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2. 廣西壯族自治區凌雲縣明山金礦床
廣西壯族自治區凌雲縣明山金礦區位於凌雲縣邏樓鎮隴棍屯,是廣西最早發現的微細粒型金礦之一,目前是廣西最大的金礦詳查基地。該礦床是廣西第二地質隊於1987年根據化探異常發現並進行勘查評價,1993年提交普查報告,礦床地表至淺部工程式控制制已達詳查程度,提交C+D級金資源量21.7 t,預測金資源量55 t。1994年普查報告通過廣西壯族自治區地質礦產勘查開發局評審,金礦床規模達大型。1998年12月,該項目獲國土資源部授予「找礦成果」三等獎。
明山金礦已查明的金礦石主要是原生礦石,氧化礦石開采已停止。隨著科學技術進步,黃金選冶技術提高,黃金價格上揚,2007年中國黃金總公司對明山金礦進行詳查,勘查開發廣西明山金礦床原生礦石,對改變革命老區的貧困面貌,增強當地的社會效益和經濟效益,具有現實意義。
1 區域成礦地質環境
1.1 大地構造單元
礦區所處大地構造位置為右江再生地槽桂西坳陷西林-百色斷褶帶東部的巴合背斜南西翼。
1.2 區域地層
區域出露地層主要為泥盆系、二疊系和三疊系,組成一套灰岩、白雲岩、泥灰岩、灰岩夾煤層、砂岩、泥岩層。三疊系砂岩、泥岩與下伏二疊系灰岩為平行不整合接觸。
1.3 區域構造格架
礦區位於巴合背斜南西端與塘油向斜北西端的交接地帶。區內褶皺、斷裂構造比較發育,以NW—NE向斷裂構造為主,次一級構造極為發育,與礦化關系密切,還有少量近EW和SN向的斷裂構造。
1.4 區域岩漿活動
據衛星解譯:從邏樓至蔡家坪到金牙發現一條NNE向的隱伏深斷裂帶,走向約25°,長27km,與金、銅、銻礦化關系十分密切。
1.5 成礦單元
區域內成礦單元有Ⅰ-5華南成礦域、Ⅱ-14上揚子成礦省和Ⅲ-48滇黔桂成礦帶。
2 礦區地質特徵
2.1 賦礦地層
礦區地層為三疊系泥岩夾砂岩、粉砂岩。礦區東部地層呈單斜構造,走向近EW,傾向170°~230°,傾角15°~30°;礦區西部地層呈一軸向近EW的向斜,兩翼地層傾角較緩,一般為15°~30°,後期與二疊系灰岩為斷層接觸(圖1)。
百逢組二段一、二分層(
圖1 明山金礦區地質簡圖
T2b3(2)—中三疊統百逢組三段二分層;T2b3(1)—中三疊統百逢組三組一分層;T2b2(3)—中三疊統百逢組二段三分層;T2b2(2)—中三疊統百逢組二分層;T2b2(1)—中三疊統百逢組二段一分層;P1m—下二疊統茅口組;1—金礦體及編號;2—燕山期石英斑岩;3—斷層及編號;4—地質界線;5—岩層產狀;6—勘探線及編號
表1 岩石化學分析結果 w(B)/%
明山金礦賦礦岩層的中三疊統百蓬組的含金豐度為2.9×10-9左右,接近地殼平均值,比石英斑岩略高,但一般都不會超過5×10-9,說明由某一地層改造而富集成礦不可能,因為地層中的金富集500倍以上其品位才能達到1×10-6,因此,成礦作用過程中的金具有多源性。
2.2 礦區岩漿岩
