地质通报
主办单位:国土资源部
国际刊号:1671-2552
国内刊号:11-4648/P
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江西厚源银金矿床地质特征及成矿规律分析

  论文导读:厚源银金矿区位于江西省东部,地处扬子板块与华南板块拼接带南缘,武夷构造--岩浆热穹隆中深变质岩区与赣中南浅变质岩区接壤处,东岗山—大王山贵多金属成矿带中西段。由此可知,厚源银金矿床的形成与区内成矿元素高含量的地球化学背景有关,特别是与变质岩及花岗岩有密切联系。

  关键词:银金矿床,地质特征,成矿规律,厚源,江西

  厚源银金矿区位于江西省东部,地处扬子板块与华南板块拼接带南缘,武夷构造--岩浆热穹隆中深变质岩区与赣中南浅变质岩区接壤处,东岗山—大王山贵多金属成矿带中西段。该矿1985--1986年经化探扫面,圈定多处以Au、Ag、Pb为主的异常,且异常元素组合较好,后经野外工作发现含银金矿(化)体露头,并由此带来找矿的连续突破。

  1 成矿地质背景

  1.1 地层

  地层以新元古界万源岩组下段变质岩为主,次为三叠系上统安源群紫家冲组碎屑岩及第四系松散沉积物(图1)。论文参考网。新元古界万源岩组变质岩是本区重要的含矿岩系,岩性为矽线石榴云母片岩、黑云斜长片麻岩夹厚层状变粒岩,为陆源碎屑泥砂质复理石沉积建造;该套地层受区域构造控制,总体呈近东西向展布,局部具强弱不同的混合岩化,岩石中微量元素银、金含量高于维氏丰度值的几倍—十几倍,是矿区重要的矿源层。三叠系上统安源群紫家冲组与万源岩组呈角度不整合接触,岩性为厚层状砾岩、含砾粗砂岩、粉砂岩及炭质页岩,局部见煤层。

  1.2 构造

  控矿构造主要为近东西向断裂,次为北东向断裂,属东岗山—大王山贵多金属成矿带内部的次一级构造单元。东西向、北东向压扭性断裂为矿液的运移、富集提供了良好的构造环境。

  1.2.1 近东西向断裂

  近东西向断裂带是区内重要的控矿、容矿构造,由南往北规模较大的有四条(F4、F5、F6、F8),发育于万源岩组变质岩及加里东晚期花岗岩中。论文参考网。断裂在矿区表现为一组近于平行的断层,各断层相距200—400m,蛇曲状出露长500—1000m,总体倾向南,局部倾向北,倾角45°—70°,呈舒缓波状向下延深,断裂主要特征有:a、构造角确岩(或碎裂岩)和挤压透镜体发育;b、采坑及坑道内可见明显的断层面和断层泥,断层面上擦痕和阶步发育;c、矿脉充填交代后有明显的界线;d、沿构造带蚀变以硅化和绢云母化为主,地表主要为褐铁矿化,往中浅部逐渐过渡为黄铁矿化,局部见锌铅矿化。论文参考网。上述特征并经钻探揭露验证,在目前所控制的深度范围内,该断裂属压性断裂。

  该断裂活动时间长,规模较大,切割了万源岩组地层和加里东晚期花岗岩,但在三叠系地层中未见出露,为一穿时性断裂,推断其形成时期属海西期。F6形成后遭受了北东向断裂错断,错距5--10m。

  1.2.2 北东向断裂

  北东向断裂具一定规模的有F7,形成时间晚于东西向断裂,发育于万源岩组变质岩及加里东晚期花岗岩中,长1km,宽0.35—2.88m,倾向北西,倾角40—75?。以硅化破碎带形式出现,成分主要为构造角砾岩,局部充填石英脉及断层泥,沿走向具膨缩现象,北东端银、金、铅、锌矿化较强。该断裂错断近东西向的F6断裂。

  1.3 岩浆岩

  区内岩浆活动强烈,以加里东晚期岩浆活动为显著。加里东晚期第二次花岗岩体呈不规则状侵入万源岩组变质岩中,接触面多呈弯曲状、港湾状及穿插状,外倾,且倾角较陡。接触带内侧具细粒边及围岩捕虏体,围岩中贯入有大量同源花岗质岩脉,并发生交代形成边缘混合岩及混合岩化带,交代作用明显。据岩石光谱分析,其Au、Ag元素丰度值高于维氏值的数倍至数十倍,为区内最重要的成矿热源及成矿组分来源之一,银金矿(化)体与岩体有直接成因联系。

