王忠偉,錢紅麗,趙震云,龍婧宇,蔣惠俏
(廣西壯族自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院,廣西 桂林 541000)
步陰尾金礦位于大瑤山陸緣沉降帶北東端與羅霄巖漿弧交匯處。地處桂東-粵西成礦帶(廣西段內(nèi))北西端,屬大瑤山被動(dòng)陸緣盆地東側(cè)。區(qū)域上寒武系出露廣泛。具有復(fù)理石建造的韻律特征,褶皺強(qiáng)烈。該地層是步陰尾地區(qū)主要出露地層,為該區(qū)主要金礦產(chǎn)出的層位。與礦區(qū)關(guān)系密切的褶皺為大坪復(fù)式背斜,呈NE向展布,兩翼被泥盆紀(jì)蓮花山組角度不整合覆蓋,西部被尖峰頂斷層斜切,東部被金雞頂巖體吞沒。褶皺核部主要由寒武紀(jì)小內(nèi)沖組組成,翼部由寒武紀(jì)黃洞口組組成。礦區(qū)主要位于該背斜核部,成礦條件優(yōu)越。
礦區(qū)內(nèi)出露的地層較為單一,僅出露寒武系小內(nèi)沖組和黃洞口組。其北東角出露有晚白堊世藍(lán)鐘巖體。
2.1.1 寒武系小內(nèi)沖組一段
∈1-2x1:為灰、灰綠色中-厚層、塊狀細(xì)粒、中-細(xì)粒長(zhǎng)石石英(雜)砂巖夾灰、深灰色薄—厚層狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖,少量含碳泥巖。砂巖略具平行層理、正粒序?qū)永淼龋a(chǎn)少量原始海綿骨針Protospongia sp.。
2.1.2 寒武系小內(nèi)沖組二段
∈1-2x2:為灰、灰綠色,中-厚層巖屑石英(雜)砂巖、長(zhǎng)石石英(雜)砂巖夾灰、深灰、灰綠色中薄層粉砂巖、泥(板)巖、含碳泥巖,局部出現(xiàn)含錳團(tuán)塊砂巖。巖石層理下部多厚層塊狀,向上多為中—厚層狀,總體較第一段層理薄、巖石粒度較細(xì),泥(板)巖、含碳泥巖較多的特征。砂巖多具平行層理、微斜層理、正粒序?qū)永淼龋鄮r多具水平層理、水平紋層,產(chǎn)較多的原始海綿骨針Protospongia sp.。
2.1.3 寒武系黃洞口組
∈3-4h:底以一套灰綠色厚層塊狀(含礫)不等粒砂巖與下伏小內(nèi)沖組泥巖呈整合接觸。下部多為黃褐色、灰綠色厚層塊狀不等粒、中細(xì)粒巖屑石英(雜)砂巖、含泥礫砂巖夾中薄層泥(頁(yè))巖、粉砂質(zhì)泥巖,偶夾灰綠色薄層粉砂巖、含碳泥巖。中部多為厚—中細(xì)粒巖屑石英(雜)砂巖、長(zhǎng)石石英(雜)砂巖與粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、少量含碳泥巖呈不等厚互層。上部為灰黃色厚層塊狀巖屑石英(雜)砂巖、長(zhǎng)石石英(雜)砂巖夾灰黃色中薄層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖,少部分夾中粗粒雜砂巖。巖石層面多平直狀,部分為波狀,發(fā)育溝模、槽模,多具平行層理、微斜層理、正粒序?qū)永淼?,泥巖多具水平層理、水平紋層,產(chǎn)較多的原始海綿骨針Protospongia sp.。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要發(fā)育為NE、NEE走向的斷裂破碎帶(F1、F2、F3、F4、F6、F7、F8、F11、F14、F15),其中 F1、F3、F4北東向斷層破碎帶是該區(qū)主要控礦、富礦斷層。斷層傾角45°~75°。斷層破碎帶寬0.5m~1.5m不等,主要由石英脈和構(gòu)造角礫充填,構(gòu)造角礫由砂礫巖、砂巖、泥巖組成,角礫呈棱角狀,大小一般0.3cm~4cm,大小混雜,無(wú)分選性,膠結(jié)物為硅質(zhì)和鐵質(zhì),膠結(jié)緊密。石英脈呈白色、灰白色、乳白色,細(xì)脈狀、致密塊狀、角礫狀、團(tuán)塊狀,少數(shù)具重結(jié)晶現(xiàn)象。破碎帶內(nèi)巖石具硅化、褐鐵礦化、炭化、黃鐵礦化等礦化蝕變,破碎帶兩側(cè)巖層受擠壓破碎且具硅化蝕變。其次發(fā)育有少量北西向(F5、F9、F10、F12)斷裂為礦區(qū)主要的破礦構(gòu)造、近東西向(F13)小斷層,主要表現(xiàn)為石英脈充填,石英脈為乳白色,呈細(xì)脈狀分布,未見礦化、蝕變,改組走向的斷層破碎帶切北東、北東東斷層破碎帶,為后期形成的次級(jí)斷層。主要含礦斷裂情況如下。
