劉小永
(廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊(duì),廣東 廣州 510800)
燈塔盆地是受河源深大斷裂控制的中生代斷陷盆地,而金史地區(qū)位于燈塔盆地北西側(cè)邊緣,九連山復(fù)式背斜核部南段傾伏端。盆地邊緣為成礦作用提供空間及時(shí)間,當(dāng)有豐富的成礦物質(zhì)來(lái)源時(shí),就能形成一定規(guī)模的礦床,廣東省眾多礦產(chǎn)實(shí)例表明在中生代盆地邊緣是金、銀、鉛鋅、鈾等的成礦有利部位(杜海燕等,2012)。礦區(qū)內(nèi)做過(guò)遙感解譯、地質(zhì)填圖及山地工程驗(yàn)證工作,本著就礦找礦的思路,以區(qū)域、區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件及成礦特征為依托,以投入的地質(zhì)工作及成果為依據(jù),對(duì)該區(qū)進(jìn)行了初步評(píng)價(jià),認(rèn)為該區(qū)具有較好的找礦遠(yuǎn)景。
區(qū)內(nèi)位于東西向南嶺成礦帶南東段,九連山褶皺隆起帶東側(cè),河源深大斷裂下盤(pán)燈塔盆地內(nèi)邊緣。燈塔盆地為上白堊統(tǒng)山間斷陷盆地,盆地周?chē)鷰r漿活動(dòng)頻繁,構(gòu)造發(fā)育。
區(qū)域上巖漿巖主要有北東部印支期古寨花崗閃長(zhǎng)巖體,北部印支期青州花崗閃長(zhǎng)巖體,西部、南東部的燕山三期石背黑云母花崗巖巖體及以大巖基產(chǎn)出的新豐江黑云母花崗巖體以及燕山晚期喜馬拉雅期的中基性脈巖及花崗斑巖脈等,頻繁的巖漿活動(dòng)為成礦作用創(chuàng)造了良好的條件。
區(qū)域上構(gòu)造主要有近東西向構(gòu)造組、近南北向構(gòu)造組、北東新華夏系構(gòu)造組。
近東西向佛崗—豐良斷裂組,該斷裂是控制燕山期巖漿活動(dòng)的主要因素(廣東省地質(zhì)局,1988),金史西部石背巖體的北部受該組構(gòu)造控制,與地層呈斷層接觸關(guān)系,也是控制深部隱伏巖體的主要構(gòu)造組。
近南北向燈塔—青州、熱水圩斷裂組,該組斷裂北段切穿九連復(fù)背斜核部。南段至盆地消亡后,在后期應(yīng)力作用下,盆地中的構(gòu)造得到一定的繼承及發(fā)展,主要體現(xiàn)在沿基底構(gòu)造之上的一系列雁列式陡傾斜含礦構(gòu)造(圖1、圖2)。該組構(gòu)造在青州段也有礦點(diǎn)出露,主要見(jiàn)沿該構(gòu)造有一系列的鉛鋅、銅礦點(diǎn)產(chǎn)出,礦點(diǎn)受構(gòu)造控制且與青州巖體及燕山四期、五期巖體成礦關(guān)系密切(劉建軍,2011),北段在熱水圩河谷中有溫泉溫度達(dá)92℃。說(shuō)明該組斷裂具有長(zhǎng)期活動(dòng)性,因此推測(cè)該組近南北向基底隱伏構(gòu)造應(yīng)是本區(qū)主要的導(dǎo)礦及含礦構(gòu)造。
北東向組由河源大斷裂及恩平—新豐斷裂帶組成,河源大斷裂不僅是一條多次活動(dòng)的構(gòu)造巖漿巖漿活動(dòng)帶,沿帶兩側(cè)巖漿巖發(fā)育,也是控盆構(gòu)造,兩側(cè)中、新生代盆地呈線(xiàn)狀發(fā)育,更與河源現(xiàn)代地震活動(dòng)關(guān)系密切,是一條長(zhǎng)期活動(dòng)、切穿幔殼的深源構(gòu)造帶(李富光,1987)。
