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福建邱村金矿床地质特征及构造控矿规律

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[摘要]福建省邱村金矿床位于永泰-德化晚侏罗世火山喷发带西北缘与东华-大铭火山基底隆起带接触部位。矿体主要产于北东向压扭性脆断裂,近东西向张扭性断裂构造中,与燕山晚期闪长玢岩相伴生。根据矿山生产实际总结了矿床地质特征构造控矿规律,明确了找矿标志。

[关键词] 金矿床 地质特征 构造控矿 福建邱村

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-115-2

福建省邱村金矿床位于永泰—德化晚侏罗世火山喷发带西北缘与东华—大铭火山基底隆起带接触部位,受杨梅—东华北东向断裂带控制,产于北东向华山上—前洋金矿成矿带南西端(图1)。从1998年6月矿山开始投产,至今已累计产金量超过6吨。但随着2009年矿山生产规模的扩大,资源不足矛盾日显突出。因此研究矿床的地质特征和控矿规律,对矿区下一步找矿具有积极的指导作用。

1矿床地质特征

1.1矿区地质特征

1.1.1地层

矿区出露地层主要为侏罗系上统常林组及南园组第二段。(图2)

侏罗系上统常林组(J3c2):主要分布于矿区红土山至前洋一带,岩性以灰白—灰黄色凝灰质含砾砂岩为主,夹石英砂岩、细砂岩等。因后期构造热液叠加,岩石普遍具蚀变。

侏罗系上统南园组第二段(J3n2):主要分布于矿区仙公寨往北东方向,与下伏长林组呈角度不整合接触,岩性主要为浅灰色流纹质晶屑凝灰岩、凝灰质细砂岩,局部夹紫红色英安质晶屑凝灰岩。矿区内该地层普遍发育硅化、黄铁矿化及绿泥石化,为金矿重要赋矿地层。

1.1.2构造

矿区断裂构造十分发育,表现为多期次、多阶段等特点。根据其与金矿关系,分成成矿期前、成矿期及成矿期后断裂。

1.1.2.1成矿期前断裂

矿区已查明成矿期前断裂主要有F10。该断裂长约3000m,宽2-5m,斜穿整个矿区。断裂总体走向北东40-50°,倾角45-55°,断裂性质为压扭性。断裂带内岩石破碎强烈,呈角砾、泥状,同时沿断裂破碎带还发育较强的黄铁矿化、硅化、方解石化、绿泥石化、叶蜡石化及金矿化,局部见金矿体,为矿区主要导矿构造。

1.1.2.2成矿期断裂

矿区成矿区断裂主要有三组,即北东向压扭性脆断裂(F1-F8),近东西向张扭性断裂(F11、F13、F14、F22、F24),近南北向压扭性断裂(F41、F42)。矿区金矿体主要受北东向断裂构造控制。

1.1.2.3成矿期后断裂

目前矿区已查明成矿期后断裂3条(F301、F302、F303)。成矿期后断裂对矿脉(体)有一定的错动,但错距不大。

1.1.3岩浆岩

矿区内主要出露有燕山早期花岗斑岩(γδπ)及燕山晚期闪长玢岩(δυ),其中以闪长玢岩为主,且与矿体关系密切。

早期花岗斑岩(γδπ),主要沿北东20°~ 35°方向展布,倾向北西,倾角65°~ 80°,分布在红土山—大沟一带,厚度15—20m。出露长度约350m。

燕山晚期闪长玢岩,是矿区主要侵入岩,与矿体关系密切,常呈透镜状、细脉状岩脉产出,厚度0.5m—5m不等,长度几百米至几米,走向沿北东50°—60°方向展布,倾角45°—81°。根据工程控制研究,可分为成矿前闪长玢岩和成矿期闪长玢岩,成矿前闪长玢岩常沿北东向、南北向断裂构造发育,未见金矿化;成矿期闪长玢岩常沿北东向、北东东向断裂构造发育,常与金矿化相伴生,并成为矿体的顶底板。

