陸振裕,尹靈強(qiáng),陳 彬
(1.江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì),江蘇 鎮(zhèn)江 212000;2.江蘇地質(zhì)基樁工程公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212000)
蔡田金礦,為一新發(fā)現(xiàn)小型金礦床(化)點(diǎn),位于江西省南城縣境內(nèi),處在欽—杭成礦帶的東端。蔡田金礦目前開展的研究工作較少,距蔡田金礦西南方向9Km是已探明的江西省茅排金礦,提交金儲(chǔ)量4.74t。蔡田金礦與茅排金礦處在同一成礦帶,均受荷田—徐坊韌性剪切帶控制[1]。茅排金礦的相關(guān)研究工作,對(duì)蔡田金礦的研究有重要借鑒意義。
本文首先分析了蔡田金礦區(qū)的地質(zhì)特征,包括:地層、構(gòu)造、巖漿巖、礦(化)體賦礦圍巖及圍巖蝕變等;再根據(jù)野外物化探、槽探、鉆探等實(shí)物工作圈出3條斷裂構(gòu)造帶,5條激電異常帶,7個(gè)異常區(qū)域和6條金礦(化)帶;最后結(jié)合臨近茅排金礦區(qū)的各項(xiàng)研究工作,初步推斷出蔡田金礦的礦床成因。
蔡田金礦位于江西南城,屬于贛中、贛南褶皺中的華南褶皺系,位于贛西南拗大湖山~芙蓉山隆斷束與撫州斷陷盆地交界的東側(cè),茅排金礦北東向成礦帶的東北端。近東西向萍鄉(xiāng)~廣豐深斷裂與東北向安遠(yuǎn)~鷹潭深斷裂交匯處是地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)史上活動(dòng)的集中區(qū),各種構(gòu)造的相互配置和疊加,為區(qū)內(nèi)成礦提供了通道和空間。
區(qū)域內(nèi)出露的地層主要為上元古界震旦系變質(zhì)巖和中生代白堊系地層。
震旦系下統(tǒng)尚源群下段(Z1sh):為灰綠色、灰黑色變質(zhì)砂巖、二云片巖、變粒巖、片麻巖、混合巖、條帶狀混合巖。地層產(chǎn)狀復(fù)雜,在普查區(qū)東北部走向有近東西,傾向南~南西,傾角40°~60°,亦有走向北東、北北東,傾向西、北西,傾角45°~65°。
變質(zhì)砂巖:灰綠色,變余砂狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,礦物成分石英75%,長石20%左右,石英粒狀它形,長石粒狀它形,有較強(qiáng)的粘土礦化。
二云片巖:灰黑色鱗片變晶結(jié)構(gòu),片狀構(gòu)造,礦物成分黑云母40%、白云母20%、石英30%、長石5%和碳酸鹽5%左右,云母自形定向排列,黑云母部分蝕變成綠泥石,石英粒狀它形,長石粒狀它形,多粘土礦化。
片麻巖:灰色片麻狀構(gòu)造或條帶狀構(gòu)造,鱗片粒狀變晶,主要礦物成分由長石、石英、云母等組成,其中長石和石英含量大于50%,長石多于石英。主要為黑云斜長片麻巖。
混合巖:主要為條帶狀或條痕狀混合巖,脈體平行基體,二云母片巖片理分布,黑白相間呈條帶狀,尖滅再現(xiàn),斷續(xù)分布,脈體厚一般0.5cm左右,厚的幾厘米,延長幾厘米到幾十厘米,局部密集,界線較清楚,脈體成分為灰白色石英。
二云片巖、片麻巖和混合巖為本區(qū)金礦化圍巖[2]。
尚源群下段(Z1sh)與上覆地層呈斷層接觸。
白堊系上統(tǒng)南雄組下段(K2n1):棕紅、磚紅色礫巖、含礫砂巖、砂巖和鈣質(zhì)砂巖,巖層產(chǎn)狀210°∠30°。
第四系(Q):土黃色、土紅色亞粘土、亞砂土、礫石層。
區(qū)內(nèi)有3條近東西向構(gòu)造帶發(fā)育:F1為碳酸鹽化蝕變帶,長度約700m,鉆孔揭露寬度約5m;F2為硅化蝕變帶,長度約500m,出露寬度不一;F3為碳酸鹽化蝕變帶,寬度約100m,鉆孔揭露寬度約10m。
F1、F3碳酸鹽化蝕變帶:表現(xiàn)為受剪切作用形成的強(qiáng)烈變形帶,巖石塑性變形強(qiáng)烈,片理發(fā)育,巖石中充填長英質(zhì)脈、方解石脈[3,4]。原巖破碎形成的角礫被鈣質(zhì)膠結(jié),或在破碎的角礫巖裂隙中形成梳狀石英脈及石英晶洞,蝕變特征主要表現(xiàn)為黃鐵礦化、硅化、絹云母化。走向近東西、傾向南東,傾角55°~65°。
