郭建剛
(武警黃金第十支隊,云南 昆明 650100)
云南省鎮沅縣三家村金礦床地質特征及礦床成因探討
郭建剛
(武警黃金第十支隊,云南 昆明 650100)
重點對云南省鎮沅縣三家村金礦床成礦地質背景、礦區及礦床地質特征進行了分析研究,并探討了礦床成因。研究表明:三家村金礦床主要受北西向深大斷裂的次一級斷裂構造控制;圍巖蝕變主要有黃鐵絹英巖化、絹云母化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、鉻水云母化等,且與金成礦關系密切;金成礦可劃分為4個成礦階段,第1、第2階段為主要成礦階段。綜合分析認,三家村金礦床成因類型為構造控制的中溫混合變質熱液型金礦床。
三家村金礦床;地質特征;礦床成因
三家村金礦床位于云南省中南部鎮源縣者東鄉境內,大地構造位置位于揚子地臺與蘭坪—思茅凹陷之間哀牢山造山帶的雙變質帶內,比鄰鎮源老王寨金礦床。該區是云南省著名的哀牢山北段金成礦帶,帶內分布有眾多的礦床(點),如老王寨金礦床、庫獨木金礦床、金廠金礦床等[1]。而三家村金礦床因發現時間較晚,研究程度不高,影響了進一步深邊部找礦工作。為此,通過對該礦床的成礦地質背景、礦區及礦床地質特征和礦床成因等方面的研究,可以指導該礦床的地質找礦工作,同時還可為周邊地區的找礦提供依據。
研究區內地層發育不很完整,以中部哀牢山斷裂為界,分屬兩個不同沉積區。東部揚子區,主要出露結晶基底下元古界哀牢山群的阿龍巖組(主要巖石類型有粗—中粒大理巖、透輝巖、變粒巖、片麻巖等),巖石普遍經受混合巖化,斷裂以西屬哀牢山活動帶的沉積,以古生界淺變質的馬鄧巖群(主要巖石類型有粉砂巖、千枚巖、綠片巖、千糜巖、結晶灰巖等)和中生界的上三疊統(主要巖石類型有砂巖、粉砂巖、泥巖、灰巖等)分布最廣,尚有少量中石炭統(泥晶灰巖)、上二疊統(主要巖石類型有粉砂巖、石英砂巖、灰巖等)、下白堊統(主要巖古類型有砂巖、粉砂巖、泥巖等)及第三系出露。在哀牢山山心地帶還有淺變質的中—上三疊統出露。第四系主要分布在者東江沿岸及水頭河上游。

圖1 云南省鎮沅縣三家村金礦區域地質略圖
研究區內地質構造復雜,呂梁期以來,尤其是華力西期至喜馬拉雅期的構造運動對區內的地殼均有不同程度的影響。構造作用的機制既有水平伸展,又有擠壓推覆,亦有平移剪切。與構造運動相伴又發生了多期次、多類型的巖漿活動和變質作用。不同構造層次的變形皆有發育,形成各自的構造群落。特別是后期變形對早期構造的疊加、改造和置換十分明顯。從而形成了本區復雜的構造面貌。區內構造分4條分割性斷裂,自西向東為:八角碑斷裂、東灑斷裂、哀牢山斷裂、紅河斷裂。斷裂皆向西北延伸。
研究區內巖漿活動,前華力西期資料少,情況不十分清楚。華力西期和印支期最為強烈。燕山期和喜馬拉雅期表現為較小規模的巖漿侵入。主要巖石類型按分布規模依次為華力西輝綠巖、印支期花崗斑巖、華力西期—印支期超基性巖、燕山期煌斑巖脈。其中超基性巖和煌斑巖脈與金成礦關系密切,沿斷裂及巖體邊部分布有熱液型金、鉛、鋅、銅礦點。
2.1 地層
礦區出露的地層主要為古生界馬鄧巖群外麥地組C巖段和中生界上三疊統一碗水組[2]。古生界馬鄧巖群外麥地組C巖段主要巖石類型有淺灰、灰色片理化變質砂巖、片理化變質粉砂巖、絹云石英千枚巖、絹云千枚巖、片理化結晶灰巖和少量炭質板巖、硅質板巖。 中生界上三疊統一碗水組主要出露于東灑斷裂以西,主要巖石類型有砂巖、粉砂巖、泥巖、灰巖。區內金礦化主要集中在古生界馬鄧巖群外麥地巖組內(見圖2)。具金礦化的巖石有蝕變碳質板巖、蝕變砂質硅質板巖、構造巖和變質石英砂巖。據金礦化帶鄰近地(巖)層各類巖石金含量統計,古生界馬鄧巖群外麥地巖組C巖段是本區金礦化的主要礦源層。

