滇东南底圩金矿地质特征及找矿预测.doc

滇东南底圩金矿地质特征及找矿预测第37卷第4期2007年7月吉林大学(地球科学版)JournalofJilinUniversity(EarthScienceEdition)VoI|37NO.4July2007滇东南底圩金矿地质特征及找矿预测刘继顺,周余国1,2,3,韩海涛,高启芝,林家勇,刘德利,郭军1.中南大学研究生院,长沙4100832.云南地矿局地球物理地球化学勘查队,昆明6521003.文山州隆兴矿业有限公司,云南广南663300摘要:底圩金矿是滇东南地区目前发现的少有的中大型金矿,矿石元素组合为砷金型,成因上属浅成(中)低温热液(超)微细浸染型金矿.从矿床地质特征出发,结合邻区资料探讨了矿床的控制因素:(1)底圩金矿与沿向北突出的文山一富宁弧形逆冲推覆构造带圈层状产出的多个金矿带应是统一的有机体,逆冲推覆构造是控制矿床成带产出的主要因素,较为完整的短轴破背斜是矿床定位的极好场所,破背斜轴部不同方向断裂交汇区,背斜转折端,倾伏端以及古喀斯特溶洞发育之处是极好的容矿空间;(2)节理,裂隙,孔隙发育的峨眉山玄武岩是最主要的赋矿岩石,主成矿期应为燕山晚期;(3)低温相对封闭,稳定的环境是形成(中)低温元素组合微细浸染金矿所必须的物理环境.矿区深边部及外围找矿预测应紧紧围绕底圩破背斜轴部不同方向断裂交汇区,背斜转折端,倾伏端以及古喀斯特溶洞发育地段开展工作,除考虑玄武岩赋金外,还应考虑P2口与P.m的下伏不整合面和上覆三叠系地层.并探讨了矿区深边部及外围找矿预测应注意的地质物化探标志问题.关键词:地质特征;找矿预测;滇东南;底圩金矿中图分类号:P618.51文献标识码:A文章编号:16715888(2007)04065207GeologicalFeaturesandOrePredictionofDixuGoldDepositinSoutheastYunnanProvince,ChinaLIUJi-shun,ZHOUYuguo,HANHaitao,GAOQizhi.,LINJiayong,LIUDeli,GUOJun1.SchoolofPostgraduate,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China2.GeophysicalandGeochemicalExplorationTeam,YunnanGeologyandMineralResourcesBureau,Kunming652100,China3,LongxingMiningIndustryLimitedCompanyinWenshan,Guangnan,Yunnan663300,ChinaAbstract:Dixugolddepositisoneoftheunusualmediumlarge-scaledgolddepositsdiscoveredinSoutheastYunnanProvince,inwhichAsandAuarecloselyassociated.Genetically,thedepositbelongstoepithermal(mesotherma1)superfinegrainedcontaminatedgolddeposit.Basedonthegeologicalfeatures,thegenesisandthecontrollingfactorsofthedepositarediscussed:(1)DixugolddepositisoneofthegolddepositsoccurringasbeltsalongWenshanFuningthrustnappestructure,whichisthekeycontrollingfactorforgolddepositswhileshortaxialanticlineisoneofthebestlocationsforgoldmineralizationandshortaxialanticlinesarethefavoritelocationfororebodies;(2)Ermeishanbasaltwithjoints,cracks,andporesarethemostimportantorehostingrocks;(3)Rathertrappedenvironmentwithlowtemperatureisthenecessaryphysicalenvironmentfortheformationofepithermal(mesotherma1)finegraineddisseminatedgolddeposits.Thedirectionofexplorationhasbeendiscussedandforecastinouter收稿日期:2006一O926基金项目:国家自然科学基金项目(40072032)作者简介:刘继顺(1957一),男,湖南祁东人,教授,博士生导师,主要从事有色金属,贵金属矿床地质研究,E-mail:jsliumail.CSU..第4期刘继顺,等:滇东南底圩金矿地质特征及找矿预测anddeeperareasofthisdeposit.Keywords:geologicalfeatures;oreprediction;SoutheastYunnanProvince;Dixugolddeposit底圩金矿位于扬子克拉通西南缘之滇黔桂金三角腹地,隶属云南省广南县底圩乡,距广南县城35km,是近年来发现的具大型找矿前景的微细浸染型金矿床(图1u).滇东南地区成型金矿的发现较晚,直到上世纪90年代才得以突破.目前,已经发现的微细浸染型金矿床(点)达数十处.这些矿床(点)的地质特征与毗邻黔桂两省区同类金矿床(点)总体上相似,但也各有其鲜明的特点.由于近年来本区的金矿勘查与开发的主体为民营公司,他们关注的重点是矿体的空间展布,因此对控矿构造的性质,容矿岩石的特征,成矿规律与成矿模式的研究程度很低,影响了对本区金矿规模的进一步扩大.本文在云南文山州隆兴矿业有限公司的资助下,对底圩金矿的成矿地质特征进行了较详细的研究,试图阐明滇东南地区的微细浸染型金矿的成矿规律,期望对滇东南金矿的找矿有所裨益.1底圩金矿区域地质特征底圩金矿区位于向北突出的文山一富宁弧形逆冲推覆构造体系的(文山富宁断褶束)正前端边缘,断褶构造发育,主构造线为近东西向.主要出露有二叠系和中一下三叠统细砂岩,粉砂质泥岩,火山碎屑岩,玄武岩,沉凝灰岩等(图2).1.1地层下二叠统茅口组(Pm):见于白牛山南,近东西向展布.主要岩性为浅灰,深灰色厚层含硅质团块生物碎屑灰岩,节理裂隙发育.顶界面具古喀斯特地貌特征,与上覆上二叠统峨眉山组玄武岩(P.)呈火山喷发不整合接触,未见底.上二叠统峨眉山组玄武岩(P):广泛出露于底圩背斜核部,由凝灰岩,凝灰质熔岩,杏仁状玄武岩,致密块状玄武岩构成多个喷发旋回,颜色呈浅灰,灰,灰绿,黄褐色等.节理裂隙发育,绿泥石化,黄铁绢英岩化,硅化,黄(褐)铁矿化,毒砂化,粘土化普遍,是底圩金矿最主要的产金层位.金在蚀变致密块状玄武岩和凝灰岩中皆有产出,其中以凝灰岩产金较稳定且规模大,金品位(15)10,一般210左右.l03.】04】05.106.南富源屈吴晴/<p州25.,D-P/v/亩/.戈塘亳龙25./l/:.J:.罗固/f9./,:,晋两24bI,24./(llf/坡.一23蒙一23.)爪I.南,越040km1._J103.104.105.l06.困园地,州,所在地金矿点化冈岩基性侵入岩区域性大断裂及编号小江断裂弥勒师宗断裂南盘江断裂文山麻栗坡断裂文山一富宁弧形逆冲推覆构造富宁断裂红河断裂省界国界图1底圩金矿在滇黔桂金三角的位置Fig.1ThelocationofDixugolddepositinYunnan-Guizhou-Guangxigoldtriangle曰口囫第4期刘继顺,等:滇东南底圩金矿地质特征及找矿预测岩角砾以及断层泥,断层透镜体和揉皱现象,节理裂隙发育.