王建國,馬英英
(1.江西省地質局261大隊,江西 鷹潭 335001;2.江西省能源礦產地質調查研究院,江西 南昌 330103)
馬口雷壁石地區位于贛杭構造火山巖帶西南段、撫州—永豐紅盆斷陷帶東南側的相山塌陷式火山盆地之東北部邊緣;而牛頭山地區則位于其相山西部破大山口內部(圖1)。贛杭構造帶是我國銅、鉛、鋅、銀等礦床的重要產出地。此區域構造、巖性復雜,熱液活動頻繁。這些因素為多金屬成礦有利條件[1]。
馬口地區位于相山北部,定位于本區東部的馬口構造與東西向展布的次斑狀花崗巖、震旦系變質巖接觸帶的F1和F2構造交匯部位(圖2)。區內震旦系變質巖廣泛出露,呈近東西向分布,巖石出露較復雜。發育火山斷裂構造及侵入體等特點;而在牛頭山地區,地表出露的幾乎全為鵝湖嶺組上段碎斑熔巖,僅在部分深孔中可見其下部出露打鼓頂組上段流紋英安巖。河元背-小陂斷裂構造帶貫穿全區(圖1)。
(1)Zb變質巖:其巖性常見為含石榴石二云片巖及含石榴石二云石英片巖,少部分同類片巖中不含或偶見石榴石,常呈互層產出。從實驗數據得知這類片巖的巖石化學成分特征如下,其SiO2含量介于57.76%~68.10%,K2O>Na2O,K2O/(K2O+Na2O)(即K值)>0.6,CaO<MgO。與正常沉積成因的巖石化學特點相似。可看出其原巖應屬正常沉積的泥砂質巖石。
(2)Za變質巖:為一些富含角閃石的角閃質片巖。其礦物成分有較大變化,多數巖石中角閃石含量達60%~80%,次為不等量微細粒石英及斜長石,其總量一般20%~30%,其中多以石英為主,少部分以斜長石為主,分別稱為石英角閃片巖或斜長角閃片巖。少數角閃質片巖中角閃石含量較少(30%~40%),有的其中微細粒石英及斜長石多達60%~70%,可稱為斜長石-石英角閃石片巖,有的其中則可見較多黑云母(±30%)及斜長石,可稱為斜長-黑云-角閃片巖。局部巖石中還可見少量石榴石,有時見少量輝石。
此類巖石主要集中分布于雷壁石地段(見圖2)。從其產出特征看,前期認為呈脈狀、透鏡狀產出,與云母-石英片巖走向近于平行或有一定夾角,其接觸介質常不平整,為侵入接觸關系,前述角閃石含量大為減少的巖石常見于石英-角閃片巖邊緣接觸帶,為同化混染作用所致,其原巖應為中-基性侵入巖。但后期認為此區的角閃質片巖的總體展布方向與Zb云母-石英片巖是基本協調的,呈層狀、扁透鏡狀相間夾于Zb云母-石英片巖之中。前述角閃石含量大為減少而石英及斜長石多達60%~70%的斜長石-石英-角閃片巖并非處于石英-角閃片巖與Zb云母-石英片巖的邊緣接觸帶,而是夾于石英-角閃片巖之中的夾層。其巖石中角閃石均較其上下兩側的石英-角閃片巖中角閃石小及多,而且其形態多極不規則,有些類似火山碎屑形態[2]。
角閃質片巖的化學成分數據得知,根據尼格里的基本參數及其它一些參數作出的幾種圖解特征看,這類巖石的投影點多落于火成巖區或玄武-安山質巖石區,少數落于可能有多種成因的變種區或英安質凝灰巖區。
綜合以上稱述,認為區內角閃質片巖與云母-石英片巖類巖石同屬震旦系變質巖,其原巖應為安山-玄武質火山巖,其中部分有可能為凝灰質巖石。
(1)斷裂構造。在馬口雷壁石礦點,銀金礦化及圍巖蝕變的顯受位于次斑狀花崗巖北、南接觸帶的F1、F2斷裂構造及其旁側次級裂隙控制,工業礦體主要就賦存于兩構造帶之中。其他金異常也明顯受F3、F4斷裂構造控制(見圖2)。而在牛頭山地區,鉛、鋅、銀礦化帶產于深部鈾礦化帶之下緊靠河元背-小陂斷裂構造界面上下盤圍巖中,明顯受主構造控制。
