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国内外的研究表明,许多大型、特大型金矿都产于剪切带中,剪切带既是控矿因素,又是一种重要的成矿机制,即剪切构造活动和成矿作用是同时进行的。
小背坞金矿床位于江西省景德镇市境内,是赣北韧性剪切带中的含金石英脉型金矿床。区内燕山期花岗岩广布,构造发育。大背坞剪切带是该区最主要的成矿、控矿构造带,以韧性变形组合和糜棱岩化发育为特征,晚期脆性~韧性剪切作用形成的含脉挤压带广泛发育。区内砂金普遍,被视为成金有利区段。特别是毗邻地区金山大型金矿的发现,人们更寄希望于在该区找金有重大突破。
该地区地质工作始于20世纪60年代,80年代以来开展了金矿地质工作,取得了卓有成效的地质找矿和地质科研成果,为本次工作提供了大量的研究资料。小背坞矿区研究程度较低,尤其对矿体深部矿化情况了解甚少,对矿体形态、规模及其走向等研究不够。因此查明该金矿的地质特征、金的赋存状态和成因等,对该区找到较大规模的金矿有一定的指导作用。
本次工作充分利用先期成果,又不拘泥于固有认识,注重野外地质调查,应用新技术,并将建造与改造、形变与相变、宏观与微观、定性与定量研究结合起来进行综合分析。以坑探、钻探相结合并兼以地表调查,槽探(剥土)等其它手段,对矿区中的矿脉进行解剖。通过上述研究,基本查明了小背坞金矿床的地质特征、矿石的矿物成份、化学成份、结构构造、金的赋存状态及主要载金矿物,矿物生成顺序及共生组合和矿石类型。认为小背坞金矿床主要受地层、构造、岩浆岩三大因素控制。其中地层为中元古界双桥山群横涌组的一套浅变质岩。NEE向的韧性剪切带及NEE~NE向脆性含脉挤压带为矿区主要构造,这些含脉挤压带呈线状平行排列,发育于韧性剪切带中,控制了金矿体的分布。岩浆岩以鹅湖岩体为代表,岩体形成于早白垩世,具多次脉动特点,岩性为中粗~细粒黑云母二长花岗岩。
研究表明,小背坞金矿床中的金矿体主要分布在含脉挤压构造带石英脉体边部及外侧的劈理化(或片理化)的糜棱岩内。根据成矿控制因素和矿体空间分布规律,自北向南依次划分出六个含矿挤压构造带,在带中共发现大小24个金矿体。其中A6-1、A3-2两个矿体规模最大,分别赋存于A6、A3含脉挤压构造带中,为区内主要工业矿体。
测试分析表明,矿石中主要的矿石矿物为自然金、黄铁矿、毒砂,次要矿石矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿等。大部分矿物种属为内生成矿阶段形成,其中以硫化矿物种类最多,但含量不高。
自然金为矿石中主要工业矿物。自然金颗粒细微,粒径0.0585~0.0023mm。通过反光显微镜的观察和统计,根据自然金与其载体矿物的嵌存关系,将其分为包体金、裂隙金、粒间金三种类型,以前者居多。
研究表明,与金矿关系密切的矿化主要是黄铁矿化、毒砂矿化(两者为矿石中主要的金属硫化物,是金的主要载体矿物),偶见黄铜矿、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿等矿化。含脉挤压带中,沿石英脉壁或脉侧糜棱岩中常见团包状、细脉状黄铁矿、毒砂产出。
自然金在矿石中分布不均匀,贫富悬殊很大,贫矿石中,自然金的粒度较小,多分布在以黄铁矿为主的金属硫化物中;富矿石中,自然金的粒度相对较大,裂隙金明显增多,金属硫化物及其周边的脉石中均有较多的自然金产出。
矿石结构按其成因可分为结晶结构、交代结构、固溶体分离结构和受压结构四类。矿石的构造类型以浸染状构造为主,其次是条带状构造、脉状构造、斑点状构造、团块状构造等。
区内围岩蚀变较弱,主要有硅化、碳酸盐化、绿泥石化和绢云母化。按发育程度由强至弱的顺序是硅化——碳酸盐化——绿泥石化——绢云母化。当硫化物含量多的情况下,具有蚀变相对强烈,金矿化好的现象。
根据矿石结构构造特征及矿石中各矿物的自然共生和相互切割关系,区内主成矿期大致可分为石英-少黄铁矿、毒砂阶段;石英-黄铁矿、毒砂阶段;石英-自然金-黄铜矿等金属硫化物阶段;碳酸盐阶段四个矿化阶段。
矿石类型主要有自然金—黄铁矿、毒砂—碎裂石英脉型和自然金—黄铁矿、毒砂—蚀变碎裂糜棱岩型两种。
矿区岩、矿石稀土元素地球化学特征及铅、硫、硅、碳、锶等同位素研究表明,成矿物质主要来自中元古界双桥山群浅变质地层,中生代花岗质岩浆提供了部分成矿物质;氢、氧同位素资料证明小背坞金矿床成矿热流体来自燕山期花岗质岩浆改造变质水形成的混合岩浆水,成矿温度为323℃左右。压力为(576~596)×105Pa,形成深度为2400m,成矿流体盐度3.9wt%NaCl,密度0.618~0.917g/cm3。Rb-Sr等时年龄测试所得年龄值表明金矿形成时代为燕山期,矿床属中高温岩浆热液矿床。
依据岩浆岩、构造、地层、矿化蚀变等控矿因素的综合分析,圈定出一个Ⅰ级找矿远景区,即大背坞~湾里找矿远景区和一个Ⅱ级找矿远景区,即猫儿颈~汪家找矿远景区;一个Ⅰ级找矿重点段,即大背坞重点找矿段;一个Ⅱ级找矿重点段,即猫儿颈~赖家重点找矿段,
根据控矿条件有利度的综合平衡,总体是Ⅰ级区段比Ⅱ级区段要强,Ⅰ级找矿远景区和Ⅰ级找矿重点段,远有利于Ⅱ级找矿远景区和Ⅱ级找矿重点段。