广西壮族自治区地质调查院 530023)
摘要:广西梧州市尖峰顶金矿体赋存于夏郢序列南安单元(J2N)中细粒花岗闪长岩中,主要受北北东向断裂(F8)及次级断裂控制,矿体沿断裂破碎带呈脉状、似层状产出。本文主要介绍尖峰顶金矿地质特征,并简单分析其成因,为本区找矿提供参考经验。
主题词:尖峰顶金矿;地质特征;成因
广西梧州市尖峰顶金矿位于梧州市长洲区西面尖峰顶附近,其所处桂东褶皱系鹰扬关断褶带上,为桂中—桂东北褶皱系大瑶山隆起的交接带,经历了加里东期、印支期、燕山期等多次构造运动,地质构造复杂、岩浆活动频繁。区域地层为震旦系、寒武系、白垩系、古近系和第四系。区域上位于灵山~藤县深大断裂的北东段南西侧,褶皱、断裂发育,褶皱轴向以北西向为主。岩浆岩发育,呈岩株、岩脉分散分布于区域内。
1 矿区地质
1.1 地层
矿区出露地层有寒武系小内冲组第二段(∈x2)及古近系六吜组(El),以及洪冲积的第四系桂平组第二段(Q4g2)。
寒武系小内冲组第二段(∈x2):为杂砂岩、含炭泥岩、泥岩,底部为含砾粗砂岩,上部为页岩或丰产笔石动物群化石的页岩互层。杂砂岩为灰绿色,粉砂质-细砂质结构,中厚层状构造,单层厚度20-60cm,岩石成分主要为石英砂质约占55-60%,次为长石砂质约占40-45%。泥岩为灰绿-灰黄色,泥质结构,中层状构造局部薄层状构造,单层厚度5-30cm,成分为粘土泥质矿物,含少量石英粉砂。部分地段含有较多的炭质形成含炭泥岩。杂砂岩与泥岩为不等厚互层,厚度比约为2-3:1。厚度319-1780m。寒武系小内冲组第二段岩层与夏郢序列南安单元(J2N)中细粒花岗闪长岩为侵入接触关系。
古近系六吜组(El):主要为砾岩。砾岩为灰黄-暗红色,砾质结构,半固结-半松散状构造。成分主要为砾,约占80%,大小2-50mm,次圆状;砾石间为少量的石英砂和泥质所充填。岩石呈半松散-半固结状态,硬度较小。厚度58-231m。与下伏地层寒武系小内冲组第二段呈角度不整合接触。
第四系桂平组第二段(Q4g2):为灰黄-土黄色的砂砾和粘土相混合。砾石约占20-30%,大小悬殊,小至2-5mm,大至10-30cm均有,棱角-次圆状,无分选,分布杂乱。粘土和砂质充填于砾石间,这些充填物约占70-80%。岩石呈松散状,湿度高质软。厚度一般为1-10m左右。与下伏地层古近系六吜组(El)、寒武系小内冲组第二段(∈x2)及各岩体为角度不整合接触。
1.2 构造
1.2.1褶皱
矿区北西角存在一个由古近系地层组成的向斜构造,西面为寒武系地层形成的单斜构造。向斜构造:向斜中心位于矿区外围北西方向约2km,向斜轴走向约50°,呈北东向展布,中心及两翼岩层均为古近系六吜组(El)地层。向斜为宽缓型,宽度约2-3km,两翼岩层倾角一般为12°-25°之间。单斜构造:位于矿区外围西面,由寒武系小内冲组第二段(∈x2)地层构成,单斜构造的底部为夏郢序列南安单元(J2N)中细粒花岗闪长岩侵入寒武系小内冲组第二段(∈x2)的接触部位。岩层倾向约315°,倾角约60°。褶皱构造总体上与成矿关系不大。
1.2.2断裂
断裂构造为通过矿区内的破碎带(F8),其在矿区形成一个主断裂加上旁侧系列羽状次级断裂的构造。主断裂尖峰顶断裂(F8)及其西侧羽状次级断裂(F8-1)和北面的羽状次级断裂(F8-2)为矿区的控矿赋矿断裂。
主断裂尖峰顶断裂(F8):贯穿矿区南北两端,在矿区内的长度约1.6km,整个断裂长度约8.7km。呈北北东向展布,倾向南东东,倾角25°-62°。断层两侧为夏郢序列南安单元(J2N)中细粒花岗闪长岩。断层破碎带宽3~14m,带内有断层角砾岩。角砾呈棱角状,被硅质及铁质胶结,岩石明显具重结晶现象,部分岩石已接近构造石英岩。两侧岩石也受影响而破碎和弱重结晶现象,断层内岩石硅化强烈,与金、银矿化、铅锌矿化、黄铁矿化密切相关。根据碎裂岩特征判断为压扭断层。矿区的①号号金矿体赋存于该断裂蚀变破碎带中。
