湘东醴陵烟竹山矿区金矿体地质特征与找矿前景分析

2022年5月31日07:25:31湘东醴陵烟竹山矿区金矿体地质特征与找矿前景分析已关闭评论
摘要

刘守林 李停 李祉宏 彭梓峰 曾旭 全伟

文章编号:1672-5603(2018)02-053-9
摘 要 湘东(北)地区是我国重要的区域变质与动力变质石英脉型金矿区,醴陵地区是其主要的金矿田之

刘守林 李停 李祉宏 彭梓峰 曾旭 全伟



文章编号:1672-5603(2018)02-053-9
摘 要 湘东(北)地区是我国重要的区域变质与动力变质石英脉型金矿区,醴陵地区是其主要的金矿田之一。本次研究以醴陵烟竹山矿区内成矿构造(褶皱、韧性剪切带、劈理化带)为找矿方向,发现7条石英脉带型金矿化(体),查明区内金矿化(脉)带的走向、形态及其含矿性。在此基础上,总结了矿区内金矿体地质特征,简述了找矿标志,对矿床成因模型进行了探讨,对找矿前景进行了初步分析。
关键词 金矿;找矿前景;烟竹山;醴陵;湘东
中图分类号:P612 文献标识码:A
Geological Characteristics and Prospecting Foreground Analysis of Gold Ore Body in Liling, Eastern Hunan
Liu Shoulin1, Li Ting1,2, Li Zhihong1, Peng Zifeng1, Zeng Xu1, Quan Wei3
(1. 214 Team, Hunan Geological & Mining Organization for Non-Ferrous Metals, Zhuzhou Hunan 412007; 2.Central South University School of Geosciences and Info-physics,Changsha Hunan 410083; 3. Land and Resources Programming Institute of Hunan Provincial, Changsha Hunan 410007)
Abstract: Quartz vein gold deposit in regional metamorphism and tectonic zone distributes in Northeast of Hunan. Liling is one of the major gold field of this type. The prospecting direction of the work in Yanzhushan is the metallotectonics including folds, ductile shear zones and cleavages belts. The gold ore bodies of 7 quartz vein belts are discovered. The aim is to identify the trend, morphology and ore potentiality of gold mineralization (vein). On this basis, The geological characteristics of gold ore bodies in mining area are summarized. This paper briefly describes the ore prospecting signs and discusses the genesis model of the ore deposit. The prospecting signs are discussed and the foreground of ore prospecting is preliminarily analyzed.
Keywords: gold mine; analysis of prospecting prospects; Yanzhushan; Liling; Eastren Hunan
