胡喬帆,李 毅,華 二

(1.桂林理工大學(xué), 廣西桂林市 541004;2.廣西地潤(rùn)礦業(yè)投資有限公司,廣西南寧 530022)

大瑤山地區(qū)金礦成礦條件及成礦規(guī)律研究＊

胡喬帆1,李 毅2,華 二1

(1.桂林理工大學(xué), 廣西桂林市 541004;2.廣西地潤(rùn)礦業(yè)投資有限公司,廣西南寧 530022)

大瑤山地區(qū)是廣西著名的金成礦帶之一,金礦資源在全區(qū)占有重要地位。該區(qū)具有較好的成礦條件,金礦點(diǎn)較多,但由于該區(qū)成礦后在不同的地質(zhì)時(shí)期內(nèi)分別遭受到了不同程度的隆升剝蝕,后期構(gòu)造作用復(fù)雜,使之找礦潛力大受影響。迄今為止,區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的中、小型金礦床 (點(diǎn))有 150多處,但大型金礦床很少。通過(guò)綜合研究前人資料,結(jié)合新的認(rèn)識(shí),總結(jié)分析了本區(qū)的成礦地質(zhì)條件和成礦規(guī)律,力爭(zhēng)為區(qū)內(nèi)進(jìn)一步的找礦決策提供可靠的參考依據(jù)。

大瑤山;金礦;成礦條件;成礦規(guī)律

大瑤山金礦成礦帶位于廣西東部,東起兩廣邊境,西至大明山隆起,南以西江為界,北至蒙山、昭平、賀縣等地,大致呈東西向展布,面積近 5000 km2。區(qū)內(nèi)金礦主要為巖金礦床,金礦床類(lèi)型較簡(jiǎn)單,以淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖型為主。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

大瑤山地區(qū)大地構(gòu)造單元按板塊構(gòu)造觀點(diǎn)屬華南微大陸板塊 (一級(jí))—華南陸緣構(gòu)造區(qū) (二級(jí))—桂中—桂東邊緣海 (三級(jí))的大瑤山邊緣海盆地 (四級(jí));按槽臺(tái)觀點(diǎn)則屬南華準(zhǔn)地臺(tái)桂中—桂東臺(tái)陷大瑤山凸起 (見(jiàn)圖1),北接桂北拗陷、南與云開(kāi)隆起和欽防海西地槽毗鄰 (廣西區(qū)域地質(zhì)志,1995)。自晚元古代以來(lái),本區(qū)經(jīng)歷了加里東運(yùn)動(dòng)、海西運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)等多期構(gòu)造演化,形成當(dāng)今復(fù)雜多樣的構(gòu)造景觀。

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要為寒武系、泥盆系和白堊系。寒武系為淺變質(zhì)砂巖、粉砂巖、硅質(zhì)巖、板巖、千枚巖及碳質(zhì)頁(yè)巖,泥盆系為底礫巖、砂頁(yè)巖及灰?guī)r,不整合覆蓋于寒武系之上,分布于成礦帶的南北兩側(cè);白堊系以凝灰?guī)r為主,不整合覆蓋于寒武系之上,零星分布在西江與蒙江交會(huì)處的新生代盆地中。金的賦礦層位主要是震旦系培地組、寒武系小內(nèi)沖組及黃洞口組和下泥盆統(tǒng)。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主要為軸向近 EW的大瑤山復(fù)式背斜、軸向 NE的龍山鼻狀背斜及鎮(zhèn)龍山穹窿。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,除大瑤山隆起區(qū)周邊的荔浦?jǐn)嗔?、龍?-永福斷裂、南丹 -昆侖關(guān)斷裂、靈山 -藤縣斷裂外,還有分布于隆起區(qū)中部的大黎斷裂、栗木斷裂、富川斷裂、博白 -梧州斷裂等一般性斷裂,其中大黎斷裂為區(qū)內(nèi)最重要的控礦斷裂,大部分金礦均圍繞其斷裂帶兩側(cè)分布。

圖1 廣西構(gòu)造分區(qū)(據(jù)張恒興,1991,有改動(dòng))

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較強(qiáng)烈,從加里東期至喜山期均有巖漿活動(dòng),大多形成巖株、巖脈、巖枝、巖筒等小巖體,其中以燕山期最強(qiáng)烈,次為加里東期,二者與金礦成礦有密切關(guān)系,在巖體與構(gòu)造破碎帶相交的部位可形成工業(yè)礦體。

