江西省德兴市石碑金矿床地质特征及找矿方向_冷四光.pdf

江西省德兴市石碑金矿床 地质特征及找矿方向 冷四光 江西有色地质矿产勘查开发院 南昌 330001 摘 要 文章论述了石碑金矿床地质特征 矿石类型及组构特征 围岩蚀变 控矿韧性剪切带特 征及找矿标志 指出了下一步找矿的方向 关键词 金矿床 韧性剪切带 蚀变分带 石碑 江西省 中图分类号 P612 P618 51 文献标识码 A 文章编号 1001 1412 2004 04 0233 005 1 成矿地质背景 石碑金矿床位于江西省德兴市北东部 是金山 金矿田的主要矿床之一 大地构造位置上位于江南 地体增生带 德兴地体0东南缘 南东侧与华夏 地体增生带毗邻 定位于赣东北韧性剪切蛇绿岩构 造混杂带应变中心带上盘金山韧性推覆变形带中 赣东北韧性蛇绿岩构造混杂带 乐安江深大断裂带 及泗洲庙复向斜三者构成区内基本构造格架 区域出露地层有中元古界双桥山群 上元古界 登山群 震旦系和古生界寒武系 中生界侏罗系 白 垩系及新生界第四系 以江光 富家坞韧性剪切带 为界 北西侧广大地域出露中元古界浅变质岩系 约 占全区面积的 70 南东侧由北西往南东依次出露 登山群 震旦系 寒武系 侏罗系和白垩系零星分布 于中西部的银山及东南部盘龙桥至焦坑一带 区内断裂发育 构造形变以低角度的韧性剪切 变形为主 主要有金山韧性剪切带 西蒋韧性剪切 带 且与成矿关系密切 其次为陡倾斜断裂 主要有 EW NE NNE 及 NW 向 4 组 其中 NE 向断裂较为 明显 成组出现 以陡立挤压片理为特征 属压扭性 正断层 区内岩桨活动频繁 以晋宁及燕山期活动最为 强烈 主要有铜厂花岗闪长斑岩 银山英安斑岩及 英安质火山岩 大茅山黑云母花岗岩 以及沿赣东北 蛇绿混杂岩带侵入的基性 超基性岩 2 矿区地质特征 2 1 地层 矿区大面积出露中元古界双桥山群浅变质岩 系 为一套浅变质的火山碎屑沉积岩夹少量基性火 山熔岩 这套浅变质岩金的平均值 w Au 15 30 10 9 约为赣北双桥山群区域地层金平均值的 3 倍 江西省变质岩系金平均值的 7 5 倍 江西地研 所 1989 矿区地层总体走向 NE 倾向在不同部位 有所变化 倾角 5b 15b 根据其岩性组合特征 矿区 范围内地层可分为两个岩性段 1 双桥山群第三岩组第一岩性段 Pt2sh 1 下部为深灰色中厚层状变质晶屑凝灰岩 凝灰质板 岩 中部为灰绿色 灰黑色薄层状绿泥板岩和含碳板 岩 上部为灰绿 青灰色绿泥千枚岩和砂质千枚岩 夹灰黄色粉砂质千枚岩 顶部为青灰色中厚层状凝 灰质砂质板岩 夹变质杂砂岩及砂质板岩 韧性剪 切带从这一岩性段的中上部通过 岩石被不同程度 改造为构造岩 2 双桥山群第三岩组第二岩性段 Pt2sh 2 下部为灰绿色绢云母千枚岩和绿泥千枚岩 夹砂质 千枚岩 上部为灰黄色砂质千枚岩夹凝灰质千枚状 板岩 岩石泥质含量偏高 千枚理发育 与下伏的第 一岩性段呈整合接触 收稿日期 2004 04 01 作者简介 冷四光 1968 男 江西高安人 工程师 长期从事金银贵金属地质勘查与研究工作 第19 卷 第 4 期 2004 年 12 月 地 质 找 矿 论 丛 Vol 19 No 4 Dec 2004 2 2 构造 矿区地处赣东北韧性剪切蛇绿岩构造混杂带之 