湘东(北)是我国重要的金铜铅锌多金属成矿区,地处扬子板块与华夏板块过渡带的江南古陆中段的边缘,湖南段境内(符巩固,2002)。地层发育齐全,构造叠加复杂,岩浆岩普遍发育,成矿条件较好。金矿床类型以石英脉型、劈理化带石英细脉型以及韧性剪切带蚀变岩型为主,矿床受背斜构造和韧性剪切带控制,金矿体(化)赋存于中元古界冷家溪群黄浒洞组和雷神庙组板岩中。湘东北金矿成矿时代主要集中于加里东期和印支期(胡瑞英和程景平,1995;韩凤彬等,2010)。柳德荣等(1993)指出该区矿床具有为多因复成特征,金矿化分为两个主成矿期次。区域内冷家溪群浅变质岩是成矿物质Au的主要来源(Cox,1987;罗献林,1990,1991;Hodgson,1989;刘英俊,1991;马东升,1991;许跃初,2010),也有学者认为金成礦流体来自古老碎屑岩基底或深部陆壳(韩凤彬等,2010)。
近年来,该区也有较好的找矿前景验证,雁林寺肖家山金矿(浣剑和王淑军,2007;谢海英等,2007)、金宏金星金矿(王淑军等,2008)、正冲金矿(徐昊和文亭,2016)、胡家坳金矿(刘鹤群,2017)等。
烟竹山矿区处于雁林寺金矿南部和金明金宏矿区的南西部,目前尚未做过任何地质工作,亦无任何的矿床综合研究。矿区内成矿地质背景、成矿机制、成矿规律与成矿模式以及找矿方向等研究尚不清楚。通过前期勘探与综合研究,发现局部地表有金矿化现象,但目前矿区内金矿脉并未得到全部的查明。因此,在金矿体走向和倾向上还可能具有较好的找矿空间。本次研究工作,总结了矿区内金矿体地质特征,分析成矿规律、控矿因素,对矿找矿标志进行了探讨,并对找矿前景进行了初步分析。
1 区域地质特征
1.1 区域地层
区域内出露地层为中元古界冷家溪群、晚古生界和中生界地层。走向NE、NNE向,倾向NW、NWW,倾角20°~80°,受区域构造变化的影响,醴陵南部地层产状发生变化,走向为NW,倾向NE、SW,倾角为20°~75°(刘鹤群,2017)。中元古界冷家溪群为富Au、As、Sb、W 等元索的含矿建造(刘英俊,1989)。从表1可以看出,区域冷家溪群中金平均丰度为4.7×10-9,为上部大陆地壳平均丰度的2.6倍,As、Sb、W 的平均丰度也都明显地高于大陆地壳克拉克值(黎彤和倪守斌,1997)。区内已知的内生金矿床,绝大多数赋存于中元古界冷家溪群浅变质岩中,其中冷家溪群雷神庙组及黃浒洞组为烟竹山矿区内出露地层。
1.2 区域构造
湘东北地区处华夏地块与江南古陆南缘,钦杭成矿带的湖南段。构造主要为NNE向衡东-浏阳新华夏系隆起带和NNW向的长沙-萍乡大断裂带。
区内发育多次构造运动,形成了复杂的构造形迹,多期次的褶皱、断裂构造叠加。浅层构造是以NE向构造为主,NW向构造为次,在区域内形成了相互交织的构造格架(图1)。长沙-萍乡NWW向构造形迹,在板杉铺岩体内及紧靠外接触带,由硅化带和花岗斑岩、石英斑岩脉组成,显示了莲花状旋扭构造。
在湘东北金矿成矿区内,区域规模構造主要有两组:NE向和NW向,近NE向区域剪切带在武陵-雪峰运动时就已经形成,其韧性剪切推覆活动一直持续到加里东末期。影响的宽度也比较大,在其影响的地区,冷家溪群地层普遍发生构造变形。
1.3 区域岩浆岩
区域内岩浆岩体普遍发育,出露的小岩体、岩脉、岩墙有近百个之多,岩性以中酸性侵入岩为主。局部发育基性、超基性岩脉。醴陵市区西部的板杉铺岩体和夏宏桥岩体对金矿成矿的影响最大。
板杉铺岩体出露于中元古界冷家溪群中,呈北西向分布在南县-湘阴-萍乡断裂带附近,接触变质作用一般不强,以花岗闪长岩和斜长花岗岩为主,小岩株、岩脉等岩性复杂,有花岗闪长斑岩、石英斑岩、花岗斑岩等。
重磁异常和遥感影像推测板杉铺岩体北东突起部存在较大的隐伏岩体,此区域的隐伏岩区是也是湘东北地区的矿化集中区,为金的富集成矿提供了热源和物质来源,如长冲金矿,正冲金矿,肖家山金矿以及金星金宏金矿等。
2 矿区地质特征
2.1 地质特征
矿区内出露的地层主要为冷家溪群的雷神庙组和黄浒洞组。NNE向小横江-箭杆山倒转背斜为区内主要构造,区内地表尚未见岩浆岩出露(图2)。
2.2 矿区构造特征
构造简单,区域内雷神庙组(Pt2l)和黄浒洞组(Pt2h)地层整合接触,且接触部分覆盖较厚。主要发育一些构造挤压层间破碎带。
整个矿区为小横江—箭竿山背斜北翼,呈单斜产出。矿区的主要构造有近南北向、北东向的层间破碎,与本区成矿关系密切。
(1)层间破碎构造
该区主要分布走向为近南北向和北北东向的层间破碎构造。本区的发育的主要容矿构造,为后期矿液,热液汇聚提供场所。
层间破碎带主要由粉砂质构造碎块及泥质胶结物,以及条带状石英脉及石英团块(图3B、D)。
(2)断裂构造
位于大阳坑村东路铺—螺蛳淹小溪河一带,为早期形成的断裂构造,为后期成矿流体的聚集迁移提供通道。
呈近南北向延伸,倾向北西西,其产状为330°~360°∠70~85°,控制延伸约500 m。断裂中主要充填板岩碎块、糜棱岩化、石英微细脉、断层泥等,断裂出露宽0.8~1.2 m。为本区的主要导矿构造,为成矿提供了通道场所。破碎带中D132采样金品位为0.03 g/t,ZK1301H16品位0.03 g/t。因此,并非容矿空间而是提供成矿热液的导矿构造(图3A、图3C)。
