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凤山县顶头金矿床成因新认识及找矿意义 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要:凤山县顶头金矿床普查报告是根据矿床矿物组合,矿物包体成分、稳定同位素组成和成矿温度特征,又基于大气水参与成矿和明显受构造破碎带控制,其矿床成因为地下热 (卤 )水溶滤型金矿床。该矿床为古侵蚀沉积间断面层控沉积微粒型金矿床,矿床地质条件及找矿标志的独特性和规律性,对指导找矿具有重要意义。 关键词:金矿床、微细粒、古侵蚀、沉积间断面、成因 Abstract: FengShanXian immediate gold deposits reconnaissance report according to the mineral deposits is combined, mineral inclusions composition, the stable isotope composition and ore-forming temperature characteristics, and based on the atmospheric water metallogenic and obvious in by structural fracture zone control, its deposits into because hot (lu) underground water soluble filter type of gold deposits. The deposit for the ancient sedimentary discontinuous surface erosion control deposition particles type gold deposits, ore deposit geology and prospecting marks the uniqueness and regularity, to guide the prospecting to have the important meaning. Keywords: gold deposits, the microgranular, ancient erosion, sedimentary discontinuous surface, causes P61 A 近年来,我们在桂西大面积上发现隆起碳酸盐台地边缘古侵蚀沉积间断面微细粒型金矿的同时,对凤山县顶头金矿床控矿因素和成矿地质背景进行深入实地考查后认为与前者相似,因而对该矿床的成因提出了新的认识。特撰写本文,以共同探讨。 1 矿床地质特征简介 凤山县顶头金矿床位于凤山县及凌云县的县界边缘,地理坐标为:东经 1065400 1065700 ,北纬241700 242145 ,所处的大地构造单元属南华准地台,右江再生地槽、桂西拗陷、西林百色断褶带北东面、凌云隆起东南缘,区域上处于巴合背斜南西翼。区内断裂构造发育,主要有北西向和北东向两组,北东向的断裂常切穿北西向的断裂,北西向的断裂主要为区域性逆断层,北东向的断裂大多为正断层。出露的岩浆岩主要为印支期的石英斑岩脉,分布于本区北西面,顺层侵入,呈岩脉状分布。 1.1 矿化带特征 凤山县顶头金矿床自上世纪 80 年代中期开始找金以来,先后有广西区地质二队及河池市地质勘察设计院等单位在该区进行普查找矿工作,经大量工程揭露,结合化探金异常及矿体的分布特点,将整个矿区划分为两个金矿带。目前,已初步查 明的两个金矿化带,累计金矿体的总长达2508m,单个矿体长分别为 1530 m、 978m,厚 5.18 7.43m。金品位 1.44 1.97g/t。 1.2 矿体特征 ( 1) 号矿体:位于矿区北西面,矿体长 1530m,厚5.18 7.58m,平均厚 6.45m,金品位 1.44 1.66g/t,平均品位 1.58 g/t。含矿岩石主要为炭质砂泥岩,次为蚀变的砂、泥岩。矿体主要呈似层状产出,走向北西西,倾向南南西,倾角 45 48 。 ( 2) 号矿体:矿体长 978m,厚 6.36 7.34m,平均厚 7.04m,金品位 1.66 1.97g/t,平均品位 1.83 g/t。含矿岩石主要为炭质砂泥岩,次为蚀变砂、泥岩。矿体主要呈似层状产出,走向北西西,倾向南南西,倾角 45 48 。 