柳玉龍
(中色地科礦產勘查股份有限責任公司,北京 100012)
黔東南地區位于江南造山帶西南緣,石英脈型金礦分布廣泛,但采礦和勘探深度較淺,缺少大型金礦產出,深部金礦化情況不清。根據國內外造山型金礦的研究成果,在對區內石英脈型金礦礦床地質特征進行系統研究的基礎上,結合最近本區勘探中發現的構造蝕變巖型金礦,通過詳細的地質地球化學、物探、化探和遙感等手段,總結本區造山型金礦的成礦規律,評估本區金礦找礦潛力,對典型礦區深部蝕變巖型金礦分布進行預測(陳原林等,2019;陳振亞等,2019;張澤,2019;劉安璐,2018)。
黔東南地區石英脈型金礦主要產于天柱、錦屏、黎平一帶,賦礦層位主要為新元古界清水江組、平略組和隆里組淺變質巖,礦體呈脈狀、透鏡狀,分布于背斜轉折端或切層斷層中(俗稱背斜加一刀),礦體的組成礦物主要是石英、黃鐵礦、毒砂、方解石、白云石和絹云母等,少量方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、綠泥石、高嶺石;金在礦體中主要以自然金的形式存在,少量賦存于毒砂等硫化物中以包裹金的形式存在(張澤等,2019)。礦體一般圍巖蝕變較弱,蝕變分帶不明顯,礦體所在的石英脈與圍巖界線清楚(圖1)[1]。
1998年,澳大利亞學者Groves將產于變質巖中的金礦、石英脈型金礦、中溫熱液型金礦、濁積巖容礦的金礦等根據其產出的構造背景,統一稱之為造山型金礦“Orogenic Gold Deposit”,并提出該類型金礦形成的背景是在加積(accretionary)或碰撞(collisional)造山作用下形成含金石英脈礦床。2006年Bierlein等通過世界上主要的超大型金礦(儲量大于500t)成礦背景研究,得出這些金礦形成時的巖石圈地幔(Subcontinental Lithospheric Mantle)的厚度對金礦的形成起到關鍵的作用。Windh(1995)和Schaubs等(2002)則對澳大利亞本迪戈金礦褶皺變形過程及與金礦的關系、褶皺與斷層在金礦形成過程中的作用進行了礦床尺度的詳細分析,結果表明金在褶皺過程中形成的石英脈中有了初步富集,在其后斷層形成的脈體或再次活動的脈體中金大量聚集,逆斷層與鞍狀脈交切部位[2]。

圖1 黔東南金礦帶金礦床分布圖
該區金礦的研究工作較早,上世紀30年代王曰倫等對梵凈山金礦進行了考查,1941年樂森璕、羅繩武等編寫了《貴州梵凈山老金廠金礦地質》,其后羅繩武、蔣溶等又對天柱等地金礦進行了考察,編寫了《湘西黔東金礦地質》等報告。上世紀50年代~60年代,西南地質局555隊等進行了金礦勘查,但提交的資源量較低,不足1t。70年代~80年代,貴州地礦局以何立賢為首的研究人員對黔東地區金礦進行了研究,編寫了《貴州金礦地質》一書;同期,貴州工學院以周德忠教授為首的研究人員在國家自然科學基金的資助下,對包括黔東南在內的湘西、黔東地區石英脈型金礦進行了廣泛研究;90年代以余大龍教授為首的研究人員在國家自然科學基金資助下對黔東南與湘西地區石英脈型金礦進行了金礦地質特征、包裹體測溫、穩定同位素、控礦因素、地層含金性及成因等進行了研究。
中國科學院地球化學研究所的盧煥章、高振敏、吳學益等對本區金礦的控礦構造和成礦時代、成因等進行了研究。同期,劉繼順、羅獻林、孟憲剛、羅學全、毛景文、彭建堂、李華芹等學者對江南造山帶中段(湖南)和東段(江西)眾多典型金礦床進行了成礦年代、成礦特征、控礦構造及成因等方面進行了較為深入的研究[3-7]。
在收集大量已有江南造山帶構造和金礦礦床研究的基礎上,選擇重要的構造期(晉寧期、加里東期、印支期和燕山期)形成的地層和巖漿巖,開展巖漿巖的形成和演化、侵入時代的研究,探討江南造山帶造山作用與金礦的形成關系。湘東北大萬金礦集區深部驗證鉆探及蝕變巖型礦化。
江南造山帶湖南段被譽為“金腰帶”,呈帶狀分布,累計探明金資源儲量達600t,集聚了湖南90%以上的金礦,且多數礦床勘查深度不足500m。近期實施的深部驗證鉆探,以ZK808鉆孔為例,在1900m處(孔深2105.35m)見礦平均品位4.35g/t,真厚度3.75m,指示“金腰帶”深部找礦潛力巨大(黃建中等,2020)。
選擇澳大利亞的本迪戈金礦、美國的Homestake金礦、江西的金山金礦、湖南的沃溪金礦和漠濱金礦與黔東南地區造山型金礦進行對比研究,對比研究的內容包括:區域構造演化對金礦成礦潛力的控制;不同尺度的控礦構造研究,特別重視不同成礦深度的構造(背斜、脆性斷層、脆韌性斷層和韌性斷層及背斜與斷層的聯合控礦關系)對金礦床和礦體的控制作用;成礦作用的對比研究(從成礦物質來源、成礦物質的搬運和沉淀機制等方面進行對比)。通過以上對比研究,探討大型、超大型造山型金礦形成的地質基礎,評估黔東南地區造山型金礦的成礦潛力。
通過對已施工鉆孔巖(礦)芯樣品的詳細編錄,巖礦石光(薄)片的鏡下觀察,深入研究本區剛發現的構造蝕變巖型金礦的礦床地質特征(礦體形態、金礦品位、蝕變特征、金的賦存狀態)、成礦物理化學條件、控礦構造特征、構造變形與金礦成礦關系,結合地球化學研究和蝕變巖型金礦成礦年齡分析,對比已有的淺部石英脈型金礦研究成果,探討石英脈型金礦與蝕變巖型金礦的成礦時空關系。
根據前述區域地質構造演化、典型礦床對比研究、石英脈型金礦與蝕變巖型金礦成礦時空關系研究,建立黔東南地區石英脈型金礦與蝕變巖型金礦成礦模型,再結合區域與礦區已做的物探、化探、遙感地質等工作,總結黔東南地區造山型金礦的找礦模型。
通過石英脈型金礦與蝕變巖型金礦的成礦作用時空關系研究,特別是不同深度層次構造控礦的差異,結合物探、化探和遙感資料,預測典型礦區深部構造蝕變巖型金礦的產出位置,評估深部金礦成礦規模,為區域深部蝕變巖型金礦找礦提供示范和借鑒。
本次研究一是從區域、礦床和礦體尺度探討黔東南地區造山型金礦的控礦因素,評估黔東南地區造山型金礦的成礦潛力;二是深入研究構造蝕變巖型金礦與石英脈型金礦的時空關系,為本區金礦的深部預測指明方向。