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广西凌云县明山―凤山县那林金矿地质特征及成因分析

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摘 要:广西凌云县明山-凤山县那林金矿位于滇黔桂卡林型金矿成矿带。通过对该矿区的地质构造、赋矿层位、矿体特征、矿石特征等进行研究论述,认为该矿区属于典型的中-低温微细浸染型金矿。该矿床具有品位低、规模大、矿体与围岩界线不明显,金主要呈显微-次显微形式分散产出。分析、总结此类矿床的地质特征及成因,对寻找类似矿床具有一定指导意义。

关键词:卡林型金矿;地质特征;矿床成因;明山-那林金矿

1 概述

卡林型金矿也称为细脉浸染型金矿,由20世纪60年代学者在美国内华达州卡林镇发现而得名,是一种受断裂控制明显,主要产于碳酸盐岩建造的中低温微细粒浸染型金矿床[1-2]。研究表明,该类型矿床容矿岩石不仅局限于碳酸盐岩,在硅质岩、粉砂岩和凝灰岩中也较发育[3]。卡林型金矿主要处于不同大地构造单元的交接带或过渡带,多分布于美国内华达州、犹他州和中国的滇黔桂、川陕甘两个金三角内,在东南亚以及南美洲的秘鲁也有发现[4]。

广西凌云县明山-凤山县那林卡林型金矿,受断层控制明显,前人对该区研究程度较低。作者根据近几年野外实地观察和结合前人研究资料对其地质构造、赋矿层位、矿体特征及矿床成因进行研究,为桂西北地区寻找类似矿床提供参考资料。

2 矿区地质特征

矿区大地构造位置位于南方大陆构造与喜马拉雅构造交汇处,扬子地台与华南地槽过渡区内右江再生地槽中[5-6],处于桂西拗陷、西林-百色断褶带东部的巴合背斜南西翼上。

2.1 地层

矿区出露的地层有三叠系中统河口组(T2h)、百逢组(T2b)及二叠系(P1m)。其中三叠系中统河口组只出露第一段,岩性为中厚层状泥岩、钙质泥岩夹薄层砂岩;三叠系中统百逢组共出露三段,三段岩性基本相同,以泥岩、钙质泥岩、泥质粉砂岩及细砂岩为主,其中二段二分层(T2b2(2))为金的主要赋矿层位,岩性以中厚~厚层状细砂岩为主,中上部夹薄层、中厚层泥岩及泥质粉砂岩;二叠系下统茅口组岩性为浅灰、灰色,微晶厚层状灰岩。

2.2 构造

矿区主要褶皱构造为向斜构造,局部受断层影响,使褶皱的完整形态遭到破坏,目前仅矿区中部的1号褶皱地质特征较明显。该褶皱两翼地层产状较缓,倾角10~30°,属开阔型褶皱。

矿区断裂构造及次级构造非常发育。根据构造线方位可分为北西~南东向和北东~南西向两组。根据活动时间来分,可分为成矿期构造(一期),成矿后构造有二期及三期。其中F1、F2及F8断裂为成矿期断裂,矿区内①-1、④号矿体均赋存在F2断裂带中,⑧号矿体赋存在F8断裂中;F12、F14断裂为矿区第二期断裂,这些断裂均错断成矿期的断裂或对矿体有错断现象;F15为矿区第三期断裂,其错断了燕山晚期侵人的石英斑岩。

2.3 岩浆岩

矿区出露的岩浆岩为燕山期酸性石英斑岩(局部为花岗斑岩),分布于矿区东北方,断续出露长有5km,宽5~20m,厚度不清,面积约0.2km2,其中部份侵位于茅口组;另一部分则侵位于百逢组第二段中。

据广西区调分队对矿区北东一带的石英斑岩进行同位素年龄测定结果,本矿区石英斑岩年龄为80.9~84.9Ma年,属燕山晚期产物,其成因可能属花岗岩重熔型。

2.4 围岩蚀变

本矿区微细浸染型金矿的围岩蚀变是找金的重要标志,蚀变与金矿化密切相关,蚀变分布范围大体与金矿化一致,远离蚀变带矿化显著减弱,多种蚀变叠加处矿化往往较佳。主要蚀变有硅化、黄铁矿化、毒砂化、雄黄矿化、碳酸盐化、绢云母化等。

3 矿体特征

明山-那林金矿区西目前含矿带内共圈出主矿体共4个,次要小矿体16个。以上矿体均赋存在三叠系百逢组第二段的地层中泥砂岩中;矿体均赋存在近东西向断裂F2、F8的构造破碎蚀变带及其顶底次级构造破碎带中,呈板状、似层状、透镜状、脉状产出。

由于小矿体基本由单工程或有限工程控制,现针对主要矿体特征进行描述:

①-1号矿体:近东西展布,矿体长2300m,真厚度0.42~21.69m,平均3.39m,斜深105~788m。矿体主要赋存在F2断层构造破碎带及其顶底板硅化、黄(褐)铁矿化砂泥岩中,呈似层状、大透镜状产出。矿体金品位0.88g/t~8.95g/t,平均2.98g/t。

④号矿体:位于矿区东部,北西~南东向展布,矿体长504m,真厚度0.82~22.29m,平均5.50m,斜深80~525m。矿体主要赋存在F2断层构造破碎带及其顶底板硅化、黄(褐)铁矿化砂泥岩中,呈脉状、透镜状产出。矿体金品位1.56g/t~3.40g/t,平均2.43g/t。

⑦-0-2号矿体:该矿体为隐伏矿,矿体近东西向,控制长506m,真厚1.45~4.99m,平均3.14m,斜深40~307m。矿体赋存在断层F2上盘的次生构造破碎带中,位于①-1号矿体的上盘,间距12~72m,平行~行产出,呈脉状、透镜状,产状较稳定。品位1.49~3.08g/t,平均1.95g/t。

⑧号矿体:矿体近东西向,控制长390m,斜深118~140m,厚1.05~22.59m,平均5.59m。赋存在F8构造破碎带中,呈脉状、透镜状产出。品位1.88~8.21g/t,平均5.22g/t。

4 矿石质量

4.1 矿石的自然类型

按矿石的氧化程度,可分为氧化矿石和原生矿石两类。氧化矿石多为褐黄杂灰白、紫红色,肉眼可见褐铁矿呈粒状或不规则分布于矿石裂隙、孔隙之中,褐色铁染普遍,无星点状分布的自型晶黄铁矿,但有时可见到黄铁矿的一些风化流失空洞。矿石硅化明显,石英脉穿插普遍,氧化矿与原生矿没有明显的分界线,氧化矿颜色为黄褐色夹灰白色,含褐铁矿为主要特征,原生矿矿石为深灰色,与一般深部地层颜色一致,局部含炭质颜色变灰黑色,沉积特征与一般地层无多大区别,可见微细的石英、方解石、白云石细脉沿裂隙贯入,各种晶形的黄铁矿及毒砂清楚,很少见到褐铁矿粒和褐铁矿浸染现象。

4.2 矿石的结构、构造

容矿岩石的结构主要为粉砂泥质结构,泥质粉砂结构、细晶质粒状结构,其次为变晶结构、压碎结构、定向结构等。

根据肉眼和镜下观察,矿区矿石的构造有层理构造、裂隙充填构造、角砾状构造和浸染构造等。

4.3 矿石的矿物成份

矿石中金属硫化物含量较少,主要为黄铁矿,其次为毒砂、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿,还有雄黄、雌黄;脉石矿物主要为石英、长石、绢云母、绿泥石、石墨、泥、碳质等。主要矿物含量测量结果见表1。

5 矿床成因

矿区矿石的物主要黄铁矿、毒砂、闪锌矿、方铅矿等,主要脉石矿物是石英、水云母、白云石、方解石。金在砂泥岩地层中分布不均匀,主要赋存在黄铁矿、毒砂等硫化物中,部分与有机质、粘土矿物有关,其赋存状态主要为超微粒自然金包体和胶粒吸附金,少量呈离子晶格金。根据矿石矿物的共生、伴生关系、矿物组合特征及矿石的结构构造特征等资料,认为成矿过程的热液活动是多期次的,总体矿物组成和矿物组合所反映的成矿温度,属于中、低温范围,结合矿床严格受构造破碎带控制的特点,明山-那林金矿床的成矿机制应为:成矿物质来源于含矿地层。成矿流体为地下热卤水,是大气降水下渗、增温和溶解了地层中的成矿物质形成的。岩浆活动和高角度张性断裂带有助于为驱动热卤水循环提供热能和通道。在成矿热卤水沿构造裂隙上升至不纯碳酸盐岩及含炭细碎屑岩时,通过交代作用而成矿。深部有岩浆活动则可能有利于成矿流体的热对流循环。

参考文献

[1]应汉龙.卡林型金矿床的特征和成因[J].地质地球化学,2001,29(4):56-64.

[2]刘建明,刘家军.滇黔桂金三角微细浸染型金矿床的盆地热卤水成因模式[J].矿物学报,1997,17(4):448-456.

[3]刘东升,等.中国卡林型(微细浸染型)金矿[M].南京大学出版社,1994:414.

[4]普传杰,高振敏.国内外卡林型金矿对比研究[J].云南地质,2003,22(1):27-38.

[5]黄同兴.右江盆地地质热事件及其在卡林型金矿成矿中的意义[D].中国地质大学,2012.

[6]杜远生,黄宏伟,黄志强.右江盆地晚古生代-三叠纪盆地转换及其构造意义[J].地质科技情报,2009,28(6):10-15.