圖1 金史地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional geological map in Jinshi area
研究區(qū)處于北東向河源深大斷裂下盤(pán),近東西向佛崗—豐良構(gòu)造組的及與近南北向燈塔—青州、熱水圩組構(gòu)造交匯區(qū),具有利的成礦地質(zhì)條件。
礦區(qū)周邊礦產(chǎn)豐富,西邊有大頂大型鐵多金屬礦,北部有鋸板坑大型鎢錫多金屬礦,周?chē)⌒投嘟饘俚V床、礦點(diǎn)密集,且在燈塔盆地西北側(cè)周邊100多km2的構(gòu)造帶中,均有不同程度的金礦化(溫開(kāi)勝等,2011),最高品位達(dá)7.62 g/t,金礦化面積廣。
礦區(qū)主要地層為上白堊統(tǒng)南雄組(K2)的上層(),面積大,占盆地90%以上,為河流-湖泊相沉積,巖性為紅色砂巖、粉砂巖、泥巖,夾含鈣質(zhì)結(jié)核的細(xì)砂巖、泥質(zhì)砂巖薄層或透鏡體,局部可見(jiàn)斜層理,傾角5°~15°。該地層為礦體的賦礦圍巖,成礦構(gòu)造切穿了該地層(圖2)。
圖2 金史地區(qū)金礦化與構(gòu)造關(guān)系Fig.2 Relationship between gold mineralization and structures in Jinshi area
礦區(qū)主要構(gòu)造分布于奇遠(yuǎn)坪—順天—到角等地,總體走向近南北向,由多條北北西向、近南北向和北東向硅化帶、硅化破碎帶、石英脈和蝕變帶組成,累計(jì)長(zhǎng)度約7 km,寬200~800 m,向南尖滅,向北被第四系覆蓋。按走向變化可分為南、北2段(圖2)。
南段:出露在到角—奇遠(yuǎn)坪一帶,走向近南北,以張扭性為主,由多條近南北向的硅化帶、硅化破碎帶組成,長(zhǎng)約5 km,寬200~800 m,單條規(guī)模較南段大,一般長(zhǎng)400~800 m,寬0.5~2 m。最長(zhǎng)的構(gòu)造長(zhǎng)4.2 km,寬2~40 m。在奇遠(yuǎn)坪北東面被北東向構(gòu)造切斷,向北轉(zhuǎn)成北北西向。充填物有硅質(zhì)巖、硅化角礫巖、硅化碎裂巖、石英脈等,圍巖蝕變有硅化、絹云母化、赤鐵礦化等,局部地段地表見(jiàn)較多褐鐵礦,呈紅褐色。多條近南北向構(gòu)造,類(lèi)型相同,充填物相似,但在褐鐵礦分布上差別較大,有褐鐵礦的部位一般都有Au異常。
北段:奇遠(yuǎn)坪以北,走向北北西向340°~350°,長(zhǎng)約2 km,寬50~200 m,以壓扭性為主,由幾條規(guī)模大小不等、走向平行的硅化帶、硅化破碎帶組成。
礦區(qū)內(nèi)地表構(gòu)造帶中,已發(fā)現(xiàn)的礦化點(diǎn)、礦化帶分布密集,分布規(guī)律明顯嚴(yán)格受構(gòu)造帶控制,構(gòu)造主要性質(zhì)為石英脈、硅化帶、硅化破碎帶。地表礦化主要為金銀。經(jīng)鉆孔初步揭露深部有Pb、Zn工業(yè)礦體及Au、Ag、Cu、Se等伴生金屬礦體,礦體產(chǎn)狀與構(gòu)造一致。
金史地區(qū)地表礦化異常點(diǎn)、帶總體分布不是雜亂無(wú)章的,而是有一定的規(guī)律性,嚴(yán)格受構(gòu)造控制,構(gòu)造越發(fā)育,礦化異常點(diǎn)就越多。構(gòu)造單條尖滅再現(xiàn)、膨脹收縮明顯,且一般在構(gòu)造膨大部位、拐彎部位礦化比較好。與礦化關(guān)系密切的蝕變有硅化、赤鐵礦化、褐鐵礦化、黃鐵絹英巖化等。