1.2矿体特征

1.2.1金矿体形态、产状

矿区金矿床由100多个大小矿体组成,矿体大部分产于南园组第二段(J3n2),小部分产于常林组上段(J3c)。主要受北东、近东西向断裂构造控制,与断裂构造平行产出,且构造交汇复合部位,往往会形成厚大金矿体。单矿体倾向上小于走向,矿体多呈囊状、透镜体状、扁豆状等。其中11号矿体由F11断裂控制,倾向155°—170°,倾角55-69°,矿体规模较大,呈大透镜体状,出露最高标高910m,控制最低标高712m,矿体走向长300m,控制最大斜深225m,矿体厚2-30m,金品位在1.50—2.50×10-6之间,最高品位为13.70×10-6。

1.2.2矿石矿物与结构构造

矿石矿物组成较为简单,金属矿物主要以黄铁矿为主,少量方铅矿、黄铜矿、闪锌矿,非金属矿物主要为石英及长石。黄铁矿为主要金属矿物,是金的载体,黄铁矿属中细粒侵染状,根据统计粒度主要在0.15-0.056mm之间。

矿石结构主要为半自形至自形粒状结构、它形粒状结构、碎裂结构等,矿石构造以侵染状构造、块状构造、角砾状构造等为主。

1.2.3金的赋存状态

矿区金矿物种类单一,金的成色大致在500-600‰,含金量偏低,通过镜下对金颗粒的统计,发现矿石中金颗粒主要为粒状、麦状,少部分为叶片状,针线状极少。本矿床金为主(54.31‰),微粒金次之(占37.57‰),中细粒(占8.12‰),金矿物主要嵌布在黄铁矿中或裂隙间,含金量达92.52‰,包裹在脉石中的金仅占2.01‰,裂隙金在黄铁矿裂隙中占42.37‰,粒间金在黄铁矿粒间占3.94‰;黄铁矿与脉石粒间占4.10‰,黄铁矿与闪锌矿粒间占1.24‰,黄铁矿与黄铜矿粒间占0.13‰。

1.2.4围岩蚀变

矿区内围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化、褐铁矿化及碳酸盐化、绿泥石化;其中硅化、黄铁矿化和褐铁矿化与金矿化关系密切。根据矿区的蚀变特点,矿区围岩可分为早期面状蚀变和晚期线状蚀变2种类型。早期面状蚀变较弱,呈面型分布,主要以鳞片状绢云母集合体为主,交代岩石中的胶结物与主矿物,黄铁矿化较少,基本保留原岩结构、构造,一般不会形成工业矿体。晚期蚀变主要呈线状分布,主要见于断裂及两侧,以硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化为主,对原岩的改造通常取决于原岩中裂隙或破碎带的发育程度,同时在两组构造交汇部位或闪长玢岩侵入部位,常伴生有金矿体及富矿包。

1.3矿床成因

1.3.1成矿物质来源

根据矿区物探成果,矿区变质基底埋藏较浅,该变质基底中元古界麻原群底层金背景较高,在后期火山-次火山热液作用下,使该地层中金活化迁移,在有利的成矿部位富集成矿。

1.3.2成矿温度

本矿床缺少直接测量温度的数据,但从相邻双旗山、肖板金矿以及本矿床围岩蚀变可间接推测,双旗山金矿主成矿阶段温度为200~300。C(刘连登,1999),肖板金矿成矿温度106~295。C,主要成矿温度在180~249。C(黄春鹏,1993)。邱村金矿从矿山生产及勘探研究表明,金矿体及围岩蚀变主要伴有黄铁绢英岩化、绿泥石化、碳酸岩化(方解石细脉)、硅化等,因此推测本矿床成矿温度以中低温为主,为浅成的中低温热液型金矿床。

1.3.3成矿期

根据矿区成矿特征,矿床可分为2个主要的成矿期:第一成矿期,发生于火山热液活动期,在火山热液的作用下,使变质基底中的金元素活化迁移进入南园组及常林组断裂中,在断裂带两侧原岩因此发生交代蚀变,形成矿区的早期面状蚀变,使金得到初步富集;第二成矿区(主要成矿期),发生于次火山热液活动期。在火山活动后期,随着闪长玢岩、花岗闪长玢岩的侵入,带来了大量的次火山热液,使先前的面状蚀变中的金进一步活化分异,沿断裂构造充填,从而形成金矿体。

矿床成因属于火山—次火山热液充填交代中低温金矿床。成矿物质主要来源于基底底层,火山及次火山热液活动为金矿提供了成矿流体及热动力地质条件,在有利的构造部位常富集成矿。