F2硅化蝕變帶:蝕變帶走向上呈舒緩波狀,膨脹收縮明顯,膨脹處常見原形成的角礫巖破碎后被硅質(zhì)膠結(jié),或在破碎的角礫巖裂隙中形成梳狀石英脈及石英晶洞,顯示出以張性為主,兼有壓扭性的特征,硅化、絹云母化、黃鐵礦化、褐鐵礦化發(fā)育。斷裂構(gòu)造走向近東西,傾向南,傾角65° ~70°。
F1、F2傾向南,傾角55°~65°,F(xiàn)3傾向北,傾角55° ~70°。
礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育,零星分布有花崗偉晶巖、細(xì)粒花崗巖脈和中基性脈巖,規(guī)模不大。其中,細(xì)晶花崗巖風(fēng)化后呈灰白色帶肉紅色,與圍巖呈巖脈侵入接觸。
蔡田金礦賦礦圍巖多為震旦系下統(tǒng)尚源群(Z1sh)變質(zhì)巖系。其巖性是一套海相沉積碎屑巖,經(jīng)過多期次的地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng),發(fā)生了不同程度的變質(zhì)作用,并有不同期的巖漿活動(dòng),有利于礦化運(yùn)移、富集。其主要賦存于蝕變二云片巖、片麻巖和混合巖中的石英脈、長英質(zhì)脈體之內(nèi)。
區(qū)內(nèi)圍巖蝕變類型比較簡單,蝕變程度較弱,分布范圍局限,主要蝕變有硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、絹云母化、綠泥石化和粘土化。與金礦化較密切的有硅化、黃鐵礦化和褐鐵礦化;礦化蝕變主要有綠色蝕變和表生作用的高嶺土化與褐鐵礦化[5]。硅化在斷裂帶內(nèi)發(fā)育,早期硅化為隱晶硅質(zhì)膠結(jié)構(gòu)造角礫或充填于裂隙中,晚期硅化為梳狀石英晶簇沿裂隙兩壁或孔洞壁分布。黃鐵礦化多出現(xiàn)在金礦化地段,一種為亮黃色晶體呈粒狀分布,一種為暗黃色或灰黑色細(xì)粒狀或粉末狀集合體呈團(tuán)塊狀或細(xì)脈狀分布。
礦區(qū)開展的物、化探、槽探(坑探)、鉆探等工作有。
激電中梯(短導(dǎo)線)工作面積7.54Km2(AB:1200-1600100×40);激 電 測 深 測 量AB=1200m,114點(diǎn),AB=3000m,20點(diǎn);測井1668m;1:1萬測網(wǎng)布設(shè)7.54Km2(100×40);本次物探剖面布設(shè)了60km(點(diǎn)間距40m),136.8km(點(diǎn)間距20m)。
通過激電中梯掃面測量,本次共圈出了5條激電異常帶JD1~JD5,推測均為斷裂構(gòu)造帶;經(jīng)激電測深測量,共圈出了F1′、F2′和F3′共計(jì)3條斷裂構(gòu)造帶。
1:1萬土壤地球化學(xué)測量工作面積7.54Km2(100×40m),本次共圈出7個(gè)異常,各異常點(diǎn)斷續(xù)分布,大致呈北東向展布。其中I號(hào)、II號(hào)異常與V1、V2礦(化)帶相對(duì)應(yīng);IV號(hào)異常經(jīng)TC1、TC11等工程揭露,新發(fā)現(xiàn)了V3、V4、V5礦(化)帶,金最高品位10.94×10-6g/t;V號(hào)、VII號(hào)異常經(jīng)TC1001、TC1002等工程揭露,未見金礦化顯示;VI號(hào)異常呈北東向展布,經(jīng)TC1004、TC1007、TC1008、BT1004等工程揭露,新發(fā)現(xiàn)了出露寬度達(dá)32m的V6礦化帶,其中有85件連續(xù)樣品Au含量大于0.10×10-6g/t,Au品位大于1×10-6g/t的有11件,金最高品位為10.60×10-6g/t。
槽探本次布設(shè)30條,采坑2個(gè),剝土3條,完成的工作量3335.86m3,共采集化學(xué)分析樣品1753個(gè),其中Au品位大于0.05×10-6g/t有349件,占比19.91%;Au品位大于0.10×10-6g/t有213件,占比12.15%;Au品位大于1.00×10-6g/t有19件,占比1.08%。在異常靶區(qū)布置施工鉆孔10個(gè),累計(jì)鉆深2088.26m,采集基本分析樣品1927件。其中Au品位大于0.05×10-6g/t有143件,占比7.42%;Au品位大于0.1×10-6g/t的樣品50件,占比2.59%;Au品位大于1.00×10-6g/t的3件,占比0.16%。進(jìn)一步分析金礦化樣品的深度可得:0~50m深度,金礦化樣品占全部金礦化樣品的37.76%;50m~100m深度,金礦化樣品占比25.17%;100m~150m深度,金礦化樣品占比20.28%;150m~200m深度,金礦化樣品占比16.78%;大于200m深度,無金礦化樣品;說明蔡田金礦的礦(化)體主要分布在淺層。