羽状次级断裂(F8-1):位于主断裂尖峰顶断裂(F8)西侧约100-200m,为近南北向延伸,长度约440m,宽约3~7m,倾角36°-65°。断层内有断层角砾岩,岩性与F8断层角砾岩相似,角砾呈棱角状,被硅质及铁质胶结,岩石明显具重结晶现象,部分岩石已接近构造石英岩,具明显的金矿化,②号金矿体赋存于其中。
羽状次级断裂(F8-2):位于主断裂尖峰顶断裂(F8)北西侧,为近南北向延伸,长度约100m,宽约2~3m,倾向98°,倾角45°。断层内由角砾岩组成,角砾为花岗闪长岩角砾,呈棱角状,被硅质胶结。岩石具褐铁矿化和星点状的方铅矿化, ①-1号金矿体赋存于其中。
1.3 岩浆岩
本区出露岩浆岩有夏郢序列南安单元(J2N)及芝鸦序列森村单元(D1S)。
夏郢序列南安单元(J2N):为中细粒花岗闪长岩。岩石氧化面土黄色、灰黄色,新鲜面灰白色、淡黄色,靠近断裂带部分变为褐黄色。细粒-中粒花岗结构,块状构造。岩石主要由斜长石、角闪石和石英组成,其中斜长石约占55-70%;角闪石约占2-5%;石英约占12-20%;其它的暗色矿物约占3-5%。新鲜岩石质地坚硬,风化后一般呈砂质泥土,半风化时呈砂质泥土混有大小约2-5cm到10-20cm不等的次棱角-次圆状碎块。金矿体赋存于该单元花岗闪长岩断裂破碎带中。
芝鸦序列森村单元(D1S):为中细粒黑云二长岩。岩石氧化面灰黄色,新鲜面灰白色带黑色斑点。中粒二长结构,块状构造。岩石主要由斜长石、钾长石和黑云母组成,其中斜长石和钾长石各约占30-40%;石英约占5-10%;黑云母约占7-15%;其它的暗色矿物约占1-3%。岩石质地坚硬。
1.4 围岩蚀变
区内围岩蚀变较简单,本区岩层普遍受区域浅变质作用,靠近断裂破碎带,蚀变加强,主要有硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、绢云母化等,断裂带内主要为硅化、褐铁矿化等,与矿化关系密切的是褐铁矿化、硅化。
破碎带蚀变特征:破碎带内岩性为角砾岩、碎裂岩和碎斑岩组成,由原岩花岗闪长岩受到构造作用的改造而形成。岩石具角砾结构、压碎结构、和碎斑结构,部分还保留有花岗结构,部分花岗结构不明显。岩石为块状构造、碎裂状构造、浸染状构造等。岩石角砾和碎斑为花岗闪长岩或由前者重结晶形成的石英和长英矿物组成,冲填物及碎基为长石、铁质和石英。岩石硅化、破碎较强,矿物多已发生强烈的蚀变作用。镜下可见细小石英脉呈网状穿插。岩石褐铁矿化、黄铁矿化、绢云母化等较强。
破碎带顶底板蚀变特征:破碎带顶底板岩性均为夏郢序列南安单元(J2N)中细粒花岗闪长岩,由破碎带往外岩石蚀变逐渐变弱。靠近破碎带处的岩石表现为石英等矿物的重结晶较明显,局部具少量石英细脉,具黄铁矿化;远离破碎带岩石仅稍具硅化,其它蚀变不明显。
2 矿体地质
2.1 矿体特征
矿体赋存于夏郢序列南安单元(J2N)中细粒花岗闪长岩中,矿体沿断裂破碎带产出。矿体没有受到褶皱和断裂等构造的破坏和影响,矿体形态完整,呈脉状、似层状和透镜状。矿区内金矿体有①号、①-1号、②号,其中①号规模最大,为矿区主矿体。矿体形态特征如下:
①号金矿体:为氧化矿,赋存标高+220~+40m,长720m,矿体沿倾斜方向最大延深370m,埋藏垂直深度最深为100m,最浅的直接出露地表。矿体总体走向为北北东向,倾向南东东(100°~110°),倾角35~55°。矿体形态变化不大,总体上为层状、似层状,平面上及剖面上矿体均呈舒缓波状,沿走向及倾向矿体稍有膨大缩小现象。从矿体的形态变化观察,①号矿体在南北两端地表出露真厚度相分别为9.16m和4.17m;在09-13线地段的地表见矿厚度相对变薄,仅为1.13-1.87m,但浅部钻孔见矿厚度为9.33-16.14m,是见矿厚度最大的部位。总的矿体厚度1.13~16.14m,平均4.82m,厚度变化系数64.30%,矿体厚度稳定程度属中等类型。矿石矿物成分较为简单,主要为褐铁矿、赤铁矿、石英及黄铁矿等。
①-1号金矿体:为①号矿体北东面地表尖灭再现,赋存标高+86~+126m,均为氧化矿。矿体长60m,延深40m,矿体走向北东向,产状128°∠56°,矿体厚度2.34m, Au品位0.55×10-6。
②号金矿体:赋存标高+225~+80m,均为氧化矿。矿体长104m,矿体沿倾斜方向最大延深380m,埋藏垂直深度最深为100m,最浅的直接出露地表。矿体总体走向近于南北向,倾向90°~128°,倾角43°~55°。矿体单工程厚度为0.80~6.85m,平均厚度2.71m。Au品位0.53~5.85×10-6,平均1.52×10-6。
2.2 矿石质量
2.2.1矿石矿物及其化学成分
2.2.1.1矿石矿物
矿石为断裂破碎带的角砾岩、压碎岩。破碎带岩石的原岩岩性主要为花岗岩闪长岩、安山岩、砂质泥岩。原岩遭受了强烈的绢云母化、硅化及动力等变质作用,还有弱的黄铁矿化及风化作用,形成了强烈蚀变花岗岩闪长岩、全蚀变安山岩、热液石英岩,黄铁矿几乎已完全氧化为褐铁矿及赤铁矿,说明处于矿体的氧化带上。金矿体矿石矿物较为简单,金属矿物以褐铁矿、赤铁矿为主,微量硬锰矿及软锰矿、黄铁矿,主要脉石矿物有石英和绢云母。经显微镜下鉴定,没有发现自然金,而高品位和低品位两部分矿石中的岩性基本相同,唯一的区别是高品位部分的矿样里褐铁矿含量较多,说明褐铁矿为载金矿物。根据浸出率试验,粒度越细,浸出率越高,说明该金矿属于微细粒金矿。
矿石中可在镜下看到的矿石矿物有:
(1)褐铁矿及赤铁矿:部分呈隐晶质状、显微粒状,聚集成细小不规则状集合体,部分呈黄铁矿的立方体状、五角十二面体假晶,极少数赤铁矿呈显微鳞片状。褐铁矿的工艺矿物学粒度在0.004-0.4mm间,在0.04-0.1mm间居多。赤铁矿的工艺矿物学粒度0.004-0.08mm间。
(2)黄铁矿(FeS2):多呈细小自形及半自形的立方体、五角十二面体,少数呈细微、细小他形粒状,其工艺矿物学粒度在0.004-0.5mm间,在0.06-0.15mm间居多。星散不均匀分布在金属矿物(褐铁矿和赤铁矿)及非金属矿物(绢云母及石英)粒间。
(3)硬锰矿及软锰矿:呈隐晶质状,其工艺矿物学粒度0.004-0.2mm间,在0.06-0.1mm居多。星散不均匀分布在石英和绢云母颗粒间。
(4)方铅矿:呈细微他形粒状,工艺矿物学粒度在0.004-0.04mm。
(5)黄铜矿、铜蓝:呈显微粒状。
(6)石英:浅灰色、灰色。在矿石中含量不等,一般<3%-75%。热液石英呈大小不一的他形粒状,棱角状,粒径较细,一般在0.04~1.2mm之间,在0.05-0.4mm间的居多,还有部分在0.02mm左右。不均匀分布,一般无定向排布,局部地方石英碎屑富集成条纹状分布,为主要的脉石矿物之一。
(7)绢云母及水云母、高岭石:呈显微鳞片状。
(8)重晶石(BaSO4):呈他形粒状、半自形板状及细长板条状。粒度大小在0.01-1.2mm间,在0.06-0.3mm间居多。
(9)斜长石及钾长石:呈板状、板条状、碎粒状。
(10)白云母:呈叶片状、碎片状。
(11)电气石、锆石:呈细微棱角状碎屑。