礦區北部及東部有石英斑岩(局部為花崗岩)侵入,侵入年齡為80.9~84.9 Ma,屬燕山晚期產物。經探槽揭露,發現岩體與圍岩呈斷層接觸關系,形狀為脈狀、透鏡狀。礦物成分主要有石英(36%~42%)、鉀長石(25%~34%)、白雲母(<1%)、絹雲母(25%~30%)和褐鐵礦(3%~4%)。石英斑岩的化學成分見表2。
表2 明山金礦區石英斑岩化學成分對比 w(B)/%
續表
註:測試單位為廣西第二地質隊區調分隊。
從表2可以看出,本區岩漿岩Na2O偏低,K2O,SiO2和Al2O3偏高;Fe,Ti,Ca,Mg和P遠遠低於國內同類岩體的化學成分。同時,岩體中富含正、負離子水,有利於岩漿演化及晚期富鉀含金溶液的形成和交代蝕變成礦。因此,礦區的石英斑岩脈與金礦化有一定的成生聯系。
2.3 控礦構造
礦區斷裂構造比較發育,礦體主要受近EW向F1斷裂控制,據鑽孔資料,斷裂傾斜延深>500m。次一級構造有F2,F8等,其傾角>F1,平面上與F1大致平行,剖面上呈倒「入」字型排列,為礦區的容礦構造(圖2)。容礦構造主要有兩期,前期斷裂為金遷移提供了空間。早期含礦帶形成之後,由於構造應力的作用,又使早期構造復活,在早期形成的斷裂帶中岩石被擠壓形成壓碎岩,而壓碎岩是良好的容礦構造,是礦液沉澱富集的良好場所。斷裂構造控制了礦體的形態產狀及其分布。
圖2 明山金礦19 勘探線剖面圖
T2b3(2)—中三疊統百逢組三段二分層;T2b3(1)—中三疊統百逢組三組一分層;T2b2(3)—中三疊統百逢組二段三分層;T2b2(2)—中三疊統百逢組二分層;T2b2(1)—中三疊統百逢組二段一分層;P1m—下二疊統茅口組。1—灰岩;2—泥岩;3—粉砂質泥岩夾砂岩;4—細砂岩和粉砂岩;5—金礦體及編號;6—斷層;7—鑽孔及編號;8—坑道及編號
礦區內褶皺不發育(僅見一些層間小褶皺),構造以斷裂為主,主要分為NW和NE向兩組,NW向斷裂規模較大,延伸長,性質多為壓扭性,且其次級構造非常發育;NE向斷裂規模相對較小,形成時間較NW向晚,常錯斷NW向斷裂。礦區內礦體主要產在NW向或近NW向斷裂及其次級構造的構造破碎帶中。
2.4 圍岩蝕變
礦區圍岩蝕變發育,蝕變與金的生成密切相關,分布范圍大體與金礦化一致,是找金的重要標志,離開蝕變帶難以找到金礦,多種蝕變疊加處礦化往往較佳。
2.4.1 硅化
熱液攜帶的硅質成分沿斷裂破碎帶及其頂、底板岩石中的裂隙充填和交代,使石英顆粒重結晶,或增大硅質膠結,或形成沿裂隙充填的石英細脈,並普遍使岩石變得堅硬和脫色,前者含金較高,後二者含金稍低。
2.4.2 毒砂化和黃鐵礦化
熱液攜帶著硫化物的硫沿著基底構造上升,在斷裂構造的頂、底板岩層的原生孔隙中沉澱並發生充填交代作用,其鐵質和砷可能是岩石中原有的,或是熱液攜帶而來,二者兼而有之,這兩種硫化礦物是主要的載金礦物,與金礦化關系密切。
2.4.3 碳酸鹽化
分布在斷裂帶及岩石裂隙中,常見白雲石膠結氧化鐵質粉末,白雲石為重結晶或沿石英間隙、裂隙充填,並溶蝕破壞石英邊緣。
2.4.4 絹雲母化
