李俊海,吳秀坤,張 丞,劉萬(wàn)龍

(1.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一0 五地質(zhì)大隊(duì),貴州貴陽(yáng)550018;2.貴州一零五地礦工程有限公司,貴州貴陽(yáng)550018)

1 前言

廖基金礦位于黔西南晴隆縣城南直距約12 km。自20 世紀(jì)60年代開始,在該區(qū)開展銻礦普查、螢石礦普查、煤礦普查、區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)調(diào)查等工作,主要在晴隆縣大廠、老萬(wàn)場(chǎng)、雞場(chǎng)取得銻礦、“紅土型”金及煤礦等找礦突破,并發(fā)現(xiàn)系列銻、金、汞、砷、螢石等地球化學(xué)異常及礦點(diǎn)。近年來(lái),貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一0 五地質(zhì)大隊(duì)根據(jù)黔西南地區(qū)金礦找礦建立的以構(gòu)造蝕變體(SBT)為核心的成礦模式[1-4],認(rèn)為該區(qū)具有與黔西南地區(qū)卡林型金礦相似的金礦的找礦潛力并開展相關(guān)勘查與研究工作,通過(guò)鉆探工程驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)了賦存于中二疊統(tǒng)茅口組(P2m)與上二疊系統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P3β)不整合界面間因區(qū)域構(gòu)造蝕變作用形成的構(gòu)造蝕變體(SBT)中的金礦體,初步探獲金資源量為小型礦床規(guī)模。本文對(duì)前期勘查與研究工作進(jìn)行歸納、總結(jié),探討廖基金礦地質(zhì)特征及金的賦存狀態(tài),以期對(duì)深入研究黔西南金礦成因機(jī)制及找礦預(yù)測(cè)有所幫助。

2 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)大地構(gòu)造位處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西南緣與華南褶皺系交接部位,位于滇黔桂“金三角”北部。區(qū)域出露地層由老至新有中二疊統(tǒng)茅口組(P2m)、上二疊統(tǒng)峨嵋山玄武巖組(P3β)、龍?zhí)督M(P3l)、長(zhǎng)興組(P3c)、大隆組(P3d)和下三疊統(tǒng)夜郎組(T1y)或飛仙關(guān)組(T1f)、永寧鎮(zhèn)組(T1yn)、中三疊統(tǒng)關(guān)嶺組(T2g)、楊柳井組(T2y)。

區(qū)域位于師宗—彌勒和紫云—埡都深斷裂交匯部位的南西側(cè),上揚(yáng)子古陸塊次級(jí)構(gòu)造單元南盤江-右江前陸盆地北側(cè)之晴隆碧痕營(yíng)穹窿構(gòu)造帶。區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要表現(xiàn)為北東、北北東、南北、東西幾組,隱伏的近東西向區(qū)域性基底斷裂構(gòu)造控制銻礦帶的分布,北東向及近南北向斷裂與近東西向斷裂交匯的“棋盤格式”構(gòu)造控制礦床的產(chǎn)出。

研究區(qū)位于碧痕營(yíng)短軸背斜東翼近軸部。區(qū)域上巖層產(chǎn)狀平緩,呈波狀起伏形成若干寬緩的北東向次級(jí)小褶皺,規(guī)模較小,軸線長(zhǎng)1～3 km,巖層產(chǎn)狀5°～10°。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要呈北東向展布并切割碧痕營(yíng)短軸背斜形成一系列緩傾斜的斷夾塊。斷層傾角多在45°～60°,個(gè)別較陡可達(dá)80°,傾向南東或北西,多為正斷層,系碧痕營(yíng)短軸背斜形成后期產(chǎn)物,金礦區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖如圖1所示。

圖1 廖基金礦區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為峨眉山玄武巖,零星見(jiàn)輝綠巖體。峨眉山玄武巖為中二疊世晚期噴發(fā)形成,假整合于二疊系中統(tǒng)茅口灰?guī)r之上,區(qū)內(nèi)廣泛分布。

區(qū)域礦產(chǎn)資源較豐富,主要的內(nèi)生礦產(chǎn)有金、汞、銻、砷、鉈、螢石、硫鐵礦及外生礦產(chǎn)無(wú)煙煤、煙煤、水泥灰?guī)r、煉鎂白云巖、飾面灰?guī)r等,其中以金礦、銻礦、煤礦分布較廣。沿碧痕營(yíng)短軸背斜四周分布的主要有用礦產(chǎn)資源有金、銻、螢石、硫鐵礦等熱液礦產(chǎn)和煤。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 地層

研究區(qū)出露及鉆遇地層由老至新有:中二疊統(tǒng)茅口組(P2m),上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P3β)、龍?zhí)督M(P3l)、長(zhǎng)興至大隆組(P3c-d),下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)。

