赣东北地区杨家山金矿矿床地质特征及成因探讨论文

 

　　关键词：金矿,地质特征,矿床成因

 

　　黄金是全球重要的战略资源，是工业和日常生活中不可替代的贵金属，同时也是国际储备的重要物资。赣东北地区是我国重要的铜、金资源产地和工业基地。近三十年来，通过地质勘查工作，累计探明的金矿床（点）共154处。其中，特大型3处，大型5处，中型12处，小型矿床及矿点共134处。该地区以独立岩金存在的矿床类型主要有两种，一种是韧性剪切糜棱岩型，另一种是剪切石英脉型。前者如金山金矿，储量规模较大，已经做过大量的研究，但后者由于储量规模较小，相对研究工作比较匮乏。

 

　　笔者认为，对于剪切石英脉型矿床地质特征及成因探讨有助于指导该类型矿床的勘查工作，同时对比韧性剪切糜棱岩型的矿床地质特征，对于赣东北地区金矿床的成矿规律研究有很重要的科学意义。赣东北地区杨家山金矿矿床位于钦杭结合带中段赣东北蛇绿混杂岩带上，紧邻赣东北深大断裂带，该矿床是典型的剪切石英脉型金矿。笔者所在单位参与了该矿区的地质勘查工作，通过系统分析杨家山金矿矿床地质特征及矿床成因，为赣东北地区剪切石英脉矿床勘查工作提供找矿思路。

 

 

　　1.1.1地层层位特征

 

　　矿区出露的地层仅有新元古界双桥山群枫树岭组上段、牛头岭组下段及第四系。区内地层总体走向呈北东向、北东东向、局部呈南东东展布，倾向南东、南南东、局部南南西。枫树岭组上段（Pt31af）：出露于杨家湾—双牌敦断裂（F2）南东侧，其下部岩性为灰绿色凝灰质绿泥千枚岩、绢云母千枚岩夹变细碧岩、变玄武岩、变英安岩和变凝灰熔岩；中部绢云千枚岩、绢云绿泥千枚岩夹凝灰质绢云母千枚岩；上部为灰绿色粉砂质千枚岩、含炭绢云千枚岩、绢云母千枚岩夹薄层变沉凝灰岩、凝灰质绢云绿泥千枚岩。厚度大于1806.96m。该岩性段岩石中凝灰质（绿泥）绢云千枚岩Au、Cu平均含量分别为5.96ng/g、36.95μg/g，变凝灰熔岩Au、Cu平均含量分别为5.7ng/g、52.1μg/g，是区内重要的Au、Cu矿源层。

 

　　牛头岭组下段（Pt31an）：出露于杨家湾—双牌敦断裂（F2）北西侧杨家山、汪坑等地。下部为灰绿色绢云母千枚岩、凝灰质千枚岩夹变中基性火山岩、变沉凝灰岩，底部为变泥砾岩；上部以灰绿色绢云母千枚岩、绿泥绢云千枚岩为主夹粉砂质、凝灰质绢云绿泥千枚岩，局部夹灰绿色薄—中层变沉凝灰岩。该组地层中示顶构造发育，顺层韧性走滑剪切带常见。与下伏杜村组为断层接触。厚度大于751.08m，其中粉砂质绢云千枚岩Ag、Au平均含量分别为0.28μg/g、3.91ng/g，凝灰质绢云千枚岩Ag、Au平均含量分别达0.24μg/g、10.00ng/g，变沉凝灰岩Ag、Au平均含量为0.16μg/g、5.5ng/g。由此可知，该组地层是区内Ag、Au成矿的矿源层。

 

　　1.1.2主要岩石特征

 

　　凝灰质绢云千枚岩：新鲜为浅灰绿色，风化呈紫红、灰白色，具显微花岗鳞片变晶结构、变余凝灰结构，常具变余条带状、千枚状构造。矿物成分为绢云母（40%～65%）、绿泥石（10%）、变晶屑矿物斜长石（5%～12%）、石英（18%～25%）。片状矿物绢云母、绿泥石与变晶屑矿物常相间排列组成条纹条带。岩石具有脆性性质，易于发生脆性破裂，为区内主要的赋矿岩石。

 