2 成礦地質(zhì)條件分析

大瑤山地區(qū)地處揚(yáng)子板塊與華南板塊的欽州 -錢(qián)塘結(jié)合帶上,地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,經(jīng)歷過(guò)多期地質(zhì)作用的改造,形成中間為大瑤山隆起區(qū)、四周為斷陷盆地的構(gòu)造格架。不同地段經(jīng)受差異性地質(zhì)作用,使之發(fā)育了不同的地質(zhì)建造及成礦建造,形成相應(yīng)金屬礦床。在長(zhǎng)期隆升、遭受剝蝕的大瑤山隆起區(qū),寒武系基底地層出露,分布著眾多的巖漿熱液成因的金礦床,如桃花、古袍、六岑、龍水等;在大瑤山隆起的四周發(fā)育較多泥盆系碳酸鹽巖,分布有花山、姑婆山、金雞頂、廣平、大容山和西山等較大的花崗巖體。在大瑤山地區(qū)發(fā)育的這些地層、構(gòu)造和巖漿巖等要素,組成了該區(qū)礦床成礦的基本條件,控制著相應(yīng)礦床的形成。

2.1 地層對(duì)礦床的控制作用

大瑤山地區(qū)出露的地層從震旦系～第三系,發(fā)育比較齊全,出露面積最大有寒武系和泥盆系。區(qū)內(nèi)有 80%以上金礦床 (點(diǎn))產(chǎn)于寒武系中,寒武系是本區(qū)金礦的有利賦礦層位。

對(duì)于與巖漿活動(dòng)有關(guān)的熱液礦床來(lái)說(shuō),地層的作用主要表現(xiàn)在地層化學(xué)成分、巖石組合和結(jié)構(gòu)構(gòu)造對(duì)成礦的影響,不同的沉積建造可以產(chǎn)生不同的金礦床類(lèi)型。據(jù)研究,大瑤山寒武系金豐度值呈現(xiàn)出高金背景值的特征,古袍邊溪亞群金的平均豐度10.75 ppb,桃花與龍水的清溪亞群分別為 28.69,8.25 ppd。金的濃集系數(shù) (按 Taylon地殼金豐度 3 ppb)達(dá) 2.75～9.56,含硫化物相及含炭黑色巖系層位中,金背景值明顯增高,其濃集系數(shù) 3.81～57.5,平均 17.9?？梢?jiàn),桂東寒武系具有較高的金初始富集,為區(qū)域金礦化奠定了一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。

本區(qū)寒武系和震旦系主要為含炭粉砂巖、含炭砂巖、炭質(zhì)頁(yè)巖或板巖等黑色巖系,并以濃集 Au、Ag、Sb、Pb、Zn等元素為特征 ,構(gòu)成我國(guó)南方重要的含金建造。整個(gè)桂東金礦化帶的產(chǎn)出及工業(yè)礦床的形成,都受其控制。六岑、桃花、古袍、隆盛、富裕等金礦床,都毫不例外的賦存于含炭層位。大瑤山地區(qū)寒武系和震旦系含碳建造中的金主要與硫化物和炭質(zhì)關(guān)系密切,為易釋放金,這些高背景值濃集的金元素在區(qū)域變質(zhì)作用、構(gòu)造、地下水和巖漿活動(dòng)等多種地質(zhì)作用下發(fā)生活化遷移,最終富集成礦。在加里東期發(fā)生的造山運(yùn)動(dòng)中,本區(qū)寒武系和震旦系普遍遭受低級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用,巖石物質(zhì)間發(fā)生重組合和變質(zhì)熱液活動(dòng),使得地層中的金進(jìn)行活化遷移;多期次構(gòu)造活動(dòng)為地層中金的釋放以及各種成礦溶液對(duì)金的活化遷移乃至富集提供了通道和活動(dòng)場(chǎng)所,同時(shí)伴隨強(qiáng)烈構(gòu)造活動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)力變質(zhì)和構(gòu)造分異作用亦可誘發(fā)巖漿侵入,導(dǎo)致地?zé)嵩龈?促使地層中的金活化遷移。