  2 矿床地质特征

  2.1 矿(化)体特征

  矿(化)体产于新元古界万源岩组变质岩与加里东晚期花岗岩内外接触带附近的断裂构造中,现已发现五条矿(化)体,分别产于F4、F5、F6、F7、F8断裂带内或其上盘附近,主要受东西向断裂构造控制,矿(化)体与围岩无明显界线。

  矿(化)体形态多为透镜状,产状与断裂面近于平行,呈舒缓波状延展,沿走向及倾向厚度、产状、品位变化较大。

  2.2 围岩蚀变特征

  矿区内近矿围岩以加里东晚期细粒二长花岗岩为主,次为云母片岩、黑云斜长片麻岩及变粒岩等。控矿构造与围岩界线清晰,但矿体顶底板界线不甚清晰。

  围岩蚀变类型主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化等,其次还有高岭土化、绿泥石化。其中与矿化关系密切的为黄铁矿化,而单纯的硅化与成矿关系不密切,与其它蚀变矿化共生时,才有找矿意义。

  矿区热液蚀变的特点是:围岩蚀变作用普遍发育,遍及整个矿区,蚀变强度中等,种类较多,属中低温蚀变类型。

  2.3 矿石组构

  2.3.1 矿石的物质成分

  矿石矿物主要有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、金银矿,金银矿物虽属微量矿物,但有极大的经济价值;脉石矿物有石英、长石、云母等;次生矿物有褐铁矿。褐铁、黄铁矿是金银的主要载体矿物,前者呈空洞状、粉末状,后者呈中—细粒状、粉末状或细脉状、团块状分布在硅化破碎带内,局部较富集,金银品位也相应较高。

  矿石矿物在水平方向上无明显的的变化,在垂直方向上具分带性,从地表向深部,矿物成分由大量褐铁矿、黄铁矿、微量铅锌矿和少量金银矿→中量黄铁矿、少量铅锌矿和微量金银矿变化。黄铁矿、金银矿从上部到下部有减少的趋势。据光片分析结果,它们的生成顺序是:石英(早期)--黄铁矿(早期)--黄铁矿(晚期)--方铅矿(早期)--石英(晚期)。

  2.3.2 银金矿物的赋存状态

  银金矿以单体裸露的裂隙、粒间及包体三种形式存在。单体银金占大多数,呈不规则状、树枝状、丝状嵌布于自形—半自形和它形褐铁矿、黄铁矿、铅锌矿中,少数分布在脉石中。包体银金主要呈圆粒状、不规则状包于硫化物、石英等矿物中。

  2.3.3 矿石结构构造

  矿石结构主要有:粒状结构、压碎结构、包含结构、交代残余结构。矿石构造有:角砾状构造、浸染状构造、块状构造。

  2.3.4 矿石类型

  矿石自然类型划分为氧化矿石、混合矿石、原生矿石。在矿(化)体顶部出现氧化流失带,氧化带主要为褐铁矿石,部分具工业价值,向下依次为次生硫化物富集带、原生带,银金矿主要富集在氧化物带的下部到次生硫化物富集带中,赋矿岩石以黄铁褐铁矿化蚀变岩为主,即混合矿石,大多达到最低工业品位,具工业价值。在原生带中银金品位总体偏低。

  矿石工业类型有银金矿石和银金铅锌矿石,以前者为主。前者矿物成分主要为褐铁矿、黄铁矿、银金矿等,偶见少量方铅矿;后者矿物成分以黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、银金矿等。

  2.4 成矿期和成矿阶段的划分

  根据矿石类型和成矿作用,初步划分为三个成矿期,六个成矿阶段。

  第一成矿期:为长石—黑云母—硫化物阶段,在残余气液对围岩产生交代蚀变作用的同时,伴有稀散浸染状黄铁矿弱矿化,称为先锋矿化,但未形成具工业意义的矿化。

  第二成矿期:为主要成矿期,包括4个成矿阶段,先后依次为黄铁矿—石英阶段、石英—黄铁矿阶段、石英—硫化物多金属阶段(以黄铁矿为主,次为方铅矿、闪锌矿)和石英—碳酸盐阶段,主要矿化阶段是第二、三硫化物大量出现阶段。

  第三成矿期(即表生成矿期):为次生氧化物阶段,出现褐铁矿,可形成次生富集带,银金品位大大提高。

  3 控矿因素和成矿规律

  3.1 控矿因素

  3.1.1 成矿物质来源

  矿床周围广泛发育新元古界万源岩组变质岩系。据矿区变质岩中119个样品统计,Au、Ag平均丰度值分别为6.296 ng/g、0.537μg/g,浓集系数分别为1.46和7.67,它既是厚源矿床成矿提供部分物质基础的初始矿源层,也是厚源银金矿化富集的容矿围岩。