底圩破背斜还被北西向,北东向,南北向次级断裂错断.底圩金矿的产出严格受东西向破背斜控制,断裂旁侧破碎带附近的玄武岩,凝灰岩因节理裂隙,孔隙发育,局部地段全岩矿化.目前所采矿体大多位于南北向次级断裂与东西向金矿化主断裂的交汇部位,表明南北向次级断裂对金的富集作用不可忽视.2地球物理地球化学特征2.1地球物理特征底圩金矿区出露岩石的磁性参数统计结果见表1.由表可知:玄武岩系列岩石与海相沉积的灰岩和浊流沉积的砂砾岩磁性差异明显,对整个矿区所做的面积性高精度磁测表明:从东(底圩)到西(洪滨),玄武岩由薄变厚并呈向西倾伏之势;磁异常错移带,正负异常交变带,正负异常突变带,实地线性低阻带是断裂破碎带磁性差异的客观反应,在开展深边部及外围找矿时,应充分考虑玄武岩地区磁法勘探对探测隐伏玄武岩及与玄武岩相关联的隐伏断裂的有效性.表1底圩矿区岩石磁性参数统计Table1StatisticsofmagneticparameterforrocksinDixugolddeposit磁化率岩石/(4.106sI)本/【xI)类型虫变化范围几何均值剩余磁化强度Jr/(10一.A/m)备注变化范围几何均值2.2地球化学特征底圩金矿是在查证1988年1:20万化探扫面的Au,As,Sb,Cu元素异常时发现的,之后对矿区开展了大比例尺水系加密和土壤地球化学测量.本区的地球化学特征如下:(1)异常以Au,As组合为主,套合极佳,伴有Sb,Hg低温元素组合和Cu,V,Ti,Co,Cr等与玄武岩有关的元素组合.(2)异常总体展布与破背斜一致,呈东西方向断续分布,长约9km,宽约3km.(3)单个异常中心显长条状或椭圆状,显示异向断裂叠加.(4)Au,As异常中心与断裂破碎带对应良好,直接指示金矿(化)体的存在.Au,As(Sb,Hg)组合异常是最快捷的找矿标志.3矿床地质特征3.1矿带及矿体特征底圩金矿从西到东沿底圩破背斜轴部延长近8km,南北方向0.51km宽不等,有数十个金矿(化)体产出,矿化规模大.金矿体主要产于西破背斜轴部主干断裂两侧,已圈定的金矿体10余个,分为洪滨,白牛山和播亚烈,营盘山4个矿段.矿体产状与主构造线方向一致,具分枝复合现象,部分小矿体呈北东向产出,呈雁行排列,倾角一般35.55.,最大可达80.,呈层状,似层状,透镜状,脉带状产出,层状,似层状矿体与顶底板围岩岩性相同,金矿(化)体与围岩呈渐变过渡关系,标志不明显,肉眼难以区分,局部地段矿层底部可见碳锰质黑色标志层.赋矿岩石以凝灰岩,玄武岩为主,次为沉凝灰岩,硅质粘土岩及构造角砾岩,细网脉状石英岩.矿石结构主要有玄武质熔岩结构,凝灰结构,粒状显微鳞片状(变晶)结构,细碎屑结构,泥质结构,矿石构造主要有星点状,浸染状,细脉浸染状,不规则细脉状和块状,碎块状,角砾状,土状构造.矿石矿物为毒砂,黄铁矿,褐铁矿,钛铁矿,自然银,辰砂等,脉石矿物为石英,白云石,粘土矿物,绢云母,独居石等.矿物颗粒普遍细小,自形程度较好,反映在低温热液下成矿作用较充分.黄铁矿呈立方体,五角十二面体,粒径0.51.4mm,偶见较粗大晶粒,多呈晶洞或被褐铁矿充填,部分保存自形晶状,呈星点状,星散状,细脉状产出,体积分数510;毒砂镜下可见自形晶粒状(粒径0.020.005mm),菱形晶假象等,野外可见针状,粒度较大,普遍与黄铁矿伴生,在矿区西部洪滨矿段体积分数较高,达29,639,6;褐铁矿因硫化矿物氧化普遍呈土状或原矿物假晶产出,体积分数较高,约20左右.在破碎蚀变矿化带,上述3种矿石矿物和脉李丛俊,唐鉴.广南底圩金矿1:1万磁测工作总结.1998nn2774小卜卜吣嘲0岩岩岩武灰灰一一一吉林大学(地球科学版)第37卷石矿物石英的共生组合是底圩金矿区野外找金最为直接的标志.矿体规模相差悬殊,长数十米至数百米不等,厚最小仅1m,最大达10m余,储量从几千克至几千千克不等.品位普遍偏低,一般(1.01.5)10一,最高5.6010一.