鄧亞梅,何金坪,李應輝,徐良易,何彥南,黃露露,葉 連,李登明
(貴州省地質礦產勘查開發(fā)局105地質大隊,貴州 貴陽 550018)
者相二金礦大地構造位置位于揚子準地臺西南緣與華南褶皺帶之右江褶皺帶的接合部位,位于滇黔桂“金三角”的北部(陳發(fā)恩 等,2020)。屬于水銀洞超大型金礦床的東段,是灰家堡背斜向東延伸及傾伏的地段。碳酸鹽巖類礦層主要發(fā)育于龍?zhí)督M一段、龍?zhí)督M二段、龍?zhí)督M三段,部分存在于夜郎組、大廠層。由于龍?zhí)督M作為主要含礦層段,其沉積特征及金礦富集規(guī)律,為后期找礦預測提供依據(jù)。
灰家堡背斜位于貴州省西南部,東起貞豐者相,西止興仁大山,東西長 20 km,南北寬6 km(郭振春 等,2006),埋藏較深,總體為軸向近東西的寬緩短軸背斜,貫穿黔西南州中部東西方向。背斜位置位于國家級南盤江-右江成礦區(qū)帶北部,是右江褶皺帶的西部延伸區(qū)(郭振春 等,2006;劉建中,2006),為一狹長的控礦背斜,面積約120 km2。
區(qū)域上出露泥盆系至三疊系地層,但以三疊系廣泛分布為特征,其次為二疊系,在少數(shù)背斜核部可見泥盆系和石炭系地層(陳發(fā)恩 等,2012,2019)。以淺海陸棚局限臺地相為沉積特色,地層由老至新,從泥盆系至中二疊統(tǒng),以碳酸鹽巖為主,夾細碎屑巖和硅質巖(齊少烽 等,2015;靳曉野,2017)。區(qū)內構造較發(fā)育,主要發(fā)育有東西向、南北向和北東向三組褶皺斷裂構造,其中,東西向的灰家堡背斜控制了整個金礦床的產出,其次為東西向和南北向的斷層(張瑜 等,2010;劉建中,2007,2014)。本次研究范圍主要是水銀洞超大型金礦者相二礦段的龍?zhí)督M地層,位于灰家堡背斜東段傾伏端,區(qū)域上呈現(xiàn)出自北西向南東延伸的斜歪褶皺(圖1)。
圖1 灰家堡金礦田區(qū)域地質礦產圖(據(jù)陳發(fā)恩 等,2019 修改)
研究區(qū)是灰家堡背斜向東延伸及傾伏的地段,為水銀洞金礦床東段。如圖1所示,研究區(qū)內地層在早期首先受到南北向的應力擠壓形成了東西向的構造,然后又受東西向的應力擠壓形成了南北向的構造,后期東西向擠壓對早期形成的構造進行復合疊加改造后,形成了北東向構造或使東西向構造發(fā)生了轉向(陳發(fā)恩 等,2019;劉建中,2015,2016),區(qū)內主要以東西向褶皺斷裂構造為主,次為南北向和北東向的褶皺斷裂構造。其中,研究區(qū)主要發(fā)育了東西向F101斷層和近東西向展布的灰家堡背斜。
(1)斷裂
(2)褶皺
納秧背斜:位于研究區(qū)西北部,也表現(xiàn)為一軸向近東西向的寬緩短軸背斜,延伸較短,是從簸箕田2金礦延伸過來的,軸線長約0.2 km,在一定程度上控制了該區(qū)礦體的產出。
根據(jù)本次揭露龍?zhí)督M25個鉆孔資料統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),龍?zhí)督M地層厚度總體上呈現(xiàn)自西向東、自南向北逐漸增厚,碎屑粒度逐漸變細的趨勢。根據(jù)巖性特征,劃分為四個巖石相組合,分別是灰?guī)r相、砂巖相、粉砂巖相、粘土巖相。根據(jù)巖性沉積旋回特征,采用標志層及輔助標志層控制地層的方法,將者相二金礦龍?zhí)督M地層自下而上劃分為三段:龍?zhí)督M一段(P3l1)、龍?zhí)督M二段(P3l2)、龍?zhí)督M三段(P3l3)。