茅口組(P2m):上部為深灰、灰色厚層塊狀生物屑灰?guī)r,下部由淺灰色灰?guī)r、燧石條帶灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及白云巖組成。其頂部為一古巖溶侵蝕面(古風(fēng)化殼),與上覆地層不整合接觸。未見(jiàn)底,厚度大于100 m。

峨眉山玄武巖組(P3β):為基性噴發(fā)巖,上部巖性為灰色、紫色凝灰質(zhì)玄武巖,頂部層理構(gòu)造,風(fēng)化呈鱗片狀;中部為暗綠色致密塊狀玄武巖,柱狀節(jié)理發(fā)育,鐵質(zhì)暈圈狀構(gòu)造明顯;下部巖性為灰綠色致密塊狀玄武巖,具杏仁、氣孔、間隱、間粒結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu),塊狀、球狀構(gòu)造。柱狀節(jié)理發(fā)育。與上覆巖層呈平行不整合接觸。厚9.58～60.82 m。

龍?zhí)督M(P3l):由砂頁(yè)巖、黏土巖夾灰?guī)r、泥灰?guī)r和煤層組成,按沉積相和生物特征分為三段。

第一段(P3l1):深灰、灰色薄至中層粉砂巖、粉砂質(zhì)黏土巖、黏土質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)砂巖、生物屑灰?guī)r,夾4 層煤層(線);頂部為一層厚8.6～15.0 m 的強(qiáng)硅化灰?guī)r(又稱上硅質(zhì)巖層),為P3l1與P3l2分層標(biāo)志;底部見(jiàn)一層厚12.0～20.5 m 的硅化生物屑灰?guī)r(下硅質(zhì)巖層)。厚64.0～100.7 m。

第二段(P3l2):深灰色、灰黑色薄至中層粉砂質(zhì)黏土巖、黏土質(zhì)粉砂巖夾薄至中層灰?guī)r、黏土巖、鈣質(zhì)砂巖、炭質(zhì)黏土巖及14 層煤層(線)。頂部為一層厚20.0 m 左右的砂巖夾黏土巖,具條紋狀構(gòu)造。厚147.8～181.3 m。

第三段(P3l3):灰色、深灰色中層砂質(zhì)黏土巖、黏土質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)黏土巖夾鈣質(zhì)砂巖、生物屑灰?guī)r及9 層煤層(線),頂部以一層黑色無(wú)煙煤夾薄層炭質(zhì)黏土巖為分層標(biāo)志。上部為灰色、深灰色薄層狀黏土巖、含硅質(zhì)結(jié)核及條帶狀黏土巖、粉砂質(zhì)灰?guī)r,灰?guī)r中含生物碎屑,主要有雙殼、腕足化石;底部以一層深灰色中層含生物屑灰?guī)r為分層標(biāo)志。與上覆巖層整合接觸。厚79.4～100.5 m。

長(zhǎng)興至大隆組(P3c-d):灰、深灰色中層粉砂質(zhì)黏土巖、黏土質(zhì)粉砂巖夾生物碎屑灰?guī)r、條紋狀鈣質(zhì)黏土巖。具交錯(cuò)層理、斜層理,具條紋狀構(gòu)造。頂部以黃綠色蒙脫石黏土巖為分層標(biāo)志。產(chǎn)雙殼類及腕足類生物化石。厚63.2～100.2 m。

飛仙關(guān)組(T1f):可分為兩段。

第一段(T1f1):淺灰色、灰色、灰綠色薄至中厚層鈣質(zhì)粉砂質(zhì)黏土巖、黏土質(zhì)粉砂巖、泥灰?guī)r呈不等厚互層。具水平層理和微細(xì)交錯(cuò)層理,具條帶狀構(gòu)造。下部為中至厚層鈣質(zhì)黏土巖、粉砂質(zhì)黏土巖、黏土質(zhì)粉砂巖。底部見(jiàn)黑色密集水平層紋,為分層標(biāo)志。含雙殼類化石。厚82.38～112.79 m。

第二段(T1f2):紫紅色薄至中層條紋狀、條帶狀黏土質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)黏土巖與灰色中至厚層灰?guī)r互層。具水平微層理、交錯(cuò)層理。底部以一層厚度約為40 米左右的鮞狀灰?guī)r或細(xì)晶灰?guī)r為分層標(biāo)志。由東向西鮞?；?guī)r增多。含雙殼類生物化石。未見(jiàn)頂,厚度＞310 m。

3.2 構(gòu)造

研究區(qū)內(nèi)褶斷、斷裂構(gòu)造發(fā)育,構(gòu)造形跡呈北東向展布。

研究區(qū)位于碧痕營(yíng)短軸背斜東翼近軸部(軸部位于研究區(qū)西部黑山箐),核部地層為茅口組(P2m),翼部地層為峨眉山玄武巖組(P3β)和龍?zhí)督M(P3l),穹窿長(zhǎng)軸略呈北東向,長(zhǎng)寬之比約為1:0.8。