金山韧性推覆变形带中 构造形变以低角度韧性变 形变质为主要特征 石碑金矿床和西蒋金矿床的成 矿容矿构造属同一条韧性剪切带 剪切带严格控制 着金矿床的形成和矿体的产出 2 2 1 空间展布特征 剪切带呈蛇曲状出露于矿区中南部 总体走向 NE SE 倾向 NW NE 主剪切面倾角 5b 35 b 走 向长 1 400 m 倾斜延深大于 900 m 剪切带沿走向 和倾斜上呈舒缓波伏起伏展布 靠近浅部产状变化 较明显 形成一系列轴向 NE 的背向形 图 1 图 1 石碑金矿区地质略图 Fig 1 Geological sketch of Shibei Au deposit 1 第四系 2 双桥山群第三岩组第二段 3 双桥山群第三岩组第 一段 4 实测断层及编号 5 地层产状 片理产状 6 背形轴线 7 超糜棱岩 石英 铁白云石化带 金矿化带 8 千糜岩 绿泥岩 方解石 绢云母化带 9 初糜棱岩 石英 绢云母 白云石化带 10 金矿体及编号 2 2 2 构造岩类型及分带特征 1 构造岩类型 石碑韧性剪切带是一条典型的含金构造带 构 造岩类型有糜棱岩及碎裂岩两个系列 糜棱岩类 主要分布于剪切带中上部 原岩为 变质杂砂岩 凝灰质砂质板岩 变质沉凝灰岩等 由 于应变强弱的不同 糜棱岩类从强应变至弱应变域 依次出现超糜棱岩y糜棱岩 y初糜棱岩 y糜棱岩化 岩石等塑性构造系列 超糜棱岩 产于韧性剪切带应变中心带 呈似层 状 条带状产出 外观呈硅质岩状 灰白 烟灰色 超 糜棱结构 块状构造 粒度极细 主要成分为石英 少 量黄铁矿及绢云母 糜棱岩 分布于超糜棱岩两侧 灰白 深灰色 岩 石面理清楚 常见硅质小条带 具糜棱结构 条带 块 状构造 主要矿物为石英 次为绢云母 长石 黄铁矿 等 初糜棱岩和糜棱岩化岩石 发育于剪切带上部 岩石宏观上基本保留原岩结构构造特征 受塑性形 变 石英动态重结晶 绢云母 绿泥石等新生矿物增 多 并定向排列成条带状 千糜岩类 主要发育于剪切带中下部 由绿泥 绢云板岩 绢云千枚岩 粉砂质板岩等泥质含量较 高 层理较薄的岩石经韧性剪切应变而成 随着变 形 变质程度的增强 依次出现千糜岩化岩石 y千糜 岩 y构造片岩 千糜岩化岩石 主要发育于剪切带应变中心带 以外范围 岩石片理发育 基本保留原岩外貌 岩层 的宏观性没有完全被破坏 千糜岩 岩石新生片理发育 绢云母等片状矿物 定向排列 石英等碎粒物质结晶分异成平行片理的 石英条带或透镜体 具糜棱 超糜棱结构 千糜状构 造 构造片岩 局部发育于剪切带下部 与千糜岩相 间出现 以片状矿物绢云母 绿泥石平行定向排列为 特征 鳞片变晶结构 片状构造 碎裂岩 为韧性剪切应变之后脆性变形叠加 改造的产物 常见有碎裂超糜棱岩 碎裂千糜岩等 2 构造岩分带特征 构造岩在韧性剪切带中具明显的分带性 根据 岩矿鉴定成果并结合宏观特征标志 石碑韧性剪切 带可分 5个构造岩带 1 2 3 1和 2 带 发育于强应变域与砂质含量较高的岩层 重合部位 由超糜棱岩与千糜岩组成 与金矿化带范 围一致 框定了蚀变岩型矿体的赋存空间 矿区范 围内出现了 3层强应变构造带 1 2 3 1带位于 1带中部 与 2带垂距 20 50 m 呈似层状 厚 5 20 m 其中心为一层厚 10 20 cm 的超糜棱岩 两侧为千糜岩夹石英透镜体及条带 