金以自然金的形式多數(shù)呈星點(diǎn)狀分布,顆粒細(xì)小,分布不均勻,金與黃鐵礦、黃銅礦伴生。銀以類(lèi)質(zhì)同象賦存于方鉛礦晶格中,與方鉛礦關(guān)系密切。方鉛礦呈鉛灰色,呈粒狀,粒徑大小不等,多以集合體產(chǎn)出,受到閃鋅礦交代。閃鋅礦呈銀灰色、棕色,晶面發(fā)亮,呈他形粒狀,粒徑大小不等,多以集合體產(chǎn)出。鉬以輝鉬礦,金屬礦物另有黃鐵礦、黃銅礦、硒礦等。非金屬礦物主要有石英、長(zhǎng)石,其次是白云母、方解石、絹云母、綠泥石等。
根據(jù)野外觀(guān)察可分為4期:第一期為白色塊狀石英脈充填,在盆地西部規(guī)模較大,向東變小;第二期含少量黃鐵礦(低硫化物)的硅質(zhì)脈充填,伴隨較弱的金礦化;第三期含硫化物較多(高硫化物)的硅質(zhì)脈充填,分布較廣,伴隨較強(qiáng)金礦化,局部地段規(guī)模較大;第四期為石英脈-碳酸鹽階段,多為梳狀石英,局部見(jiàn)方解石,在構(gòu)造中呈細(xì)脈狀和網(wǎng)脈狀分布(溫開(kāi)勝等,2011)。該成礦階段與譚文娟等(2005)歸納劃分的石英脈型金礦3個(gè)成礦階段基本一致。
根據(jù)野外觀(guān)察,找礦標(biāo)志主要有以下3種:(1)在硅化帶、石英脈、硅化破碎帶中,硅化、赤鐵礦化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、黃銅礦化、黃鐵絹英巖化等蝕變?cè)綇?qiáng)的地段,礦化越好;(2)地表直接觀(guān)察標(biāo)志,是含金黃鐵礦風(fēng)化后為褐鐵礦化,俗稱(chēng)“火燒皮”,在石英脈金礦床露頭上為石英塊體上出現(xiàn)黑褐色膜(色越深、越厚、越有遠(yuǎn)景);(3)構(gòu)造膨大部位、交叉復(fù)合部位,礦化較好。
研究區(qū)處于鋸板坑—大頂多金屬地球化學(xué)區(qū)的大頂鐵錫多金屬礦田東部燈塔盆地內(nèi)。礦田內(nèi)成礦巖體石背巖體深部與佛崗巖體相連,主要礦產(chǎn)有鐵、錫、鋅、金等,而東部則熱液脈型金礦潛力較大(杜海燕等,2012)。
據(jù)鄰區(qū)大頂鐵礦床研究表明,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造、巖漿巖與礦化的時(shí)空關(guān)系密切,表現(xiàn)為斷裂構(gòu)造控制著巖漿巖體的侵位,為成礦提供物質(zhì)來(lái)源,為礦液的遷移和富集提供了通道及空間。斷裂構(gòu)造與巖漿活動(dòng)控制不同類(lèi)型、不同礦種礦化的形成時(shí)間,決定了礦體的規(guī)模、產(chǎn)狀、形態(tài)和空間定位(陳婉君等,2008)。
礦區(qū)內(nèi)和周邊的燕山期巖體為主要巖漿建造時(shí)期,形成了雙峰式火山巖(嵩靈組)和鈣堿性火山巖(吉嶺灣組),周邊可見(jiàn)燕山早、中期花崗巖分布,晚期普遍見(jiàn)中基性巖脈及石英脈發(fā)育,燕山三期和燕山四期花崗巖體與區(qū)內(nèi)鎢錫鉛鋅金銀成礦關(guān)系最密切(李祥能等,2009)。區(qū)內(nèi)南部地區(qū)鉆孔中曾揭露出現(xiàn)了花崗細(xì)晶巖巖株。離金史西約10 km處石背巖體中大頂鹿湖嶂多金屬礦體的富集規(guī)律就集中在細(xì)晶花崗巖枝或巖株上,其礦化體多產(chǎn)在巖體上部、旁側(cè)或裂隙發(fā)育密集地方,礦體一般在巖體頂部外接觸帶,層間裂隙發(fā)育密集是其較有利的富集部位(楊智榮等,2008),這也是湯中立院士等(2011)關(guān)于“小巖體成大礦”理論的“關(guān)于中酸性小巖體的勘查研究中進(jìn)一步強(qiáng)化頭部成礦機(jī)制”的成果。顯然,這類(lèi)礦床的成礦物質(zhì)不是來(lái)源于巖枝和巖脈本身,而來(lái)源于體積更大的中酸性巖基,這暗示著成礦物質(zhì)在深部已發(fā)生預(yù)富集。