漩渦坑背斜和鍋底塘向斜受北東向F1逆斷層牽引而形成的,褶皺兩翼巖層傾角5°～60°,規(guī)模小,軸線延伸2～3 km。

漩渦坑背斜:軸向北北東,長(zhǎng)約2.5 km。核部及兩翼地層為茅口組(P2m)、峨眉山玄武巖組(P3β)及龍?zhí)督M第一段(P3l1),在研究區(qū)內(nèi)為金礦主要控礦構(gòu)造。

鍋底塘向斜:軸向近南北,在研究區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約3.0 km。核部地層為飛仙關(guān)組第二段(T1f2),兩翼地層為飛仙關(guān)組第一段(T1f1)、長(zhǎng)興—大隆組(P3c-d)及龍?zhí)督M第三段(P3l3)。西翼巖層產(chǎn)狀偏陡,一般為8°～42°,東翼較緩,一般為5°～19°。

研究區(qū)內(nèi)主要有北東向(F1、F2、F5、F6)和南北向(F3、F4、F7)兩組斷裂構(gòu)造,其中F1、F6為逆斷層,其余為正斷層。

構(gòu)造蝕變體(SBT):產(chǎn)于P2m 和P3β 之間沉積間斷面上的一套由區(qū)域性構(gòu)造滑脫作用和后期熱液蝕變作用形成的構(gòu)造蝕變巖石,巖石為深灰色中層硅化灰?guī)r、角礫狀硅化灰?guī)r、角礫狀黏土巖及硅化角礫狀玄武巖組合。包含了P2m 頂部灰?guī)r和P3β 底部玄武巖兩部分,P2m 部分向下蝕變強(qiáng)度逐漸減弱,由強(qiáng)硅化角礫狀灰?guī)r-強(qiáng)硅化灰?guī)r-弱硅化灰?guī)r-正常的P2m 灰?guī)r呈漸變關(guān)系,P3β 部分向上由硅化角礫狀黏土巖-硅化角礫狀玄武巖向正常P3β 玄武巖過(guò)渡,巖石中常見(jiàn)斑塊狀及細(xì)脈狀白色、淡綠色石英、方解石。構(gòu)造蝕變體(SBT)厚度0.4～40.9 m,為研究區(qū)內(nèi)金礦、銻礦、螢石礦等產(chǎn)出的主要部位,也是區(qū)域內(nèi)重要含礦地質(zhì)體。

3.3 礦體特征

廖基金礦目前僅發(fā)現(xiàn)1 個(gè)金礦體,產(chǎn)于漩渦坑背斜軸部?jī)蓚?cè)近300 m 范圍的構(gòu)造蝕變體(SBT)中,呈層狀、似層狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀與SBT 產(chǎn)狀基本一致,具體剖面圖如圖2所示,走向上具波狀起伏特征,向北傾沒(méi),向南出露地表被剝蝕,僅在茅口組灰?guī)r凹凼中零星殘留。容礦巖石主要為角礫狀凝灰?guī)r、角礫狀凝灰質(zhì)玄武巖、角礫狀灰?guī)r及角礫狀黏土巖。礦體走向長(zhǎng)約820 m,傾向?qū)捈s80～370 m,礦體埋藏深度0～44 m,屬近地表氧化礦、半氧化礦,平面上呈倒梯形分布。礦體厚度0.9～6.0 m,平均厚度2.6 m,夾石厚度2.1～4.8 m,品位0.5 ×10-6～5.1 ×10-6,平均品位1.0 ×10-6,初步探獲金資源量為小型礦床規(guī)模。

圖2 廖基金礦8 勘探線剖面圖

金屬礦物主要有褐鐵礦、黃鐵礦、輝銻礦等。非金屬礦物主要有高嶺石、方解石、石英、白云石、螢石、石膏等。礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造主要有碎屑結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、晶洞狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造和浸染狀構(gòu)造等。熱液蝕變主要有褐鐵礦化、硅化、黃鐵礦化、方解石化、高嶺石化、螢石化、輝銻礦化等。

PNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種基于徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而來(lái)的一種前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它的理論依據(jù)是貝葉斯決策理論，其作為徑向基網(wǎng)絡(luò)的一種，比較適合模式分類。PNN的層次模型見(jiàn)圖7。

