李裕玉
(廣西壯族自治區區域地質調查研究院,廣西 桂林 541002)
廣西地區開發利用金礦的歷史很長,研究顯示,廣西區的金礦資源總量不大,礦床分布較散且規模小,利于開發。但是近年來隨著不斷的開采,金礦資源越來越少,以廣西百色為例,該地區市只探查到了幾個儲量在幾百千克的小礦山,并且周圍的環境也因此受到了一定的污染,還偶有安全事故發生,不論是金礦資源的尋找還是安全管理工作都急需改進。因此,為提高開發利用程度,加大安全管理力度,為金礦資源的勘探提供科學合理的依據,以廣西百色區的成礦原因和地質特點為主要內容,展開探討分析。
廣西全境的金礦資源分布中,根據其地理位置可大致區分為桂東南成礦帶、右江成礦區、大瑤山成礦帶以及桂北成礦區四大金礦成礦區。桂東南成礦帶主要處于岑溪至陸川一帶,出產金礦量中低水平,多為石英脈金礦床,斷裂蝕變帶金銀礦床。右江成礦區主要是指南丹—河池—都安—馬山—武鳴一線以西,橫縣—憑祥一線以北區域,大體上屬于右江再生地槽的范圍,其出產金礦床較多,并且分布廣,主要是卡林型金礦床。大瑤山成礦帶是指從桂嶺一帶,經姑婆山、大桂山、大瑤山至鎮龍山、大明山,以大瑤山凸起和桂東凸起為主。產出金礦以斷裂蝕變帶金礦床,石英脈金礦床為主。桂北成礦區是指越城嶺至九萬大山一帶,金礦以石英脈金礦床斷裂蝕變帶金礦床為主。
礦床是指有用礦物的聚集地,是地質長期運動的產物,和一般的巖石以及巖體存在著較大的差異,一般都具有很大的開采價值,是很多稀有金屬的產出地。一個礦床可以由一個或者多個礦體組成。本文研究的廣西省某地金礦地處廣西省礦產資源較為豐富的地區,該礦主要的礦床類型有以下幾種:地液溶濾含金方解石脈型金礦床,斷裂帶蝕變巖型金銀礦床,變質熱液含金石英脈型金礦床等。
其中地液溶濾含金方解石脈型金礦床從整體上看比較罕見,由含金碳酸鹽層經過水溶液溶濾而形成,但因其地質比較特殊,這種礦床在百色市卻是十分常見的。
斷裂帶蝕變巖型金銀礦床是指含金熱液在地底經過長期的擠壓和其他活動后產生的沉淀,多見于含金底層中的蝕變巖型,另外斷裂帶周圍也容易發現此類礦床。
變質熱液含金石英脈型金礦床的形成原因,是巖漿的入侵或者區域長期變質使得含金地層出現了熱力變質,這會促使金礦遷移,最終形成資源富集地區。其中石英脈型是我國和全世界范圍內都占據相當重要地位的一種金礦工業類型,含金石英脈是金礦體的主要存在載體,由于石英脈的形態和規模比較大,所以金礦體的規模也想對較大,再加上這種礦床類型較其他相對簡單,便于開采,人們在很早的時期就能識別和勘查到。
金礦床可以按照形成時間的順序大致分為綠巖帶型金礦,破碎帶蝕變巖型金礦,次火山巖型金礦,礫巖型金礦和現代砂金礦等,其中綠巖帶型金礦產于基性火山沉積雜巖;而破碎帶蝕變巖型金礦的礦體簡單,連續礦化,受到斷裂破碎帶的影響較大,隨著長期的地質活動,該類金礦礦體礦化的程度已經趨于穩定,向下延伸的深度甚至超過橫向的長度,能夠在礦體中見到不同時代的巖性圍巖和地層,賦礦圍巖以混合花崗巖,中酸性侵入巖體,淺變質類砂頁巖為主,形成礦床的原因和巖漿的活動有著密不可分的聯系,正是因此金礦區通常會有巖體分布,少數金礦還會直接嵌在巖體內部。次火山巖型金礦,主要存在于角礫熔巖和中酸性火山雜巖體的接觸帶中,多呈現不規則的軸狀,向下延伸則會呈現筒狀,火山機構特定部位的原生構造控制著此類礦體的具體形態和產狀分布,一般情況下,都會沿著巖體接觸帶做放射狀斷裂帶,弧形和環形展布;礫巖型金礦產于礫巖中,在長期的地質運動過程中,許多含金的小礫巖形成沉積,隨后又隨著斷裂帶或者擠壓帶的作用出現在地表之下,便于開采;而現代砂金礦產于第四紀,砂金礦床的底層常是含金最富的地方,尤其是砂礦下部基巖的裂隙中,多是大金粒的集中分布區。這種類型的砂礦中的金很多都是由地熱泉而帶出地表的,在各種化學條件和環境的改變下進而產生遷移和富集。
