湖南省米贝矿区金矿地质特征分析

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  [摘要]米贝金矿床位于扬子准地台,华南加里东褶皱带,江南地轴西南边缘,为一中型金矿床。本文拟通过对矿区的区域、矿床地质特征进行初步研究,特别在对矿石的质量做了进一步工作的基础上初步总结了矿区的矿床成因和找矿标志。
  [关键词]米贝 金矿床 地质特征 矿床成因 找矿标志
  [中图分类号] P577 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-6-89-3
  0前言
  矿区地处湘黔边境中低山区,境内山峦起伏,山势较陡,林木繁茂,气候温和湿润,年平均气温16.5℃,年降雨量1137.40mm,附近居民以农业和畜牧业为主,粮食基本能自给,区内电力充足,用电方便。水资源也充足。无其他工矿企业,经济比较落后,劳动力充足。
  该矿区采金历史悠久,在清朝时就已经有民间采金活动。自2004年2月在省国土资源厅批准办理了采矿后矿区一直未对金矿资源进行系统的研究,处于小规模生产状况,针对矿区的地质特征及成矿规律的研究不仅有利于合理有效的利用资源,扩大企业的生产规模从而产生更大的经济效益,并且对完善“雪峰山成矿带”的理论研究也具有一定的意义。
  1区域地质概况
  米贝金矿床位于扬子准地台,华南加里东褶皱带,江南地轴西南边缘,区域上现已探明一系列大、中、小型金矿床,如铲子坪、大坪、大叶塘金矿床等[1](详见图1)。
  1.1区域地层
  区域出露地层主要有第四系、古生界寒武系、震旦系、元古界板溪群等。
  元古界板溪群为区内最老地层,分布面积大,是一套受区域轻变质的浅海相碎屑岩、火山碎屑沉积岩。岩性为灰绿色板岩、硅质板岩,区内金矿均产于此层中。
  1.2区域构造
  该区大地构造为湘黔桂隆带。华夏构造为该区域主要的构造形迹,以北西~南东向展布于大龙~米贝~会同为一区域内。组成本构造的主体地层为元古界板溪群,此外还有震旦系、寒武系等。元古界以后,本构造区内主要表现为长期的隆起,该区域构造主要为一系列边轴线走向50°~60°的褶皱。
  1.3岩浆岩
  区内目前没有发现有岩浆活动。但含有较多的火山凝灰质成份,表明当时沉积环境火山活动频繁,为含金矿床的形成提供了物质来源。
  1.4区域矿产
  独特的成矿地质背景使该地区成为著名的贵金属集中分布区。主要有湘西沃溪金锑钨成矿带、幕滨金矿田、大叶塘金矿田等。
  2矿床的地质特征
  2.1矿区地质特征
  2.1.1地层
  矿区出露地层比较简单,主要为第四系和板溪群五强溪组第二段(图2):
  2.1.1.1第四系(Q)
  分布于米贝河,金厂溪等沿岸一带,主要以黄灰色粒及砾石成層沉积,砾石以板岩为主,卵石为棱角,浑园,大小不一,一般直径为7~10cm,尚未胶结,层厚0.5~5m,产状水平。
  2.1.1.2板溪群五强溪组第二段(ptbnw2)
  分布于整个矿山,为一套火山碎屑岩,以马尾丝状微波状条带变余层凝灰岩及块状凝灰岩的大量出现为其特征。下部以块状变余凝灰岩、层凝灰岩为主,中上部为紫色含凝灰岩及翠绿色含凝灰岩宽条带板岩。本矿含金石英脉赋存于该段灰绿色变余层凝灰质板岩中。
  2.1.2矿区构造
  矿区处于湘黔桂隆起,矿山主要构造为控制金矿产出的金厂溪背斜,具体控制金矿产出的构造是背斜轴部由于层间滑动而造成的压碎破裂和平行主要压性结构面的张扭性裂隙以及扭裂隙。
  金厂溪背斜:轴向北东-南西,北东翼岩层倾角较缓约22°~27°,南西翼倾角较陡为25°~42°。
  矿区构造以褶皱为主,矿区构造属简单类型。
  2.1.3岩浆岩
  本区为一长期隆起地区,古老变质岩系大面积分布,板溪群地层在武陵、雪峰运动以及后来的构造运动中均遭受不同程度的区域变质作用,成为变质岩系。
  区内岩浆岩很不发育,仅发现与有色金属矿关系密切的钠长硅化岩及热液成因的少数贯入碎屑岩中的方解石脉及石英脉。
  2.1.4围岩蚀变及矿化特征
  本矿区为中低温热液充填型层间石英脉型金矿,围岩蚀变较弱。矿脉两侧约1m范围内,可见绢云母化,较弱的黄铁矿化。地表可见黄褐色小斑块。
  2.2矿体地质特征