据电子探针对含金(1.21.4)10样品之粘土矿物,云母,石英,褐铁矿,钛铁矿,黄铁矿定性打点扫描和用酸腐蚀重新扫描均未发现金微粒(邻区富宁县金坝金矿自然金微小包体小于1v-m【3),伴生有益组分不具有回收价值,有害组分As稍高(一般0.9/60.On,最高>1,为个位数字),但不影响浸出,可以认为底圩金矿为(超)微细粒型单一金矿床.3.2矿化蚀变矿化以单一金矿化为特征,肉眼难以辨认,通过地表观察热液蚀变特别是系统取样现场金分析可以准确圈定金矿化体.整个矿化带热液蚀变普遍,主要类型有黄铁矿化,毒砂化,硅化,粘土化.黄铁矿化普遍发育,黄铁矿化与金矿化关系密切,其产出形式主要为:呈浸染状分布于矿体中或随石英脉集中产出,晶粒细小,粒径最大2mm,晶形主要为五角十二面体,立方体和不规则状.黄铁矿进一步氧化则为褐铁矿化.黄铁矿单矿物分析结果(表2)表明:S/Fe与黄铁矿的标准值1.148相比较有高矿床中黄铁矿的微量元素质量分数参考值(10)为:Se50,Ga0.65,Co35.9,Ni34.1,As7670,Ag0.6,Cu99.1,Pb70,Zn134,Sbl14,Au336,表2微量元素含量除Zn,Au明显偏低外,其余元素与此参考值有很强的可比性(无Ag分析结果),据此可以判断成矿温度较锑金型,锑汞金型高,Au相差数十倍至数百倍,可能表明黄铁矿是本矿床矿石的载金矿物之一,金还可能以超微粒或与热卤素和有机质流体等矿化剂形成络合物等形式运移_7.Co/Ni小于1,显示矿质来源的深源性;S+Fe值较小,Co,Ni,Se含量低,Pb,Zn,Sn,As,Sb,Bi含量高,反映黄铁矿形成过程中有较多的类质同象混入物,显示年轻金矿床的特点.毒砂化主要发育在洪滨和营盘山一带,与金矿化,黄铁矿化紧密共生,其产出形式也与黄铁矿相似,颗粒细小,呈针状,短柱状分布在矿化带或矿体中.研究表明,毒砂化既是重要的找金标志,也是重要的载金矿物.硅化底圩金矿硅化相对较弱,与黄(褐)铁矿化,毒砂化相伴生的硅化细网脉直接反映金矿化品位高低,矿化晚期或期后较为干净的石英大脉,含金性往往较差.粘土化主要发育于断裂破碎带,包括伊利石化,高岭石化等.4控矿因素与深边部及外围找矿预测有低,可能反映相对封闭的还原环境.4.1矿床成因初探显着富As和Au,属江鑫培依据金矿化标型根据矿床地质特征,黄铁矿单矿物分析结果及元素组合划分的砷金型金矿.其特征比值所揭示出的成因信息结合滇黔桂金三角S/Se远小于20万,可以判断为非沉积成地区金矿产出的共同特性,可以认为底圩金矿属浅因【5,Ga,Se质量分数也在热液矿床标型值范围成(中)低温热液微细浸染型金矿.矿体虽产于玄武内E6(Ga(0.651.6)10一,Se(250)10),质火山系列岩石中,但基本不含银,明显有别于火山可以判定为热液成因.邵洁涟指出中温热液型金岩型金矿(银储量大于金_8).表2黄铁矿元素分析结果及特征比值Table2Thecontentofelementsinpyriteandcharacteristicratios样号SFeAsAuSbCuPbZnCrCoNiMnQB12L153.2745.891.201.4485.968.0158111343QB12L250.2944.581.0312.60104.093.0177231478样号CdGaInGeSnBiSes+FeS/FeS/SeQB12L11.01.23.4124.064.01299.161.1644392QB12L21.01.61.015.0302O94.871.1325145Co/NiPb/Ni湖北宜昌地矿所光谱定量分析;S,Fe,As的质量分数单位为%,其余元素为1O广南县隆兴矿业有限公司.云南省广南县圩金矿普查地质报告,2004第4期刘继顺,等:滇东南底圩金矿地质特征及找矿预测657高振敏等对滇黔桂金三角地区成矿时代归纳总结后认为:其主成矿期为140175Ma,相当于燕山晚期,朱赖民测定滇黔桂金三角地区的,r他,烂泥沟等金矿床的石英ESR(电子自旋共振)年龄为125.246.0Ma,相当于燕山晚期至喜马拉雅早期的成矿作用.