(3)褶皱构造
北东向同斜倒转背斜,位于烟竹山-洪源一带,在工作区内经过螺蛳淹-观音庙地段,是箭杆山区域性倒转复式背斜的次级构造,由黄浒洞组构成两冀,雷神庙组构成核部,核部与两冀产状近平行,走向北东,倾向北西,倾角40°~60°。工作区出露地层为倒转背斜的北翼和核部。为成矿提供良好的容矿空间,区内主要见矿部位位于背斜核部与北冀的接触部位。
2.3 矿区化探特征
根据1/5万水系沉积物测量资料(图4),矿区Au元素水系沉积物异常整体形态呈哑铃状展布,轴向东西,具有2个浓集中心,分布在班竹坡和新山里地段,峰值分别为120×10-9、200×10-9。两地段异常面积均较大、平均强度较高、中心明显。
1/1万土壤测量次生Au异常主要分布在螺师庵-白鹤寺-黄家老屋地段,可构成一条北北东向异常带。该带具有多个浓集中心,浓度分带较发育,规模较大、平均强度较高、中心突出,展布面积约1.26 km2,峰值112.81×10-9。异常地段Au、As、Sb元素共生组合关系密切。
1/1千土壤剖面测量班竹坡地段T192-T200线平剖图Au元素含量曲线连续性、渐变性较好,清晰度较高,峰值122×10-9,能构成一条北西向异常带。新山里T214-T222线平剖图Au元素含量曲线连续性、渐变性较差,清晰度较低,最高值43.2×10-9。
3 矿(化)体地质特征
矿区内共圈出7条金矿/矿化体,分别为V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7,其中V1、V2、V6、V7为石英脉型,V3、V4、V5为蚀变岩型,(见表2、图5)。
V1号石英脉,位于白鹤寺地区,石英细脉单脉厚0.05~0.1 m,蚀变带宽1.0~2.0 m,脉中脉壁见有细粒黄铁矿,石英脉与围岩接触带黄铁矿明显,产状为290°~330°∠60°~70°,围岩为砂质板岩和绢云母板岩,产状为285°~330°∠45°~70°。由D92、D38、D51、TC10001、BT6、TC12801、TC14601、ZK10201、ZK14601控制,脉控制长400 m,该矿化体厚度0.30~0.5 m,平均厚度0.35 m;矿化体单工程品位为0.54~1.05×10-6。
V2号石英脉,位于白鹤寺地区,石英细脉单脉厚0.01~0.15 m,脉中脉壁见有细粒黄铁矿矿化,产状为210°~260°∠55°~65°, 围岩以绢云母板岩和砂质板岩为主,280°~330°∠60°~70°。由D19、TC20001、TC20801等控制,脉控制脉长约300m,平均厚度0.79 m。单工程品位0.21×10-6。
V3号矿脉, 位于大阳坑螺蛳庵-东路铺一带,走向近南北向,偏北北东。单脉厚0.1~0.3 m,蚀变带宽1.5~3.0 m,脉中见黄铁矿化和褐铁矿化,产状为280°~300°∠40°~75°,围岩为绢云母板岩和砂质板岩,见硅化、绢云母化。由D131、D181、BT3、TC1001、TC1601、ZK0001、ZK1301控制,脉控制长500 m,该矿化体厚度0.8~3.0 m,平均厚度1.50 m;矿化体单工程平均品位为1.62~4.82×10-6,矿化体金平均品位2.10×10-6。
V4号矿脉,位于大阳坑螺蛳庵-东路铺一带,走向近南北向,偏北北东与V3脉近平行产出。单脉厚0.1~0.3 m,蚀变带宽0.5~1.5 m,脉中见黄铁矿化和褐铁矿化,产状为280°~300°∠40°~75°,围岩为绢云母板岩和砂质板岩,见硅化、绢云母化。由D162、D168、D138、BT3、BT7、BT8、TC1601、ZK0002、ZK1301控制,脉控制约500 m,该矿化体厚度0.5~1.0 m,平均厚度0.8 m;矿化体单工程平均品位为0.26~2.21×10-6,矿化体金平均品位1.05×10-6。
V5号矿脉,位于大阳坑螺蛳庵-东路铺一带,走向近南北向,偏北北东。单脉厚0.1~0.3 m,蚀变带宽1.5~3.0 m,脉中见黄铁矿化和褐铁矿化,产状为280°~300°∠40°~75°,围岩为绢云 母板岩和砂质板岩,见硅化、绢云母化。由D283、D163、D130、D140、D139、BT7,脉控制长约300 m。
