大瑤山地區金礦成礦條件及成礦規律研究＊

胡喬帆,李 毅,華 二

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

大瑤山地區金礦成礦條件及成礦規律研究＊

胡喬帆1,李 毅2,華 二1

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

大瑤山地區是廣西著名的金成礦帶之一,金礦資源在全區占有重要地位。該區具有較好的成礦條件,金礦點較多,但由于該區成礦后在不同的地質時期內分別遭受到了不同程度的隆升剝蝕,后期構造作用復雜,使之找礦潛力大受影響。迄今為止,區內已發現的中、小型金礦床 (點)有 150多處,但大型金礦床很少。通過綜合研究前人資料,結合新的認識,總結分析了本區的成礦地質條件和成礦規律,力爭為區內進一步的找礦決策提供可靠的參考依據。

大瑤山;金礦;成礦條件;成礦規律

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。區內金礦主要為巖金礦床,金礦床類型較簡單,以淺變質細碎屑巖型為主。

1 區域地質背景

大瑤山地區大地構造單元按板塊構造觀點屬華南微大陸板塊 (一級)—華南陸緣構造區 (二級)—桂中—桂東邊緣海 (三級)的大瑤山邊緣海盆地 (四級);按槽臺觀點則屬南華準地臺桂中—桂東臺陷大瑤山凸起 (見圖1),北接桂北拗陷、南與云開隆起和欽防海西地槽毗鄰 (廣西區域地質志,1995)。自晚元古代以來,本區經歷了加里東運動、海西運動、印支運動、燕山運動等多期構造演化,形成當今復雜多樣的構造景觀。

1.1 地層

區內出露地層主要為寒武系、泥盆系和白堊系。寒武系為淺變質砂巖、粉砂巖、硅質巖、板巖、千枚巖及碳質頁巖,泥盆系為底礫巖、砂頁巖及灰巖,不整合覆蓋于寒武系之上,分布于成礦帶的南北兩側;白堊系以凝灰巖為主,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、寒武系小內沖組及黃洞口組和下泥盆統。

1.2 構造

區內褶皺構造主要為軸向近 EW的大瑤山復式背斜、軸向 NE的龍山鼻狀背斜及鎮龍山穹窿。區內斷裂構造發育,除大瑤山隆起區周邊的荔浦斷裂、龍勝 -永福斷裂、南丹 -昆侖關斷裂、靈山 -藤縣斷裂外,還有分布于隆起區中部的大黎斷裂、栗木斷裂、富川斷裂、博白 -梧州斷裂等一般性斷裂,其中大黎斷裂為區內最重要的控礦斷裂,大部分金礦均圍繞其斷裂帶兩側分布。

圖1 廣西構造分區(據張恒興,1991,有改動)

1.3 巖漿巖

區內巖漿活動較強烈,從加里東期至喜山期均有巖漿活動,大多形成巖株、巖脈、巖枝、巖筒等小巖體,其中以燕山期最強烈,次為加里東期,二者與金礦成礦有密切關系,在巖體與構造破碎帶相交的部位可形成工業礦體。

2 成礦地質條件分析

大瑤山地區地處揚子板塊與華南板塊的欽州 -錢塘結合帶上,地質構造活動強烈,經歷過多期地質作用的改造,形成中間為大瑤山隆起區、四周為斷陷盆地的構造格架。不同地段經受差異性地質作用,使之發育了不同的地質建造及成礦建造,形成相應金屬礦床。在長期隆升、遭受剝蝕的大瑤山隆起區,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。在大瑤山地區發育的這些地層、構造和巖漿巖等要素,組成了該區礦床成礦的基本條件,控制著相應礦床的形成。

2.1 地層對礦床的控制作用

大瑤山地區出露的地層從震旦系～第三系,發育比較齊全,出露面積最大有寒武系和泥盆系。區內有 80%以上金礦床 (點)產于寒武系中,寒武系是本區金礦的有利賦礦層位。

對于與巖漿活動有關的熱液礦床來說,地層的作用主要表現在地層化學成分、巖石組合和結構構造對成礦的影響,不同的沉積建造可以產生不同的金礦床類型。據研究,大瑤山寒武系金豐度值呈現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 (按 Taylon地殼金豐度 3 ppb)達 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 3.81～57.5,平均 17.9。可見,桂東寒武系具有較高的金初始富集,為區域金礦化奠定了一定的物質基礎。

本區寒武系和震旦系主要為含炭粉砂巖、含炭砂巖、炭質頁巖或板巖等黑色巖系,并以濃集 Au、Ag、Sb、Pb、Zn等元素為特征 ,構成我國南方重要的含金建造。整個桂東金礦化帶的產出及工業礦床的形成,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。大瑤山地區寒武系和震旦系含碳建造中的金主要與硫化物和炭質關系密切,為易釋放金,這些高背景值濃集的金元素在區域變質作用、構造、地下水和巖漿活動等多種地質作用下發生活化遷移,最終富集成礦。在加里東期發生的造山運動中,本區寒武系和震旦系普遍遭受低級區域變質作用,巖石物質間發生重組合和變質熱液活動,使得地層中的金進行活化遷移;多期次構造活動為地層中金的釋放以及各種成礦溶液對金的活化遷移乃至富集提供了通道和活動場所,同時伴隨強烈構造活動產生的動力變質和構造分異作用亦可誘發巖漿侵入,導致地熱增高,促使地層中的金活化遷移。