该 带地表未出露 234 地 质 找 矿 论 丛 2004 年 2带为矿床主矿化带 是工业矿体的赋存空 间 位于剪切带中上部 紧贴主剪切面产出 厚 20 40 m 靠近地表浅部厚度局部膨大 往东逐渐变窄 主要由超糜棱岩及千糜岩组成 往深部超糜棱岩变 薄 2带超糜棱岩的发育程度与金矿化强度成正相 关 直接控制着矿体的空间展布 由于应力作用和外 界条件的差异 2带在矿区 310b方位 92 线 40b方位 349 线之间的扇形范围内出现分支 由下而上编为 2 1 2 2 发育强度和规模较大的为 2 1带 矿床主 矿体 V1即产于其中 3带发育于主剪切面上部围岩中 与 2带垂距 40 60 m 带厚 5 15 m 主要由超糜棱岩和千糜岩 组成 由于受地形剥蚀影响 呈一环形圈状出露 带 发育于主剪切带中下部 构成剪切带的主 体 由千糜岩 构造片岩 千糜岩化岩石 初糜棱岩等 组成 根据其发育部位及构造岩特征 分为 1和 2 两个构造岩带 1带位于 2带之下 由大量千糜岩 构造片岩 和千糜岩化岩石组成 在矿区范围内该带厚度大于 200 m 往东有变薄的趋势 2带发育于 2 1 和 2 2带之间的应变区域内 由初糜棱岩 千糜岩化岩石和糜棱岩化岩石组成 总 体上保留了原岩的部分特征 呈大透镜体状产出 沿 走向和倾向上厚度变化较大 2 2 3 宏观构造特征 1 与韧性剪切带主剪切面平行的次级剪切滑 动面广泛发育 因而出现多层矿化富集现象 2 缓倾斜透入性面理强烈发育 S C 面理转换 地层片层理 3 具有明显的拉伸线理 石英 长石等粒状矿 物被拉长且定向排列 拉伸线理总体走向 NNE 说 明主剪切面上盘由北向南斜冲推覆 4 主剪切面下部岩石揉皱和挠曲强烈发育 并 发育大量的剪切褶皱 5 脆性变形改造较弱 仅局部构造岩表现为碎 裂化 刚柔岩石界面出现层间剥离或破碎边 2 2 4 显微构造特征 各种韧性变形现象普遍发育 如石英的波状消 光 变形纹 变形带 动态重结晶的亚颗粒 核幔构 造 矿物的压力影 位错蠕变 锯齿状边界 旋转碎裂 系 S C 组构 矿物的定向排列等 矿区构造以韧性剪切带为主 脆性断裂构造相 对较弱 成矿后高角度断层以 SN 向 NE 向两组规 模较大 其他方向断层不甚发育 SN 向断裂 在矿区多处平行发育 规模不等 走 向近 SN 倾向 W 以先压后张扭为主要特征 表现为 挤压破碎带 左行平移正断性质 其中以纵贯矿区中 部的 F2规模最大 南至 84 线 北达 60 线 倾向 225b 280b 倾角 72b 80 b 走向延长 800 余 m 出露宽 1 4 m 表现为挤压破碎带和挤压片理化带 断层西 盘相对向南倾斜 水平断距 5 10 m 垂直断距 5 12 m 对矿体有一定的破坏 NE 向断裂 该组断层在矿区内稀疏发育 规模 较小 走向 45b 60b 倾向 NW 倾角 55b 80b 表现 为挤压破碎带 具先张后扭特征 平移正断性质 其 中以 F1规模最大 总体走向 50b 倾向 NW 倾角 60b 80b 出露宽 1 5 5 m 由西蒋矿区延伸至石碑矿 区 属左行斜落正断层 2 3 岩浆岩 矿区岩浆活动微弱 以同构造期侵位为主要特 征 仅见辉石闪长岩 辉绿岩和安山玄武岩 3 种 呈 岩瘤 岩脉 岩滴状零星分布 2 4 