V6号石英脉,主要为石英细脉,单脉厚0.01~0.15 m,蚀变带厚0.45~1.30 m,脉呈乳白-烟灰色、油脂光泽,脉及围岩中见有细粒黄铁矿,产状为220°~270°∠55°~80°,围岩为砂质板岩。该脉由D173、D174、TC21501、 TC21101、ZK21101控制,该脉延伸长400 m左右,矿体控制长250 m,控制矿体垂深70 m,该矿体厚度0.23~1.30 m,平均厚度0.60 m,矿体呈近板状产出;矿体单工程品位为0.32~0.40×10-6。
V7石英脉,石英微细脉型,主要由泥质板岩夹矿化石英细脉,局部见粉砂质板岩。围岩蚀变硅化、绢云母化。地表由D104、D110、D278、TC20804槽探工程揭露控制。推测长度约400 m,脉宽0.2~0.4 m,NW走向,倾向210°~260°,倾角30°~65°,单脉厚0.5~8 cm。含金石英脉的单工程金品位0.03~0.22×10-6。
4 矿石显微构造特征
矿化石英脉野外地质特征,基分样为0.54~2.00 g/t,石英脉发育于粉砂质板岩的层间破碎带中,细粒黄铁矿化、硅化围岩蚀变较强,流蚀缝发育。地表样2.00 g/t,钻孔ZK0001揭露V3平均有2.08 g/t,团块状石英发育于背斜挤压破碎带,岩性十分破碎,红褐色铁质较多,氧化铁质物发育。微细石英脉发育在浅变质砂岩与绢云母板岩互层裂隙中,见绢云母化、硅化,局部矿化较强。
矿石(化)特征,岩石烟灰色石英,粒状变晶结构,块状构造,板岩硅化较强,硅质发育,氧化铁质物多,眼球状构造(图6A)。变余细砂状结构,板状构造,黄铁矿团块状发育,晶洞发育,沿着绢云母泥质板岩层间裂隙呈串珠状,包状集合体分布(图6B)。
显微构造特征,石英发育为碎屑颗粒和微细脉(图6C);绢云母显微鳞片状,与绿泥石互混,填隙于砂屑粒间;绿泥石叶片状分布;氧化铁质物尖点状发育(图6C)。绢云母板岩中可见碎斑状构造,发育S-C剪切面理组构(图6D)。
5 找矿前景分析
5.1 找矿地质标志
构造标志:背斜核部及复式倒转背斜次级褶皱核部或近轴部两翼劈理化带及周边。醴陵金矿田是由一系列倒转背向斜控制,譬如洪源金矿床、荷川岭金矿床以及王家湾金矿床赋存于次级背斜轴部及两翼劈理化带中。又如正冲金矿、雁林寺金矿床、金星金宏金矿床等赋存于同斜倒转背斜另一次级倒转背斜核部,近平行轴面的劈理化带中。断层破碎带中,断裂走向与地层褶皱轴向一致,形成断裂蚀变破碎带型金矿床。如北东向(或NNE)褶皱旁侧的北西向(或近EW)断裂或层间断裂的石英细脉带。
地球化学特征:矿区的1/1万土壤测量次生Au异常可构成一条北北东向异常带,分布于螺师庵-白鹤寺-黄家老屋地段一带,矿区中西部异常富集, 金异常地段与砷、锑元素共生组合关系密切,与已发现的V3,V4,V5,V6矿脉分布有一定联系。
岩性标志:薄层状深灰色绢云母泥质板岩与浅变质砂岩互层岩层中矿化较强;在岩性破碎的铁质氧化物或深灰色泥质板岩、粉砂(砂)质板岩及夹层部位,浅变质砂岩与绢云母板岩互层裂隙中发育硅化、黄铁矿化,以及次级褶皱背斜挤压破碎带,破碎岩性层,见红褐色铁质氧化物发育,如V3、V4脉。
围岩蚀变:醴陵地区金矿化围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化,局部方见铅矿化、黄铜矿化。烟竹山矿区发现黄铁矿化、硅化、绢云母化蚀变特征。特别是构造破碎带中黄特矿化较强。
5.2 前景分析
烟竹山矿区石英微细脉发育,矿化类型为构造层间破碎蚀变岩型和石英脉型金矿脉,存在多期次成矿阶段,矿区深部和西部具有较好的找矿前景。
(1)烟竹山矿区的金矿矿体成因类型为中低温的岩浆热液型金矿,围岩主要为板岩和千枚岩,其次浅变质粉砂质板岩。由物化探资料推测,该勘查区的深部存在岩浆岩的可能性极高,研究反应,我们目前揭露验证的主要为远成区金矿,为浅层的脆性构造和层间构造蚀变岩金矿(如图7中的a、b)。如近南北向的V3号矿脉和V4号矿脉,或北北东向的石英脉。
因此,由中低温热液金矿成矿模型(王玉往和叶天竺等,2014)预测研究(图5),深部存在岩浆岩,那么本矿区由远成区向中远成区替进,由脆-韧性转化的金矿体存在。如区域上浅源岩浆岩的肖家山金矿和正冲金矿,其发育多条北北西向的韧性剪切带型金矿脉。
(2)礦区的西部和中部的成矿条件较好,V3、V4、V6号矿脉为矿区主要矿体,为层间构造蚀变岩金矿型,矿床成因为浅层中低温热液矿体(如图7 中的a、b)。加大矿区西部的勘查力度,具有较好的找矿前景。
(3)矿区浅部已发现的近南北向和北北西向矿脉在深部,沿倾向和走向方向延伸。同时关注对北北西的韧性剪切带矿脉勘查力度,亦具有找矿突破的可能。
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