　　凝灰质绢云绿泥千枚岩：灰绿色，显微鳞片变晶结构，千枚状构造。矿物成分为绿泥石（30%～40%）、绢云母（20%～25%）、变晶屑矿物斜长石+石英（10～15%）。微晶长英质（15%～20%）。变晶屑呈次棱角状、具裂隙、熔蚀、港湾状，受应力作用有压偏拉长，石英显透镜状、玻状消光现象。

 

　　绢云母千枚岩：灰绿色，显微鳞片变晶结构，皱纹、千枚状构造。矿物成分为绢云母（90%～98%）、绿泥石（<10%）、石英、长石微量。片状矿物具有定向排列。岩石具有良好的塑性性能，不易发生脆性破裂。此外，由于岩石较为致密，渗透性差，常为矿体的顶底板岩性。

 

　　变英安质沉凝灰岩：灰绿色，变余细、粉屑凝灰结构，常具假流纹、定向构造。岩石成分为变晶屑矿物斜长石（0～25%）、石英（10%～20%）、变英安岩岩屑（0～40%）、玻屑（0～55%），绢云母+绿泥石（30%～40%）。变晶屑矿物与变岩屑、玻屑或片状矿物相间排列组成假流纹构造、条带状构造。

 

　　绿泥绢云千枚岩：灰绿色，显微鳞片变晶结构，千枚状构造。矿物成分为绢云母（50%～65%）、绿泥石（23%～30%）、石英（3%～5%）。石英与片状矿物形成差异条带。

 

 

　　1.2.1褶皱构造

 

　　第一期褶皱为紧密线型褶皱，属银山背斜NW翼的次级褶皱，由于后期构造作用，褶皱形态被破坏，褶皱两翼产状总体倾向NNW。本期褶皱以层理面为变形面，其轴面劈理为区域性千枚理，千枚理产状与层理产状基本一致，千枚理走向总体NE60左右，沿千枚理方向变质新生矿物绢云母、绿泥石矿物定向排列。由于变质分异作用，沿千枚理有微细石英脉分布。第二期褶皱叠加在第一期之上，以千枚理面为变形面，形成小型宽缓褶皱，沿其轴面方向产生折劈理，折劈理走向NE或NW。在折劈理域见有矿物重结晶现象。第三期褶皱以千枚理为变形面，形成宽缓波状褶皱，未产生轴面劈理，轴向NE～NEE，轴面近直立，与区域性盖层褶皱同时产生。

 

　　1.2.2断裂

 

　　第一组，NE向断裂。F1断层，裂规模较大，斜贯测区，长>3.5km（矿区出露长约0.1km），宽2m～10m，倾向140°~150°,倾角66°~79°。断裂带中主要为构造角砾岩，其次为挤压透镜体。断裂带内挤压片理发育，断裂两侧揉皱现象也较明显。据褶皱指向和构造特征，该断层为左行斜冲断层。该断裂硅化蚀变弱，成矿元素含量低，仅局部有Ag、Au偏高，Ag0.17μg/g、Au40ng/g。F2断层，裂规模较大，延长大于4.8km（矿区出露长约1km），宽1.5m～30m，倾向320°~358°,倾角63°~70°。主要有构造角砾岩，局部为挤压片理化岩及挤压透镜体。构造角砾岩中角砾成分为脉石英、千枚岩，角砾呈椭球状—扁豆状，定向排列明显。断层性质为右行斜冲韧脆性断裂。该断裂硅化蚀变不明显，成矿元素含量低，局部有初步富集，最高Ag0.16μg/g、Au35ng/g。F3断层，地表以挤压破碎带形式出现，地表控制长度350m，宽度10m～15m，南西端与F2断层相交，倾向300°~310°,倾角55°~88°。破碎带两侧区域片理倾向相反。断层内发育构造角砾岩、透镜体，区域片理变形强烈，出现揉皱、尖棱褶皱，叠瓦式断层，并充填少量不规则石英脉。构造岩有弱绢云母化。断层性质为逆断层。该断层是矿区主要破矿构造。

 

　　第二组，北北东向断裂。F4断层，位于矿区内，地表有TC201、浅部有0m中段及-40m～80m中段巷道控制。断面倾向290°~295°,倾角70°~80°。断面上常见近于水平擦痕，错距达1618m，据矿体被切割分析，断层性质为左型平移断层。F5断层：地表出露不明显，浅部0中段0CM2301穿脉工程及-40m中段巷道中均见至该断层。断面倾向290°,倾角70°~80°。断面上常见近于水平擦痕，宽度约0.5m～1.5m，错距达1518m，据矿体被切割分析，断层性质为左型平移断层。