围岩蚀变与金矿化 2 4 1 蚀变类型 蚀变类型主要有 硅化 黄铁矿化 绢云母化 绿 泥石化 碳酸盐化 局部见毒砂化 重晶石化 钠长石 化等 其中以硅化 黄铁矿化 铁白云石化与金矿化 关系密切 1 硅化 分布广 历时最长 根据其产出形态可 分为 3 个阶段 早期硅化 主要形成乳白色透镜状 脉状 块状 石英 为韧性变形早期产物 金矿化微弱 中期硅化 主要形成深灰 浅灰 乳白色石英脉 体 为韧性变形同期构造产物 分布于超糜棱岩 千 糜岩 糜棱岩中 并伴有其他蚀变 是金矿化的主要 时期 晚期硅化 主要形成白色 乳白色石英脉 沿各 种裂隙充填交代而成 金矿化微弱 2 黄铁矿化 分布广泛 但含量甚微 主要产于 韧性剪切带应变中心部位 按其产出特点分为 3 个 世代 第一世代黄铁矿 立方体 粒度小 呈稀疏星点 浸染状分布于早期石英脉中 第二世代黄铁矿 由五角十二面体和立方体组 成的复晶 呈星散浸染状和细脉浸染状分布 粒度为 0 02 1 mm 约占 2 伴有自然金产出 是重要的 金矿化阶段 235第 19卷 第 4期 冷四光 江西省德兴市石碑金矿床地质特征及找矿方向 第三世代黄铁矿 呈粗粒自形 半自形立方体晶 形 粒度 0 5 2 mm 浸染状 脉状分布 金矿化弱 3 铁白云石化 形成较早 为多阶段 多世代的 产物 主要分布于超糜棱岩 糜棱岩带中 2 4 2 蚀变分带特征 由剪切带边部向应变中心部位 随着剪切作用 的增强 变质热液的渗滤交代愈加强烈 所产出的蚀 变类型 蚀变强度 矿物共生组合及金矿化与构造岩 的发育具有时空依存关系 构造岩 蚀变岩 金矿化 三位一体 构造岩分带 蚀变分带及金矿化强度分带 三者界线基本一致 呈有规律性分布 因此 在构造 岩分带基础上 将蚀变带分为 3 个带 表 1 表 1 蚀变分带特征对比表 Table 1 Alteration zoning at Shibei Au beposit 蚀变分带构造岩分带产出位置厚度 m 矿物组合与金矿化关系 石英 黄铁矿 铁白云石 化带 超糜棱岩 糜棱岩 千 糜岩带 剪切带中心部位 有 3 层 1 2 3 10 40 石英 黄铁矿 铁白云 石 少量钠长石 绢云 母 绿泥石 白云石等 金矿化强 有金矿体产 出 石英 绢云母 白云石化 带 初糜棱岩带 2 剪切带中上部0 70 石英 绢云母 白云石 少量钠长石 绿泥石 方解石等 金矿化微弱 无金矿体 产出 绿泥石 方解石 绢云母 化带 千糜岩带 1 剪切带中下部 200 石英 绿泥石 方解石 绢云母 偶见黄铁矿 钠长石 白云石 金矿化微弱 无金矿体 产出 3 矿床特征 3 1 矿体特征 矿床范围共圈出金矿体 4 个 编号为 V1 V2 V3 V4 其中 V1矿体规模最大 1 V1矿体 为矿床的主矿体 资源储量占矿床 的 66 矿体定位于 2剪切带中 产状受主剪切面 控制 总体走向 NEE 倾向 NNW 倾角 15 b 30b 矿 体沿走向和倾向上皆呈舒缓波状延伸 走向控制长 400 m 倾向控制斜深 600 m 矿体呈似层状 沿走向 和倾向膨缩明显 最大厚度 6 5 m 最小厚度 0 78 m 平均厚度 2 01 m 厚度变化系数 78 属厚度较 稳定矿体 矿体单工程最高品位 w Au 7 48 10 6 平均品位 4 84 10 6 