(12)碳酸盐类矿物:呈星点状。
(13)金红石及白钛石:呈细微粒状集合体。
2.2.1.2矿石化学成分
组合样X荧光半定量全分析和化学多项分析,结果见下表:
表2-1 原矿X荧光半定量全分析结果
由上表,金矿石主要由SiO2组成,另有少量的Al2O3、Fe2O3,其他组分很少,矿石中可供回收的元素是金、银,其他元素品位低不能综合回收。矿石中对氰化浸出不利影响的元素:铜、铅、锌、砷的含量都很低,但含C品位达到0.10%。样品中含有少量的硫,说明该矿石属于氧化得不够完全彻底的氧化矿石。
2.2.2矿石结构构造
2.2.2.1矿石结构
根据矿石有用组分颗粒大小分为变余微细粒花岗结构、变余中细粒花岗结构、变余交织结构及变余斑状结构,假像结构,变余显微鳞片泥质结构;根据矿物结晶晶形分为他形粒状及柱粒状变晶结构,显微鳞片变晶结构,自形及半自形粒状变晶结构,变余花岗结构,交代及交代残留结构。根据矿石受构造影响程度分为角砾状结构、碎裂结构。
2.2.2.2矿石构造
矿石的构造从宏观上看,矿石具块状构造、碎粒及碎粉构造、土状构造、孔洞构造;从显微镜下看,矿石还具星散浸染状构造、稀疏浸染状构造、团块及脉状穿插构造、孔洞构造,皮壳状构造。
2.3 矿石类型和品级
2.3.1矿石的自然类型
矿区地表探槽工程、坑道、钻孔中,揭露到的金矿石大部分为氧化矿石。
根据矿石的结构,构造及矿物共生组合特点,矿石自然类型为浸染状金矿石。矿石以硅化的花岗闪长岩为主,含少量褐铁矿和黄铁矿。矿石中的褐铁矿、黄铁矿占在3~7%,矿石为细粒浸染状。
2.3.2矿床的工业类型
根据成矿地质特征和矿物共生组合及氧化特点,矿区矿床类型确定为微细粒浸染型低品位氧化金矿石。
2.4 矿体围岩和夹石
本区金矿体主要呈板状、透镜状产于北北东向的F8及旁侧次级构造破碎带中,破碎带充填物主要为硅化破碎的花岗闪长岩。上下盘围岩性均为细中粒的花岗闪长岩,岩石致密,较坚硬,抗风化能力强。近矿围岩蚀变硅化、黄铁矿化等,与矿化关系密切的主要为硅化和褐铁矿化。本区矿体未见夹石。
2.5 矿床成因
金矿体主要赋存于夏郢序列南安单元(J2N)中细粒花岗闪长岩的北北东向断裂破碎带内,矿床的形成与中酸性岩体的热液有关,受构造控制。矿体呈脉状、透镜状产出,产状与断裂破碎带一致,断面呈舒缓板状,倾角普遍较陡。矿石的矿物组合为褐铁矿、方铅矿、闪锌矿等中低温组合,属硫化物-金建造。根据矿床这些特征分析,矿床的成因类型属岩浆热液金矿床类的重熔岩浆热液金矿床亚类。
矿床成因:花岗岩岩浆侵入寒武系等地层后,在矿区一带形成了花岗岩体。后期,受断裂作作和影响,岩浆部分重熔,深部热水溶液在构造应力、重力及其他综合作用下,发生流动及环流,将Au元素从花岗岩体中渗滤吸收,形成含矿溶液,借助构造作用沿断裂向上运移和富集,最终在断裂及旁侧次级断裂破碎带内形成金矿。
3 结语
广西微细粒型金矿多分布于桂西一带,以产于碎屑岩断层破碎带、碎屑岩--碳酸盐岩接触带、辉绿岩等为主。就目前,桂东南的金矿床相对少些,且相当部分为石英脉型金。尖峰顶金矿为产于桂东南花岗岩的微细粒型金矿床,研究其矿床特征,可为桂东南微细粒金矿找矿提供参考经验。
参考文献:
[1]李志才等. 广西壮族自治区区域地质志,1983.12
[2]李江等. 广西壮族自治区数字地图2006年版说明书(1:50万),2006.12
[3]陈开礼等. 广西金矿地质,2002.2
论文作者:黄艳琼
论文发表刊物:《科技中国》2016年4期
论文发表时间:2016/6/22
标签:矿体论文; 矿石论文; 金矿论文; 褐铁矿论文; 岩石论文; 黄铁矿论文; 矿物论文; 《科技中国》2016年4期论文;