2断裂构造控矿特征及规律

邱村金矿床已发现的金矿体主要产于断裂构造、闪长玢岩上下盘,围岩岩性相对单一, 矿脉的空间产出与展布主要受北东向断裂、近东西向断裂构造控制。经多年工程投入与观察,矿区范围内断裂构造控矿特征及规律主要体现在下述几个方面:

2.1矿化空间展布规律与矿化表现形式

矿区的主要容矿构造为北东向及近东西向,这两组断裂在不同地段发育程度存在差异,北东向断裂为压扭性断裂,倾向上延伸大于走向上延长;近东西向断裂为扭性断裂,走向上延长大于倾向上延伸。

受这两组构造影响,矿脉的空间产出与展布亦表现出北东向及近东西向带状分布规律。主要矿化集中于大沟与F10主断裂的区间范围,在这空间范围内可圈出4个主要矿体,其矿化的表现形式可分为以下几种:(1)裂隙充填式。这是矿体内常见的一种矿化形式。其特点是黄铁矿等含硫化物矿物充填于岩石中的微细裂隙、片理面内或矿物的解理中,形成网脉状、细脉浸染状、脉状甚至条带状矿石。被充填的裂隙,一般具扭性、压扭性特征,也有的显张性或张扭性。(2)角砾状矿化。见于张性破碎角砾岩带与压扭性断裂带的局部启张地段。其特点是含金硫化物作为胶结物存在于脉石矿物角砾之间。(3)透镜状矿化。这是矿体中最普遍的一种矿化形式,它显然受压扭性断裂的制约。透镜体大小不一,有较大的透镜体又包含若干小的透镜体,后者有时呈雁行斜列,据此也可推测断裂构造活动的方式。

2.2控矿断裂发育规律

矿区内两组容矿断裂构造是矿区一级断裂活动派生的局部应力场作用下形成的一组共轭配套低序次断裂构造,如矿区的F10为早期断裂导矿构造,而其从属的二级断裂则为容矿构造。因此,在区域性东西向挤压力的作用下,矿区大沟及F10早期断裂构造左行剪切运动,形成北东向和近东西向一组共轭断裂。其中北东向断裂,断裂面呈舒缓波状,压扭性特征明显,而近东西向断裂带宽度小于北东向断裂,断裂带内见有构造角砾岩,为张扭性断裂。含矿热液沿早期的导矿构造运移上升,并不断向次一、二、三级断裂带内汇集,最终通过充填与交代方式成矿。因此矿区内,矿脉密集区内单脉之间呈现出“共轭”发育的规律。

2.3金的富集规律

矿区内的矿化作用并不均匀,表现出分段富集的特点,这与成矿区容矿断裂性质有直接的关系。根据工程施工和研究表明,北东向断裂以左行剪切为主,而近东西向断裂则以右行剪切运动为主,在这样的断裂活动方式下,容矿断裂规模呈规律性变化,因此矿区内金有以下几种富集规律:①矿区内北东向及近东西向断裂交汇处常形成厚大、品位高的金矿体;②控矿构造分枝复合部位金矿体厚度增大、品位高;③位于闪长玢岩上下盘具强硅化、细粒侵染状黄铁矿化蚀变岩金品位较高。

3找矿标志

根据矿区地质及矿化特征、控矿构造规律分析,总结出如下找矿标志:(1)区域性北东向、北西向断裂带交汇复合部位,并具有产状陡立的脆性断层和构造破碎带是找矿的构造标志。(2)矿区内北东向、北西向及东西向断裂构造交汇部位是寻找金矿化富集的有利地段,而交汇的北东向及近东西向控矿构造是金矿体的定位空间。(3)闪长玢岩与成矿关系密切,在中酸性脉岩和小岩株发育的地区,当脉岩本身具硅化、黄铁矿化等蚀变时是找矿的岩浆活动标志。(4)岩石具硅化、黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化是找矿的蚀变标志,且黄铁矿呈微细粒浸染状者更为有利。(5)为正地形,具网脉状、不规则状石英细脉、微细脉和褐铁矿化之硅化带是地表找矿的直接标志。

参考文献

[1]徐庆鸿、谢文清、陈远荣、福建邱村金矿综合地球化学异常分带模型与找矿预测标志[J].地质与勘探2005(1):56-60.

[2]项红亮.福建邱村金矿床控矿因素及成因[J].黄金地质,2001,71(8):40-43.