单样最高品位 w Au 10 60 10 6 品位变化系数 77 属有用组分分 布较均匀矿体 2 V2矿体 定位于 2中上部亚剪切带中 赋 存于 2 2之中 产状受主剪切面控制 总体走向 SE 倾向 NE 倾角 10b 25b 矿体沿走向和倾向皆呈舒 缓波状 地表出露长 400 m 倾向延深 300 m 往深部 尚未控制完全 矿体呈透镜状 膨缩变化较大 最大 厚度 2 69 m 最小厚度 0 55 m 平均厚度1 54 m 厚 度变化系数 62 属厚度较稳定矿体 矿体单工程 最高品位 w Au 22 40 10 6 平均品位 7 89 10 6 品位变化系数 116 属有用组分分布不均匀 矿体 3 V3矿体 赋存于 2带中上部 产状受剪切 带控制 沿走向和倾向呈舒缓波状 控制长350 m 总 体走向 SE 倾向 NE 倾角 20b 25b 矿体呈透镜状 产出 最大厚度 2 32 m 最小厚度 0 91 m 平均厚度 1 45 m 厚度变化系数 69 属厚度较稳定矿体 矿 体单工程最高品位 w Au 4 41 10 6 平均3 42 10 6 品位变化系数 62 属有用组分分布较均匀 矿体 4 V4矿体 赋存于 3带中 风化剥蚀强烈 受 地形影响 出露呈一封闭圈状 平均厚度 3 19 m 平 均品位 w Au 3 8 10 6 由蚀变千糜岩夹超糜 棱岩组成 3 2 矿石组成 组构及矿石类型 3 2 1 矿石组成 1 矿物成分 矿石矿物成分组成简单 金属矿 物除自然金外 主要有黄铁矿 其他为金红石 磁铁 矿 赤铁矿 毒砂 闪锌矿 方铅矿等 脉石矿物有石 英 绢云母 绿泥石 钠长石等 2 化学成分 经矿石光谱分析和化学全分析结 果表明 w SiO2 67 24 w Al2O3 11 87 w Fe 4 45 w S 0 65 属低硫矿石 有用 组分仅 Au 一种 伴生有益组分 Cu Pb Zn Ag 较低 236 地 质 找 矿 论 丛 2004 年 均无综合利用价值 3 2 2 矿石组构 1 结构 矿石结构主要有半自形 他形粒状结 构 碎裂结构 超糜棱结构 糜棱结构 次为包含结 构 乳滴结构 共生边结构等 2 构造 以星散浸染状构造 角砾状构造 皱纹 构造为主 其次为脉状 网脉状构造 条带状构造 皱 纹构造等 3 2 3 矿石类型 按其矿物共生组合 结构构造等特征可分为两 种类型 1 星散浸染状硅化 黄铁矿化超糜棱岩 糜棱 岩型矿石 块状矿石 2 星散浸染状硅化 黄铁矿化千糜岩型矿石 条带状矿石 4 矿化富集规律及找矿方向 4 1 矿化富集规律 1 构造演化对矿化富集具有明显的制约作用 韧性剪切带的韧 脆性变形的演化过程控制了金的 矿化富集 2 韧性剪切带的背形核部圈闭环境是富厚矿 体产出的有利空间 3 变质安山玄武岩构造圈闭作用空间是矿化 富集的有利地段 4 围岩蚀变和矿物组合对矿化富集影响明显 强蚀变部位亦是金矿体赋存空间 硅化 黄铁矿化 铁白云石化越强 并有多种蚀变多期叠加部位金品 位富 矿物组合趋于复杂时 矿石金品位变富 4 2 找矿方向 1 石碑矿区范围内北侧深部矿体尚未控制完 毕 仍有找矿潜力 2 矿区含金矿化蚀变构造岩带往东延伸 东蒋 一带有民采含金石英脉 是找矿的有望地段 3 西蒋 石碑韧性剪切带与金山 朱林韧性剪 切带为平行