 

　　总之，矿区内F4、F5断层为同一组性质相同、规模相当同期形成的呈北北东向破矿断裂。除此以外，该方向小型断层发育，对矿体具有很强破坏作用。

 

 

　　矿区内岩浆岩不发育，主要发育一些脉岩，常见的有拉辉煌斑岩、石英闪长玢岩。拉辉煌斑岩岩脉，呈近东西向产出，倾向南东，倾角65°~80°,岩脉规模小，可见长50m～200m，出露宽0.3m～2.0m，一般产于近东西向剪切石英脉带间，与围岩呈侵入接触关系，常与矿体相伴生（平面上岩脉与矿体相隔5m～30m）。其岩性呈灰黑色，块状构造，斑状结构。斑晶主要为辉石、角闪石、少量橄榄石。辉石（20%）无色，高正突起，有两组解理，干涉色为二级蓝绿、鲜艳；角闪石（10%）呈自形晶，晶形较完整，但已被绿泥石所交代，仅留假像。偶有绿色，极高突起的橄榄石。斑晶粒径0.2×0.3-1×2mm。基质呈微细粒结构，主要由黑云母、角闪石、辉石及斜长石、磁铁矿等到组成。常见碳酸盐化、黝帘石化及绿泥石化及黄铁矿化等蚀变，Au、Ag等微量元素含量较高。

 

　　其次在0中段（0CM101）穿脉中见到石英闪长玢岩（石英粗面岩）岩脉，脉宽达十米，与围岩呈侵入接触关系。其岩性：岩石呈浅灰色，斑状结构，块状构造。斑晶成分主要为石英、偶见角闪石，总含量5%～10%，石英斑晶无色、它形粒状、油脂光泽、粒径1mm～5mm；角闪石斑晶大多为绿泥石化，柱状、较自形、粒径0.5mm～3mm。基质呈隐晶质结构，致密块状，有斜长石、石英、角闪石组成；斑状结构，斑晶为透长石、石英、黑云母和角闪石。石英呈浑圆状，熔蚀状，含量1%，粒径为0.45mm～2.5mm；透长石呈浑圆状，熔蚀状，少量，粒径约为1.25mm；黑云母斑晶呈浑圆状，熔蚀状，含量1%；角闪石斑晶，半自形—自形，含量1%，已强烈碳酸盐化和绿泥石化，具云母边，粒径约为1.625mm。基质具粗面结构，由细小斜长石、碱性长石、黑云母、角闪石、磷灰石和金属矿物组成，含量97%；其中黑云母约占25%，半自形—它形；长石约占55%～65%；石英约5%，它形；磷灰石含量1%～2%，金属矿物约3%～5%。该岩脉形成晚于拉辉煌斑岩岩。

 

 

　　新元古界双桥山群区域变质相属低绿片岩相。据前人研究成果：变质时的温度—压力梯度为12℃/KP，压力主要是应力，范围在1.5KP～6KP，温度250℃~400℃,近于高压低温变质作用，属绢云—绿泥—钠长石型低绿片岩。岩石颜色呈浅黄绿色，岩石中以绢云母为主，绿泥石少量；岩石呈灰绿色、墨绿色，说明火山岩基性成分越高，岩石中绿泥石含量越高，金元素背景值相对较高。主要岩石类型：绢云绿泥千枚岩、凝灰质绢云绿泥千枚岩、变沉凝灰岩。

 

 

　　区内动力变质作用较普遍，多发生在韧、脆性断裂构造带上，呈线型分布。常见片理化岩带、糜棱片理岩带、碎裂岩带、构造角砾岩带。动力变质带中出现多期次的硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化）。金矿（化）体主要产于石英复脉带中的动力变质带中心部位。

 

 

　　热液交代变质作用主要发育于岩浆脉岩接触带附近、断层破碎带、韧性剪切带及石英脉边缘，呈线型带状分布。蚀变类型主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化、磁黄铁矿化。

 