蔡田金礦開展的研究工作較少,臨近的茅排金礦開展的研究工作較多,可作為蔡田金礦成因研究的參考。對(duì)于茅排金礦,張群喜(2007)認(rèn)為茅排金礦的成礦機(jī)理與韌性剪切帶有關(guān),而胡大千等(2007)等認(rèn)為茅排金礦床的成礦特征是巖漿期后的熱液交代充填成礦[6]。礦床成因?yàn)橹猩?、中高溫巖漿熱液型脈狀金礦床。成礦Rb-Sr等時(shí)線年齡為(121±24)Ma,相當(dāng)于晚白堊世-中生代,為燕山晚期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。
基于上述原因分析,筆者推測蔡田金礦的礦床成因?qū)贉\成低溫?zé)嵋盒?。淺層低溫?zé)嵋航鸬V床是指:在地殼淺部(一般小于1.5km),溫度較低(一般為100℃~300℃),少數(shù)情況下可達(dá)350℃以上)和低壓(一般在n×106Pa條件下形成的熱液型金礦床)主要指陸相火山巖中產(chǎn)出的淺表低溫金礦床,一些淺表低溫?zé)嵋航鸬V床可能產(chǎn)于非火山巖中。
淺層低溫?zé)嵋航鸬V床的形成必須滿足以下條件:①成礦系統(tǒng)的深部存在侵入體,該深部侵入體為地下水循環(huán)提供能量;②存在有利于熱水循環(huán)的斷裂帶;③必須存在大量的成礦流體及成礦物質(zhì)來源。
在蔡田礦區(qū)經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),特別是加里東運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)形成了本區(qū)的構(gòu)造框架。頻繁的巖漿活動(dòng):加里東期花崗巖和燕山早期花崗巖,均呈巖株侵入于變質(zhì)巖中,長期多期次的巖漿作用和演化為金礦成礦提供很好的動(dòng)力源和熱源(條件1);區(qū)域性構(gòu)造活動(dòng)和深部熱動(dòng)力作用形成的復(fù)雜構(gòu)造破碎(韌性剪切帶內(nèi)的平行斷裂)和巖石變形為金礦成礦提供了有利的通道和空間條件(條件2);巖漿水和大氣降水受熱上涌使得富含金熱液沿某一裂隙通道上升,并在淺部富集,形成金的較強(qiáng)礦化帶及金礦體(條件3)。
文章首先分析了礦區(qū)的地層、構(gòu)造、巖漿巖、賦礦圍巖及蝕變等地質(zhì)條件;再根據(jù)野外實(shí)物工作,圈出F1′、F2′和F3′共3條斷裂構(gòu)造帶,JD1~JD5共5條激電異常帶,I~VII共7個(gè)異常區(qū)域,并劃出V1~V6共6條金礦(化)帶;最后結(jié)合臨近茅排礦區(qū)的研究工作,推斷本礦區(qū)的礦床成因[7,8]。本文主要得到以下結(jié)論:
(1)礦區(qū)的金礦(化)體與構(gòu)造關(guān)系密切。根據(jù)工程揭露和物化探成果:V1金礦(化)帶與激電中梯JD1異常相對(duì)應(yīng),并與激電測深推測的F1′構(gòu)造相吻合;V6金礦(化)帶與激電中梯JD2異常相對(duì)應(yīng),并與激電測深推測的F3′構(gòu)造控制較吻合;表明礦區(qū)內(nèi)金礦(化)體與構(gòu)造關(guān)系較為密切。
(2)礦區(qū)金礦化異常出現(xiàn)頻率較高:探槽中達(dá)到19.91%,鉆孔中達(dá)到7.42%;但達(dá)到邊界工業(yè)品位的頻率較低,探槽中占比1.08%,鉆孔中占比僅0.16%,表明礦區(qū)的金品位總體偏低。
(3)金礦(化)普遍在礦區(qū)淺部:槽探見礦較好,鉆孔見礦也普遍在100m以淺,超過200m深度未見礦化異常。結(jié)合野外實(shí)物工作和臨近的茅排金礦區(qū)研究資料,推斷蔡田金礦的礦床成因應(yīng)屬淺成低溫?zé)嵋盒汀?/p>