1.3 矿石矿物组成及特征凤山县顶头金矿床金属矿物主要有自然金、黄铁矿、磁铁矿,次要有黄铜矿、赤铁矿、褐铁矿,脉石矿物主要为含炭质砂泥岩、石英。黄铁矿是主要的载金矿物,占金属矿物总量的 25% 30%,多呈自形、半自形粒状,粒径 0.01 0.10 mm,呈浸染状 -稠密浸染状分布,集合体呈细脉状。磁铁矿含量占金属矿物 总量的 25% 30%,呈半自形粒状,粒径 0.05 1.00 mm,分细脉状、浸染状分布于含炭质泥岩中。含炭质砂泥岩为主要的脉石矿物,含量占矿物总量的 40% 70%,最高达 85% 90%。 矿石结构,主要有交代结构 (常见黄铁矿交代磁铁矿、赤铁矿交代磁铁矿、黄铜矿交代黄铁矿等 )、碎裂结构及填隙结构等。矿石构造,主要有浸染状、细脉状构造等。其中浸染状构造是最常见的类型,主要表现为黄铁矿及磁铁矿浸染状分布于蚀变炭质砂泥岩中;细脉状表现为沿蚀变炭质砂泥岩面理充填有黄铁矿石英细脉。 根据矿物共生组合 、矿石组构及产出特征,可将金矿石分为两个类型: 黄铁矿 -炭质砂泥岩 -石英蚀变岩型; 含金黄铁矿 -石英细脉型。其中以黄铁矿 -炭质砂泥岩 -石英蚀变岩型占绝大部分。 1.4 围岩蚀变 矿床内围岩蚀变较强烈,沿断裂破碎带及岩体两侧的围岩常见硅化、黄铁矿化。其中黄铜矿化与金矿化关系最为密切。 硅化:分布范围较广,主要沿断裂破碎带及侵入体的两侧发育,有时在破碎带两侧也可见到,一般可分早晚两期,早期石英颜色不纯,常呈暗灰白色,早期硅化石英脉呈不规则状,并伴有细粒黄铁矿化、金矿化,偶见柱状毒砂化;晚期硅化呈网状石英脉,脉宽几十厘米至 10 多米不等,常切穿早期石英硫化物脉,晚期硅化石英颜色洁白,一般不含矿。 黄铁矿化:主要发育在岩脉两侧及构造裂隙附近或硅化强烈地段,与硅化伴生。黄铁矿多呈立方体,五角十二面体自形半自形晶,偶尔他形晶、粒径主要在 0.1 10mm之间,多呈星点状分布,一般在石英脉两侧分布较多。其中五角十二面体晶形的黄铁矿是本区主要载金矿物。主要反应为 热液中的硫和岩石中的铁结合生成黄铁矿 Fe2+(S2)2-FeS2 上述金矿体与蚀变围岩之 间呈渐变过渡关系,矿体由蚀变矿化的硅化石英岩和硅化含炭质砂泥岩组成。硅化石英岩和硅化含炭质砂泥岩紧靠古侵蚀面碳酸盐岩溶一侧,顺侵蚀面平行展布。沿着构造石英岩形成几乎封闭的环状硅解石微细胞体特征。经专题研究认为,内侧由易溶灰岩交代形成石英岩,即为接触面灰岩被彻底硅化而成。外侧砂泥岩形成硅化角砾岩和硅化含炭质砂泥岩。硅化角砾岩位于硅化石英岩之上,即中三叠统百逢组底部。顺层产出,自下而上硅化蚀变减弱。硅化含炭质砂泥岩位于硅化角砾岩之上,岩层层理明显,褐铁矿化发育。金矿体多位于硅化角砾岩和硅化砂泥岩中,矿石属高硅铝 、富钾、低钙镁质矿石。矿体围岩与夹石难以区分,金靠化学分析结果来确定。 2 从前人的结论及基本情况分析该矿床成因 在广西凤山县顶头金矿床普查地质报告【 1】和桂西北地区超微细粒型金矿成矿地质条件及其成矿预测【 2】研究报告中根据矿床矿物组合。矿物包体成分、稳定同位素组成和成矿温度等特征,又基于大气水参与成矿过程比较明显,严格受构造破碎带控制的特点,认为属地下热 (卤 )水溶滤型金矿,即以地热为主的多成因形成的热水、热卤水,沿断层破碎带的裂隙孔隙等循环活动,以淋滤渗溶等方式,在流经途中活 化围岩中的金,金以各种络合物形式迁移、沉淀富集而成矿。笔者对此有一些不同看法,阐述如下,与同行探讨。 2.1 从矿床矿物组合特征看,矿石由多种矿物组成,成分复杂,金属矿物种类多,但不构成某种矿床类型矿物组合系列。唯有大面积的老地层风化剥蚀区才有可能。 2.2 从金的赋存状态看,主要赋存在粘土矿物和褐铁矿 (黄铁矿 )中 (87.53 ),而电子显微镜观察证实粘土矿物、褐铁矿中的金多呈细分散胶粒吸附金形式吸附在矿物的颗粒表面、边缘,少量赋存在黄铁矿和石英中 (6.78 ),另外还有 5.69呈显微 可见金赋存于粘土矿、褐铁矿粒间隙或裂隙中,说明原生矿在氧化过程中,载金矿物氧化离解析出在表生水对其活化迁移过程中吸附聚集长大显微可见。 2.3 从包体成分和稳定同位素组成看,包体成分中成矿溶液水占 50以上,富含钾离子酸性介质,而阴离子大于阳离子;从碳、氢、氧同位素组成看,矿床的 C13 值接近海相灰岩 C13 值, O18 有较大亏损,肯定了热水 (液 )以大气降水为主进入深部循环加温上升造成热液循环。 2.4 通过研究认为金矿体厚度、品位与标高无固定关系,亦未显示表生氧化带淋滤富集形成上部薄、贫,下 部厚、富的规律性变化,一般显示中间富,上下、四周贫的对称性变化,这较实际地说明金未经热液活化迁移,而氧化矿的形态、产状及厚度、品位变化仍受原生矿源 (体 )层控制影响。 