由于每個礦體的體表工程不一樣,在控制長度和控制斜深上存在一定的差異,所以在表面上來看形態都比較復雜。但是大多數的礦體平面都是不連續的脈狀,向下延伸的部分會出現分叉,膨大,復合以及收縮等現象,礦體產狀角度和厚度也是各不相同,通常含礦巖性皆為壓碎巖,弱硅化含黃鐵礦細砂巖以及硅化褐鐵礦化粉碎巖。
金礦的礦石一般都具有粉砂質結構,壓碎結構或者細砂結構,從內部構造來說可以簡單的分為角礫狀構造和塊狀構造,在接近地表和破碎帶內會常常被氧化,而在地底較深的區域不會出現此種現象,黃鐵礦的礦化蝕變程度最高,然后是硅化程度。
本文探討的金礦石主要由兩種礦石礦物組成,黃鐵礦以及褐鐵礦,黃鐵礦是一種比較常見的鐵二硫化物,常常散發出明亮的黃銅色光澤,黃鐵礦在接近地表后經過風化氧化形成褐鐵礦,在風化氧化的過程中,巖體內部會經常出現晶洞或者假晶,氧化過后的褐鐵礦還會保留有一定比例的黃鐵礦晶形,在巖體內部做星散狀和侵染狀分布。
金礦礦體頂板和底板的圍巖以壓碎巖,粉砂巖和細砂巖為主,近礦圍巖會經常出現硅化現象,并且還會發現有大量的石英脈穿插其中,首先要了解的是圍巖和礦體是斷層接觸的關系,同時處于一個蝕變帶中時,二者之間的界線有部分清楚,但也有部分十分模糊,除此之外,礦體中還會常伴有夾石,夾石的特征和巖石特征極其類似,肉眼難以辨別,需要借助專業的儀器和分析手段才能準確區分。
百色市的某金礦處于深大斷裂范圍,是深部含礦熱液運動的主要通道之一,由于斷裂活動會持續很長時間,活動的規模相當巨大,能夠同時為其他的一些次級活動提供足夠的動力,對目前掌握的情況深入研究后可知曉,此地金礦礦床是為熱液微細粒浸染型礦床,來源較廣,巖漿活動,大氣降水以及氣液流體等都促進了礦床的形成,部分金源隨著巖漿運動被帶到廣西地區,長期的大氣降水使得地層穩定升高,從而產生活動性很強的氣液流體,氣液流體在巖體內部進行循環活動,過程中與元素發生了化學反應置換出了金,這些含金熱液以絡合物的形式遷移,當外界環境達到合適程度時就會分解,進而沉淀形成含金礦體。
巖控因素指的是巖漿對成礦的作用及影響,從所有礦石的形成上來說,巖控因素對金礦的形成作用影響不大,多數都為間接作用,起到更好的富集礦產加以天然改造等效果,尤其是花崗巖類,部分巖體中會嵌有金銀等礦石,提供更多的成礦物質,促進金銀的富集。
有研究指出,礦體的產出會受到一定程度的地層約束,存在很明顯的層控性質,該地區的金礦區分布也符合這一性質,局限在特定的地層層位中,不論是地液溶濾含金方解石脈型金礦床,還是變質熱液含金石英脈型金礦床以及斷裂帶蝕變巖型金銀礦床,盡管受到的地質活動不一樣但也全部存在于同一地層中。廣西地區的主要含金地層為下三疊統,下石炭統,中三疊統百逢組和上二疊統。百色市某地金礦賦存在中三疊統百逢組中,硅質巖和碎屑巖為其主要巖性,巖性與巖性之間的結合還存在著很高的可溶性和滲透性,十分利于礦物質的沉聚和遷移。
金礦的構造對整個礦區的掌握和運作具有很重要的作用和意義,科學合理的區域性構造可以規劃好每一礦區的分布,作為金礦體的主要產出部分,褶皺轉折端和次級斷裂構造破碎帶中的所有間隙以及裂縫都能促進含礦熱液的填充轉移,為含礦熱液的富集提供廣闊的空間,本區域的礦地就是按照上述特點進行導礦構造和容礦構造,另外,次級褶皺發育以及轉折端同樣具有對含狂熱液的轉移賦存作用,在近年來逐漸成為人們關注的重點,越來越多重要的容礦構造在此基礎上展開,結合百色市的地質特點,無論是含金石英脈還是蝕變巖嵌有的礦體,都可以沿著地底間隙和裂縫轉移填充,因此只要全面評估好地域特點,深入分析適合的構控條件,就能使得礦床礦體的控制更加科學合理,讓所有的工作朝著有序化和規范化的方向發展。
以上對廣西百色市某金礦的成礦原因和地質特點進行了探討分析,需要指出的是,今后的我國礦產資源勘探和開發活動中,一是要重視環境保護,注重每一環節的工作銜接,二是要多花時間加強培訓工作人員的專業素養,講解相關知識,三是要科學合理地加大安全管理力度,只要這樣,我們才能增加各項礦產資源的利用率,讓這一行業向著科學化有序化的方向前進。