圖2 三家村金礦區地質圖
2.2 構造
礦區內斷裂構造發育,區域性的九甲—安定深大斷裂(在本區內主干斷裂為東灑斷裂)呈北西向縱貫礦區中部,傾向北東,傾角15(°)~45(°),是多期活動的壓性—壓扭性逆斷層。超基性巖體(蛇綠巖體)沿此斷裂呈串珠狀、蓮藕狀、線狀分布并有糜棱巖出現,片理化和壓碎后的新生礦物均呈北西向定向排列,構造巖硅化程度高,致密堅硬,有眾多石英脈貫入,說明具有強烈的熱液活動,對本區內金成礦有重要作用。
2.3 巖漿巖
區內巖漿活動十分強烈,巖石類型齊全,集中產于上三疊統一碗水組中。主要巖石類型按分布規模依次為華力西輝綠巖、印支期花崗斑巖、華力西期—印支期超基性巖、燕山期煌斑巖脈。其中超基性巖和煌斑巖脈與金成礦關系密切,沿斷裂及巖體邊部分布有熱液型金、鉛、鋅、銅礦點。
3.1 礦體特征
礦床內賦存有6條金礦脈[3],嚴格受構造破碎蝕變帶控制。呈北西走向,傾向北東,傾角40(°)~70(°)。礦體厚度為0.69~4.94 m,最長可達600 m,品位為0.12×10-6~4.08×10-6。礦體形態為脈狀。礦體地質特征見表1。

表1 三家村金礦床礦體地質特征
3.2 礦石特征
3.2.1 礦石類型
根據礦石中有用礦物種類、有用礦物組合以及礦石結構、構造特征,該區礦石類型分為4種自然類型:破碎帶蝕變巖型(主要以6號礦脈為代表)、層間破碎帶型(主要以3、4、5號礦脈為代表)、金—黃鐵礦煌斑巖型(主要以1號礦脈為代表)、金—褐鐵礦型(出露于地表的氧化帶)。
3.2.2 結構構造
礦石的結構有半自形—自形粒狀結構(黃鐵礦及毒砂等多金屬礦物分布于脈石礦物中)、壓碎粒狀結構、膠狀結構、斑雜狀結構、穿插結構、交代殘余結構、充填交代結構等。礦石的構造有稀疏—稠密浸染狀構造、脈狀、角礫狀、斑雜狀、不規則團塊狀、煙灰狀等、斑雜狀構造、網脈—脈狀構造等。
3.2.3 礦物成分
礦石中金屬礦物有:自然金、黃鐵礦、毒砂、方鉛礦、閃鋅礦、輝銻礦、褐鐵礦等;脈石礦物有:石英、絹云母、高嶺土、白云石、方解石、長石、綠泥石、蛇紋石、鉻水云母等,鐵白云石、絹云母、鉻水云母與成礦作用密切相關。
3.2.4 圍巖蝕變
硅化:分早期和晚期硅化作用,早期硅化規模小,金品位較低;晚期規模也較小,金含量也較低。表明礦化與硅化作用不太明顯。
黃鐵礦絹云母化:具多期性,蝕變強烈,隨絹云母化出現的有早期碳酸巖化、綠泥石化及硫化物化,金礦化也隨之發生。
黃鐵礦毒砂碳酸鹽化:為區內主要的成礦蝕變類型,具多期次特征。
其他蝕變類型有綠泥石化、綠簾石化、鈉長石化、鉀長石化、鉻水云母化及鉻水云母化等。
3.2.5 金的賦存狀態
金的賦存狀態單體金占5.67%,載金黃鐵礦中的包裹金占92.11%,鐵白云石及褐鐵礦中的包裹金占2.22%。金呈顯微至次顯微狀態賦存于載金礦物中。自然金的顏色為金黃色,在光片中反射色為亮金黃色,高反射率,具均質性,低硬度,多擦痕,富延展性。產出狀態一般為不同粒度的孤立晶粒,多呈他形粒狀,樹枝狀,少量較大者呈不規則片狀、粒狀及棒狀。粒度細小,現查明的最大粒度為0.2 mm,多數呈細粒(顯微)金、微粒(次顯微)金分散于黃鐵礦中,少量嵌布于鐵白云石與石英粒間;經礦相研究、單礦物分析、電子探針能普及波譜分析、重砂分離、金精礦酸溶鑒定等手段,查明金主要呈獨立礦物自然金的狀態存在于黃鐵礦中。
4.1 成礦階段劃分