廖基金礦具體的成礦模式及特征為金礦賦存于構(gòu)造蝕變體(SBT)中,礦體形態(tài)與不整合界面基本一致,金礦體主要產(chǎn)出于漩渦坑背斜軸部?jī)蓚?cè)近300 m 范圍內(nèi),呈層狀、似層狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀一致,走向上具波狀起伏,嚴(yán)格構(gòu)造蝕變體(SBT)控制。在蝕變上,廖基金礦的熱液蝕變強(qiáng)烈部位往往就是金礦體富集的部位,與金礦成礦關(guān)系密切的主要有褐鐵礦化、硅化、黃鐵礦化。在巖性上,廖基金礦中當(dāng)巖石為角礫狀巖土巖及角礫狀硅化灰?guī)r有利成礦。特別是層厚薄,成份復(fù)雜,孔隙多,其頂、底板為透水性差的黏土巖時(shí)易形成富礦體。在黔西南地區(qū)普遍存在的SBT 及背斜構(gòu)造是良好的構(gòu)造找礦標(biāo)志。普查區(qū)位于碧痕營(yíng)短軸背斜東翼近軸部,區(qū)內(nèi)褶斷、斷裂構(gòu)造發(fā)育,構(gòu)造形跡呈北東向、近南北向展布。由于受北東向F1 斷層的影響,由西向東依次有北東向的漩渦坑背斜、近南北向的鍋底塘向斜。區(qū)內(nèi)褶皺兩翼巖層傾角為5°～60°,規(guī)模小,軸線延伸2～3 km。背斜軸部易于形成斷裂而成為深部含礦熱液向上運(yùn)移的通道或就礦場(chǎng)所。硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、褪色化、方解石化是找金的蝕變標(biāo)志。凡有金礦化的地方,都具有這幾種蝕變組合。

4 金的賦存狀態(tài)

為了進(jìn)一步研究廖基金礦中金的賦存狀態(tài),根據(jù)礦體特征及礦石類型,在廖基金礦鉆孔巖心中采集6 件代表性樣品進(jìn)行金物相分析,樣品由貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)中心實(shí)驗(yàn)室采用GGX-600 型原子吸收分光光度計(jì)分析,分析結(jié)果見(jiàn)表1。將金物相分析結(jié)果結(jié)合采集樣品信息、礦床地質(zhì)特征綜合整理后見(jiàn)表2。

表1 廖基金礦金物相分析結(jié)果

表2 廖基金礦不同礦石中金的占有率統(tǒng)計(jì)表

可以看出,廖基金礦賦存于構(gòu)造蝕變體(SBT)中的金主要以包裹金形式存在于硅酸鹽礦物和硫化物中,其平均占有率分別為37.52%、35.90%,其次以游離金形式存在,其平均占有率為18.70%,以包裹金形式存在于碳酸鹽礦物中的金平均占有率僅為7.88%。而LJ13 號(hào)樣品中的金主要以游離金形式存在,其占有率達(dá)53.85%,這與該樣品呈強(qiáng)風(fēng)化至中風(fēng)化相吻合。

根據(jù)前人對(duì)黔西南卡林型金礦床載金礦物特征及金的賦存狀態(tài)研究,基本一致地認(rèn)為含砷黃鐵礦和毒砂為主要載金礦物,原生礦石中的金主要以包裹金形式存在于硅酸鹽礦物和硫化物中,氧化礦石中的金主要以游離金形式存在[5],對(duì)于硅酸鹽礦物之所以有金的存在是由于黏土礦物包裹了一定數(shù)量的微小顆粒的含金黃鐵礦所至和或在成礦作用過(guò)程中,黏土礦物粒間吸附了部分金筆者本次研究結(jié)果與前人研究結(jié)果較為一致。

5 結(jié)論

(1)廖基金礦位于滇黔桂“金三角”北部晴隆-羅平成礦帶之碧痕營(yíng)穹窿北東翼,金礦體產(chǎn)于漩渦坑背斜軸部?jī)蓚?cè)近300 m 范圍的構(gòu)造蝕變體(SBT)中,呈層狀、似層狀產(chǎn)出,容礦巖石主要為角礫狀凝灰?guī)r、角礫狀凝灰質(zhì)玄武巖、角礫狀灰?guī)r及角礫狀黏土巖,初步探獲金資源量為小型礦床規(guī)模。

(2)與金礦成礦關(guān)系密切的熱液蝕變主要有褐鐵礦化、硅化、黃鐵礦化。金礦賦存于P2m 與P3β不整合界面間因區(qū)域構(gòu)造作用和熱液蝕變形成的構(gòu)造蝕變體(SBT)中。

(3)金主要以包裹金形式存在于硅酸鹽礦物和硫化物中,其平均占有率分別為37.52%、35.90%,強(qiáng)風(fēng)化至中風(fēng)化礦石中的金主要以游離金形式存在。廖基金礦中的主要的載金礦物為褐鐵礦(黃鐵礦)、毒砂,其中游離金占52%,包裹金占48%。