2.5 从控矿构造看,认为矿体严格受构造破碎带控制,即硅化蚀变带中构造石英岩、构造角砾岩控矿。 3 古侵蚀沉积间断面微细粒型金矿的依据 3.1 地质构造背景 凤山县顶头金矿床位于桂西拗陷凌云隆起东南缘,由中上石炭统、上二叠统碳酸盐岩组成的台地,曾经历过长期剥蚀,存在一个岩溶侵蚀间断面。隆起的外侧缓坡处广布下、 中三叠统超覆沉积,为一套薄层条带状泥质灰岩夹生物碎屑灰岩到陆源碎屑浊流沉积的泥岩,与下伏地层呈不整合接触。金矿化体、矿体均产在古侵蚀沉积间断面中三叠统百逢组 T2b 与灰岩接触的底部硅化蚀变含炭质砂泥岩中,应该说严格受隆起边缘古侵蚀面的控制。 3.2 赋矿地层岩石学特征 赋矿地层。 T2 b 为顶头金矿赋存层位,由薄至中厚层钙质泥岩、粉砂岩夹厚层块状钙质细砂岩、透镜状泥灰岩、粉砂质白云岩及微薄层生物碎屑灰岩组成,具底摸构造,沙纹层理发育。产海浪蛤、菊石等化石,与下伏地层呈假整合或局部不整合接触。 容矿岩石特征。赋矿地层的容矿岩石为褐黄色钙质泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩。矿物成分主要是粘土矿物和石英碎屑,含少量碳质及零星浸染状黄铁矿,其成分与围岩差异不大。泥质细碎屑结构、层状构造、水平层理及沙纹层理发育。这些均反映水下隆起边缘相带的沉积环境。但矿化部位岩石孔隙度较高,为 2.6 6.8,岩石破碎,节理裂隙较发育。 3.3 赋矿地层地球化学特征 据微量元素分析,隆起边缘地层中,特别是靠侵蚀接触面外侧三叠纪砂泥岩含金丰度为 (2.08 3.04)10 -9,均高于 克拉克值。而赋矿地层中金含量自下而上减少, As、 Sb增加, Co、 Ni 减少,这反映出正常沉积现象。从 Co/Ni 1,说明赋矿地层中基性火山碎屑物较多。 4 控矿构造 4.1 构造特征 矿床是以二叠系碳酸盐岩台地构成基底隆起区,外侧是以中三叠统砂泥岩广布盖层凹陷区,显示不同的构造层。靠近隆起边缘部位,由于受侵蚀形成凹凸不平的岩溶及其刚性岩石的影响,形成次级褶皱、褶曲,轴多变,并显示由接触面向外的规模逐渐变小减弱趋势。 4.2 控矿构造及控矿作用 隆起边缘凹凸不平的基 底起伏面,即古侵蚀沉积间断面,是本矿床最首要的控矿构造。 隆起边缘沉积与基底截然不同,并有利于金渗透淋滤的砂泥质容矿岩性、富含钙质和含粘土有机质同生黄铁矿,是该矿床金矿矿源层容矿岩性的专属性。 隆起边缘硅化蚀变带是金矿化、矿体产出部位。硅化蚀变带紧靠古侵蚀面,而碳酸盐岩一侧为硅化石英岩;中三叠统底部即盖层一侧为硅化角砾岩和硅化砂泥岩。它们的出现位置正处于侵蚀间断面上,推测成岩成矿过程中,地壳物质交换引起物化条件反应放热向下封闭的接触面排热、烘烤,使原岩结构构造发生改变,并因岩性、受热 程度、压力的不同,而形成硅化石英岩、硅化角砾岩及硅化砂泥岩。在盖层一侧的硅化角砾岩、硅化砂泥岩,其蚀变呈现由下至上或从内向外减弱的变化趋势。 总之,矿体受层位控制,古侵蚀沉积间断面上,沉积特征明显,金矿体产出形态为不规则透镜体,分枝、复合现象较突出,矿体一般地表较缓、中部较陡、深部又转缓;矿体厚度缓处厚、陡处薄。这些形态特征说明是受当时沉积古地理陡缓起伏面的影响。总之,矿体严格受古侵蚀沉积间断面控制,沉积特征明显,因此该金矿为沉积间断面微细粒型金矿床。 5 结论 根据该矿床矿体产 出特征、控矿因素、矿体形态。岩性特征、围岩蚀变等,结合桂西大面积上发现并勘查、开发的那林金矿、明山金矿、谋屯金矿、崇左板利金矿等矿床(点)地质特征的总结分析,发现有许多共同之处,现归纳出如下成矿地质条件及找矿标志,对今后的金矿找矿工作具有现实意义: ( 1)成矿地质条件: 构造隆起边缘缓坡处是这类金矿床的产出地,即隆起构造是该类矿床的前提条件。 古隆起的碳酸盐岩台地边缘上存在有古侵蚀面,岩溶发育的这一沉积间断面,是这类金矿体产出部位,是成矿的先决条件。 有利的岩性 、岩石组合是层控矿床矿源之根本。隆起边缘斜坡导致滑塌堆积、滑弧构造产生,是沉积环境岩相演化、海平面升降的表征。所以沉积相及岩相古地理是成矿环境及成矿模式的重要控制条件。 在古侵蚀面上必须是与基底截然不同的岩性及其组合(碎屑岩类),即具高渗透、可溶性组合,并富含有机质及成岩硫化物的砂泥岩类,这些有利岩性层是成矿的必要条件。 ( 2)找矿标志: 古隆起碳酸盐岩的边缘; 碳酸盐岩层顶部

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