  矿区内有加里东晚期花岗岩侵入,岩体边缘具混合岩化作用,据82个样品统计, Au、Ag平均丰度值分别为10.31 ng/g、0.65μg/g,丰度值均高于变质岩,为区内又一重要“矿源岩”,同时也为银金矿的富集提供了成矿热液和热源。

  由此可知,厚源银金矿床的形成与区内成矿元素高含量的地球化学背景有关,特别是与变质岩及花岗岩有密切联系。各岩石矿化元素丰度值见表1。

  表1矿区各类岩石矿化元素丰度值统计一览表

  岩石类型区域变质岩(119)岩浆岩(82)蚀变构造岩(14)

  特征值 元素平均值维氏值浓集系数平均值维氏值浓集系数平均值维氏值浓集系数

  Au (ng/g)6.2964.31.4610.314.52.2971.944.316.73

  Ag(μg/g)0.5370.077.670.650.05134.330.0761.81

  As(μg/g)23.471.713.825.151.516.76292.91.7172.3

  Cu(μg/g)73.42471.5663.28203.1661.48471.31

  Pb(μg/g)53.48163.34110.2205.511761611

  Zn(μg/g)111.98831.3580.14601.33308.7833.72

  注:括号内的数字为样品个数

  3.1.2 成矿温度

  厚源银金矿(化)体为似层状、透镜状,其成矿期蚀变矿物有黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、高岭土化、碳酸盐化等中—低温蚀变矿物,因此认为矿(化)体成矿温度属中—低温。

  3.1.3 成因模式

  区内构造活动强烈,断裂尤为发育,主要是加里东晚期南华造山带中的东西向断裂构造,断裂带有规律地分布于岩石中,断裂下切深度大,其内发育大量脆性变形的构造岩,并普遍发生破碎,为成矿热液提供了良好的通道及容矿空间。断裂带内岩石具充填交代作用,部分地段石英脉充填到断裂内,交代构造角砾岩,且直接形成矿(化)体,矿(化)体的形态、产状、规模严格受断裂控制。因此寻找硅化构造破碎带是具体的找矿前提,破碎带控制了矿床的定位和展布。

  在加里东运动构造晚期,华南板块开始褶皱回返。在东西向断裂构造系统支配下,地壳深部应力释放,地下热流不断增加,基底构造层中的低熔矿物(长石等)首先熔融,与变质岩中的粒间溶液混合成变质热液,加里东晚期岩浆侵入,产生大量岩浆热液,两者共同形成硅酸盐热流体。在热流体的作用下,萃取围岩中大量的金银等成矿元素,使分散的金银溶液活化迁移,伴随碱交代作用,进入低能位的断裂构造。随着物化条件的改变,在温压梯度驱使下,导致银金的沉淀析出,在局部地段形成富银金矿(化)体。

  3.2 成矿规律分析

  a、矿化带产于新元古界变质岩区隆起带及其边缘,变质地层层位含银金丰度值较高,为成矿提供充足的矿质来源。

  b、区域断裂构造发育,成矿作用具后生性和叠加性。东西向断裂构造是区内最主要的控矿构造,控制银金矿化的分布,次为北东向断裂。脆性断裂为银金的运移、富集提供了场所。

  c、加里东晚期花岗岩岩石丰度值高于变质岩,成为区内又一重要成矿物质组分来源。岩浆侵入过程中,产出大量的岩浆热液,为成矿流体的形成和银金的活化迁移提供了充足的条件,促进银金的进一步富集。

  d、矿(化)体沿走向厚度、品位总体变化较大,地表普遍具次生富集作用,部分地段形成富银金矿;往倾向方向延深多为原生矿石,但品位变贫。

  e、银金的富集与蚀变关系密切。硅化强度中等,岩石较破碎,围岩中褐铁矿化、黄铁矿化、绢云母化发育地段,矿石品位相对要高,如伴生有铅锌矿化,银品位会更高。

  f、矿化带的空间分布呈现一定的等距分布的特征,间隔200—400m。

  3.3 矿床成因初探

  本矿床的形成大致经历了晋宁期区域变质和加里东晚期岩浆热液成矿两个主要成矿时期,具有成矿物质多来源、成矿作用多成因的多元成矿特征,成矿温度属中低温(多金属硫化物组合为主),根据成矿地质条件及控矿因素,本矿床成因类型为中—低温动力变质热液交代(充填)蚀变岩型矿床。

  参考 文 献

  1. 房立民,杨振声,李勤等《变质岩区1:5万区域地质填图方法指南》武汉:中国地质大学出版社,1991.

  2、江西省地质矿产局《江西省区域地质志》北京:地质出版社 1984.

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