根據野外詳細觀察及室內綜合研究,將三家村金礦床劃分為4個成礦階段:早期同構造分凝階段、方解石—多金屬硫化物階段、黃鐵礦化鐵白云石化階段、輝銻礦化硅化階段。
早期同構造分凝階段,黃鐵礦化碳酸鹽化絹云母化階段、網脈狀及團塊分布,伴隨石英脈有微量黃鐵礦生成,多為立方體,偶見有五角十二面體,基本不含金。
黃鐵礦化碳酸鹽化絹云母化階段,白云石、鐵白云石呈陰影狀、云霧狀彌漫性交代分布,伴有絹云母化,伴生早期載金黃鐵礦化,具有顯低砷高硫特點,揭示較低的溫度和較高壓力的環境,為礦段金的主要富集期。
黃鐵礦化鐵白云石化階段,鐵白云石主要成細脈、細網脈狀產出,伴生較多的黃鐵礦及微量毒砂,多在脈中或沿脈呈浸染狀、細脈浸染狀分布。此期為富金期,黃鐵礦富金,高砷,自然金主要呈顯微包裹金形式賦存在黃鐵礦中。
輝銻礦化硅化階段,輝銻礦與晚期石英脈伴生,賦存在斷裂帶的強應變域內,輝銻礦在石英脈中多呈填間產出,常包嵌前期的載金黃鐵礦及鐵白云石。
4.2 控礦因素
構造是三家村金礦床最重要的控礦因素,區域上弧形推拉構造對成礦進行控制,主要成礦期區域應力場為北東—南西向的擠壓作用,形成哀牢山弧形推覆斷裂構造體系,是導、配、容礦構造的主要類型。礦體賦存在北西向大斷裂的次一級構造中,該構造為北西向,構造性質一般為壓扭性特征,礦液沿構造充填,礦體產狀與構造產狀一致,走向及傾向上呈舒緩波狀。
巖性是三家村金礦床另一控礦因素,古生界馬鄧巖群外麥地巖組C巖段主要賦礦地層。
4.3 礦床成因探討
哀牢山北段金礦床的產出嚴格受到NW向哀牢山斷裂帶與九甲—墨江斷裂帶及九甲—墨江斷裂帶上盤次級斷裂帶控制。九甲—墨江斷裂帶上盤兩旁的次級斷裂帶控制著金礦帶的分布。NW向斷裂帶與近EW向斷裂帶和SN向斷裂帶的交匯部位控制著金礦床的分布,其更次一級斷裂帶控制著金礦床的分布[4]。哀牢山北段金成礦帶的成礦機制劃分為3個階段。第1階段,金的原始富集與不均衡調整富集——金礦源層形成階段。形成本成礦帶、金礦床的雛形階段,金礦成礦帶、金礦床定型階段[5]。
研究區基底地層為哀牢山群,于晉寧期褶皺變質,金及有關元素等到不均衡調整,發生強烈的混合巖化作用,形成第1礦源層,古生代時,沉積了馬鄧巖群,具有較高的金豐度值,形成第2礦源層;晚華力西上—印支運動,九甲—安定深大斷裂(在本研究區內主干斷裂為東灑斷裂)強烈活動,旁側產生了一系列近乎平行的次級斷裂,為控礦斷裂,燕山晚期—喜馬拉雅早期的構造運動,東灑斷裂復活,馬鄧巖群中的金及有關元素在變質熱液、天水—地下水形成的熱液作用下,不斷地活化、遷移和富集。含礦熱液沿導礦構造運移,通過北西向配礦構造進入容礦構造中定位,疊加在已金礦化的層位上,形成變質熱液型金礦床。
三家村金礦床的成礦機理,與哀牢山北段金成礦帶的成礦機制一致。發生都經歷了漫長的地質發展史,多旋回的構造運動、多期次的成礦作用、多元的物質來源、多成因的成礦熱液等因素反復作用于同一地區,金元素的反復活化、遷移、聚集和沉淀,是形成三家村金礦床的前提條件。初步認為三家村礦床的成因類型是構造控制的中溫混合變質熱液型金礦床。
1) 東灑斷裂東側與區域主構造相平行的次級斷裂、褶皺、破碎帶及一些小型韌性剪切帶為金礦化的構造標志。
2) 古生界馬鄧巖群外麥地巖組C巖段,是本區金礦化的主要礦源層。
3) 圍巖蝕變中的黃鐵絹英巖化、絹云母化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、鉻水云母化等綜合蝕變可作為找礦的蝕變標志。
4) 三家村金礦床金成礦可劃分為4個成礦階段,即早期同構造分凝階段、方解石—多金屬硫化物階段、黃鐵礦化鐵白云石化階段、輝銻礦化硅化階段。其中,第2、第3階段為主要成礦階段。