  本矿区主要为石英脉型金矿,矿体赋存于板溪群五强溪组第二段灰绿色变余层凝灰质板岩中,由透镜状,网脉状及脉状石英脉构成连续的似层状矿体。矿体位于背斜的两翼,矿体与围岩界线清楚。矿山内共发现12条较有规模的含金石英脉。
  下面就几个主要矿体的特征分叙如下:
  2.2.1M9号矿体
  M9号矿体是矿区内最大的矿体,分布于16~8线间,由ZK16-1等15个钻孔控制,走向控制长780m,主要分布于0m标高附近,在走向、倾向上目前均未控制完。产状受层状控制,总体走向北东~南西,倾向受层控影响不定,矿体倾角普遍较缓,在5°~20°,矿体连续稳定,矿体形态为层状、似层状,整体膨缩明显。矿体最大厚度11.98m,平均厚度4.05m,厚度变化系数89.10%,属厚度变化较稳定类型。矿体单样最高品位49.90g/t,平均品位6.22g/t,品位变化系数154.80%,属有用组分分布较均匀矿体。
  2.2.2M8号矿体
  M8号矿体,分布于19~8线间,由ZK19-2等23个钻孔控制,走向控制长1130m,主要分布于0m标高附近,平行于M9号矿体,在M9号矿体的上部,两者相距25m左右,在走向、倾向上目前均未控制完。产状受层状控制,总体走向北东~南西,倾向受层控影响不定,矿体倾角普遍较缓,在5°~20°,矿体连续稳定,矿体形态为层状、似层状,矿体整体膨缩不明显。矿体最大厚度3.49m,平均厚度1.71m,厚度变化系数44.90%,属厚度变化稳定类型。矿体单样最高品位16.44g/t,平均品位4.06g/t,品位变化系数90.50%,属有用组分分布均匀矿体。主矿体在11号勘探线附近局部形成无矿天窗。   2.2.3M5号矿体
  M5号矿体是矿区内的较大的矿体之一,分布于19~8线间,由ZK19-2等23个钻孔控制,走向控制长1130m,由于16号勘探线没有见矿,所以将矿体分割成了两段,主要分布于200m标高附近,平行于M8号矿体,在M8号矿体的上部,两者相距180m左右,在走向、倾向上目前均未控制完。产状受层状控制,总体走向北东~南西,倾向受层控影响不定,矿体倾角普遍较缓,在5°~20°,矿体连续稳定,矿体形态为层状、似层状,矿体整体膨缩不明显。矿体最大厚度5.40m,平均厚度1.86m,厚度變化系数61.70%,属厚度变化稳定类型。矿体单样最高品位14.29g/t,平均品位3.13g/t,品位变化系数95.40%,属有用组分分布均匀矿体。主矿体在10号勘探线附近局部形成无矿天窗。
  2.3矿石质量特征
  2.3.1矿石物质组成
  (1)矿石的矿物成分
  矿石中有用组分为金,矿石矿物有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、自然金、少量毒砂及铜蓝;脉石矿物有石英、方解石等。各主要矿物特征如下:
  ①自然金
  本区自然金常呈亮浅黄色~金黄色,呈不规则粒状、片状、树枝状等。金的粒度一般0.05~3mm,呈浸染状分布于石英脉两旁。显微金及次显微金以极细的包裹体赋存于硫化物中。
  ②黄铁矿
  黄铁矿有两种:一种为浅白色粗粒自形晶,另一种为灰黑色细粒至粉未状。前者呈稀疏浸染状镶嵌于矿石中,后者则成绸密浸染状分布于矿石中。
  方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等多为细粒,石英在原生矿石中为灰白色,在氧化矿石 中略带红色,晶洞发育。
  (2)矿石的结构、构造
  矿石结构有自形粒状结构,他形粒状结构,包嵌结构、交代、碎裂和网格状结构等。
  矿石构造有条纹状、块状、网脉状、角砾状等构造。
  2.3.2矿石化学成份
  (1)主要有益、有害元素
  ①主要有益元素
  米贝金矿区矿石有用元素主要为Au。据分析,金含量为3.72~7.16×10-6、Pb、Zn、Cu,其含量为Pb:0.02~0.08%、Zn:0.06~0.10%、Cu:0.02~0.040%。
  ②主要有害元素
  有害组份:核实对As进行了分析,As:0.001%很微,对矿石加工没有影响。
  (2)金赋存状态及嵌布特征
  ①金的赋存状态
  该矿石中的金矿物以包裹金、粒间金、裂隙金三种嵌存方式存在,分别占43.17%、41.55%和15.28%。金分布很不均匀,在个别光片中见到金粒成群出现(脉石中金),在0.15mm2范围内金粒高达百粒以上,其粒度均小于7um以下,说明矿石中金嵌布的粒度比较细小,与脉石嵌存关系密切,分布极不均匀,根据综合分析测量结果见表1。