　　（1）硅化。主要分布在构造破碎带附近，有面型蚀变、线型蚀变。面型蚀变主要表现为渗透交代，发生在绢云千枚岩、凝灰质绢云千枚岩中，使岩石结构变得致密坚硬，残留先期面理；线型蚀变则一般沿张性、压扭性劈理、断裂或裂隙面、糜棱面理呈线状充填交代，形成石英脉。石英脉矿区内可分出三期：第一期，为早期区域变质阶段分异形成的石英脉，产状与区域片理产状一致，呈透镜状、藕节状，脉幅10cm～30cm，脉中或边部偶见星点结晶粗大、呈立方体晶形的黄铁矿分布；第二期，石英脉为热液充填交代型石英脉，沿区域片理近于一致的折劈理充填交代形成，脉幅一般1cm～10cm，极少数大于20cm，呈复脉状，条带状，常伴有金属硫化物、星点、团块、微脉发育，与金矿化最密切；第三期，石英脉沿张性正断层充填，呈不规则状脉状，团块状，与方解石组合形成石英—方解石脉，往往切割前两期石英脉，本期石英脉金矿化较弱。

 

　　（2）绢云母化。分布较为普遍，一般为面型或线型蚀变。面型蚀变表现为岩石蚀变后褪色明显，呈浅灰白色，常与硅化同时发育，矿区局部出现，外围（小竹坑一带）较普遍。线型蚀变主要发育于在断层及围岩中、断层破碎带中、脉岩与围岩接触带中，常与绿泥石化同时发育。

 

　　（3）绿泥石化。发育于中基性岩浆脉岩中及接触带附近、英安质变沉凝灰岩中的断裂带或石英脉中，大多呈线型分布，具强绿泥石化的岩石呈墨绿色。

 

　　（4）碳酸盐化。碳酸盐化矿物有菱铁矿、铁白云石、方解石。一般沿张性裂隙面、糜棱面理或矿物裂隙呈线型充填，少数为团块状充填交代。当对岩石中的长石、角闪石矿物交代不彻底时，有这些矿物的残留体、包裹体。

 

　　（5）黄铁矿化。在矿区普遍发育，有面型及线型两种：前者矿区及外围各种浅变质岩中均可见及，黄铁矿一般呈浅黄色，大多呈立方体晶形，结晶较粗，粒径1mm～5mm，呈星点状分布，为区域变质早期形成，与金矿化无直接关系；后者沿片理、裂隙、石英脉分布，但与金矿化强弱可分两期次：黄铁矿呈脉状、团块状分布，黄色，半自形五角十二面体、它形或胶状，粉晶，常与磁黄铁矿或黄铜矿、方铅矿共生，是自然金主要载金矿物；另一种黄铁矿呈脉状、浸染状、团块状分布，浅黄色，大多为立方体晶形，粒径0.5mm～2mm，一般金矿化弱。

 

　　（6）磁黄铁矿化。矿区不很发育，呈线型沿片理、裂隙、石英脉中及脉边部分布，磁黄铁呈古铜色、它形或胶状，呈微脉状、团块，与黄铁矿共生，也是本区重要载金矿物。

 

 

　　新元古界双桥山群是目前赣东北金矿最主要的含金层位，矿区及外围主要岩石为一套以英安质火山碎屑沉积岩—泥砂质沉积岩建造，属于浅海相的类复理石建造，含凝灰质岩层中Au元素背景值明显偏高，据统计含凝灰质千枚岩中Au元素丰度达10ppb。赣东北深断裂带和支家桥—东坑口深断裂带不仅控制了区域内含矿地层展布，而且也控制了区域岩浆活动的时空分布，从而间接地控制了区域矿床的形成。次级断裂构造如NE、EW向断裂不仅是岩浆、热液运移的通道，也是容矿、储矿的空间。金矿床受控于NE、近EW向断裂破碎带中，由于受动力变质热液影响使含矿地层（或矿源层）中的成矿元素活化转移，在韧、脆性变形过渡地带富集成矿。综上所述，金矿床受区域级剪切带控制，赋于剪切作用形成的次级变形和变质带中。硫同位素δ34S测定结果显示了金质主要来自深源，通过剪切带沟通深成断裂网络将金质携带到地壳浅部成矿。成矿热液主要来自变质水，成矿温度属中低温。因此矿床成因类型属变质热液型金矿床。

 

 

　　赣东北地区的金成矿系统明显受到韧性剪切带（或韧脆性剪切带）控制，成矿物质来自于富金的新元古代双桥山基底地层，成矿流体为富含CO2的变质流体，金属沉淀富集的机制为流体不混溶。金成矿系统可以划分两个亚系统，韧性剪切糜棱岩型金矿成矿系统和剪切石英脉型金矿成矿系统。