(1)龍?zhí)督M一段(P3l1):
(2)龍?zhí)督M二段(P3l2):
(3)龍?zhí)督M三段(P3l3):
從以上巖性組合特征,刺穿、砂球、砂枕、負載構造以及波狀、小型交錯層理等現(xiàn)象,結合生物化石特征(圖2),綜合分析得出,者相二金礦龍?zhí)督M巖層是由河流碎屑物質供應,一開始屬于三角洲前緣亞相的巨厚堆積體,且臨近于陸表海局限臺地沉積區(qū),該三角洲沉積向海推進,受到潮汐作用的強烈破壞和改造,形成一定的坡度,并在潮控三角洲平原分流河道間出現(xiàn)潟湖和潮間坪沉積,由于事件因素的影響,在重力作用下發(fā)生滑塌,在龍?zhí)督M形成重力流沉積(廖紀佳,2013;裴羽 等,2015;楊田 等,2020;),整體上為一套陸表海局限臺地沉積區(qū)-潮控三角洲-重力流沉積體系。從龍?zhí)督M中碎屑巖和灰?guī)r中存在的珊瑚、雙殼、腕足、有孔蟲、菊石等生物化石,可推斷灰?guī)r夾層應該是在重力流沉積發(fā)生時,碎屑巖所攜帶的部分淺海碳酸鹽巖沉積形成。由于細碎屑巖中的灰?guī)r夾層孔隙度較大且受構造作用易產生碎裂,有利于成礦流體運移并產生物理化學作用成礦,具有較好的容礦空間。因此,成為本區(qū)主要的賦礦巖層。
圖2 者相二金礦龍?zhí)督M深水細粒重力流沉積特征
通過對研究區(qū)25個取心鉆孔龍?zhí)督M地層巖心資料、樣品分析化驗數(shù)據(jù)以及608和612勘探線剖面圖進行綜合分析,得出研究區(qū)金礦富集規(guī)律受該區(qū)巖性組合特征、斷裂構造和層間滑動特征、熱液蝕變所控制。
研究區(qū)龍?zhí)督M的巖性主要有灰色、深灰色灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r,灰色細砂巖,灰色、深灰色粉砂巖、粘土質粉砂巖,深灰色、灰黑色粘土巖、粉砂質粘土巖。
研究區(qū)粘土巖多含碳屑,砂巖粒度較細,砂泥交互頻繁,含礦的灰?guī)r多表現(xiàn)出巖性不純,含生物碎屑、方解石等充填物。礦層的含礦性受巖性和孔滲性的控制,從表1可知,灰?guī)r中的金含量最大,粘土巖中的金含量最少,一般來說,巖性顆粒越粗、粘土質含量越低,其礦層的含金量越高。對于灰?guī)r來說,灰?guī)r易于形成溶蝕孔洞,晶間孔、粒間溶孔廣泛存在,或者當有生物碎屑充填的時候,易于形成容礦空間,加之灰?guī)r上下有較厚的致密粘土質蓋層,當含礦流體途徑此處時,容易聚集成礦。
表1 巖性、含礦性對比數(shù)據(jù)表
在巖心編錄中發(fā)現(xiàn),該層位主要蝕變有黃鐵礦化、方解石化,硅化,另外還可見到雄雌黃化,并能見到銀色輝銻礦,根據(jù)前人大量研究表明,主要蝕變是硅化、白云石化、黃鐵礦化、毒砂化的都與金礦化關密切相關。而其成礦的先決條件是硅化和白云石化,最終是否成礦以及其含礦特征(金含量的高低),主要取決于黃鐵礦(熱液期)化的強弱,熱液蝕變強烈部位往往就是金富集部位(劉建中 等,2017)。沒有相應的熱液蝕變就沒有金礦化的產生,研究區(qū)熱液蝕變較弱的灰?guī)r段一般含礦性較差,甚至不能成礦。