2.2 構(gòu)造對(duì)礦床的控制作用

深部構(gòu)造能夠?qū)Φ乇淼臉?gòu)造格架和花崗巖分布產(chǎn)生直接的影響。區(qū)域上,大瑤山地區(qū)的西邊是桂中拗陷構(gòu)造,北邊為桂東北拗陷,南邊為靈山拗陷,而東邊為云開(kāi)隆起,其周?chē)霓窒蒹w現(xiàn)出斷陷盆地的特征,暗示了大瑤山地區(qū)在其發(fā)生斷裂時(shí)期處于有地幔上拱的拉張環(huán)境。地幔柱熱物質(zhì)的上升,使地幔上隆引起地殼構(gòu)造活動(dòng),導(dǎo)致區(qū)域變質(zhì)作用、混合巖化和巖漿活動(dòng)。

本區(qū)由近東西向、北西向和北東向區(qū)域性斷裂構(gòu)造帶構(gòu)成的基本區(qū)域構(gòu)造格局,也是主要的控巖和控礦構(gòu)造。區(qū)域構(gòu)造格局控制了主要金礦化的分布,不同期次和不同性質(zhì)的構(gòu)造斷裂活動(dòng)控制了不同的礦化產(chǎn)出類(lèi)型,如張扭性斷裂控制了石英脈型礦化,壓扭性剪切破碎帶控制了構(gòu)造蝕變巖型、剪切帶蝕變巖型以及破碎帶石英網(wǎng)脈型礦化。同時(shí),在區(qū)域性斷裂構(gòu)造交會(huì)部位則控制了一定規(guī)模金礦床(點(diǎn))的產(chǎn)出,如古袍、大黎、隆盛、嶺腳、旺甫等礦床(點(diǎn)),2條控礦斷裂 (礦脈)的交會(huì)部位是金礦富集的有利部位。含礦巖體所處的構(gòu)造的環(huán)境不同,形成的礦床類(lèi)型不同,巖體型礦床產(chǎn)于封閉壓性構(gòu)造環(huán)境,熱液石英脈產(chǎn)于半封閉的張扭性構(gòu)造區(qū),而斷裂破碎帶型則是相對(duì)開(kāi)放構(gòu)造環(huán)境的產(chǎn)物。

2.3 巖漿巖對(duì)礦床的控制

巖漿活動(dòng)一方面為成礦提供熱源,另一方面為成礦提供物質(zhì)。熱是成礦的主要?jiǎng)恿C(jī)制之一,在巖漿熱動(dòng)力作用下,受熱地下水循環(huán)速度加快,增強(qiáng)溶液活動(dòng)能力,有利于圍巖中的成礦物質(zhì)活化轉(zhuǎn)移到成礦熱流體中。巖漿自身由地幔柱活動(dòng)演化而來(lái),不同時(shí)期的地幔柱將地球深部的金屬物質(zhì)帶到地殼,并以巖漿的形式活動(dòng)演化。巖漿在結(jié)晶分異過(guò)程中,金屬元素被分離形成含礦熱液。

本區(qū)與金礦化有關(guān)的巖漿活動(dòng)是加里東期和印支 -燕山早期的巖漿活動(dòng),分布于大瑤山中部和南緣,構(gòu)成中部近東西向構(gòu)造 -巖漿活動(dòng)帶和南緣嶺腳、旺甫兩個(gè)構(gòu)造 -巖漿活動(dòng)區(qū)。加里東期花崗巖巖性多為中酸性花崗巖,為上部地殼物質(zhì)構(gòu)造重熔的改造型成因,成礦物質(zhì)具淺源性,該期花崗巖漿活動(dòng)與金有密切的關(guān)系,形成與加里東期花崗斑巖巖漿熱液活動(dòng)有關(guān)的金礦化,構(gòu)成近大瑤山內(nèi)東西向礦帶和北西向礦帶的主要組成部分。印支 -燕山期花崗巖主要分布于隆起區(qū)南緣北東向斷裂帶中,其巖性為花崗閃長(zhǎng)巖,物質(zhì)來(lái)源具深源性,構(gòu)成南緣嶺腳和旺甫兩構(gòu)造 -巖漿活動(dòng)區(qū),多產(chǎn)生與印支 -燕山早期花崗閃長(zhǎng)巖類(lèi)巖漿熱液活動(dòng)有關(guān)的金銀礦化,形成相應(yīng)的金礦化集中區(qū)。