  ②金矿物的嵌布特征
  金矿物的粒度特征:经光片镜下实测,并结合人工重砂分析,对金的粒度特征进行了统计,结果表明,金在矿石中嵌布粒度比较细小,其中微细粒金占68.25%,中粒金占28.96%,大于0.074mm的金仅占2.79%。矿物粒度测量结果见表2。
  金矿物形态:经镜下对金的嵌布形态测定,该矿石中金的嵌布形态主要以角粒状、浑圆粒状、尖角粒状、麦粒状、长角粒状等形态为主,其他形态含量较少,其测定结果见表3。
  2.3.3矿石氧化带特征
  根据以往资料显示:矿区氧化带不发育,氧化矿石仅限于地表1~2m深度,且分布零星,矿量甚微,矿量可忽略不计,与探采工程揭露情况相符。
  2.3.4矿石类型
  本矿区矿石类型为硫化物石英脉型金矿。
  3矿床成因及找矿标志
  3.1矿床成因
  本矿床为石英脉型金矿床,金的富集与地层、构造、石英脉的密集程度密切相关,其矿床成因应属沉积—变质—再造矿床[2-6],其依据如下;
  (1)矿床赋存于板溪群五强溪组第一段中,此层属区域性金矿的矿源层。地层岩性为一套轻变质浅海相碎屑沉积岩,经镜下鉴定有火山碎屑物质及凝灰质,这说明在岩层沉积过程中海底火山喷发作用。金元素的来源主要是海底火山作用带来沉积而成。
  (2)火山沉积岩中的大量卤化物,硫酸盐、水分等,通常是易溶于水的,有助于形成各种络阴离子或金的碱金属络合物,后者确有较大的溶解度,易于在岩石中发生迁移。区域变质作用是一个升温升压过程,随着温度的升高,有利于上述络阴离子和碱性溶液的混合迁移,生成活动性较强的成矿热液,石英脉的成分主要来自硅铝质围岩。因此,含金成矿溶液在这些围岩中活动时,可以溶解其中的SiO2,并使之随溶液迁移,SiO2迁移、沉淀条件同含金络离子的迁移沉淀条件基本相同。
  (3)随着构造活动,温度压力增高,同时使岩层断裂破碎,在空间上形成一系列有规律的裂隙,如早期的“X”节理以及二次成分纵张、横张裂隙等,为含金石英脉的赋存提供了通道,因为这些断裂无疑是矿液运移的通道,同时又是压力减低形成压力差的地方,矿液往往在此场所中沉淀。金元素也随之从围岩中析出,分阶段地逐渐在石英脉中与毒砂,黄铁矿等硫化物共生沉淀充填并部分发生交代等作用而富集形成这种低含量的矿床。
  3.2化富集规律
  本矿床控矿因素主要由地层,构造以及成矿期的构造活动产生二次破碎等因素联合控制,因此区域的石英脉和硫化物是金赋存的基础。其金的富集规律如下:
  (1)石英脉呈现白色透明的,往往含金很少,甚至不含金。含围岩碎块、角砾,共生矿物多或有晶洞者,则矿化较好,品位较高。
  (2)细粒集合体或细脉状金属硫化物发育,金较富集。
  (3)石英脉的膨胀或收缩部位往往含金品位较高。   (4)石英脉颜色一般为灰-烟灰色者,含金品位较高。
  (5)石英脉由大变小或靠近尖灭端处,或石英脉分枝复合,交叉等的部位,常食金的集中沉淀部位,大处如此,小处也如此。
  (6)单一石英脈或一组石英脉无论在走向或倾向上形成弧形拐弯处,往往出现富矿包。
  (7)层间滑动是该矿床屡见不鲜的地质现象,而当于此现象之处,在其位移两侧有石英脉中,侵染状硫化物含量高,金明显富集。这种层间裂隙在成矿中无疑构成隔挡层,是金富集的重要条件。
  (8)硫化物含量相对较高,特别是颗粒较细或粉末状硫化物处,多种硫化物共生出现的部位,如闪锌矿、方铅矿、毒砂等同时出现处,自然金品位明显增高。
  (9)早期石英脉,毒砂等发生破碎二次充填形成烟灰色或隐晶石英,并伴随金硫化物的沉积部位;蚀变强烈如硅化,毒砂化,黄铁矿化等围岩蚀变发育地段,由于构造活动继承性使二次沉淀部位在成矿后又一次破碎处(即所说的破碎带),都是含金较好的部位,这就是矿体常伸入破碎带但往往又不穿越破碎带这种现象的解释。
  3.3找矿标志
  根据地质观察和取样分析证实,在矿化好的地段,金的富集与含脉率成正比,因此含脉率高又含砷多硫化物者是直接的找矿标志,由于硫化物或是蚀变带的风化流失,在地表产生褪色化、粘土化,遇到此现象是寻找脉金露头的重要标志。
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