沿石英及一些硫化礦物、粘土礦物的間隙、裂隙或邊緣溶蝕交代,使之變成纖維狀分布的絹雲母,故絹雲母常見有硫化礦物和石英包裹體,該礦物為礦區內載金量最大的脈石礦物,與金礦化密切相關。
3 礦床地質特徵
3.1 礦體特徵
礦床分為東、中、西3個礦段,東礦段含⑩號礦體,礦體呈透鏡狀產出,長度>400m,傾向195°~214°,傾角60°~80°;中礦段包括②,③,④號3個礦體,其中②號礦體呈脈狀產出,延伸較長近1km,礦體傾向180°~215°,傾角5°~82°,③,④號礦體呈透鏡狀產出,延伸不大;西礦段包括①,⑧號礦體,其中①號礦體呈脈狀產出,厚度較小,延伸最長,礦體產狀稍緩,傾向168°~280°,傾角40°~50°,⑧號礦體呈透鏡狀產出,厚度較大,傾向182°~220°,傾角60°~80°。
3.2 礦石特徵
3.2.1 礦石礦物成分及組構
礦石中礦石礦物很少,僅佔4%~5%,其中:黃鐵礦2%~3%,毒砂0.6%~0.8%,輝銻礦0.5%,鈦鐵礦0.2%;脈石礦物佔95%~96%,主要有石英(44%~64%)、長石(1%~3%)、白雲母(2%)、黑雲母(1%~2%)、水雲母(15%~20%)、碳酸鹽(0%~20%)和絹雲母(2%~5%),其他脈石礦物(如綠簾石、榍石、磷灰石)含量很少(<1.0%)。
礦石結構主要有粉砂質、泥質粉砂、細晶質粒狀、變晶和壓碎;構造有層狀、浸染狀、角礫狀和裂隙充填等。
3.2.2 礦石的化學組成
礦石的化學成分見表3和表4。
表3 礦石的化學成分
註:測試單位為廣西第二地質隊實驗室,1991。
表4 礦石光譜半定量分析結果 w(B)/%
註:測試單位為廣西第二地質隊實驗室,1991。
3.2.3 礦石礦物組合特徵
礦石礦物組合有2種:①石英-黃鐵礦-絹雲母-毒砂,分布在西礦段;②石英-黃鐵礦-毒砂-雄(雌)黃-輝銻礦-碳質,分布在中礦段和東礦段。
3.2.4 礦石自然類型
根據礦石的氧化程度、顏色和結構構造,分為2種類型:氧化礦石和原生礦石。
1)氧化礦石。普遍被鐵質渲染,顏色為褐黃夾灰白、紫紅色,肉眼可見褐鐵礦呈粒狀或不規則狀分布於礦石裂隙、孔隙之中,很少或根本見不到星點狀分布的自形晶黃鐵礦,有時可見到黃鐵礦的一些風化流失孔穴;礦石硅化現象明顯,沉積岩的結構構造特點很難保留或大部分已改變,後期石英細脈發育。此類礦石分布於地表1~10m不等,含量占整個礦區礦石量的2%~3%。
2)原生礦石。礦石呈深灰色,與深部岩層顏色一致,局部含碳質,顏色變灰黑色,多具角礫狀構造和壓碎結構。可見微細的石英、方解石、白雲石細脈沿裂隙貫入,少許鐵質氧化物在裂隙面渲染呈黃褐色,各種晶形的黃鐵礦及毒砂清楚。分布於地表1~10m以下,為礦床的主要礦石類型。
3.2.5 礦物共生組合、礦化期及礦化階段
礦區礦物組合和共生伴生關系是比較清楚的,可分為以下三類:石英-白雲岩-水雲母-有機質-黃鐵礦組合;為賦礦岩石中固有的礦物組合;石英-方解石-水雲母-黃鐵礦組合,此組合是熱液作用形成的,即硅化、絹雲母化、碳酸鹽化和黃鐵礦化的產物;黃鐵礦-閃鋅礦-毒砂共生或伴生組合,此組合與晚期石英脈有關。
礦床的形成過程大致可分為2期4個成礦階段。