(2)熱液蝕變。兩地區銀金多金屬礦化均為多次熱液活動產物,成礦期熱液活動及圍巖蝕變的強烈程度是控制礦化的重要因素和直接標志。
(3)礦化圍巖。以Pb、Zn、Ag為主(伴有Au)的礦化與下白堊統火山巖、次火山巖關系密切。在牛頭山此種礦化帶產于主構造上下盤流紋英安巖及碎斑熔巖中。在雷壁石礦點,此類礦化產于緊靠次斑狀花崗巖接觸帶的震旦系變質巖及次斑狀花崗巖之中。而單獨的金異常僅見于震旦系變質巖中,金礦化與Za角閃質片巖關系密切,產于其與云母-石英片巖接觸處破碎帶或旁側有些破碎的云母-石英片巖中。
在馬口雷壁石銀礦點的多金屬硫化物礦石可分為兩種類型,一為產于震旦系變質巖中的破碎帶蝕變型礦石;另一類為產于次斑狀花崗巖中的碳酸鹽-石英脈型礦石。在牛頭山地區則僅見后一類產于火山巖中的碳酸鹽-石英脈型礦石,此類礦石在兩地區均形成多金屬礦化石英-碳酸鹽脈疊加于火山巖或次火山巖圍巖的娟云母化帶之上,圍巖均強絹云母化,并伴有不同程度碳酸鹽化、綠泥石化及硅化。
破碎帶蝕變巖型礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦及黃銅礦,脈石礦物主要為絹云母。碳酸鹽-石英脈型礦石中金屬礦物則主要為黃鐵礦、閃鋅礦及方鉛礦,脈石礦物主要為碳酸鹽及石英,有時伴有少絹云母、綠泥石。
礦物成分。牛頭山地區礦石與雷壁石礦點同類型礦石的礦物成分相似,均以黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦為主。其差異為前者礦石中還常見較多毒砂及白鐵礦,黃銅礦含量很少,均呈不混包體包于閃鋅礦之中,后者同類礦石中毒砂及白鐵礦僅局部可見,而黃銅礦則數量較多,常堆聚集與方鉛礦、閃鋅礦等共生。此外,局部還可見一些磁黃鐵礦。兩地區礦石中,幾種主要金屬礦物的特征相似,其形成順序也相同。
金礦源巖的研究是一個很復雜的問題,不僅涉及巖石中金地球化學豐度值得高低,還涉及到金的賦存狀態。如果按通常一般公認的看法把Au含量大于10PPb作為礦源層來看,馬口地區Au豐度值最高的角閃質片巖Au的豐度值也僅達5.4PPb,明顯小于10PPb,如果把個別(占5%)高含量樣品(55PPb)當作異常去掉,其平均值僅為2.7ppb甚至低于金在地殼中的豐度值(3.5ppb),可以認為此區不存在礦源層。但從下述礦化特征看:震旦系變質巖,特別是Za角閃質片巖Au的豐度值相對較高,Ag的豐度值較低,而下白堊統火山巖、次火山巖Au的豐度值低而Ag的豐度值相對較高。兩區主要控礦因素均為斷裂構造。各類巖石破碎蝕變處Ag、Au含量明顯增高,礦化部位蝕變更強烈。鉛鋅銀礦化(伴有金)在空間分布上與下白堊統火山巖、次火山巖關系最密切,而單獨的金異常則僅見于震旦系變質巖中,特別是Za角閃質片巖與Zb云母-石英片巖的接觸附近。
根據以上論述,得出以下結論:一是鉛鋅銀礦化為火山熱液成礦,其形成應晚于下白堊統火山活動末期形成的次斑狀花崗巖,屬燕山晚期。而金的礦化可能有兩個時期、兩種成因類型,與鉛、鋅、銀伴生的金顯然同為燕山晚期火山熱液活動產物。二是成礦熱液中銀金來源可能均具混合成因,但其中銀可能大部分來自深部火山熱液,而金可能大部分是在早期變質熱液及晚期火山熱液上升和進一步滲流過程中圍巖中溶解而來,而Za角閃質片巖有可能為金的礦源層。