F1斷裂:位于礦區(qū)東部,發(fā)育于寒武系小內(nèi)沖組第二段、第一段,長(zhǎng)約4.5km,北東走向,傾向北西300°~330°,傾角較陡73°~80°,硅化蝕變帶寬0.5m~1.5m,破碎強(qiáng)烈,具張-扭性質(zhì),中部靠西端有北北西向逆斷裂(F9、F10)錯(cuò)動(dòng)。破碎帶巖性主要為石英脈及構(gòu)造角礫巖、少量砂巖透鏡體相互膠結(jié)充填,局部表現(xiàn)為強(qiáng)劈理化帶,破碎帶兩側(cè)巖石具硅化、褐鐵礦化、炭化、黃鐵礦化等礦化蝕變。該斷裂為檢查區(qū)主要的容礦、控礦斷裂。Ⅰ號(hào)礦脈產(chǎn)于該斷層破碎帶上。
F3斷裂:位于礦區(qū)中部靠東端,發(fā)育于寒武系小內(nèi)沖組第一段,長(zhǎng)約1.6km,寬1m~1.5m不等,北東走向,傾向北西310°~320°,傾角較陡45°~80°,局部反傾。具右行走滑正斷層性質(zhì),北東端被F12錯(cuò)斷。主要表現(xiàn)為石英脈、壓碎巖組成,由多期次多組石英脈穿插,石英脈,呈條帶狀、角礫狀、細(xì)脈狀分布,石英脈間為片理化、碎裂角礫巖化巖屑雜砂巖、泥巖,破碎帶中巖石具不同程度硅化蝕變,褐鐵礦化、炭化、片理化、黃鐵礦化強(qiáng)烈,是工作區(qū)內(nèi)主要控礦、容礦構(gòu)造,破碎帶兩側(cè)巖石具硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化等礦化蝕變。Ⅱ號(hào)礦脈產(chǎn)于此斷裂中。
F4斷裂:位于礦區(qū)中部靠東端,發(fā)育于寒武系小內(nèi)沖組第一段,長(zhǎng)約3.0km,破碎帶寬約0.5m~1.5m不等,北東走向,傾向北西300°~310°,傾角較陡48°~84°,局部反傾。具張扭性走滑正斷層性質(zhì),北東端被F12錯(cuò)斷,南西端被左型走滑逆斷層F13錯(cuò)斷以及性質(zhì)不明的F5錯(cuò)斷。破碎帶巖性主要為主要由石英脈和構(gòu)造角礫充填,構(gòu)造角礫由砂礫巖、砂巖、泥巖組成,角礫呈棱角狀,大小一般0.3cm~4cm,大小混雜,無(wú)分選性,膠結(jié)物為硅質(zhì)和鐵質(zhì),膠結(jié)緊密。石英脈呈白色、灰白色、乳白色,細(xì)脈狀、致密塊狀、角礫狀、團(tuán)塊狀,少數(shù)具重結(jié)晶現(xiàn)象。破碎帶內(nèi)巖石具硅化、褐鐵礦化、炭化、黃鐵礦化等礦化蝕變,破碎帶兩側(cè)巖層受擠壓破碎且具硅化蝕變。為區(qū)內(nèi)主要的含礦控礦斷裂。Ⅲ號(hào)礦脈產(chǎn)于此斷裂中。
巖漿巖在礦區(qū)北東角出露有晚白堊世藍(lán)鐘巖體。主要出露兩期侵入體,分別為細(xì)中粒斑狀黑云二長(zhǎng)花崗巖(ηγK21),獲得的206Pb/238U年齡加權(quán)平均年齡為(94.4±1.2)Ma,細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖(ηγK22),獲得的206Pb/238U年齡加權(quán)平均年齡為(106.3±2.9)Ma,細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖的形成時(shí)代晚于細(xì)中粒斑狀黑云二長(zhǎng)花崗巖。與本區(qū)成礦關(guān)系不大。
