礫巖(En):呈現(xiàn)紅褐色、深褐色,主要由角礫與膠結(jié)物組成,角礫主要由褐鐵礦、硅質(zhì)、砂巖以及少量石英組成,含量約80%,膠結(jié)物主要由鐵質(zhì)以及少量泥質(zhì)組成,含量約20%。巖石膠結(jié)緊密,表面孔洞發(fā)育,呈蜂窩狀產(chǎn)出;巖石中角礫包裹角礫,呈多期次的膠結(jié)。巖石中褐鐵礦含量15%~25%。從地表淺井編錄情況看,該套地層厚5m~15m,與下伏地層呈角度不整合接觸。該層為砂金賦礦地層。
圖1 庫(kù)利科羅金礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖
通過(guò)地質(zhì)資料收集,本區(qū)最主要的斷層構(gòu)造帶主要為脆性剪切變形。斷層傾角為75°~85°。脆性變形帶內(nèi)發(fā)育含金石英脈,石英脈產(chǎn)狀總體與斷層產(chǎn)狀一致。
在主斷裂帶旁側(cè)發(fā)育數(shù)條規(guī)模不等的與主斷裂近乎平行的次級(jí)斷裂或與斷裂斜交的分支斷裂,這些斷裂的特點(diǎn)是斷層面陡傾,斷層規(guī)模不大,尤其是斷層破碎帶較窄,通常寬5cm~20cm,最大不超過(guò)50cm,礦體呈細(xì)脈狀產(chǎn)出,細(xì)脈狀金礦(化)體賦存于這些次級(jí)陡傾斷裂中。礦區(qū)北段主斷裂帶總體走向大致150°~330°,斷裂帶經(jīng)過(guò)位置主要表現(xiàn)為呈陡傾產(chǎn)出,石英脈寬0.3cm~50cm,斷裂帶內(nèi)見(jiàn)褐鐵礦化、硅化角礫巖,斷裂帶兩盤(pán)為碎裂狀英安巖夾凝灰?guī)r,局部為含碳質(zhì)泥巖、含碳質(zhì)板巖,沿節(jié)理、裂隙面見(jiàn)鐵質(zhì)、硅質(zhì)細(xì)脈充填,巖石具較強(qiáng)的綠泥石、綠簾石化。礦區(qū)南段主斷裂帶總體走向大致135°~315°,斷裂帶經(jīng)過(guò)位置主要表現(xiàn)為呈陡傾產(chǎn)出,石英脈寬0.3cm~45cm,斷裂帶見(jiàn)褐鐵礦化、硅化角礫巖,斷裂帶兩盤(pán)為碎裂狀英安巖夾凝灰?guī)r,局部為含碳質(zhì)泥巖、含碳質(zhì)板巖,沿節(jié)理、裂隙面多見(jiàn)鐵質(zhì)、硅質(zhì)細(xì)脈充填,巖石多有微弱的綠泥石、綠簾石化。
工作區(qū)內(nèi)僅有火山噴出巖英安巖分布,為礦區(qū)比利姆巖群二段(Pt1al2-2)的重要組成部分。巖石為灰色或灰白色。斑狀結(jié)構(gòu),斑晶多為中性斜長(zhǎng)石,堿性斜長(zhǎng)石較少,有時(shí)含少量石英。基質(zhì)為細(xì)粒的長(zhǎng)石、石英等。
礦區(qū)圍巖蝕變與礦體的產(chǎn)出有著明顯的依存關(guān)系,且蝕變程度強(qiáng)烈,蝕變類型復(fù)雜,蝕變類型主要有硅化、綠泥石化、綠簾石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化。硅化常發(fā)生在英安巖及含碳質(zhì)粉砂巖地層內(nèi),該蝕變?yōu)榈V區(qū)主要礦化蝕變,當(dāng)硅化強(qiáng),且石英呈微細(xì)粒狀時(shí),金礦化較強(qiáng)。
初步研究,總結(jié)庫(kù)利科羅地區(qū)石英脈型金礦床蝕變礦化的生成順序?yàn)椋壕G簾石、綠泥石化(青磐巖化) →褐鐵礦化(成礦后期) →石英→硫化物(主成礦期)。
礦區(qū)現(xiàn)有10個(gè)礦體,這10個(gè)礦體主要產(chǎn)于北西—南東向構(gòu)造蝕變帶中,少部分產(chǎn)于與主構(gòu)造垂直的次級(jí)構(gòu)造蝕變帶中,受構(gòu)造蝕變帶的嚴(yán)格控制,礦化類型及特征相似。礦體長(zhǎng)約576m~703m,寬約6m~85m,傾向216~230°,傾角67~87°。礦體沿北西—南東向的礦化蝕變帶展布,主要沿節(jié)理、裂隙構(gòu)造呈脈狀產(chǎn)出,對(duì)圍巖巖性無(wú)選擇性,切穿英安巖、含碳質(zhì)、泥質(zhì)粉砂巖等。其中Ⅲ4礦體、Ⅱ1礦體為礦區(qū)主要礦體,其余為小礦體。主要礦體特征分述如下