3 成礦規(guī)律

(1)大瑤山成礦帶內(nèi)的寒武系和震旦系含炭建造是本區(qū)金礦成礦最有利的控礦和賦礦層位,并使得金礦化具明顯的層控性。

(2)礦帶或礦化集中區(qū)的展布受相應(yīng)褶皺 -斷裂帶的控制,顯示了區(qū)域構(gòu)造格局與金礦化分布的一致性。

(3)成礦物質(zhì)具有多源性,金的來(lái)源既有寒武系和震旦系等古老含金地層建造,又有巖漿熱液來(lái)源,為成礦提供了豐富的物質(zhì)保證。

(4)多種成礦作用疊加,導(dǎo)致了礦化類(lèi)型的多樣化和成礦的多期性,為形成一定規(guī)模的金礦床創(chuàng)造了條件。

(5)多期次的構(gòu)造活動(dòng)則使構(gòu)造控礦復(fù)雜化,成礦既可是單一的斷裂構(gòu)造控礦,也可是褶皺 (向斜)與斷裂聯(lián)合控礦,或是不同方向斷裂的交會(huì)部位控礦,同時(shí),多期性的構(gòu)造活動(dòng)也導(dǎo)致了多期次的成礦作用,為礦化的疊加和再富集創(chuàng)造了條件。

(6)金礦的成礦多依存于區(qū)內(nèi)的巖漿活動(dòng),區(qū)內(nèi)主要金礦床 (點(diǎn))均分布于巖漿活動(dòng)區(qū) (帶)內(nèi),并與巖漿活動(dòng)有著密切時(shí)空成因聯(lián)系。加里東期構(gòu)造巖漿活動(dòng)集中于中部近東西向構(gòu)造活動(dòng)帶上,導(dǎo)致礦化也主要發(fā)生于中部,并以金礦化為特征;印支 -燕山期構(gòu)造活動(dòng)往南北兩側(cè)擴(kuò)展,導(dǎo)致礦化多往南遷移,并以金銀多金屬礦化為特征。從而本區(qū)構(gòu)造-巖漿與成礦的演化規(guī)律也體現(xiàn)出分帶性,加里東期中部近東西向、北西向構(gòu)造和花崗斑巖活動(dòng)導(dǎo)致近東西向金礦成礦帶的形成;印支 -燕山期南緣北東向構(gòu)造和花崗閃長(zhǎng)巖類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致北東向金銀多金屬成礦帶的形成。

4 結(jié)語(yǔ)及建議

大瑤山地區(qū)的金礦成礦經(jīng)歷了長(zhǎng)期地質(zhì)歷史過(guò)程,在多期成礦作用下,導(dǎo)致成礦物質(zhì)的繼承性疊加,從而也形成了具一定規(guī)模的多種礦化類(lèi)型疊加的金礦床。本區(qū)成礦條件較好,金礦點(diǎn)較多,但成型礦床較少,以小型礦床居多,金礦床類(lèi)型也較簡(jiǎn)單,主要為淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖型中的石英脈型及破碎帶蝕變巖型,次為次火山巖型,其它類(lèi)型較少。區(qū)內(nèi)金礦主要為巖金礦床,次為少量伴生金礦,砂金礦床很少。盡管目前已查明及保有的金礦資源儲(chǔ)量占廣西的 1/3強(qiáng),在廣西金礦資源中占有重要地位,但仍處于礦點(diǎn)多、無(wú)大礦、探明及保有資源儲(chǔ)量均很有限的狀況,其找礦潛力大,加大科研工作及找礦勘查工作的力度,可望有新的突破。

(1)石英脈型及破碎帶蝕變巖型金礦仍是該區(qū)今后找礦的主要目標(biāo),可能存在熱水沉積型金礦,要注意在深部及礦區(qū)外圍尋找破碎帶蝕變巖型金礦,以及在蝕變中酸性小巖體、斑巖體內(nèi)及其附近尋找斑巖型金礦。

(2)找礦評(píng)價(jià)的蝕變標(biāo)志主要為黃鐵礦化、硅化、絹云母化及黃鐵絹英巖化等。

(3)礦物學(xué)標(biāo)志主要有:石英為煙灰色、花斑色、乳白色者;黃鐵礦色澤暗淡、細(xì)粒、五角十二面體及其聚形,黃鐵礦熱電系數(shù)以 P導(dǎo)型為主,熱電系數(shù)均值大。

(4)含金鐵帽可作為重要的直接找礦標(biāo)志。

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廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2010GXNSFA013013).

2010-10-28)

胡喬帆 (1985-),男,碩士研究生,研究方向?yàn)榈V產(chǎn)普查與勘探,Email:qiaofan008@163.com。