成礦區(qū)位于大坪復(fù)式背斜核部,為加里東期褶皺。區(qū)內(nèi)次級(jí)褶皺、斷裂、節(jié)理、劈理等構(gòu)造發(fā)育,具有多期次活動(dòng)、改造特征,屬于構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈區(qū)。
步陰尾背斜:背斜軸跡線方向?yàn)?5°,軸長(zhǎng)>6km,寬7km,核部地層為小內(nèi)沖組一段和二段,青灰、淺綠、灰綠色中-厚層細(xì)粒、細(xì)-中粒、不等粒(含長(zhǎng)石)雜砂巖、(長(zhǎng)石)石英雜砂巖、巖屑長(zhǎng)石石英雜砂巖夾中-薄層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、(含)炭質(zhì)泥巖。兩翼地層為黃洞口組灰、青灰、淺綠、灰綠色中-厚層細(xì)粒、中-細(xì)粒、中粒和不等粒雜砂巖夾中-薄層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖,局部夾長(zhǎng)石巖屑砂巖、粉砂巖,兩翼巖層產(chǎn)狀變化范圍在35°~70°之間,一般40°以上。兩翼產(chǎn)狀對(duì)稱。兩翼發(fā)育北東向次級(jí)褶皺,背斜因受后期多組斷層、節(jié)理切割,為熱液活動(dòng)提供了有利的構(gòu)造環(huán)境及容礦場(chǎng)所。金、砷異常及金礦(化)體均分布在背斜核部附近。
區(qū)內(nèi)共發(fā)育兩組斷裂構(gòu)造。一組為北東向或北東東向,共發(fā)育6條規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造和3條相對(duì)較小的斷裂構(gòu)造;一組為北西向或北北西向,發(fā)育3條斷裂構(gòu)造。其中前者為勘查區(qū)主要控礦、含礦斷裂,控制了已發(fā)現(xiàn)的含金礦(化)脈體的總體平面展布格局。后者為后期破礦構(gòu)造,含礦差。
步陰尾金礦受斷裂破碎蝕變帶控制,礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀與斷裂蝕變帶一致,礦體成脈狀、透鏡狀,有分支復(fù)合的現(xiàn)象。圍巖主要是寒武系砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖、泥巖。區(qū)域大斷裂為導(dǎo)礦構(gòu)造,而大斷裂兩側(cè)的次級(jí)小斷裂為控礦、容礦構(gòu)造,礦體分布其中,并受其控制。礦與非礦之間沒有明顯的界線,靠樣樣品分析結(jié)果決定。
通過(guò)工作,在步陰尾地區(qū)發(fā)現(xiàn)3個(gè)金礦化體。礦體全部產(chǎn)于礦區(qū)北東走向斷層破碎帶中,礦體完全受構(gòu)造控制。礦體形狀簡(jiǎn)單,總體呈脈狀,產(chǎn)狀變化大,總體傾向北西,傾角陡,傾角73°~77°,局部反傾。礦體厚度不穩(wěn)定,局部有膨脹或縮小現(xiàn)象,礦化不均勻,局部富集,金屬礦物常呈細(xì)脈狀、浸染狀、星點(diǎn)狀產(chǎn)于斷層角礫巖及裂隙中,多為褐鐵礦化。礦石品位在1.47g/t~2.21g/t,厚度在1.07m~2.11m不等。礦體頂?shù)装寰鶠楹湎敌?nèi)沖組第二段砂巖、泥巖。
步陰尾金礦圍巖蝕變發(fā)育,主要的圍巖蝕變有有硅化、黃(褐)鐵礦化、黃銅礦化和炭化,以硅化和黃(褐鐵礦)化為常見,他們與金礦化關(guān)系密切。黃銅礦化、炭化零星出現(xiàn)。礦化類型主要為侵染狀、細(xì)脈狀、脈狀。礦石類型分帶受構(gòu)造破碎帶控制,圍巖蝕變和礦化類型主要集中在斷裂破碎帶。