5) 研究表明,云南省鎮沅縣三家村金礦床應屬于構造控制的中溫混合變質熱液型金礦床。
[1] 張繼武,吳軍,李昌壽,等.云南鎮沅老王寨金礦床地質特征及成因探討[J].黃金,2010,6(31):19-22.
[2] 云南省地質礦產勘查局,外樟盆幅地質圖說明書(1∶5萬)[R].昆明:云南省地質礦產勘查局,1990.
[3] 武警黃金第十支隊,云南省鎮源縣三家村礦區金及多金屬礦普查總結[R].昆明:武警黃金第十支隊,2008.
[4] 楊立強,鄧軍,趙凱,等.哀牢山造山帶金礦成礦時序及其動力學背景探討[J].巖石學報,2011,27(9):2519-2532.
[5] 唐尚鶉,李經典,何叔欣.哀牢山北段金礦成礦帶成礦規律初探[J].云南地質,1991,10(1):44-70.
A Study on Geological Characteristics and Deposit Genesis of Sanjiacun Gold Deposit in Zhenyuan County of Yunnan Province
GUO Jiangang
(AuTroop10ofArmedPolice,Kunming,Yunnan650100,China)
In study of ore-forming conditions, we made an analysis of deposit geological characteristics and the genesis of Sanjiacun gold deposit in Zhenyuan County. It is found that Sanjiacun gold deposit mainly is controlled by NW secondary fault structure;alteration of surrounding rocks, as mainly includes pyritization 、sericitization、silicification、 carbonicacidation 、chloritization 、Cr hydromicazation etc. All have their close relations with gold minerlization. Four minerlization stages exist in Sanjiacun gold deposit. So, an analysis was done in genetic types of Sanjiacun gold deposit, as is a moderate temperature and mixed metamorphic hydrothermal type gold deposit controlled by structures.
Sanjiacun dold deposit; Geological characteristics; Deposit genesis
2016-07-09
中國人民武裝警察部隊黃金指揮部黃金專項基金項目(HJZHB-20151003)
郭建剛(1975-),男,內蒙古赤峰人,地質工程師,研究方向:地質工程,手機:15987182638,E-mail:1649781447@qq.com.
P618.51
B
10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.04.018