控制本金矿产出的底圩破背斜形成时间应在中三叠世细碎屑浊流沉积成岩期之后,据此可以认为底圩金矿的主成矿期也是燕山晚期.底圩金矿的赋矿岩石为玄武质岩石,与卡林型金矿赋矿主岩主要为碎屑岩及碳酸岩_8有区别.本区大面积分布的玄武岩是西南地区峨眉山玄武岩省的一部分,是同一时间不同空间演化的结果.据石油钻井资料_1,南盘江北侧的兴义,罗平地区,隐伏的峨眉山玄武岩厚数百米至千米,如此强烈的基性岩浆活动为金的成矿提供矿源和热源是不言而喻的.近年来不少学者将滇黔桂地区金矿的成矿作用与峨眉地幔热柱构造活动相联系_g,王登红等指出金可能主要来自于地幔柱头部,因剥蚀相当弱(与胶东相比较),深部可能存在更大规模的金矿l1.4.2控矿因素(1)底圩金矿与沿向北突出的文山一富宁弧形逆冲推覆构造带圈层状产出的多个金矿带应当是统一的有机体.换言之,逆冲推覆构造是控制矿床成带产出的主要因素,较为完整的短轴破背斜或不整合面是矿床定位的极好场所,破背斜轴部不同方向断裂交汇区,背斜转折端,倾伏端以及古喀斯特溶洞发育之处是极好的容矿空间.(2)节理,裂隙,孔隙发育的峨眉山玄武岩既是最主要的赋矿岩石,也可能是早期矿源,热源的提供者之一,主成矿期应为燕山晚期(中三叠世以后).黄铁矿化学成分特征表明,热液在运移过程中,混染了部分壳源As,Sb,Bi,Pb,Sn等物质.(3)低温相对封闭,稳定的环境是形成(中)低温元素组合微细浸染金矿所必须的物理环境,也只有在这种环境下才有可能生成自形程度较高的毒砂,黄铁矿等蚀变矿物.4.3矿区深边部及外围找矿预测已知矿区深边部及外围找矿预测既是重点,更是难点,在本区开展此项工作,应注意以下几点:(1)找矿预测方向:矿区深边部及外围找矿预测应紧紧围绕底圩破背斜轴部不同方向断裂交汇区,背斜转折端,倾伏端以及古喀斯特溶洞发育地段开展工作.目前底圩金矿主要产于玄武岩系列岩石中,但不能就此认定玄武岩是底圩金矿的控制因素.与本矿紧邻的地质条件极为相似的堂上金矿(大型),金不仅赋存于玄武岩中,在其上覆三叠系地层中也发现金的大规模富集,而与底圩金矿相隔稍远的云南富源胜境关金矿矿体沿玄武岩(P)和其下伏地层茅口组灰岩(P)之华力西不整合面分布_1,所以除考虑玄武岩赋金外,还应考虑P与P的下伏不整合面和上覆三叠系地层.(2)断裂破碎带,断层交汇区及其围岩蚀变(黄(褐)铁矿化,毒砂化,硅化)是地质找矿的直接标志.(3)Au,As(Sb,Hg)组合异常是化探找金的快捷手段.(4)磁异常错移带,正负异常交变带,正负异常突变带,实地线性低阻带是玄武岩地区应用物探方法找隐伏金矿的重要地段.(5)胜境关金矿视电阻率对称四级剖面测量结果,从上到下,浮土一玄武岩一灰岩,电阻率分别为27003500Q?m一6001100Q?m1O.Q?m(n为个位数字),表现出具中阻一低阻一高阻差异明显的变化规律,视电阻率曲线形态和拐点特征能清晰地反映出古喀斯特地貌特征_1.本区在P出露的白牛山主矿区附近以及玄武岩变薄的破背斜东转折端很有必要开展视电阻率对称四级剖面测量的试验工作.(6)面积性地球化学测量对于揭露浅表矿体具有无比的优越性,深边部及外围地区的化探找矿应考虑多元素组合异常的综合研究和构造地球化学研究,并综合地质,构造,地球物理,遥感解译的成果,有针对性地开展深穿透地球化学找矿.(7)底圩金矿已由以前的以探为主变为现在的以采为主,系统的科研工作还没有真正实质性的展开,找矿要有大的突破,对矿床的理性认识必须有所创新,所以开展系统的科研工作十分必要.5结论底圩金矿矿石元素组合为砷金型,赋矿岩石为上二叠统玄武质岩石,成因上属浅成(中)低温热液(超)微细浸染型金矿,主成矿期应是燕山晚期.本文得到云南文山州隆兴矿业有限公司刘科龙董事长的大力支持和云南地矿局物化探队,云南地矿局第二地质大队以及云南地矿资源股份公司同仁的协助,中国地质大学地学前缘编辑部马丽编审,中国地质科学院矿产资源研究所曾普胜教授审阅本658吉林大学(地球科学版)第37卷文并提出宝贵意见.