在盆地的演化過(guò)程中,沉積盆地動(dòng)力學(xué)的變化為成礦作用提供了良好的水源,主要體現(xiàn)有沉積盆地常與造山帶相互依存,因此盆地流體與造山帶流體也常顯示密切的耦合關(guān)系,盆地周緣高嵩的造山帶在重力和構(gòu)造應(yīng)力作用下,常向盆地補(bǔ)給下滲大氣降水和造山帶流體,并能長(zhǎng)距離運(yùn)移,疊置在造山帶基底的沉積盆地往往會(huì)得到基底流體的補(bǔ)充(劉建明,2000;劉建明等,2000)。尤其在盆地周緣的盆山轉(zhuǎn)換地段,由于強(qiáng)烈的構(gòu)造變形產(chǎn)生良好的流體運(yùn)移通道和礦石就位空間,更重要的是離心流為特征的盆地自生流體和受側(cè)向壓力驅(qū)動(dòng)的造山帶流體可能在此相遇,從而成為礦床富集地段(劉建明,2000;劉建明等,2000)。
根據(jù)裴榮富等(2001)的“三源”成礦預(yù)測(cè)理論,認(rèn)為區(qū)內(nèi)燕山中期的巖漿活動(dòng)為成礦提供了較好的礦源預(yù)富集,燕山晚期及喜馬拉雅期的巖漿巖侵入為成礦作用提供了熱源及進(jìn)一步富集的礦源;盆地演化過(guò)程中流體的運(yùn)移為成礦作用提供了良好的水源。在“三源”齊全且充分有利的地質(zhì)條件下,具有較好的找礦潛力。
在盆地演化過(guò)程中,產(chǎn)生一系列的應(yīng)力變化,這些應(yīng)力作用形成了一定開(kāi)放體系,張均(1999)認(rèn)為開(kāi)放體系的產(chǎn)生對(duì)脈狀金礦礦體形成與定位具有重要的意義,主要體現(xiàn)在通過(guò)礦質(zhì)的活化、礦液的形成和遷移,為成礦提供了充足的物質(zhì)來(lái)源;其次是礦液沉淀和礦床形成的重要條件??氐V斷裂構(gòu)造活動(dòng)對(duì)脈狀金礦的形成起了決定性的作用,構(gòu)造減壓區(qū)是有利的礦體定位場(chǎng)所。
白堊紀(jì)晚世—古新世,沿區(qū)域性的北東向構(gòu)造帶發(fā)生左旋剪切運(yùn)動(dòng),形成斷陷盆地,這些盆地兼具拉分屬性(廣東省地質(zhì)調(diào)查院,2000)。在區(qū)內(nèi)沉積了一套紅色復(fù)成分礫巖、砂礫巖、砂巖等。該時(shí)段地殼以間歇性升降為主,造成基底斷裂的繼承與活化,主要表現(xiàn)有沿基底斷裂上發(fā)展起來(lái)的一系列的由壓扭性到張扭性構(gòu)造低序次構(gòu)造(圖2)。該類(lèi)低序次構(gòu)造在區(qū)內(nèi)多數(shù)見(jiàn)有礦化,且礦化面積大,筆者曾對(duì)盆地北西側(cè)100多km2區(qū)域進(jìn)行過(guò)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)構(gòu)造中均有一定程度的礦化,但構(gòu)造扭動(dòng)性大,產(chǎn)狀倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象多有發(fā)生,礦化穩(wěn)定性差。因此,該類(lèi)構(gòu)造不僅是賦礦的有利場(chǎng)所,更是尋找更大、更富礦體的有利找礦線(xiàn)索。