Ⅲ4號(hào)礦體:賦存于斷裂帶F1內(nèi),礦體頂板圍巖主要為安山巖、英安巖、含碳(泥)質(zhì)粉砂巖,底板主要為英安巖、含碳質(zhì)、泥質(zhì)粉砂巖,礦體走向328°,傾角75°~82°,平均78.5°,礦體總體形態(tài)呈透鏡狀-細(xì)脈狀產(chǎn)出(圖2),常表現(xiàn)出分支復(fù)合的形態(tài)特征。礦體分布控制標(biāo)高285m,礦體長(zhǎng)104m,傾向控制延深17m~45m,礦體單工程厚度1.38m~3.26m,平均2.09m,厚度變化系數(shù)61%,礦體厚度穩(wěn)定程度屬穩(wěn)定。礦體單工程Au品位1.34×10-6~8.22×10-6,平均品位6.09×10-6,品位變化系數(shù)217%,有用組分均勻程度為不均勻。礦石類型主要為硅化、黃(褐)鐵礦化碎裂巖(角礫巖)。有用組分分布均勻。Au的含量1.34~8.22×10-6變化,局部含微量閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦、毒砂。次生礦物有褐鐵礦、藍(lán)銅礦。
Ⅱ1號(hào)礦體:賦存于標(biāo)高在250m~300m之間的隱伏斷裂帶內(nèi),地表未出露,礦體頂板圍巖主要為凝灰?guī)r、安山巖、英安巖、含碳泥質(zhì)粉砂巖,底板主要為安山巖、英安巖、含碳質(zhì)、泥質(zhì)粉砂巖,礦體走向311°,傾向221°,傾角70°~82°,平均76°,礦體總體形態(tài)呈透鏡狀—細(xì)脈狀。礦體控制標(biāo)高382m~294m,屬陡傾斜隱伏礦體。礦體走向控制長(zhǎng)317m,單工程厚度0.44m~4.94m,平均1.85m,厚度變化系數(shù)117%,厚度穩(wěn)定程度屬較穩(wěn)定。礦體單工程品位Au0.50×10-6~2.86×10-6,平均品位Au1.31×10-6,品位變化系數(shù)366%,為有用組分均勻程度為不均勻。礦石類型主要為硅化、褐(黃)鐵礦化碎裂巖局部含微量方鉛礦、輝鉬礦、毒砂。次生礦物有褐鐵礦。
2.2.1 礦石成分
礦石礦物:自然金、褐鐵礦、黃鐵。脈石礦物:石英及粘土礦物。
2.2.2 礦石礦物組合
石英脈型金礦床的金礦石主要是金-石英-金屬硫化物型,礦石礦物主要為黃鐵礦,脈石礦物主要為石英。由于受到礦區(qū)地球化學(xué)背景值的制約,部分石英脈型金礦床礦石礦物存在較大差異。
2.2.3 礦石組構(gòu)
礦石礦物主要為它形粒狀結(jié)構(gòu)、自形-半自形結(jié)構(gòu)及膠狀結(jié)構(gòu)。
礦石的主要構(gòu)造類型為脈狀及網(wǎng)脈狀、塊狀、浸染狀等構(gòu)造,其中,金礦物主要分布在浸染狀和塊狀礦石中。
圖2 36勘探線剖面簡(jiǎn)圖
本區(qū)的成礦控礦條件主要為巖漿熱液活動(dòng)及斷裂構(gòu)造等。
(1)巖漿活動(dòng)是礦質(zhì)活化、遷移以及部分物質(zhì)疊加富集的主要?jiǎng)恿?lái)源,礦區(qū)深部存在富含金多金屬離子、且富含硫、硅等揮發(fā)分的巖體,在巖漿活動(dòng)中硫、硅等揮發(fā)分將金離子帶出巖體。當(dāng)帶有金離子的熔融體離開(kāi)巖體后,遷移到上部地層中的剪切帶等有利部位冷卻,之后硫與地層中的鐵結(jié)合生成黃鐵礦等新礦物,同時(shí)金離子沉淀生成自然金。同時(shí)受熱液的影響,地層中的金也會(huì)產(chǎn)生活化轉(zhuǎn)移,形成自然金,由于容礦空間小,冷凝時(shí)間短,自然金呈它形細(xì)粒-微粒狀。
(2)斷裂構(gòu)造為金的活化遷移和礦化富集提供了必要的通道和空間,由于礦體受北西向的剪切帶控制,屬于蝕變巖,主要與金關(guān)系密切的蝕變?yōu)楣杌?、黃(褐)鐵礦化,石英、黃鐵礦以它形粒狀為主。
綜合上述,初步認(rèn)為礦石成因類型為變質(zhì)熱液填充脈型金礦。
礦化蝕變標(biāo)志:具有黃鐵礦化、硅化,出露褐鐵礦化、赤鐵礦化地段以及民采淺井、圓井是最直接的找礦標(biāo)志。
構(gòu)造標(biāo)志:受區(qū)域深大斷裂影響,礦區(qū)發(fā)育了一系列北西向韌性剪切帶,對(duì)區(qū)內(nèi)的含金石英脈體的形成具有重要影響,因此尋找構(gòu)造破碎蝕變標(biāo)志對(duì)尋找金礦(化)體作用明顯。
地層標(biāo)志:沉積鐵質(zhì)礫巖(En),尤其是紅褐色、深褐色沉積鐵質(zhì)礫巖層,巖石膠結(jié)緊密,孔洞發(fā)育,呈蜂窩狀,巖石中角礫包裹角礫,呈多期次膠結(jié)。
礦體露頭標(biāo)志:當(dāng)?shù)V體直接出露地表時(shí),可能會(huì)有礦體露頭,礦體露頭直接是礦體,因此它是最直接的找礦標(biāo)志。