在此一并致谢!参考文献(References):1杨云保.滇东南地区微细粒金矿成矿讨论EJ3.地质与勘探,2004,40(3):3135.YANGYun-bao.Mineralizationofmicrograin-typegolddepositsinsoutheasternYunnanEJ.GeologyandProspecting,2004,40(3):3135.E2钟大赉,吴根耀,季建清,等.滇东南发现蛇绿岩EJ.科学通报,1998,43(13):13651370.ZH0NGDalai,WUGenyao,JIJianqing,eta1.OphiolitewasdiscoveredinsoutheasternYunnanProvinceEJ.ScienceBulletin,1998,43(13):13651370.3国家辉,陈树旺,崔显德.金坝金矿床地质特征I-j.地质与资源,2001,10(2):7179.GU0Jia-hui,CHENShuwang,CUIXian-de.GeologicalcharacteristicsofJinbagolddepositinsoutheastYunnanJ.GeologyandResources,2001,10(2):7179.I-4江鑫培.滇东南地区金矿类型及成矿地质条件分析mJ.云南地质,1996,15(3):277281.JIANGXin-pei.AnalysisontypesofgolddepositsandgeologymineralizationconditioninsoutheastYunnanProvincefJ.YunnanGeology,1996,15(3):277281.5靳是琴,李鸿超.成因矿物学(下)M.长春:吉林大学出版社,1984:3250.JINShi-qin.LIHongchao.Geneticmineralogy(1ast)M.Changchun:JilinUniversityPress,1984:325O.6邵洁涟.金矿找矿矿物学M.武汉:中国地质大学出版社,1988:1772.SHAOJie-lian.Explorationmineralogyofgolddepo-sitsM.Wuhan:ChinaUniversityofGeosciencesPress,1988:1772.7贾大成,胡瑞忠.滇黔桂地区卡林型金矿成因探讨mJ.矿床地质,2001,20(4):379383.JIADacheng,HURuizhong.AnalysisofCarlintypegolddepositsinYunnanGuizhou-GuangxitriangleareamJ.MineralDeposits,2001,20(4):379383.8刘东升.中国卡林型(微细浸染型)金矿M.南京:南京大学出版社,1994:135.LIUDongsheng.Carlintype(micrograincontaminated)depositinChinafM.Nanjing:NanjingUniversityPress,1994:135.9高振敏,李红阳.滇黔地区主要类型金矿的成矿与找矿M.北京:地质出版社,2002:41.GAOZhen-min,LIHong-yang.MineralizationandexplorationofmaintypesofgolddepositsinYunnanandGuizhouProvinceM.Beijing:GeologicalPublishingHouse,2002:4l_10朱赖民,刘显凡,金景富,等.滇黔桂微细粒浸染型金矿床时空分布与成矿流体来源研究mJ.地质科学,1998,33(4):463474.ZHULaimin,IIUXian-fan,JINJingfu,eta1.T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