2.2 構造對礦床的控制作用

深部構造能夠對地表的構造格架和花崗巖分布產生直接的影響。區域上,大瑤山地區的西邊是桂中拗陷構造,北邊為桂東北拗陷,南邊為靈山拗陷,而東邊為云開隆起,其周圍的拗陷體現出斷陷盆地的特征,暗示了大瑤山地區在其發生斷裂時期處于有地幔上拱的拉張環境。地幔柱熱物質的上升,使地幔上隆引起地殼構造活動,導致區域變質作用、混合巖化和巖漿活動。

本區由近東西向、北西向和北東向區域性斷裂構造帶構成的基本區域構造格局,也是主要的控巖和控礦構造。區域構造格局控制了主要金礦化的分布,不同期次和不同性質的構造斷裂活動控制了不同的礦化產出類型,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造蝕變巖型、剪切帶蝕變巖型以及破碎帶石英網脈型礦化。同時,在區域性斷裂構造交會部位則控制了一定規模金礦床(點)的產出,如古袍、大黎、隆盛、嶺腳、旺甫等礦床(點),2條控礦斷裂 (礦脈)的交會部位是金礦富集的有利部位。含礦巖體所處的構造的環境不同,形成的礦床類型不同,巖體型礦床產于封閉壓性構造環境,熱液石英脈產于半封閉的張扭性構造區,而斷裂破碎帶型則是相對開放構造環境的產物。

2.3 巖漿巖對礦床的控制

巖漿活動一方面為成礦提供熱源,另一方面為成礦提供物質。熱是成礦的主要動力機制之一,在巖漿熱動力作用下,受熱地下水循環速度加快,增強溶液活動能力,有利于圍巖中的成礦物質活化轉移到成礦熱流體中。巖漿自身由地幔柱活動演化而來,不同時期的地幔柱將地球深部的金屬物質帶到地殼,并以巖漿的形式活動演化。巖漿在結晶分異過程中,金屬元素被分離形成含礦熱液。

本區與金礦化有關的巖漿活動是加里東期和印支 -燕山早期的巖漿活動,分布于大瑤山中部和南緣,構成中部近東西向構造 -巖漿活動帶和南緣嶺腳、旺甫兩個構造 -巖漿活動區。加里東期花崗巖巖性多為中酸性花崗巖,為上部地殼物質構造重熔的改造型成因,成礦物質具淺源性,該期花崗巖漿活動與金有密切的關系,形成與加里東期花崗斑巖巖漿熱液活動有關的金礦化,構成近大瑤山內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南緣北東向斷裂帶中,其巖性為花崗閃長巖,物質來源具深源性,構成南緣嶺腳和旺甫兩構造 -巖漿活動區,多產生與印支 -燕山早期花崗閃長巖類巖漿熱液活動有關的金銀礦化,形成相應的金礦化集中區。

3 成礦規律

(1)大瑤山成礦帶內的寒武系和震旦系含炭建造是本區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)礦帶或礦化集中區的展布受相應褶皺 -斷裂帶的控制,顯示了區域構造格局與金礦化分布的一致性。

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

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

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

(6)金礦的成礦多依存于區內的巖漿活動,區內主要金礦床 (點)均分布于巖漿活動區 (帶)內,并與巖漿活動有著密切時空成因聯系。加里東期構造巖漿活動集中于中部近東西向構造活動帶上,導致礦化也主要發生于中部,并以金礦化為特征;印支 -燕山期構造活動往南北兩側擴展,導致礦化多往南遷移,并以金銀多金屬礦化為特征。從而本區構造-巖漿與成礦的演化規律也體現出分帶性,加里東期中部近東西向、北西向構造和花崗斑巖活動導致近東西向金礦成礦帶的形成;印支 -燕山期南緣北東向構造和花崗閃長巖類活動導致北東向金銀多金屬成礦帶的形成。

4 結語及建議

大瑤山地區的金礦成礦經歷了長期地質歷史過程,在多期成礦作用下,導致成礦物質的繼承性疊加,從而也形成了具一定規模的多種礦化類型疊加的金礦床。本區成礦條件較好,金礦點較多,但成型礦床較少,以小型礦床居多,金礦床類型也較簡單,主要為淺變質細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,其它類型較少。區內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量占廣西的 1/3強,在廣西金礦資源中占有重要地位,但仍處于礦點多、無大礦、探明及保有資源儲量均很有限的狀況,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今后找礦的主要目標,可能存在熱水沉積型金礦,要注意在深部及礦區外圍尋找破碎帶蝕變巖型金礦,以及在蝕變中酸性小巖體、斑巖體內及其附近尋找斑巖型金礦。

(2)找礦評價的蝕變標志主要為黃鐵礦化、硅化、絹云母化及黃鐵絹英巖化等。

(3)礦物學標志主要有:石英為煙灰色、花斑色、乳白色者;黃鐵礦色澤暗淡、細粒、五角十二面體及其聚形,黃鐵礦熱電系數以 P導型為主,熱電系數均值大。

(4)含金鐵帽可作為重要的直接找礦標志。

[1]廣西地礦局.廣西區域地質志[M].北京:地質出版社,1985.

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廣西自然科學基金項目(2010GXNSFA013013).

2010-10-28)

胡喬帆 (1985-),男,碩士研究生,研究方向為礦產普查與勘探,Email:qiaofan008@163.com。