研究區(qū)龍?zhí)督M地層整體上受F101斷層的影響較小,而本區(qū)是灰家堡背斜向東延伸及傾伏的地段,整體上控制了金礦體的產出,但該層位含礦性受該區(qū)隱伏斷裂和層間滑動破碎關系更為密切。
通過對研究區(qū)勘探線剖面圖鉆孔橫向進行對比,結合地形地質圖,在長興組(P3ch)、龍?zhí)督M(P3l)、茅口組(P2m)之間存在隱伏斷裂F20(圖3、圖4),該斷裂走向為北西向,傾向向北東,具逆斷層性質,斷距不大,北西向延伸相交于Fx斷層之上,通過對該斷層所鉆遇的鉆孔進行取樣分析化驗,發(fā)現(xiàn)經過該斷層的大部分鉆孔見礦效果較好(表2),并認為該斷層是本區(qū)主要的含礦構造,是金富集的主要有利場所。
此外,本次鉆孔取心,在長興組(P3ch)、大隆組(P3d)、夜郎組(T1y)之間發(fā)現(xiàn)了另一條隱伏斷裂Fx(圖3、圖4),該斷裂走向為北東向,傾向向北西,具逆斷層性質,斷距不大,北東向延伸相交于F101斷層之上,西南方向延伸至簸箕田2金礦龍?zhí)督M地層,通過對該斷層所鉆遇的鉆孔進行取樣分析化驗,發(fā)現(xiàn)其含金量均低于邊界品位(表3),由此可推斷該斷層不利于含礦流體的保存,當含礦流體側向運移途徑此處時,由于斷層具有良好通道,將含礦流體向上運輸至夜郎組,因無良好的蓋層遮擋,使含礦流體流失,認為該斷層途經的部位不利于金富集。
表2 F20斷層所遇鉆孔含礦性對比數(shù)據(jù)表
圖3 者相二金礦612勘探線剖面圖
圖4 者相二金礦608勘探線剖面圖Fig.4 NO.608 Profile of exploration line in Zhexiang2 gold deposit
總之,除了透鏡狀礦體之外,本區(qū)主要為隱伏斷裂和層間隱伏斷裂控礦,是含金流體聚集的有利場所,應在今后生產勘探和外圍勘查工作中加強研究并提高重視。
(1)從取心鉆孔巖性組合特征,刺穿、砂球、砂枕、負載構造以及波狀、小型交錯層理等沉積構造以及出現(xiàn)的珊瑚、雙殼、腕足、有孔蟲、菊石等生物化石現(xiàn)象,分析得出研究區(qū)曾受事件沉積因素影響,在重力作用下發(fā)生滑塌,形成重力流沉積,整體上為一套陸表海局限臺地沉積區(qū)-潮控三角洲-重力流沉積體系。碎屑巖發(fā)生重力流沉積時所攜帶的部分灰?guī)r夾層,由于孔隙度較大且受構造作用易產生碎裂,有利于成礦流體運移并產生物理化學作用成礦,具有較好的容礦空間,成為含礦流體有利的富集場所。
表3 Fx斷層所遇鉆孔含礦性對比數(shù)據(jù)表
(2)對繪制的剖面圖進行橫向對比研究,分析認為,在長興組(P3ch)、大隆組(P3d)、夜郎組(T1y)之間存在一條隱伏斷裂Fx,走向為北東向,傾向向北西的逆斷層,北東向延伸相交于F101斷層之上,西南向延伸至簸箕田2金礦龍?zhí)督M地層。在長興組(P3ch)、龍?zhí)督M(P3l)、茅口組(P2m)之間存在隱伏斷裂F20,該斷裂走向為北西向,傾向向北東,具逆斷層性質,北西向延伸相交于Fx斷層之上,在龍?zhí)督M一段(P3l1)、龍?zhí)督M二段(P3l2)、龍?zhí)督M三段(P3l3)均出現(xiàn)了不同程度的層間滑動。