礦石礦物主要為自然金、黃鐵礦。脈石礦物以石英、方解石為主。黃鐵礦呈星點(diǎn)狀、細(xì)脈狀沿礦石節(jié)理裂隙充填,與金礦體關(guān)系最為密切。主要分布在后期疊加形成的斷層破碎帶中,與硅化、黃(褐)鐵礦化關(guān)系密切,多呈正比關(guān)系。礦石的結(jié)構(gòu)類型以自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主,可見(變余細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu))。礦石的構(gòu)造類型有浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、晶洞狀構(gòu)造。
金主要以自然金的形式成裂隙金、包裹體金等狀態(tài)賦存在黃鐵礦、石英等礦物中或礦物間隙中。黃鐵礦是主要的載金礦物。
礦區(qū)開展的1:1萬(wàn)土壤地化剖面測(cè)量,圈定異常主要表現(xiàn)以Au為主,其次為As,其他元素為零星分布。各元素異常組合較好,主要異常元素Au異常較連續(xù)且濃集中心明顯。主要圈定兩處異常濃集中心,都沿北東走向的斷裂蝕變帶分布,其形狀嚴(yán)格受斷裂控制,經(jīng)剝土工程驗(yàn)證,均在濃集中心發(fā)現(xiàn)斷裂蝕變帶并且含金達(dá)工業(yè)品位。明顯在構(gòu)造的形成和圍巖蝕變過(guò)程中,成礦元素發(fā)生遷移富集。
步陰尾破碎帶蝕變巖型金礦與巖漿巖及基底老變質(zhì)巖系-寒武系含金巖系有關(guān),變質(zhì)基底地層為金礦的形成提供了部分物質(zhì)。在后期巖漿活動(dòng)中,具較高溶解能力的各種熱液在巖石裂隙中廣泛活動(dòng),溶解其中的金及其它金屬物質(zhì),在巖石發(fā)生交代作用過(guò)程中,有用金物質(zhì)進(jìn)一步遷移富集,形成一定地區(qū)一定豐度的礦源層。后期頻繁的構(gòu)造活動(dòng),廣泛發(fā)育斷裂破碎帶并伴隨有中酸性的巖漿沿裂隙侵入礦源層,形成幔殼混源型巖漿熱液。巖漿活動(dòng)沿裂隙侵入為金的活化提供了熱源和動(dòng)力,并帶來(lái)了部分金。使得含金礦源層繼續(xù)活化,隨著金元素隨破碎帶的進(jìn)一步遷移,產(chǎn)生了廣泛的熱源交代及蝕變作用,形成金礦化。金礦的形成經(jīng)歷了后期構(gòu)造及巖漿巖多期多次的反復(fù)作用,其金的豐度進(jìn)一步提高,在破碎蝕變帶中形成蝕變巖型金礦。其過(guò)程處于多期多次反復(fù)強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)中,巖石受力形成破碎帶,含礦流體沿破碎帶遷移、富集、沉淀,形成廣泛的熱液蝕變,最后形成破碎帶蝕變巖型金礦床。
(1)該類型金礦主要產(chǎn)于斷裂破碎蝕變帶中,形成各種蝕變巖,在斷裂交匯處及構(gòu)造密集區(qū)為找礦重點(diǎn)部位。
(2)含金石英脈、黃鐵礦化、褐鐵礦化露頭是最主要的找礦標(biāo)志,黃鐵礦化、褐鐵礦化細(xì)脈是最直觀找礦標(biāo)志之一。
(3)北東、北北東向展布的斷層是主要控礦斷層,它直接控制礦體的產(chǎn)出和賦存狀態(tài)。
(4)化探異常標(biāo)志,金礦的指示元素為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Hg等,從圍巖到礦體,隨著圍巖蝕變?cè)鰪?qiáng),其含量逐漸增加,從土壤化探異常也看出,在蝕變帶中心達(dá)最大值,也就是濃集中心,Au異常時(shí)是直接的找礦標(biāo)志。
(5)主要為黃鐵礦化化、硅化、絹云母化、泥質(zhì)、粉砂質(zhì)巖系的壓碎巖、碎裂巖發(fā)育的地段。特別是多種蝕變疊加,多期石英細(xì)脈穿插,找到金礦體的可能性最大。