盆地演化過(guò)程始末,成礦流體產(chǎn)生的重力流及壓實(shí)流在不斷循環(huán)作用下,對(duì)礦體進(jìn)一步富集及尋位成礦起到了不可替代的作用。
盆地消亡抬升過(guò)程中,區(qū)域張應(yīng)力強(qiáng)烈作用,有利于深部中酸性巖漿上侵,為成礦作用提供較好物質(zhì)來(lái)源及熱動(dòng)力來(lái)源。
總之,盆地演化與成礦作用關(guān)系密切。
研究區(qū)處于中生代斷陷盆地邊緣且與深大斷裂交匯附近,而深大斷裂附近低序次構(gòu)造發(fā)育,深部有隱伏巖體存在,周邊中酸性巖漿巖發(fā)育。與王成輝等(2014)在南嶺地區(qū)與金礦有關(guān)巖漿巖成礦專(zhuān)屬性研究成果吻合。因此,認(rèn)為區(qū)內(nèi)應(yīng)有較好的成礦遠(yuǎn)景。
區(qū)內(nèi)深部有Se、Pb-Zn、Cu等元素的成礦,司榮軍等(2006)認(rèn)為Se等為親硫元素與Au、Ag等呈正相關(guān),為近礦指示元素。說(shuō)明區(qū)內(nèi)成礦作用有一定的成礦規(guī)模及成礦序列性,具有較好的成礦遠(yuǎn)景。
墨西哥瓜納華托金銀礦床淺成低溫?zé)嵋撼傻V模式,對(duì)下一步找礦具有一定啟發(fā),以此類(lèi)礦床的國(guó)內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn)及成果,該區(qū)具有較好的成礦遠(yuǎn)景。
大頂大型多金屬礦是石背巖體“小巖體成大礦”理論的實(shí)例,以石背巖體接觸帶及外圍元素礦化分帶特征及石背巖體對(duì)大頂多金屬礦床的控制啟示?;谑硯r體底部與佛崗巖體相連,深部具大巖基存在,在石背巖體周邊尋找隱伏巖體有利于找到類(lèi)似的多金屬礦床(藍(lán)恒春,2008)。
(1)研究區(qū)內(nèi)為盆地內(nèi)邊緣成礦,離深大斷裂近,低序次構(gòu)造發(fā)育,構(gòu)造控礦明顯,礦化面上分布廣,成礦時(shí)代新,多金屬成礦序列明顯等特征。該成礦類(lèi)型進(jìn)一步豐富了粵北地區(qū)金礦類(lèi)型。
(2)燕山中、晚期巖漿巖為多金屬成礦提供了主要的礦源及熱源,而盆地流體水動(dòng)力循環(huán)則為盆地邊緣成礦作用提供主要的水源,區(qū)內(nèi)“三源”成礦條件齊全并充分,具有較好的成礦遠(yuǎn)景。
(3)盆地演化過(guò)程與成礦關(guān)系密切,演化過(guò)程間接為成礦作用提供了必備的條件,也是以此為基礎(chǔ)開(kāi)辟深部第二找礦空間的有利線(xiàn)索。
(4)研究區(qū)處于石背巖體外圍,是“小巖體成大礦”重點(diǎn)勘查區(qū),具有較好找礦遠(yuǎn)景。
(5)已有的找礦標(biāo)志及找礦成果都顯示該區(qū)具有較好的金多金屬礦成礦地質(zhì)條件,應(yīng)加強(qiáng)找礦模型研究,借鑒國(guó)內(nèi)外類(lèi)似礦床的成功經(jīng)驗(yàn),加大找礦勘查投入力度,有望在該區(qū)實(shí)現(xiàn)一定的突破。
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