第一為構造-熱液期:①石英-黃鐵礦;②石英-黃鐵礦-絹(水)雲母-白雲石;③石英、方解石-雄黃;第二為表生-富集期;④表生氧化。
3.3 微量元素含量特徵
石英斑岩的微量元素測試結果(表5)表明:反映深源信息的Co,Ni元素含量較低,均小於中國花崗岩維氏平均值,表明石英斑岩具有淺成—超淺成的殼源特徵。
本區的地球化學異常有金、銻、汞和砷異常,各元素異常區均沿著上古生代碳酸鹽岩隆起與中三疊統砂岩、泥岩地層的內、外接觸帶分布,各異常區基本重合。
3.4 金的富集特徵
根據鄭州礦產綜合利用研究所對礦石進行可選性試驗時對金的賦存狀態進行研究,由於其粒度太細,電子探針無法分辨,明山金礦金的賦存狀態還未查明,研究認為金主要以微細-超微粒分布在黃鐵礦、毒砂和粘土礦物等多種載金礦物中(表6)。
中國典型金礦床(第三集)
註:據廣西第二地質隊區調分隊。
表6 礦石中主要載金礦物分配
礦體產於斷裂破碎帶及兩側附近,礦石為鐵礦化壓碎岩、角礫岩,其裂隙發育,滲水性強。經地表工程和深部工程揭露采樣分析及從②號礦體垂直縱投影圖上看,近地表的塊段Au品位比深部塊段稍高,這可能是載金礦物經風化、淋濾使Au元素富集殘留在地表的結果。不同岩性礦石含金也有所不同,一般硅化粉砂岩礦石比泥質礦石含Au高,這是粉砂岩孔隙大、滲透強的緣故,也與礦石含黃鐵礦、毒砂、石英和粘土等載金礦物多少有關。
4 礦床成因及找礦標志
4.1 礦床成因
根據以上資料,盡管成礦過程的熱液活動是多期次多階段的,但總體礦物組合所反映的成礦溫度,屬中低溫范圍。結合礦床嚴格受構造破碎帶控制的特點,明山金礦床的成礦機制應為:成礦物質來源於含礦地層(T2b2),構造作用使本區地層褶皺斷裂所產生的熱效應加熱循環於地層中的地下水和大氣降水,以及岩漿岩的侵入補給熱液和成礦物質,使地層中分散的金活化、溶解,形成礦液,並在構造應力的驅動下,運移到有利的岩性和斷裂破碎帶,如次級構造復合部位—容礦空間內,金被分解、沉澱下來。含礦構造的多次活動,造成金礦化的多次疊加富集成礦。
本礦床屬中—低溫地下熱水同生硫化物交代微細粒浸染型金礦床。
4.2 找礦標志
4.2.1 構造標志
不同構造單元邊緣帶或銜接帶,發育有區域性多重NW向斷裂構造部位。
4.2.2 地層岩性標志
中三疊統百逢組一、二段含鐵、含白雲質砂、泥岩地層。
4.2.3 古地理標志
隆起區邊緣斜坡趾部,是成礦的有利部位。
4.2.4 礦物標志
金與輝銻礦、水晶、砷礦物共生,在三疊系砂泥岩中,凡有輝銻礦、雄黃礦出現的地段,往往是金的富集地段。
4.2.5 圍岩蝕變標志
硅化、黃(褐)鐵礦化、毒砂化、雄黃礦化和輝銻礦化等蝕變作用發育地段,以及黃鐵礦氧化後形成的「鐵帽」標志。
4.2.6 化探異常標志
Au,As,Hg和Sb元素彼此之間關系密切,凡異常值Au>20×10-9,As>60×10-6的異常區就是微細粒浸染型礦床的找礦靶區,Sb,As,Hg可作為找金的地球化學指示元素。
參考文獻
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(張艷春編寫)